《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：13120110課程名稱：無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 課程英文名稱：Inorganic chemistry experiment 課程所屬單位：化學(xué)與環(huán)境工程系化學(xué)教研室 課程面向?qū)I(yè)：應(yīng)用化學(xué)課程類型：必修課 先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué) 學(xué)分：4 學(xué)時(shí)：64 應(yīng)開實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)： 18二、課程性質(zhì)與目的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要分支，也是學(xué)生學(xué)習(xí)其它化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)，是學(xué)生必修的一門獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。通過無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟練掌握基本技能的操作，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度，通過基本技能的操作，使學(xué)生獲得大量物質(zhì)變化的感性認(rèn)識(shí)，通過近一步熟悉元素及其化合物的重要性

2、質(zhì)和反應(yīng)，加深對(duì)化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，在此基礎(chǔ)上能達(dá)到掌握一般無(wú)機(jī)化合物的制備和分離，使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考獨(dú)立準(zhǔn)備和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力，養(yǎng)成細(xì)致的觀察和記錄現(xiàn)象的習(xí)慣，達(dá)到正確歸納綜合處理數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力.三、課程內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)一：?jiǎn)?、多相離子平衡（2學(xué)時(shí)）基本要求：1加深對(duì)電離平衡、同離子效應(yīng)及鹽類水解原理的理解。2學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制及性質(zhì)。主要內(nèi)容：1. 強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較。同離子效應(yīng)。緩沖溶液。鹽類的水解。沉淀的生成和溶解。分步沉淀和沉淀轉(zhuǎn)化。操作要點(diǎn)：1. 配制緩沖溶液。離心機(jī)的使用。各類試紙的使用方法。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)二：氧化還原反應(yīng)（2學(xué)時(shí)）基本要求：1進(jìn)

3、一步了解氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)以及氧化劑、還原劑的相對(duì)性。了解濃度、酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響。掌握CuZn原電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)定方法。主要內(nèi)容：1KI的還原作用。H2O2的氧化還原性。電極電位與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。濃度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響。介質(zhì)酸堿性對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響。原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定。操作要點(diǎn)：1原電池裝置，電極電位的測(cè)定。 2吸量管的使用方法。 3水浴加熱。主要儀器設(shè)備：恒溫水槽。實(shí)驗(yàn)三：配合物的生成、性質(zhì)和應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）基本要求:1了解配離子的生成和組成。2比較配離子和簡(jiǎn)單離子、配合物和復(fù)鹽的區(qū)別。3了解配合平衡及影響配合平衡的因素。4了解螯合物的形成。主要內(nèi)容：1配離子的生成。2H2O2的氧

4、化還原性。3配合物和復(fù)鹽的區(qū)別。4配位平衡及其移動(dòng)。5螯合物的形成。操作要點(diǎn)：1點(diǎn)滴板的使用。2滴管的使用方法。主要儀器設(shè)備：點(diǎn)滴板。實(shí)驗(yàn)四：常見離子的鑒定（3學(xué)時(shí)）基本要求：掌握若干離子的鑒定方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1堿金屬、堿土金屬離子的鑒定。2鋁、錫離子的鑒定。3硝酸根、亞硝酸根離子的鑒定。4S2-、SO42-、S2O32-離子的鑒定。5Cl-、Br-、I-離子的鑒定。6PO43-、PO3-、P2O74-離子的鑒定。操作要點(diǎn): 1試管加熱。 2離心機(jī)的使用。 3固體試劑和液體試劑的取用。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)五：金屬鹽的性質(zhì)（2學(xué)時(shí)）基本要求： 1比較堿土金屬氫氧化物及其鹽的溶解性。2比較鋰、

5、鎂鹽的相似性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1堿金屬鹽的溶解性。2堿土金屬氫氧化物的溶解性。3堿土金屬元素的難溶鹽。4其他金屬鹽。操作要點(diǎn): 1試管加熱。 2固體試劑和液體試劑的取用。主要儀器設(shè)備：試管。實(shí)驗(yàn)六：非金屬元素重要化合物的性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）基本要求：1試驗(yàn)性質(zhì)。 2掌握非金屬元素重要化合物的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1H2O2的氧化還原性、酸堿性。2難溶硫化物的生成和溶解。3氮、硫、磷的含氧酸和含氧酸鹽。4鹵素的含氧化物的氧化性。操作要點(diǎn): 1試管加熱。 2氣體檢測(cè)。 3固體試劑和液體試劑的取用。主要儀器設(shè)備：試管。實(shí)驗(yàn)七：過渡金屬元素重要化合物的性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）基本要求：1了解過渡金屬元素氫氧化物和氧化物的生成與性

6、質(zhì)。 2掌握K2Cr2O7、KMnO4、CoCl2等化合物的重要性質(zhì)。 3了解Cu(I)與Cu(II)的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化條件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1過渡金屬元素氫氧化物或氧化物的生成與性質(zhì)。2K2Cr2O7的氧化性、KMnO4的氧化性、CoCl2水合離子的顏色。3Cu與Cu2的相互轉(zhuǎn)化。操作要點(diǎn): 1水浴加熱。 2各類試紙的使用方法。 3離心機(jī)的使用。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)八：過渡金屬元素重要配合物及離子鑒定（2學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握過渡金屬元素離子的鑒定方法。 2了解過渡金屬元素重要配合物的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1Cr3+、Cr(VI)、Mn2+的鑒定。2鐵、鈷、鎳的重要配合物及鐵、鈷、鎳離子的鑒定。3

7、銅、汞、鋅、銀離子的鑒定。操作要點(diǎn):1水浴加熱。 2各類試紙的使用方法。 3離心機(jī)的使用。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)九：膠體的制備及性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）基本要求：1了解溶膠和乳濁液的制備方法。2比較溶膠的光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)。3了解電解質(zhì)溶液對(duì)溶膠的聚沉作用。4了解固體吸附劑在溶液中的吸附現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1溶膠的制備。2溶膠的光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)。3溶膠的聚沉。4高分子化合物對(duì)溶膠的保護(hù)。5吸附現(xiàn)象。6乳濁液的制備。操作要點(diǎn): 1膠體的制備。 2電泳管的使用。 3電泳現(xiàn)象。 4觀察丁達(dá)爾效應(yīng)的裝置。主要儀器設(shè)備：聚光箱、電泳儀。實(shí)驗(yàn)十：混合離子的分離和鑒定（5學(xué)時(shí)）基本要求：1熟悉有關(guān)離子及其化合物的性

8、質(zhì)。 2了解混合離子分離與檢出的方法和操作。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1陽(yáng)離子混合溶液的分離:(第一組：Sn4、Ca2、Cu2、Cr3、Ni2、NH4混合液)（第二組：Ag、Cu2、Hg2、Al3、Fe3、Ba2、K混合液）2陰離子混合液的分離: (SO42-、PO43-、Cl-、Br-、I-混和液)操作要點(diǎn): 1調(diào)節(jié)溶液pH值對(duì)離子檢出的影響。 2離心機(jī)的使用方法。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)十一：化學(xué)反應(yīng)級(jí)數(shù)與活化能（3學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握濃度、溫度及催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 2測(cè)定過二硫酸銨與碘化鉀反應(yīng)的反應(yīng)速率，并計(jì)算反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)的活化能。 3初步練習(xí)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

9、：1實(shí)驗(yàn)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。操作要點(diǎn): 1數(shù)顯溫度儀的使用方法。 2秒表的使用方法及恒溫水浴箱的使用方法。 3用圖解法獲得數(shù)據(jù)。主要儀器設(shè)備：數(shù)顯溫度儀、恒溫水浴箱。實(shí)驗(yàn)十二：pH法測(cè)定乙酸的電離平衡常數(shù)（3學(xué)時(shí)）基本要求：1學(xué)習(xí)了解pH法測(cè)電離常數(shù)的原理與方法。2學(xué)會(huì)pH計(jì)的使用方法及注意事項(xiàng)。3掌握氫氧化鈉標(biāo)液的配制與標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1NaOH標(biāo)液的配制與標(biāo)定。2醋酸溶液濃度的測(cè)定。3配制不同濃度的醋酸溶液。4測(cè)定醋酸溶液的pH值。操作要點(diǎn): 1pH計(jì)的使用方法。 2復(fù)合電極的使用方法。 3移液管、吸量管、容量瓶的使用方法。 4滴

10、定管的使用及溶液濃度的標(biāo)定方法。主要儀器設(shè)備：酸度計(jì)、復(fù)合電極。實(shí)驗(yàn)十三：金屬離子紙層析法分離與鑒定（3學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握紙上層析法的原理及操作技術(shù)。 2了解金屬離子在紙層析中的分離行為。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1濾紙的制備。2點(diǎn)樣。3展開。4顯色。5未知液分析。6計(jì)算Rf值。操作要點(diǎn): 1毛細(xì)管點(diǎn)樣。 2顯色方法。主要儀器設(shè)備：層析缸、噴霧器、電吹風(fēng)。實(shí)驗(yàn)十四：粗硫酸銅的提取（3學(xué)時(shí)）基本要求：1學(xué)習(xí)固體物質(zhì)提取的原理與一般方法。 2掌握溶解、過濾、蒸發(fā)和結(jié)晶等基本操作技術(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1粗硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除并檢驗(yàn)。2硫酸銅的蒸發(fā)、結(jié)晶。3減壓過濾。操作要點(diǎn): 1硫酸銅的溶解。 2蒸發(fā)、結(jié)晶。3減壓過

11、濾。 主要儀器設(shè)備：電爐、循環(huán)水式真空泵。實(shí)驗(yàn)十五：硫酸亞鐵銨的制備（4學(xué)時(shí)）基本要求：1了解復(fù)鹽的一般特征和制備方法。 2練習(xí)水浴加熱，常壓過濾和減壓過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本操作。 3掌握K2Cr2O7法測(cè)定亞鐵鹽的含量。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1鐵屑的凈化(除去油污)。2硫酸亞鐵的制備。3硫酸亞鐵銨的制備。4K2Cr2O7標(biāo)液的配制與硫酸亞鐵銨含量的測(cè)定。操作要點(diǎn): 1電子天平的使用方法。 2循環(huán)水式真空泵的使用及常壓、減壓抽濾操作。 3蒸發(fā)皿的使用及結(jié)晶操作。 4K2Cr2O7標(biāo)液的配制。主要儀器設(shè)備：電子天平、循環(huán)水式真空泵。實(shí)驗(yàn)十六：三草酸合鐵（）酸鉀的合成及配離子組成測(cè)定（5學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握

12、應(yīng)用基本化學(xué)原理制備簡(jiǎn)單配合物的方法。 2掌握配離子組成中的中心體和配體的測(cè)定方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1以FeSO4和H2C2O4為原料制備三草酸合鐵（）酸鉀。2用K2Cr2O7標(biāo)液測(cè)定配合物中C2O42含量。3用SnCl2將Fe3還原為Fe2后用K2Cr2O7標(biāo)液測(cè)定配合物中Fe3含量。操作要點(diǎn): 1抽濾操作。 2干燥箱的使用。 3Fe3的間接測(cè)定方法。主要儀器設(shè)備：電子天平、循環(huán)水式真空泵。實(shí)驗(yàn)十七：納米氧化鋅粉制備與質(zhì)量分析（6學(xué)時(shí)）基本要求：1了解納米氧化鋅的制備方法。 2掌握納米氧化鋅的分析方法。 3了解X射線衍射儀檢測(cè)納米粉體的原理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1納米氧化鋅的制備。2用EDTA標(biāo)液測(cè)定氧化鋅

13、含量。3納米氧化鋅晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定。操作要點(diǎn): 1電磁攪拌器的使用。 2真空干燥箱的使用。 3馬弗爐的使用。主要儀器設(shè)備：電子天平、電磁攪拌器、真空干燥箱、馬弗爐、X衍射儀。實(shí)驗(yàn)十八：聚合硫酸鐵的制備及凈水效果實(shí)驗(yàn)（5學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握聚合硫酸鐵的制備原理和方法。 2了解絕對(duì)粘度的測(cè)定方法。 3了解聚鐵的絮凝凈水效果的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1硫酸亞鐵氧化，聚鐵的制備。2聚鐵密度的測(cè)定。3聚鐵粘度的測(cè)定。4聚鐵的絮凝凈化水效果實(shí)驗(yàn)。操作要點(diǎn): 1比重計(jì)的使用。 2品式粘度計(jì)的使用。主要儀器設(shè)備：比重計(jì)、品式粘度計(jì)、超級(jí)恒溫水槽、光電濁度儀。實(shí)驗(yàn)十九：Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5Cl2的

14、制備，電導(dǎo)及其配離子分裂能0的測(cè)定（8學(xué)時(shí)）基本要求：1掌握氨與鈷（）的不同組成和結(jié)構(gòu)的配合物的合成方法。 2了解電導(dǎo)測(cè)量的基本原理，掌握用電導(dǎo)測(cè)量確定配合物電離類型的方法。 3學(xué)會(huì)用分光光度計(jì)測(cè)定配合物的分裂能0的原理和方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5Cl2的制備。2測(cè)量?jī)膳浜衔镫妼?dǎo)率。3用分光光度計(jì)測(cè)定兩配合物分裂能。操作要點(diǎn): 1注意本實(shí)驗(yàn)中兩種配合物的制備方法的異同點(diǎn)。2測(cè)量電導(dǎo)的裝置及操作。3分光光度計(jì)的使用方法。特別注意測(cè)樣品透光率時(shí)，每改變一次波長(zhǎng)都要用去離子水空白液調(diào)一次透光率100。主要儀器設(shè)備：分光光度計(jì)、電導(dǎo)儀。實(shí)驗(yàn)二十：廢干電池的綜合利用（8學(xué)

15、時(shí)）基本要求：1熟悉無(wú)機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室提取、制備、提純、分析等方法與技能。 2學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。 3了解廢干電池對(duì)環(huán)境的危害及有效成分的回收利用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1從黑色混合物的濾液中提取氯化銨并測(cè)定其含量。2從黑色混合物的濾渣中提取二氧化錳并精制。3由鋅皮制備七水硫酸鋅并測(cè)定其鋅的含量。操作要點(diǎn): 1濾液的加熱、濃縮。 2二氧化錳的精制方法。 3七水硫酸鋅的重結(jié)晶。主要儀器設(shè)備：電子天平、恒溫水浴槽。四、學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（或內(nèi)容）名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型每組實(shí)驗(yàn)人數(shù)說明驗(yàn)證性設(shè)計(jì)性綜合性其它1單、多相離子平衡212氧化還原反應(yīng)213配合物的生成、性質(zhì)和應(yīng)用214常見離子的鑒定315

16、金屬鹽的性質(zhì)216非金屬元素重要化合物的性質(zhì)317過渡金屬元素重要化合物的性質(zhì)318過渡金屬元素重要配合物及離子鑒定219膠體的制備及性質(zhì)3110混合離子的分離和鑒定5111化學(xué)反應(yīng)級(jí)數(shù)與活化能3112pH法測(cè)定乙酸的電離平衡常數(shù)3113金屬離子紙層析法分離與鑒定3114粗硫酸銅的提取3115硫酸亞鐵銨的制備4116三草酸合鐵（）酸鉀的合成及配離子組成測(cè)定5117納米氧化鋅粉制備與質(zhì)量分析6118聚合硫酸鐵的制備及凈水效果實(shí)驗(yàn)5119Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5Cl2的制備，電導(dǎo)及其配離子分裂能0的測(cè)定8220廢干電池的綜合利用82小計(jì)751523五、教學(xué)方法與教學(xué)要求本課程以實(shí)驗(yàn)

17、為主。開課后，任課教師需向?qū)W生講清課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、課程安排和進(jìn)度、平時(shí)考核內(nèi)容、期末考試辦法、實(shí)驗(yàn)守則及實(shí)驗(yàn)室安全制度等。本課程主要設(shè)置3種類型的實(shí)驗(yàn)：（1）基本操作訓(xùn)練及驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，（2）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，（3）合成與分析綜合實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程包括預(yù)習(xí)、課前討論、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等4個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)報(bào)告或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)老師批閱后，方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1人1組。每個(gè)實(shí)驗(yàn)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)由學(xué)生獨(dú)立完成。碰到疑難問題，學(xué)生要善于獨(dú)立分析，力爭(zhēng)自己解決；老師亦可提供指導(dǎo)，但不得包辦代替。實(shí)驗(yàn)過程中，老師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行巡視，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄和

18、報(bào)告。學(xué)生若實(shí)驗(yàn)失敗，應(yīng)找出原因，經(jīng)老師同意后才可重做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析產(chǎn)生誤差產(chǎn)生的原因，能對(duì)實(shí)驗(yàn)提出自己的改建意見或建議。老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，學(xué)生方可離開實(shí)驗(yàn)室。利用大型儀器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需繪出儀器工作原理圖，記錄測(cè)試條件，打印出測(cè)量數(shù)據(jù)或譜線，并對(duì)其進(jìn)行處理與解釋。任課教師要認(rèn)真?zhèn)湔n，并提前預(yù)做實(shí)驗(yàn)，上好每一堂課。實(shí)驗(yàn)前清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)，實(shí)驗(yàn)中按要求做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況與結(jié)果記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)開出記錄。六、課程考核方法本課程采用平時(shí)考核、期末實(shí)驗(yàn)操作考試來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，著重考查學(xué)生基本操作的掌握程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力及運(yùn)用所學(xué)操作設(shè)計(jì)并完成合成與測(cè)定的能力。平時(shí)成績(jī)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)分如下：預(yù)習(xí)報(bào)