基础化学实验D教学大纲

1、PAGE 键入文字基础化学实验D教学大纲课程名称：基础化学实验D 课程英文名称：Basic Chemistry Experiment D课程编码：091077 课程类别/性质：学科基础/必修学 分：2 周 数：8开课单位：化学与环境工程工学院 适用专业：生物工程、食品科学与工程等先修课程： 无机及分析化学、基础化学实验A（上）、大学物理和高等数学一、课程简介 基础化学实验D是食品科学与工程、生物工程（卓越）、生物工程等专业继无机及分析化学实验之后的一门重要的基础实验课程，是培养工程技术人才的整体化学基础知识结构和能力的重要组成部分。它以数据测量为主要内容，以通过对实验数据的科学处理为手段来研究

2、物质的物理化学性质及其化学反应规律。其主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会控温、控压等实验条件的操作方法，熟悉物理化学实验现象的观察和记录、实验数据的测量和处理、实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法和数据处理方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，全面培养学生的动手能力、观察问题、发现问题、分析问题、解决问题的综合能力，培养学生独立工作和独立思考的能力，树立求真务实、勤俭节约的优良品德和科学精神。保证学生达成专业的相应毕业要求。二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生掌握物理化学实验的基本理论和基本实验技术；培养学生观察现象、正确记录和处理数据

3、、分析和归纳实验结果的能力；巩固和加深对物理化学基本理论的理解，提升学生运用物理化学原理解决物理化学实验和工作中实际问题的能力，树立严谨的科学作风态度和养成良好的科学思维习惯。为学生进行毕业设计、后续学习专业实验课程和学习科研工作打下必要铺垫和基础训练。1价值目标（或称育人目标）： 在教学过程中注重专业知识技能与思政知识的结合，积极引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，培养良好的职业道德和思想品质。（1）关注实验教学内容，培养学生的社会责任感。将具体实验内容进行拓展，引导学生关注社会热点问题，如能源问题、环境保护和安全问题等。可激发学生的爱国主义情感，培养学生为国家做贡献的社会责任感，培养

4、学生的安全意识和绿色化学实验理念。把安全、环保和绿色的教育理念贯穿于实验教学过程中，培养学生敬畏生命，勇于担当的的价值观，让学生在日常生活中树立环保和节能减排意识，坚持节约资源和保护环境的基本国策，为绿水青山贡献微薄之力。（2）讲好实验背后科学家的故事，学习科学家的精神。在实验课程教学中，介绍我国众多物理化学家的光辉事迹及对物理化学学科发展的贡献，有助于增强学生的民族自信心和自豪感，激发爱国热情。对培养学生的社会责任感，提高学生的民族自豪感，帮助他们树立正确的价值观，实现“立德树人”的目标有着非常重要的意义。（3）关注实验环节，培养学生的求真务实的科学精神。在讲解实验原理、实验操作、数据记录预

5、处理和结果分析等知识，引导学生精确读取相关数据及准确绘制组成图，培养学生严谨细致的科学态度和精益求精的工匠精神。（4）深挖实验哲学思想，提升学生的思想素养。引导学生用辩证唯物主义认识规律分析实验原理和实验结果，加强对学生进行马克思主义唯物论和辩证法教育，帮助学生理解实践是检验真理的唯一标准。 2知识和能力目标：（1）学会物理化学实验中有关数据的记录、整理、处理、归纳及正确表达，锻练学生分析问题、解决问题的能力。（2）掌握物理化学的基本实验方法和实验技术（如：热效应测量、温度控制、电化学测量和真空控制等技术；其次掌握常用仪器的构造原理及使用方法，学会溶液的旋光度、电导率、粘度等测定技术及相关仪器

6、的使用。（3）通过实验，培养学生实事求是的科学态度，严谨认真、一丝不苟的科学作风，使学生应具备一定的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、表达能力和处理实验结果的能力，能综合运用所学分析和解决实际问题。三、实验内容与学时分配实验项目与类型序号实验项目思政融入点时实验类型学时支撑毕业要求指标点做演示验证综合设计1燃烧热的测定安全第一，生命至上创新发展，志存高远42溶解热的测定科学思维，创新发展团结一心，和谐共事43胶体的制备与性质学科交叉，服务实际立德树人，弘扬精神44液体的饱和蒸汽压的测定平衡之美，厚植情怀辩证思维，求真务实45凝固点降低法测相对分子量静以修身，俭以养德生态文明，绿色发展

7、46电动势的测定及应用铸魂育人，厚植情怀联系实际，学以致用47最大气泡法测溶液的表面张力诚实守信，价值引领严谨求实，辩证思维48粘度法测定高聚物的相对分子质量科学思维，拓展应用科学态度，精益求精49电解质溶液电导的测定及应用平衡之美，统一之美探索规律，辩证思维410蔗糖水解反应速度常数的测定聆听故事，发奋图强关注细节，成就未来411乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定理论指导，践行实践团结协作，合作共赢412牛奶中酪蛋白和乳糖的分离及检测逻辑思维，联系实际迭代更新、终身学习5 实验一 燃烧热的测定 4学时1. 目的要求用氧弹热量计测定萘的燃烧热；明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。2

8、. 方法原理用氧弹式量热计测苯甲酸，萘燃烧热的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：氧弹式量热计、氧气钢瓶、万用表、数字式精密温差测量仪；药品：苯甲酸、萘。4. 掌握要点 掌握氧弹热量计的实验技术和雷诺图解法校正温度改变值的方法。5. 实验内容洗净量热计及其附件、样品压片、充氧气、调节内筒水温、点火、点燃之后每隔0.5分钟记录温度一次，约30次后停止实验和数据记录及处理。实验二 溶解热测定 4学时1. 目的要求 了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用，测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。2. 方法原理用电热补偿法测的溶解热原理。3. 主要实

9、验仪器及材料主要仪器：量热计（包括杜瓦瓶、电加热器、磁力搅拌器）、精密稳流电源、电子天平；药品：硝酸钾（A.R.）、蒸馏水。4. 掌握要点 电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用5. 实验内容在电子天平上依次称取八份一定质量的硝酸钾、在用量筒量取216.2mL蒸馏水于杜瓦瓶内和用电热补偿法测定加入每份硝酸钾后时间。 实验三 胶体的制备与性质 4学时1. 目的要求掌握凝聚法制备Fe(OH)3溶胶和纯化溶胶的方法；观察溶胶的电泳现象，掌握测定胶粒电泳速度和电势的方法。2. 方法原理Fe(OH)3溶胶制备及纯化的原理；电势测定的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：直流稳压电源、铂电极、电泳管；

10、药品：火棉胶、FeCl3、KCl。4. 掌握要点Fe(OH)3溶胶制备及纯化。5. 内容实验 Fe(OH)3胶体溶液的制备、胶体溶液的纯化和Fe(OH)3胶体溶液的电泳。实验四 液体的饱和蒸汽压的测定 4学时1. 目的要求学习动态法测定液体饱和蒸气压与温度的关系和用等压计测定在不同温度下苯的饱和蒸气压。2. 方法原理动态法测乙醇的饱和蒸气压的原理。3. 主要实验仪器及材料蒸气压测定装置一套；无水乙醇等。4. 掌握要点掌握气压计、U型管压差计的使用方法和真空泵的使用；学会图解法求苯的平均摩尔气化热和沸点。5. 实验内容：接好仪器设备、检查系统是否漏气、调节实验温度、测定不同温度下的饱和蒸气压和数

11、据记录及处理。实验五 凝固点降低法测相对分子量 4学时1. 目的要求 测定水的凝固点降低值，计算萘的分子量；掌握溶液凝固点的测定技术。2. 方法原理凝固点降低法测定物质相对分子量的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：FPD-2A/3A型凝固点测定仪1套；药品：环己烷，萘和冰。4. 掌握要点 通过冷却曲线测定水的凝固点降低值。5. 实验内容连接好仪器设备，接通电源、调节冰水混合物温度、测定环己烷的凝固点和测定萘的环己烷溶液的凝固点。实验六 电动势的测定及应用 4学时1. 目的要求测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势；学会一些电极的制备和处理方法。2 方法原理对消法测原电池电动

12、势的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：综合电位差计、银电极、饱和甘汞电极、铜电极、盐桥；药品：硝酸银、氯化钾、硫酸铜。4. 掌握要点掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。5. 实验内容连接好仪器和各种电池、检流计调零、校正工作电流、测定待测电池的电动势和数据处理。实验七 最大气泡法测溶液的表面张力 4学时1. 目的要求掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术；进一步了解气泡压力与半径及表面张力的关系。2. 方法原理最大气泡法测定表面张力的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：表面张力测定装置一套、恒温槽；药品：正丁醇。4. 掌握要点气泡压力的测定及吉布斯吸附公式。5. 内容实验 调节恒温

13、槽温度；接好实验装置，检验是否漏气；调节压力，测表面张力；测不同温度的表面张力和数据记录及处理。实验八 粘度法测定高聚物的相对分子质量 4学时1. 目的要求掌握粘度法测高聚物相对摩尔质量的原理和用乌氏粘度计测定聚乙烯醇的相对摩尔质量。2. 方法原理 以limsp/c= 求特性粘度，用=KM求相对摩尔质量M。3. 主要实验仪器及材料仪器：乌氏粘度计；药品：聚丙烯醇掌握要点洗净毛细瓶，平行测定时，液体流经两刻度的时间误差小于0.2秒。 5. 实验内容：配置一定浓度的聚乙烯醇溶液、准确移取10ml蒸馏水于洁净干燥的乌氏粘度计中，测t0、依次测1/2、1/3、1/4、1/5浓度时的t。实验九 电解质溶

14、液电导的测定及应用 4学时1. 目的要求通过实验验证电解质溶液电导与浓度的关系；掌握电导法测定HAc的电离常数的溶度积的原理和方法。2. 方法原理测定溶液电导率的原理和用电导率仪测醋酸电离平衡常数的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：电导率仪；药品：氯化钾、醋酸。4. 掌握要点掌握电导测定的原理和电导仪的使用方法。5. 实验内容校正仪器及电极常数、配制 0.1 moldm-3的醋酸溶液，分别稀释为 c/，c/4，c/8，c/16、分别测定这五种醋酸溶液的电导率和测定水的电导率和数据处理。实验十 蔗糖水解反应速度常数的测定 4学时1. 目的要求了解旋光仪的原理，构造及使用方法和旋光法测定蔗糖

15、水解反应速率常数的原理。2. 方法原理旋光仪的原理和旋光法测定蔗糖水解反应速率常数的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：旋光仪、叉形反应管、恒温槽、秒表、容量瓶、移液管；药品：蔗糖、HCl溶液。4. 掌握要点了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系和旋光仪的构造、基本原理，掌握其正确的使用方法。5. 实验内容仪器零点校正、恒温水浴蔗糖及盐酸溶液、等体积混合两溶液，每隔5分钟测定溶液的旋光度、另取一份溶液于高温混合并反应2小时后，测其旋光度和数据处理及作图。实验十一 乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定 4学时1. 目的要求了解反应速率常数的一种物理方法电导法、掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度

16、常数和活化能的方法。2. 方法原理电导法测化学反应速率常数的原理。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：电导率仪 、恒温槽、秒表、叉形电导池、容量瓶、称量瓶；药品：乙酸乙酯、氢氧化钠。4. 掌握要点掌握电导仪的使用方法和二级反应的特点。5. 实验内容恒温槽调节及溶液配制、初始电导率0的测定、T的测定、测量另一温度的0和T以及、绘图求出反应速率常数及活化能。实验十二 牛奶中酪蛋白和乳糖的分离及检测 5学时1. 目的要求掌握调节pH值分离牛奶中酪蛋白和乳糖的方法；熟悉酪蛋白和乳糖的鉴定方法；通过酪蛋白电泳实验分离不同形态的酪蛋白；熟练掌握旋光仪的使用以及抽滤和浓缩等基本操作。2. 方法原理蛋白质在其等

17、电点 PI 溶液中溶解度最低原理分离酪蛋白和乳糖，用物质的特征反应鉴定酪蛋白和乳糖。3. 主要实验仪器及材料主要仪器：数字旋光仪、恒温水浴、抽气吸虑瓶、布氏漏斗、蒸发皿、容量瓶（25mL）、烧杯（500mL，400mL，100mL）、滤纸和温度计。药品： 冰醋酸、乙醇、乙醚、牛奶、精密pH试纸、碳酸钙、硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠和碘化钾。4. 掌握要点学生通过查阅资料自己设计实验方案，教师检查实验方案后强调注意事项及仪器的操作。5. 实验内容牛奶中酪蛋白的分离、牛奶中乳糖的分离、酪蛋白的鉴定、乳糖的变旋光测定和酪蛋白的电泳实验。四、教学方法（1）教师主导与学生主体相结合和知识传授与思想价值引

18、领相结合。主要采用启发式、讨论式、交互式课堂教学方式，辅以现代教育技术及传统教学手段。（2）以教师+学生为主线，设计好“课前、课中和课后”三阶段混合式教学模式，逐步形成“课前预习老师指导完成线上测试提交预习报告课堂实践讨论交流实验数据检查与登记数据处理与绘图提交实验报告课后信息反馈”多维的学习模式，解决学生自我约束能力、学习规划与执行的能力，提高学生自主学习能力；二是提升学生课堂上获取关键信息的发现能力。（3）实验 2-3 人 1 组。每个实验要求在规定时间内由学生独立完成。如遇到疑难问题，学生要尽可能自己解决；老师亦可提供指导，但不得包办。（4）教师在教学环节进行课堂讲授（原理、方法、操作技能、注意事项等），主要实验仪器操作和注意事项采用操作演示，实验中指导和巡视，对及时纠正学生的错误操作，检查学生的实验记录和报告。 学生若实验失败， 应找出原因， 经老师同意后才可重做实验。（5）实验结束，要求学生应认真整理实验数据，分析实验结果，能对实验