大學化學實驗教學探索

1、.大學化學實驗教學探究1開設大學化學綜合實驗的意義通過各分支學科的有機結合與浸透,培養(yǎng)學生綜合解決問題的才能,從而使學生的科學思維才能、創(chuàng)新才能和創(chuàng)新意識得到進一步的進步。我國高等化學教育長期以來一直沿用“專業(yè)化、專門化的“窄、專、深課程體系,化學實驗的目的重在加深對理論的理解和技能的訓練,人為地消弱了化學學科之間的內在聯(lián)絡與浸透,學生綜合才能得不到有效進步,嚴重制約了高素質化學人才的培養(yǎng)。為了打破傳統(tǒng)大學化學實驗教學的舊形式,建立以創(chuàng)新才能培養(yǎng)漸進開展的新形式,各高校老師進展了深化教育改革的研究工作,編寫了好多綜合化學實驗的書籍,發(fā)表了大量綜合化學實驗的論文,獲得了可喜的成績4-9。綜合化學

2、實驗的內容大多來自于老師科研工程成果,學生通過綜合實驗領悟到科學探究和研究的方法,使得學生科學素養(yǎng)得以進步。2開設大學化學綜合實驗的條件大學化學綜合實驗是完成化學根底實驗教學之后,在化學學科層面對化學知識、實驗方法綜合運用的一門實驗課程,是高等教育本科根本實驗教學體系的重要組成部分。學生應在掌握根底無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗的根本技能的根底上進展該類實驗。老師在整個實驗施行過程中起到引導和解惑的作用。引導學生按照實驗題目準備必要的實驗儀器和試劑,教會學生科技文獻的查閱方法,讓學生參閱列出實驗的詳細步驟,培養(yǎng)學生連接單元操作、設計實驗、分析問題和解決問題的才能。通過綜合實驗,拓展

3、學生的科研思路,進步其科研工作才能。3大學化學綜合實驗教學方案的設計與施行本實驗以有機合成、分光光度法測定無機金屬離子為主線,輔以物理化學中外表張力的測定及臨界膠束濃度CMC確實定方法,培養(yǎng)學生綜合解決實際問題的才能。3.1實驗目的1學習和掌握有機化學實驗中水楊基熒光酮的合成方法。2穩(wěn)固物理化學實驗中外表張力的測定方法及外表活性劑臨界膠束濃度CMC確實定方法。3掌握分析化學實驗中分光光度法測定金屬離子含量的原理及方法。3.2實驗儀器與試劑儀器:電動攪拌器、三口燒瓶、回流冷凝器、加熱套、721型或722S型分光光度計、pHS-3C型酸度儀。試劑:對苯二酚、乙酸酐、濃硫酸、無水乙醇、重鉻酸鉀、水楊

4、醛。鉬標準儲藏溶液:1mg/mL,準確稱取0.1500g光譜純MoO3于100mL燒杯中,參加10mL10%的氫氧化鈉溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。使用時逐級稀釋為1.00g/mL的標準工作溶液;水楊基熒光酮SAF:0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化銨CTMAB:0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液。3.3實驗內容1無機離子顯色劑水楊基熒光酮的合成水楊基熒光酮的中文別名為鄰羥基苯基熒光酮,9-2-羥基苯基-2,3,7-三羥基-6-熒光酮。水楊基熒光酮以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鐵、銅、鋅、鈷、鉬、鋁、錫、鍺、鎢、錳、銻、鉻、鈦、銠等金屬離

5、子的測定中。在巖石、礦物、藥物、食品、環(huán)境水等領域的無機離子分析、藥物分析以及生化分析中有著廣泛的應用。水楊基熒光酮按文獻10由30g0.12mol的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在熱的400mL50%的乙醇中,滴加20mL濃硫酸,在7080時與8g0.0655mol水楊醛反響4h.冷卻,在暗處放置二周后,用乙醇重結晶而得。反響方程式如下:2水楊基熒光酮與金屬離子鉬的顯色反響學生可根據實際需要選用某種金屬離子與水楊基熒光酮進展顯色反響。本文僅以與鉬顯色為例說明實驗的設計過程。鉬的特性和鉬工業(yè)的開展為鉬的分析提出更高的要求,也為鉬的分析研究與開展提供良好的機遇。鉬的分析方法甚多,其中分光光度法因其

6、靈敏度高,操作簡便,分析速度快而倍受歡送。而熒光酮類試劑光度法以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鉬的測定中。3.4實驗方法在25mL容量瓶中,分別參加5.0mL的1.00g/mL鉬標準溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液,3.0mL0.001mol/L的水楊基熒光酮SAF溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB外表活性劑,水定容,搖勻,10min后,以試劑空白為參比,用1cm比色皿于最大吸收波長525nm處測定溶液的吸光度。3.5結果與討論1吸收光譜按照實驗方法進展顯色,測定有或無外表活性劑存在下相應配合物在不同波長下以相應試劑空白為參比的吸收光譜曲線,繪制吸收光譜,求

7、出兩種情況下最大吸收峰所對應的工作波長。探究外表活性劑是否使最大吸收波長發(fā)生紅移,是否對顯色反響起到增敏作用。2臨界膠束濃度CMC與絡合物形成的關系探究取一定量的CTMAB溶液按實驗方法顯色,以試劑作空白參比測量吸光度,并用外表張力儀測定相應CTMAB濃度下顯色液的外表張力,得到不同濃度CTMAB溶液的吸光度和外表張力,結果見表1。以CTMAB濃度的對數lgc為橫坐標,以對應的吸光度和外表張力為縱坐標繪制CTMAB濃度與外表張力曲線1和吸光度曲線2的關系曲線。從曲線1折點求出此體系中CTMAB的臨界膠束濃度CMC,找出吸光度與外表張力的關系見圖1。3工作曲線取不同量的鉬標準工作溶液,按實驗方法測定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,繪制工作曲線,求出線性回歸方程、表觀摩爾吸光系數及25mL溶液中鉬符合比爾定律范圍。4結語本文僅以水楊基熒光酮與鉬顯色為例說明實驗的設計過程。本實驗建議32學時,其中水楊基熒光酮的合成實驗10學時,水楊基熒光酮與金屬離子鉬的部分為10學時,查閱文獻、編制實驗方案與撰寫實驗報告等12學時。圖1的繪制采用Origin8.0軟件來繪制二維圖形,方法為選中數據后,點擊工具欄中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲線的繪制及線性回歸方程的獲得都可以用Origin8.0軟件來完成。其中水楊基熒光酮也可以不用合成,直接用購置的分析純