《工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：13120118課程名稱(chēng)：工程化學(xué)實(shí)驗(yàn) 課程英文名稱(chēng)：Engineering Chemical 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)：過(guò)程裝備與控制課程類(lèi)型：非單獨(dú)設(shè)課先修課程： 無(wú) 學(xué)分： 學(xué)時(shí)：12 應(yīng)開(kāi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)： 5 二、課程性質(zhì)與目的工程化學(xué)是機(jī)械系過(guò)程裝備與控制專(zhuān)業(yè)的一門(mén)化學(xué)基礎(chǔ)課。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)使學(xué)生掌握必要基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為相關(guān)后續(xù)課程奠定必要的化學(xué)基礎(chǔ)，并使學(xué)生樹(shù)立辯證唯物主義觀點(diǎn)和科學(xué)思維方法。教學(xué)方式分為課堂講授和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。通過(guò)課

2、堂教學(xué)應(yīng)使學(xué)生系統(tǒng)掌握本學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生掌握化學(xué)基本操作技能，并培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，努力開(kāi)發(fā)學(xué)生智力。三、課程教學(xué)內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)一 化學(xué)反應(yīng)速度和化學(xué)平衡 (2學(xué)時(shí))基本要求：1.了解溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響。2.了解濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。 主要內(nèi)容：1. 不同濃度對(duì)KIO3與Na2SO3反應(yīng)速度的影響。2. 不同溫度對(duì)Na2S2O3與H2SO4反應(yīng)速度的影響。3MnSO4對(duì)KMnO4氧化H2C2O4反應(yīng)的催化作用。4濃度對(duì)FeCl3與NH4SCN反應(yīng)平衡的影響。5溫度對(duì)NO2與N2O4

3、相互轉(zhuǎn)化平衡的影響。操作要點(diǎn)：1. 準(zhǔn)確記錄反應(yīng)時(shí)間。2學(xué)會(huì)準(zhǔn)確觀察化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)體系現(xiàn)象的變化。主要儀器設(shè)備：秒表實(shí)驗(yàn)二 pH法測(cè)定乙酸的電離平衡常數(shù) (2學(xué)時(shí))基本要求：學(xué)習(xí)了解pH法測(cè)電離常數(shù)的原理與方法。學(xué)會(huì)pH計(jì)的使用方法及注意事項(xiàng)。加強(qiáng)有效數(shù)字概念在數(shù)據(jù)處理上的正確運(yùn)用，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)誤差原因分析。掌握氫氧化鈉標(biāo)液的配制與標(biāo)定。主要內(nèi)容：NaOH標(biāo)液的配制與標(biāo)定。醋酸溶液濃度的測(cè)定。配制不同濃度的醋酸溶液。測(cè)定醋酸溶液的pH值。操作要點(diǎn)：pH計(jì)的使用方法。復(fù)合電極的使用方法。移液管、吸量管、容量瓶的使用方法。滴定管的使用及溶液濃度的標(biāo)定方法。主要儀器設(shè)備：電子天平、酸度計(jì)、復(fù)合電極實(shí)驗(yàn)三

4、 氧化還原反應(yīng) (2學(xué)時(shí))基本要求：進(jìn)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：KI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。5介質(zhì)酸堿性對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響。操作要點(diǎn)：原電池裝置，電極電位的測(cè)定。吸量管的使用方法。水浴加熱。主要儀器設(shè)備：原電池裝置實(shí)驗(yàn)四 配合物的生成、性質(zhì)和應(yīng)用 (2學(xué)時(shí))基本要求：了解配離子的生成和組成。比較配離子和簡(jiǎn)單離子、配合物和復(fù)鹽的區(qū)別。了解配合平衡及影響配合平衡的因素。了解螯合物的形成。主要內(nèi)容：配離子的生成。配離子與簡(jiǎn)單離

5、子的區(qū)別。配合物和復(fù)鹽的區(qū)別。配位平衡及其移動(dòng)。螯合物的形成。操作要點(diǎn)：點(diǎn)滴板的使用。滴管的使用方法。實(shí)驗(yàn)五 過(guò)渡金屬元素重要化合物的性質(zhì) (2學(xué)時(shí))基本要點(diǎn)：了解過(guò)渡金屬元素氫氧化物和氧化物的生成與性質(zhì)。掌握K2Cr2O7、KMnO4、CoCl2等化合物的重要性質(zhì)。掌握過(guò)渡金屬元素重要配合物的性質(zhì)及一些離子的鑒定方法。了解Cu(I)與Cu(II)的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化條件。 主要內(nèi)容：1. 過(guò)渡金屬元素氫氧化物或氧化物的生成與性質(zhì)。2. K2Cr2O7的氧化性、KMnO4的氧化性、CoCl2水合離子的顏色。3. Cu與Cu2的相互轉(zhuǎn)化。4. 重要配合物及離子的鑒定。操作要點(diǎn)：水浴加熱。各類(lèi)試紙的

6、使用方法。離心機(jī)的使用。主要儀器設(shè)備：離心機(jī)、恒溫水浴槽實(shí)驗(yàn)六 混合離子的分離和鑒定 (4學(xué)時(shí))基本要求：熟悉有關(guān)離子及其化合物的性質(zhì)。了解混合離子分離與檢出的方法和操作。主要內(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）。陰離子混合液的分離操作要點(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)七 混合堿的測(cè)定 (3學(xué)時(shí)) 基本要求：掌握基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法。練習(xí)滴定操作，初步掌握準(zhǔn)確滴定終點(diǎn)的方法。了解雙指示劑測(cè)定堿液中NaO

7、H和Na2CO3含量的原理和方法。主要內(nèi)容：0.1M HCl溶液的配制。用硼砂作基準(zhǔn)物標(biāo)定HCl溶液的濃度?；旌蠅A的測(cè)定。操作要點(diǎn)：HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定。掌握滴定操作及終點(diǎn)的確定。學(xué)會(huì)容量瓶、滴定管的檢漏。掌握吸量管、滴定管、容量瓶的正確使用?？瞻讓?shí)驗(yàn)。主要儀器設(shè)備：電子天平實(shí)驗(yàn)八 自來(lái)水硬度的測(cè)定(配位滴定法) (3學(xué)時(shí))基本要求：1. 了解水硬度的表示方法。 2. 掌握EDTA法測(cè)定水硬度的原理和方法。主要內(nèi)容：1. EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定2. 水硬度的測(cè)定操作要點(diǎn)：EDTA的配制與標(biāo)定。掌握滴定操作及終點(diǎn)的確定。學(xué)會(huì)分析天平的使用。掌握移液管、滴定管、容量瓶的正確使用。主要儀

8、器設(shè)備：電子天平實(shí)驗(yàn)九 柱色譜分離 （2學(xué)時(shí)）基本要求：1.了解柱色譜法分離、純化和鑒定有機(jī)化合物的基本原理2掌握吸附柱色譜法的操作技術(shù) 主要內(nèi)容：1裝色譜柱2加樣品3洗脫和分離操作要點(diǎn)1裝柱均勻、不能有氣泡2規(guī)范的加樣操作3控制洗脫和分離的速度 主要儀器設(shè)備：色譜柱實(shí)驗(yàn)十 從茶葉中提取咖啡因 （3學(xué)時(shí)）基本要求：1. 了解通過(guò)連續(xù)萃取從茶葉中提取咖啡因的方法。2初步掌握脂肪提取器的使用方法。3學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的升華操作提純固體有機(jī)化合物。主要內(nèi)容：1從茶葉中提取咖啡因2咖啡因的升華提純操作要點(diǎn)1脂肪提取器的安裝、使用。2蒸餾回收萃取溶劑。3蒸汽浴干燥。4升華技術(shù)。主要儀器設(shè)備：索式提取器、紅外光譜儀

9、、恒溫水浴箱實(shí)驗(yàn)十一 乙酰水楊酸 （2學(xué)時(shí)）基本要求：1. 了解實(shí)驗(yàn)室制備乙酰水楊酸2掌握水浴操作及減壓過(guò)濾操作 主要內(nèi)容：1乙酰水楊酸的合成2 減壓過(guò)濾操作要點(diǎn)1減壓過(guò)濾主要儀器設(shè)備：恒溫水浴箱、減壓過(guò)濾裝置四、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(chēng)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組實(shí)驗(yàn)人數(shù)說(shuō)明驗(yàn)證性設(shè)計(jì)性綜合性其它1化學(xué)反應(yīng)速度和化學(xué)平衡2111個(gè)實(shí)驗(yàn)中選做五個(gè),要求學(xué)時(shí)數(shù)達(dá)到12學(xué)時(shí).2pH法測(cè)定乙酸的電離平衡常數(shù)223氧化還原反應(yīng)214配合物的生成、性質(zhì)和應(yīng)用215過(guò)渡金屬元素重要化合物的性質(zhì)216混合離子的分離和鑒定417混合堿的測(cè)定318自來(lái)水硬度的測(cè)定(配位滴定法)329柱色譜分離2

10、110從茶葉中提取咖啡因3111乙酰水楊酸21小計(jì)27五、教學(xué)方法與教學(xué)要求1. 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)的目的、原理，了解所用儀器的構(gòu)造和使用方法，了解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，做到心中有數(shù)，在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)儀器試劑和實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)時(shí)要記錄的數(shù)據(jù)表格。2、實(shí)驗(yàn)操作：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，都應(yīng)仔細(xì)地進(jìn)行工作，嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程進(jìn)行，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象必須真實(shí)、準(zhǔn)確，不能隨意更改數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄本上，記錄要表格化、字跡要整齊清潔，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要積極思維，善于發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。3. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告：寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是

11、本課程的基本訓(xùn)練，它將使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、作圖、誤差分析、問(wèn)題歸納等方面得到訓(xùn)練和提高，為今后寫(xiě)科研論文打基礎(chǔ)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、儀器及試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果與討論等；實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)簡(jiǎn)單明了，說(shuō)明所用實(shí)驗(yàn)方法及研究對(duì)象；儀器裝置用簡(jiǎn)圖表示，并注明各部分的名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡可能以表格形式表示，每一標(biāo)題應(yīng)有名稱(chēng)，單位；結(jié)果處理中應(yīng)寫(xiě)出計(jì)算公式，并注明公式中所需的已知常數(shù)的數(shù)值，注意各數(shù)值所用的單位，若計(jì)算結(jié)果較多時(shí)，最好用表格形式表示。作圖必須用坐標(biāo)紙，圖要端正地粘貼在報(bào)告上，討論內(nèi)容可包括對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和解釋以及關(guān)于原理操作、儀器設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)誤差等問(wèn)題的討論；書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

12、時(shí)，要求開(kāi)動(dòng)腦筋鉆研問(wèn)題，耐心計(jì)算仔細(xì)寫(xiě)作，字跡清楚整潔，通過(guò)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，達(dá)到加深理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、提高寫(xiě)作能力和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的目的。4. 實(shí)驗(yàn)分組：本實(shí)驗(yàn)以教學(xué)班級(jí)安排，并按每組一人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。六、課程考核辦法本實(shí)驗(yàn)課程不作單獨(dú)考核，實(shí)驗(yàn)成績(jī)僅作為工程化學(xué)平時(shí)成績(jī)的一部分。七、實(shí)驗(yàn)教材與參考資料教材：1、等. 實(shí)驗(yàn)化學(xué)教程. 第一版. 武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，20032、慕慧 基礎(chǔ)化學(xué) 第一版 北京：科學(xué)出版社，2003主要參考書(shū)：1、許善錦. 無(wú)機(jī)化學(xué). 第三版. 北京：人民衛(wèi)生出版社，20012、王夔. 無(wú)機(jī)化學(xué). 第二版. 北京：人民衛(wèi)生出版社，19993、大連工學(xué)院. 無(wú)機(jī)化學(xué). 第一