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无机化学实验课程标准
2014-05-07 06:19  

 陇东学院化学专业课程标准

无机化学实验

课程编码:

课程性质:

适用年级:大一化学本科班

说明:

1.课程性质

无机化学实验是四年制师范本科化学专业必修的基础课程.

2.教学目的

1.熟悉无机化学实验的基本知识, 掌握无机化学实验的基本操作机能(具体内容见附表);

2.进一步熟悉元素的单质和化合物的重要性质及反应、掌握无机化合物一般分离和制备的方法,学会某些常数的测定方法;

3.加深对化学基本原理和基础知识的理解和掌握,从而养成独立思考、独立准备和进行实验的实践能力。

4.培养细致地观察和记录现象,学会归纳、综合、正确地处理数据和分析实验、用语言表达实验结果的能力。学会绘制仪器装置简图和撰写实验报告,

查阅手册,设计和改进简单实验以及处理实验一般事故等等的能力。

3.教学内容

1.基础知识和基本操作

2.基本化学原理

3.基础元素化学

4.无机化合物的制备

4.总学时

96 学时

5. 教学方法

讲授和操作相结合的教学方法。

6. 课程考核

操作与笔试相结合。

内容:

实验一  实验导言与仪器认领(3学时)

要求和说明:

1.明确无机化学实验目的和要求,熟悉无机化学实验室的规则和要求

2.认领、洗涤和干燥常用玻璃仪器,并熟悉其名称、规格、了解使用注意事项。

3.学习绘制实验仪器和装置简图。

主要内容:

1.了解无机化学实验的课程内容与学习要求。

2.了解无机化学实验的学习方法与实验报告的撰写方法。

3.了解化学实验基本常识。

4.熟悉无机化学实验常用仪器的名称、规格,了解使用注意事项。

. 学会常用仪器的洗涤和干燥方法。

 

实验二  玻璃加工和塞子钻孔(3学时)

要求和说明:

1.巩固酒精灯的规范用法,了解酒精喷灯的原理和构造并掌握使用方法。

2.练习玻璃管的截断、弯曲、拉细、熔光等基本操作。

3.练习塞子钻孔的操作。

4.装配洗瓶。

主要内容:

1.了解酒精喷灯构造并掌握使用方法。

2.学会截、熔、弯、拉玻璃管(棒),制作搅棒和滴管。

3.掌握聚乙烯塑料管的弯曲、调直、拉细、打孔、修补等操作。

4.掌握塞子的钻孔操作。

实验三  分析天平的使用(3学时)

要求和说明:

1.巩固台秤的规范用法。

2.了解全自动电光天平的构造和使用规则。

3.称量练习。

4.了解有效数字的概念。

主要内容:

1了解分析天平的构造、使用和维护方法。

2、了解有效数字的概念。

实验四  溶液的配制(3学时)

要求和说明:

1.掌握质量百分比浓度,体积比浓度,物质的量浓度的配制方法。

2.练习准确稀释醋酸溶液,标准草酸溶液的配制。

3.练习减量法称量。

4.练习移液管,容量瓶及比重计的正确使用。

5.掌握物质溶解、搅拌以及浓硫酸稀释等基本操作。

主要内容:

1.掌握比重计、容量瓶、移液管的使用方法。

2.掌握溶液的质量分数、质量摩尔浓度、物质的量浓度等一般配制方法和基本操作。

3.了解特殊溶液的配制方法。

4.掌握物质溶解、搅拌以及浓硫酸稀释等基本操作。

实验五  五水合硫酸铜结晶水的测定---分析天平的使用,灼烧恒重(4学时)

要求和说明:

1.了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。

2.进一步熟悉分析太平的使用,学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等基本操作。

主要内容:

1.了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。

2.进一步熟悉分析天平的使用和维护方法。

3.了解研钵、干燥器等仪器的使用方法。

4.熟悉沙浴加热、恒重等基本操作。

实验六  氢气的制备和铜相对原子质量的测定(3学时)

要求和说明:

1.通过制取纯净的氢气学习和练习气体的发生、收集、净化和干燥的基本操作。

2.通过氢气的还原性来测定铜的相对原子质量

3.巩固气密性检查方法、气体收集和氢气纯度检查等基本操作。

主要内容:

1.通过制取纯净的氢气,掌握气体的发生、收集、净化和干燥等基本操作。

2.学习用氢气还原法测定铜的相对原子量。

3.掌握氢气的安全使用方法。

实验七  二氧化碳相对分子质量的测定(3学时)

要求和说明:

1.学习气体密度法测定相对分子质量的原理和方法。

2.加深理解理想气体状态方程式和阿伏加德罗定律。

3.巩固启普发生器、气压计的用法并练习气体净化操作。

主要内容:

1.了解气体密度法测定二氧化碳分子量的原理和方法

2.加深理解理想气体状态方程式和阿佛家的罗定律。

3.巩固启普发生器、气压计的用法,并熟悉洗涤、净化气体的装置和操作。

实验八  转化法制备硝酸钾---溶解、蒸发、结晶和固液分离(3学时)

要求和说明:

1.学习温差法和复分解法制备无机盐类。

2.初步掌握重结晶提纯法的原理和操作。

3.掌握根据物质的溶解度的有关计算。

主要内容:

1.了解转化法制取硝酸钾晶体的原理。

2.掌握溶解、过滤、间接热浴和重结晶等操作。

3.掌握硝酸钾晶体纯度的检验方法。

4.掌握根据物质的溶解度的有关计算。

 

实验九  Fe3+Al3+离子的分离——液—液萃取和固液分离(3学时)

要求和说明:

1.学习萃取分离法的基本原理,初步了解铁、铝离子不同的萃取行为。

2学习萃取分离和蒸馏分离两种基本操作。

主要内容:

1.掌握萃取分离法的基本原理。

2.了解铁、铝离子不同的萃取行为。

3.掌握萃取分离和蒸馏分离两种基本操作。

 

实验十  水的净化---离子交换法(3学时)

要求和说明:

1.了解离子交换法制备去离子水的原理和操作方法。

2.练习离子交换树脂的再生处理。

3.掌握水中的杂质离子的检验方法,练习使用电导率仪。

主要内容:

1.了解用离子交换法纯化水的原理和方法。

2.掌握水质检验的原理和方法。

3.掌握电导率仪的正确使用方法

实验十一  化学反应速率与活化能---数据的表达与处理(3学时)

要求和说明:

1.测定过二硫酸铵氧化碘化钾的反应速度  并计算反应级数、反应速度常数和活化能。

2.加深理解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。

3.练习在水浴中保持恒温操作;掌握温度计、秒表的正确使用方法。

4.初步掌握数据处理和作图方法。

主要内容:

1.了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响

2.测定过二硫酸铵氧化碘化钾的反应速度,并计算反应级数、反应速度常数和活化能。

3.进一步掌握数据处理和作图方法。

实验十二  过氧化氢分解热的测定---温度计与秒表的使用(3学时)

要求和说明:

1.测定过氧化氢稀溶液的分解热,了解测定反应热效应的一般原理和方法。

2.学习温度计、秒表的使用和简单的做图方法。

主要内容:

1.了解测定反应热效应的一般原理和方法。

2.掌握温度计、秒表的正确使用方法。

3.初步掌握数据处理和作图方法。

实验十三  醋酸电离常数的测定(3学时)

要求和说明:

1.标定醋酸溶液的浓度并测定不同浓度醋酸的pH值。

2.计算电离常数以加深对电离常数的理解。

3.巩固滴定操作并练习pH计的使用。

主要内容:

1.测定醋酸的电离度和电离常数。

2.进一步掌握滴定原理、滴定操作及正确判断滴定终点。

3.计算电离常数以加深对电离常数的理解。

4.学习使用 pH计。

实验十四 I3=I+I2平衡常数的测定——滴定操作(3学时)

要求和说明:

1.测定I3=I+I2的平衡常数

2.加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动的原理。

3.练习滴定操作。

主要内容:

1.测定-==== -+的平衡常数。

2.加强对化学平衡、平衡常数的理解。

3.了解平衡移动的原理。

4.初步了解滴定原理,掌握滴定操作技能。

实验十五  氧化还原反应和氧化还原平衡(3学时)

要求和说明:

1.掌握电极电势与氧化─还原反应方向的关系以及介质、反应物浓度对氧化─还原反应的影响。

2.加深物质浓度变化对电极电势的影响的理解。

3.掌握原电池的原理、电解、电化腐蚀的基本知识。

4.初步掌握低压电源的使用和盐桥的制作方法。

主要内容:

1.学会装配原电池。

2.掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。

3.通过实验理解化学电池电动势。

4.掌握盐桥的制作方法。

实验十六    由海盐制备试剂级氯化钠

要求和说明

1、  学习由海盐制试剂级氯化钠及其纯度检验的方法。

2、  练习溶解、过滤、蒸发、结晶和气体的发生净化等基本操作。

3、  了解用目视比色和比浊进行限量分析的原理

主要内容:

1、  氯化钠的精制。

2、  产品纯度检验。

实验十七 卤素及其含氧酸盐(3学时)

要求和说明:

1.学会氯气、次氯酸盐和氯酸盐的制备方法,进一步练习装配气体发生、收集仪器的能力。

2.掌握卤素、次氯酸钠、氯酸钾氧化性的强弱。

3.了解氯、溴和氯酸钾使用的安全操作。

主要内容:

1、  学习氯气、次氯酸盐、氯酸盐的制备方法。

2、掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性的区别。

3、了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。

实验十八  氧、硫(3学时)

要求和说明:

掌握过氧化氢和不同氧化态硫的化合物的主要性质

主要内容:

1、  双氧水的性质。

2、  硫的化合物的性质。

实验十九  P区非金属元素(二)(4学时)

要求和说明:

1、  试验并掌握不同氧化态氮、磷的化合物的主要性质。

2、  试验磷酸盐、硼酸及硼砂的主要性质。

3、  掌握硅酸盐、硼酸及硼砂的主要性质。

4、  练习硼砂珠的有关实验操作。

主要内容:

1、  铵盐的热分解。

2、  亚硝酸和亚硝酸盐。

3、  硝酸和硝酸盐。

4、  磷酸盐的性质。

5、  硅酸和硅酸盐。

6、  硼酸和硼酸的焰色鉴定反应。

7、  硼砂珠实验。

实验二十  碱金属和碱土金属(3学时)

要求和说明:

1.掌握钠、钾和镁的强还原性及其变化规律。

2.掌握碱金属和碱土金属的氢氧化物和某些盐的溶解性。

3.学会焰色反应的操作及利用其检验碱金属和碱土金属离子。

4.学会正确保存,取用钠、钾和安全措施。

主要内容:

1、  钠、钾、镁、铝的性质。

2、  氢氧化物的溶解性。

3、  焰色反应。

实验二十一  铝、锡、铅、锑、铋(3学时)

要求和说明:

试验并比较铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。

主要内容:

1、  铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的酸碱性。

2、  铝、锡、铅、锑、铋的盐类的溶解性。

实验二十二   ds区金属(铜、银、锌、镉、汞)

要求和说明:

1、  了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性,硫化物的溶解性。

2、  掌握Cu(I),Cu(II)重要化合物的性质及相互转化条件。

3、  试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力。

掌握Cu(I)Cu(II)以及Hg22+Hg2+的转化条件。

主要内容:

1、  铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质。

2、  锌、镉、汞硫化物的生成和性质。

3、  铜、银、锌、汞的配合物。

4、  铜、银、汞的氧化还原性。

实验二十三  第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)

要求和说明:

1、掌握钛、钒主要氧化态的化合物的重要性质及各元素氧化态之间相互转化的条件。

2、掌握铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各元素氧化态之间相互转化的条件。

主要内容:

1、  钛的化合物的重要性质。

2、  钒的化合物的重要性质。

3、  铬的化合物的重要性质。

4、  锰的化合物的重要性质。

实验二十四  铁、钴、镍(3学时)

要求和说明:

1.了解铁、钴、镍氢氧化物的生成和性质,掌握二价铁、钴、镍的还原性及三价铁、钴、镍的氧化性递变规律。

2.掌握铁盐的氧化还原性。

3.了解铁、钴、镍配合物的生成并掌握Fe2+Fe3+Co2+Ni2+的鉴定方法。

主要内容:

1、  二价铁钴镍的化合物的还原性。

2、  三价铁钴镍的化合物的氧化性。

3、  配合物的生成。

实验二十五  硫代硫酸钠的制备(3学时)

要求和说明:

1.学习用溶剂法提纯工业硫化钠和用提纯的硫化钠制备硫代硫酸钠的方法。

2.练习冷凝管的安装和回流操作。

主要内容:

1、  硫化钠的提纯。

2、  硫代硫酸钠的制备。

3、  产品检验。

实验二十六 硫代硫酸钠的纯度检测(3学时)

要求和说明:

1. 掌握一般无机化学产品分析步骤和硫代硫酸钠含量测定方法。

主要内容:

1、  硫化钠含量的测定。

2、  无水硫代硫酸钠含量的测定。

实验二十七  一种钴(Ⅲ)配合物的制备(4学时)

要求和说明:

1、  掌握制备金属配合物最常用的方法——水溶液中的取代反应和氧化还原反应。

2、  掌握初步推断配合物组成的方法。学习使用电导仪。

3、  练习无机物制备的一些基本操作。

主要内容:

1、  制备Co(Ⅲ)配合物。

2、  组成的初步推断。

实验二十八  碱式碳酸铜的制备(4学时)

要求和说明:

1、  掌握一般无机物制备的条件探索的方法。

2、  研究反应物的合理配料并确定制备碱式碳酸铜的合适温度。

主要内容:

1、  自行设计实验方案。

2、  列出实验仪器、药品,并准备。

3、  反应物溶液配制。

4、  制备反应条件的探求。

5、  反应温度的探求。

6、  碱式碳酸铜的制备。

实验二十九  硫酸亚铁铵的制备(4学时)

要求和说明:

1.了解复盐──硫酸亚铁铵的制备原理。

2.练习用水浴加热、蒸发、浓缩、结晶、干燥、倾析法、常压过滤、减压过滤等基本操作。

3.学会无机物制备实验报告(原理、流程、产率计算、质量分析)的规范撰写。

主要内容:

7、  自行设计实验方案。

8、  列出实验仪器、药品,并准备。

9、  制备硫酸亚铁铵。

10、              产品检验。

11、              完成实验报告。

实验三十  磺基水杨酸合铁配合物的组成及其稳定常数的测定(3学时)

要求和说明:

1.了解光度法测定配合物的组成及其稳定常数的原理和方法。

2.测定pH<2.5时磺基水杨酸合铁的组成及其稳定常数。

3.学习分光度计的使用。

主要内容:

1、  配制系列溶液。

2、  测定系列溶液的吸光度。

实验三十一  高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法(4学时)

要求和说明:

1、学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和操作方法。

2、熟悉碱融、浸取。

3、巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作。

4、掌握锰各种氧化态之间相互转化关系。

5、进一步掌握启普发生器的安装和调试。

主要内容:

1、二氧化锰的熔融氧化。

2、浸取、歧化。

3、高锰酸钾的蒸发结晶、干燥。

4、纯度分析。

5、锰各种氧化态间的相互转化。

参考书目

1.北京师范大学无机化学教研室等编,《无机化学实验》,高等教育出版社,20015月第三版。

2.周宁怀、宋学梓主编,《微型化学实验》,杭州.浙江出版社,1992年。

3.宋光泉主编,《通用化学实验技术》,广州.广东高等教育出版社,1998年。

4Slowiwinski E J,Wolsey W C,Masterton W L. Chemical principles in the laboeatary with Qualitative Aualysis.Saunders College publishing,Harcourt Brace college publishers,1997.

5.沈君朴主编,《实验无机化学》天津.天津大学出版社,1992年第二版。

6.华彤文、杨骏英、陈景祖、刘淑珍编,《普通化学原理》,北京.北京大学出版社,1993年第二版。

7.周宁怀主编,《微型无机化学实验》,北京.科学出版社,2000年。

8.乔利W L著,《无机化合物合成与鉴定》,李彬、肖良知等译,北京.高等教育出版社,1986年。

9.Pass G,Sutcliffe H,Practical Inorganic chemistry,Ind Ed,(1974)

10.Penland R B,J Amer chem Soc 1956(78):887

11.Hehman W H,J chem  Edue 1974(51):553

12.Jackson W G.et.al. J chem. Edue 1981(58):734.

13.中山大学等校编,《无机化学实验》,北京.高等教育出版社,1990年第三版。

14.大连理工大学无机化学教研室编,《无机化学实验》,北京.高等教育出版社,1990年。

15.高剑南、戴立益主编,《现代化学实验基础》,上海.华东师范大学出版社,1998年。

16.徐功骅、蔡作乾主编,《大学化学实验》,北京.清华大学出版社,1997年第二版。

 

 

 

附表一   要求掌握的基本操作和技能

 1仪器使用技能

试管、试管夹、烧杯、锥形瓶、量筒、滴管、烧瓶、蒸发皿、表面皿、漏斗、研钵、离心管、洗瓶、酒精灯、酒精喷灯、台秤、打孔器、锉刀、圆锉、燃烧匙、铁架台、铁夹、十字夹、铁环、温度计、三角架、石棉网

移液管、容量瓶、滴定管、坩埚、坩埚钳、气压计、秒表、布氏漏斗、吸滤瓶、水浴锅、离心管、离心机、恒温槽、低压电源、U型管、启普发生器、泥三角

干燥管、离子交换柱、PH计(酸度计)、电光、分析天平(阻尼分析天平)、比色管、烘箱

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、操作技能

玻璃管(棒)割断、熔光;塞子选择、钻孔;导管的选择和连接、仪器装配和拆卸;气体发生、收集净化、溶解吸收;仪器装置气密性检查、气体纯度、检查、混合爆鸣;固体物质的称量(直接法)及估量;液体试剂的量取及估量;溶液的配制、稀释、溶解、搅拌、振荡、固体物质的粉碎、加热、(直接、石棉网、水浴、蒸气浴)烘干、冷却、常压过滤、倾泻、分离、蒸发浓缩、结晶、pH试纸的使用其它试纸的选择和使用、玻璃仪器的洗涤。

干燥、玻璃管的弯曲、拉细;沉淀的洗涤、离心分离、常见事故的消防。

热滤、油滤、重结晶、差减法称量、干燥剂的选择和使用、滴定操作、简单分子或晶体模型的制作

   

 

表二  无机实验中基本操作累计一览表(选做及设计实验未计入)

实验名称

    

   

  

 

玻管切割

配塞钻孔

试剂取用

台秤使用

加热

试管操作

常压过滤

蒸发浓缩

冷却结晶

气体发生收集

试纸使用

仪器洗涤干燥

玻璃管弯或拉

溶液配制

离心分离

绘图装置

抽滤

滴定操作

重结晶

分析天平使用

 

1

实验导言和仪器认领

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

玻璃细工和塞子钻孔

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

分析天平的使用

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

置换法测定镁的相对原子质量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

气压计

5

氧气和氢气

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

气体密度法测定二氧化碳分子量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

气压计

7

溶液的配制

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

酸碱滴定

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

比重计

9

化学反应速度及活化能测定

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

温度计秒表

10

酸碱电离常数的测定

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PH

11

电离平衡和沉淀反应

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

硫酸亚铁铵的制备

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

水浴锅

13

硝酸钾的制备和提纯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

原子结构、晶体模型

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

感应圈

15

氧化还原反应

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

伏特计

16

卤素及其含氧酸盐

 

 

 

 

 

 

 

 

温度计

17

卤化氢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

过氧化氢硫和硫化物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

硫的含氧化合物

 

 

 

 

 

 

点滴板

20

氮的化合物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

磷及其化合物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

碳硅硼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

铝锡铅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

碱金属碱土金属

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

焰色反应

25

去离子水的制备

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

配位化合物的生成和性质

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

铜银锌镉汞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

铬锰

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

铁钴镍

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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