工科大学化学实验课程学习指南

1、工科大学化学实验课程学习指南化学是高科技发展的强大支柱,处于中心学科的地位。工科化学教育是矿物、冶金、材料类及相关专业工程人才培养目标方案中的一个重要组成部分,本课程是其重要的基础课程。教学的作用在于促使学生巩固化学基础理论知识，掌握化学实验与研究的基本技能，培养学生运用化学科学方法探索相关未知领域的能力。本课程的课程性质是：适应学校厚基础、宽口径的人才培养的要求，突出冶金、材料类工科的特色，将传统的无机化学实验、物理化学实验（含结构化学）、有机化学实验和分析化学实验等独立课程融合而创立的基础化学改革课程。是矿物、冶金、材料、环境等专业工科人才培养重要的基础实践教学课程。课程定位是：培养学生发

2、现和创造新物质所必备的化学实验与研究的技能和智能，以及借鉴化学的思维方法和运用化学的实验手段服务于本学科科学研究和生产实践的能力。本课程教学目标是：培养学生具有初步的化学科学思维方法, 培养学生发现和创造新物质所必备的化学实验与研究的技能和智能，进而具有获得和综合运用化学知识的能力,并为最终实现化学的“精神”创新未来打下基础。 本课程是“以物质制备为主线，以化学基本操作、物理化学实验与研究方法、现代分析手段为基本内容，化学基础实验平台-化学科学与工程综合实验平台-化学创新实验平台，三层次一体化”的实验教学新体系。实验教学内容由基本操作实验、物质制备与分离实验（无机和有机合成）、物理化学实验研究

3、方法实验、现代分析化学实验和综合化学实验组成。总学时：136；其中课内学时：104，学分，3； 课外学时，32 ，学分，1。实验教学项目按方法论编排。实行必修和选修相结合的原则安排教学。教学课时安排见表1，实验教学项目见表2，综合化学实验项目则主要包括：表2中编号为60-63选修综合化学实验项目, 表3的基础创新项目和教学科研早期结合项目。表1 工科大学化学实验教学安排 学 期内 容学 时学 分第一学期基本操作实验、元素实验240.5第二学期物质制备实验1（有机合成）160.5第三学期物理化学实验研究方法241第四学期现代分析化学实验物质制备实验2（无机合成） 24160.50.5第3-4学期

4、综合化学实验321合计1364表2 工科大学化学实验实验项目一览 序号实验项目名 称学时每组人数实验类型实验要求实验类别内 容 摘 要备注1工科大学化学实验概论1基础介绍本课程的性质、任务、目的、基本内容和教学体系；教学方法和考试考核办法；化学实验基本知识；基本操作训练的目的、任务、作用和要求。课外集中讲授2氯化钠的提纯41基础必修基础利用重结晶原理提纯海盐，利用定性检测的原理对照检验提纯前后氯化钠的纯度，涉及加热、溶解、蒸发、过滤、抽滤等操作分离提纯方法3硫酸铝的制备42综合必修基础金属铝制备硫酸铝，包括：过滤、抽滤、结晶、干燥、称重、生物显微镜等操作。4蒸馏与萃取41基础必修基础从苯酚水溶

5、液中用有机溶剂萃取苯酚，再用常压蒸馏除去有机溶剂.包括：分液漏斗的使用，干燥剂的选用,独立装配和操作蒸馏装置；演示减压蒸馏和水蒸气蒸馏。5重结晶及熔点测定41基础必修基础水作溶剂，对乙酰苯胺粗品进行重结晶，包括：制饱和液、脱色、热过滤、结晶、抽滤、干燥称重、计算回收率、测熔点以检测纯度等步骤。6层析21基础选修基础柱色谱分离染料，薄层层析分离和鉴定解热镇痛药APC混合物。7醋酸电离常数与电离度的测定42综合必修基础电位测定法测定溶液的pH，计算电离常数和电离度，掌握溶液的浓度与电离常数和电离度间的关系，涉及pH计和滴定管、吸量管、容量瓶等操作基本理化数据测定方法8硝酸钾溶解度与温度的关系42综

6、合选修基础测定盐类的溶解度，掌握物质溶解度与温度的关系，涉及分析天平、加热、冷却等操作以及绘图等数据处理9氧化还原与电化学21基础选修基础掌握电极电势与氧化还原反应的关系，以及介质、反应物浓度、催化剂对氧化还原反应的影响；了解mV计测定金属电极的电极电势和原电池电动势，利用铜-锌原电池电解硫酸钠溶液。10配合物的生成和性质21基础选修基础配合物的生成条件及配离子的相对稳定性的条件元素性质实验11无机化合物性质21综合选修基础常见含氧酸根和金属离子氢氧化物的酸碱性、水解反应、氧化还原性等12元素铁、钴、镍的性质21基础选修基础铁、钴、镍（II、III）离子的氧化还原性、变化规律及其配合物的生成1

7、3B、B元素铜、银、锌、镉、汞的性质41基础选修开放基础铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物或氧化物的酸碱性、热稳定性及相关离子的氧化还原性14物质制备实验方法简介1基础根据反应原理，设计合理的实验方法，仪器、试剂的选择等。集中讲授15正溴丁烷的制备52综合必修基础熟悉回流、导气、萃取与洗涤、液体化合物的干燥、蒸馏等基本操作，并测定折光率以检查纯度、计算产率。有机合成实验162-甲基-2己醇62综合必修基础以正溴丁烷与金属镁作用生成格式试剂，再与丙酮反应后水解得到2-甲基-2-己醇。学习无水操作，及回流操作；进一步熟悉萃取、蒸馏的操作。17乙酰苯胺的制备51综合必修基础以乙酸和苯胺为原料回流、蒸馏分水

8、的方法合成粗产品，重结晶提纯，数字化熔点仪检测纯度。18微波介质合成茉莉醛41基础选修基础利用微波作为热源进行羟醛缩合反应，合成茉莉醛。19电解法制备过二硫酸钾82综合必修基础了解电化学合成的基本原理、特点、影响电流效率的因素；掌握阳极氧化制备含氧酸盐的方法与技能。无机合成实验20水热法制备纳米氧化铁82综合选修基础了解水热制备法制备纳米材料的原理与方法；加深对水解反应影响因素的认识；熟悉分光光度计、离心机、酸度计的使用。21焦磷酸钾的制备和无氰镀铜82综合选修基础学习高温反应制备的方法、原理，无氰镀铜的基本原理和操作。22化学共沉淀法制备镍锌铁氧体粉料82综合选修基础了解陶瓷粉料的制备方法，

9、掌握金属离子共沉淀法操作，学习差热、热重、X光射线衍射分析方法。23物理化学实验绪论1基础介绍数据处理的基本知识，图、表等的正确绘制。集中讲授24燃烧热的测定42基础必修技术基础掌握氧弹量热计和福庭气压计的使用，测定萘的恒容燃烧热、计算恒压燃烧热值25溶解热的测定42综合必修技术基础掌握杜瓦瓶和贝克曼温度计的使用，测定硝酸钾溶解于水的热效应26液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定41基础选修技术基础掌握数字压力计和真空泵的使用，动态法测定水的饱和蒸汽压、计算水的平均汽化热27表观摩尔体积和偏摩尔体积42综合必修技术基础掌握超级恒温槽和比重瓶的使用 ，NaCl水溶液中水和盐的偏摩尔体积28双液系气液

10、平衡沸点-组成图42综合必修技术基础掌握阿贝折射仪和沸点仪的使用，绘制环己烷-乙醇二元系的沸点-组成图平衡实验研究法29差热分析（DTA）41基础必修技术基础了解差热分析原理及相关装置，硝酸钾晶型转变点、熔点的确定和相变热计算30合金相图42设计选修技术基础掌握一般热电偶的构成和制作，由步冷曲线绘制Sn-Bi合金固-液平衡相图31CaCO3分解压与分解热测定42综合选修技术基础掌握初始真空技术和可控硅控温仪的使用，多相反应化学平衡热力学性质的测定、求算32H2O2分解反应速率的测定42基础必修技术基础学习利用实验资源设计、组装实验装置，进行一级反应动力学研究动力学研究法33乙酸乙酯皂化反应动力

11、学42综合必修技术基础掌握数字电桥和超级恒温槽的使用，二级反应动力学研究34金属氧化速率的测定42综合必修技术基础掌握热重分析法原理和电子天平的使用，进行Cu氧化（气-固相）反应动力学研究35B-Z振荡反应42综合选修技术基础初步了解非线性反应动力学现象，进行非线性动力学研究化学振荡36草酸钙热分解反应动力学参数的测定42设计选修技术基础熟悉微量热天平的使用及原理，多级分解反应的动力学研究37电导法测定弱电解质的电离常数42基础选修技术基础掌握交流电桥、示波器和电导池的使用，测定醋酸电离常数电化学实验研究法38电池电动势测定和pH值42综合必修技术基础掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势，测

12、丹尼尔电池的电势和H2SO4溶液pH值39分解电压的测定41基础选修技术基础掌握用分解线路测定分解电压,掌握用分解线路测定分解电压，测定水的分解电压40阴极极化曲线的测定42综合必修技术基础掌握恒电流法原理和酸度计的使用,测定电解水Pt阴极极化曲线41电池电化学容量充放电曲线的测定42设计选修技术基础学会自制模拟电池并掌握电化学容量测量,Ni-H电池阴极材料电化学容量测定42离子迁移数测定42基础选修技术基础掌握液体密度的测量方法和自动电位滴定仪的使用，电量法测CuSO4溶液中阴、阳离子迁移数43最大气泡压力法测定溶液表面张力42基础必修技术基础掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力的原理与技术，

13、测正丁醇溶液表面张力与浓度的关系表面化学与胶体化学研究法44Fe(OH)3溶胶的制备及聚沉值的测定41基础选修技术基础了解电解质对溶胶稳定性的影响，判断Fe(OH)3溶胶的带电性和大小45电泳实验42基础必修技术基础掌握界面移动法测定电位的原理和技术，测定Fe(OH)3溶胶的电势46沉降分析与粒度测定42综合必修技术基础掌握沉降法与激光法测定颗粒的粒度分布以及粒度分布的数据处理方法，由沉降速度测硫酸铅的粒径分布47接触角测定41基础选修技术基础掌握接触角测定仪使用，分别测定液体（水）、固体（黄铁矿）的角48分析化学实验技术操作录像2基础技术基础现代分析化学实验的目的、任务和作用，教学方法，考试

14、、考核办法；分析结果的误差来源、数据处理和结果的表示方法。 课外集中讲授49混合碱组成和含量测定41设计型必修技术基础查阅有关资料，设计实验方案HCl的配制和标定，酸、碱溶液的相互滴定。化学分析法50天然水的硬度测定41基础必修技术基础采集水样，EDTA的标定，Fe3+ Al3+等干扰离子的掩蔽。增加钙镁离子的分别测定内容（自来水、矿泉水对比）。51化学需氧量（COD）的测定41综合型选修技术基础KMnO4法测定COD的条件控制。52邻二氮菲分光光度法测定未知液中的铁44基础必修技术基础条件试验（PH条件、显色剂用量、显色温度、时间等的确定），吸收曲线、标准曲线的制作，光度计的使用光学方法53

15、邻二氮菲分光光度法测定铁的条件实验44基础选修技术基础查阅有关资料，设计实验方案研究显色剂用量、溶液色度、显色时间等对邻二氮菲测定微量铁实验的影响。54火焰原子吸收法测定金属铬中铁34综合型必修技术基础原子吸收测定条件的选择、标准曲线法测定铁。55火焰原子吸收法测定铝及铝合金中的镁34综合选修技术基础原子吸收测定干扰的消除、标准加入法测定镁。56水中镉的极谱测定34基础必修技术基础标准曲线法进行极谱分析，影响极谱分析条件的因素的确定。电分析法57离子选择电极法测定天然水中的氟34基础选修技术基础总缓冲剂的配制、离子选择性电极的使用、电位计的使用等。58气相色谱法测定空气中的N2、O2的相对含量

16、34基础必修技术基础气相色谱仪的使用、归一法定量分析的原理及测定方法。色谱法59离子色谱法测定常见阴离子的含量34基础选修技术基础使用离子色谱法同时测定水体中的F-、Cl-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-。60二草酸合铜()酸钾的制备及组成测定82综合选修综合熟练掌握无机制备的一些基本操作；了解配位滴定和氧化还原滴定的原理和方法；熟练掌握滴定分析的基本操作；了解重量分析法及分光光度法的基本原理及方法，掌握重量分析及分光光度分析的基本操作。综合化学实验61ICP-DES法同时测定铝钛硼合金中硼、钛、铁的含量84综合选修技术基础ICP测定干扰的消除、标准加入法测定金属含量。62安息香的

17、缩合和安息香的氧化102综合选修综合学习安息香缩合反应的原理和应用VB1为催化剂合成安息香，以温和的氧化试剂（醋酸铜、三氯化铁等）氧化安息香制备-二酮的实验原理及方法。63尖晶石型锰酸锂的制备与性能表征82综合选修综合学生网上查阅文献；教师审阅综述报告和实验方案；教师指导学生制备和表征；小组报告实验结果并讨论。表3 工科大学化学实验基础化学创新教学项目序号项目名称所属学科类别负责人完成时间1分子与晶体模型设计15015王一帆20102氯化钠的提纯与检验15015唐兆麒20083元素化学开放实验设计15015关鲁雄20094重结晶技术与各式固体有机物的纯化15020唐瑞仁20085系列蒸馏方法及

18、其在有机化合物分离中的应用15020李芬芳20096不同有机化合物的酯化反应的条件与反应15020罗一鸣20107环境水体中总氮的测定15025邓飞跃20088滴定分析法15025周明达20099原子吸收氢化物发生法测定环境样品中有害元素砷汞铅。15025任凤莲201010测温装置的选择与校正15030刘常青200811盐桥、半透膜的制作与实验设备数字化15030张玉敏201012水热法制备纳米氧化铁材料15015古映莹200913多孔电极的制备与研究15030刘开宇2009本课程的讲授内容与顺序以工科大学化学实验的基本操作和物质制备，现代分析化学实验，物理化学实验研究方法和化学研究综合实验系

19、列教材为蓝本，有机化学实验和指导为主要参考书。实验教学项目按照学科特点不同，在“方法论” 统帅下设计实验教学体系的模块化结构；在统一的教学体系和教学大纲下，通过选择不同的课时和不同的实验项目而满足不同专业以及学生个性的要求。本课程具体的学习方法：1. 实验前认真预习、领会实验的目的和原理，熟悉实验步骤和注意事项，做到心中有数，有条不紊地做好实验；预习时，根据实验内容，写好预习报告，划好表格，查好有关文献数据，以便实验过程中及时、准确地记录现象和数据，并通过网上实验预习题测试系统验证自己的预习效果。2. 进入实验室后，一切要听从指导教师安排，特别是注意遵守实验室的安全要求，如未经老师指点，不要任意扭动仪器旋钮、开关等；3. 实验开始前先清点仪器设备，如发现缺损，应事先报告教师并补领。实验中如有仪器破损，应及时报告并按规定手续换取新仪器和按章赔偿，未经教师同意，不得挪用其他同学的仪器；4. 实验讲解时应保持肃静，集中精力，细心观察教师的示范操作，在实验中严格按照教师基本操作（包括玻璃仪器的操作和精密