湖北大学无机化学实验教学大纲.doc

无机化学实验教学大纲（适用于化学、应用化学、材料化学、化学生物学专业）大纲编写依据参照1998年4月国家教育委员会面向21世纪教学内容和课程体系改革：无机化学实验教学基本要求，结合化学教育专业和应用化学专业的特点以及我校教学实际课时安排和近年来的实验教学改革经验而编写。课程教学目的和任务本课程是化学、应用化学、材料化学、化学生物学专业的专业必修课之一。化学是一门实验科学，基础化学实验课（一）是化学、应用化学、材料化学、化学生物学专业学生所学的第一门基础实验课，是以实验为手段，研究无机化学中的重要理论、典型元素及其化合物的变化，以及相关仪器、装置、基本操作和有关原理的一门课程。通过本课程的学习，要求学生正确掌握化学实验的基本操作方法和技能技巧，进一步加深对基础化学理论的理解，培养学生独立准备和进行实验的能力，细致地观察和记录现象，归纳、综合、正确处理数据的能力，分析实验和用语言表达实验结果的能力以及一定的组织实验、研究实验的能力，同时培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，养成良好的科学习惯，掌握科学的思维方法，为学生进一步学习后继化学课程和实验，将来从事化学教学及科研工作打下坚实的基础。教学方法根据基础化学实验课的自身特点，采用启发式教学。要求学生课前预习。实验前可结合课堂提问、示范操作或观看教学录像讲解实验原理、操作要点、注意事项等，培养严谨、事实求是的科学态度。实验中以督促、指导为主，对出现的问题及时指出并加以纠正，结束时可采取课堂讨论的形式进行总结。课后要求独立完成实验报告，并对实验结果加以分析。相关课程及主要参考书无机化学、无机化学实验（北京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，第三版）、无机化学实验（华东化工学院编，高等教育出版社，第三版）等。考试方式及评分标准考试方式分为笔试（闭卷）和操作两部分。其中笔试占总评成绩的40%，操作考试占总评成绩的40%，平时成绩占总评成绩的20%。 总学时及学时分配建议表总学时90学时，其中第一学期54学时，第二学期36学时。大纲列出的实验项目数38个，其中必修实验项目数18个，选修实验项目数20个。学时分配建议表编号实验内容实验性质学时备注1仪器的认领、洗涤与安全教育基础4必修2灯的使用、玻璃管的加工操作基础4必修3试剂的取用和试管操作基础3必修4锌铝合金组成的测定基础4选修5化学反应热效应的测定基础6选修6由胆矾精制五水硫酸铜综合5必修7硝酸钾的制备综合4必修8化学反应速率、反应级数和活化能的测定基础4必修9磺基水杨酸与Fe3+配合物的组成和稳定常数的测定基础4必修10硫酸钡溶度积常数的测定（电导率法）基础4必修11pH法测定醋酸电离常数基础4必修12硫酸亚铁铵的制备综合6必修13三草酸合铁酸钾的制备综合6必修14十二钨磷酸和十二钨硅酸的制备-乙醚萃取法制备多酸综合6选修15一种钴（）配合物的制备综合6必修16配合物的分光化学序的测定综合6选修17单晶Ag(I)与多胺配合物的制备综合6选修18类质同晶铝钾矾和铬钾矾晶体制备基础4选修19分光光度法测定Ti(H2O)63+的分裂能综合4选修20配合物键合异构体的红外光谱测定综合6选修21从海带中提取碘综合3选修22由镍阳极泥制硫酸镍综合6选修23由锌灰制备硫酸锌和提取金属镉综合6选修24硫代硫酸钠的制备和应用综合6选修25四碘化锡的制备综合6选修26高锰酸钾的制备-固体碱熔氧化法综合6选修27重铬酸钾的制备综合6选修28四氧化三铅组成的测定综合6选修29氧、硫、氮、磷基础3必修30锡、铅、锑、铋基础3必修31碱金属、碱土金属、钛和钒基础6必修32铬、锰、铁、钴、镍基础6必修33铜、银、锌、镉、汞基础4必修34乙酸亚铬水合物的合成及其磁化率的测定综合6选修35由废铁屑制备三氯化铁试剂设计6必修36碱式碳酸铜的制备设计6选修37纳米氧化锌粉的制备设计6选修38单晶Cu(II)与Schiff碱配合物的培养设计6选修实验项目说明实验一、仪器的认领、洗涤与安全教育实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、向学生讲清基础化学实验的地位，使学生充分认识此课程，明确实验目的、掌握实验方法，了解怎样做好基础化学实验，学习实验室的各类规章制度，注意实验安全。认识实验室常用仪器，掌握仪器的一般洗涤和干燥方法。实验内容：1、学习实验室的各种规章制度。使学生熟悉实验室安全守则、仪器的使用守则、危险药品的使用和存放守则及卫生纪律守则。2、认领并练习洗涤各常见玻璃仪器，了解一般干燥方法。主要仪器设备：试管、烧杯、量筒、表面皿、漏斗、试剂瓶、容量瓶、移液管、研钵、蒸发皿、试管夹、试管架、石棉网、铁架台（包括铁夹）实验二、灯的使用、玻璃管的加工操作实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、介绍酒精灯和酒精喷灯的原理和构造，掌握正确的使用方法。2、练习玻璃管、棒的截断、玻璃管的弯曲、拉制、熔烧等操作。3、练习塞子钻孔的基本操作。实验内容：1、酒精喷灯的构造、原理和使用方法。2、练习玻璃管、棒的截断、120、90、60玻璃管的弯曲。制作24支滴管。塞子的钻孔。主要仪器设备：酒精喷灯、石棉网、锉刀、捅针、打孔器、玻璃管、玻璃棒实验三、试剂的取用和试管操作实验性质：基础 要求：必修 学时数：3实验目的：1、学习并掌握固体和液体试剂的取用方法。2、练习并掌握振荡试管和加热试管中固体和液体的基本操作。实验内容：1、固体试剂的取用。2、液体试剂的取用。3、试管操作。主要仪器设备：试管、试管夹、烧瓶、研钵、量筒、蒸发皿、酒精灯、石棉网实验四、锌铝合金组成的测定实验性质：基础 要求：选修 学时数：4实验目的：1、掌握理想气体状态方程式和气体分压定律的应用。2、掌握电子天平及气压计的使用方法。3、初步掌握有效数字的概念及运算规则。实验内容：1、在电子天平上准确称取锌铝合金的质量。2、安装装置；加入反应物；检漏。3、反应并记录数据；数据处理。主要仪器设备：电子天平、量气法测定装置，气压计，温度计等。实验五、化学反应热效应的测定 实验性质：基础 要求：选修 学时数：6实验目的：1、了解利用量热计测定化学反应热效应的原理和方法。2、掌握台秤、温度计、秒表和量热计的使用方法，进一步练习电子天平的使用。3、学习计算机处理数据及作图。实验内容：1、测定量热计的热容。2、测定锌与硫酸铜的置换热。主要仪器设备： 分析天平、台称、温度计（-5 +50,0.1）、保温杯、容量瓶实验六、由胆矾精制五水硫酸铜实验性质：综合 要求：必修 学时数：5实验目的：1、了解重结晶提纯物质的原理。2、学习并掌握常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作。3、学习并掌握pH试纸的正确使用方法。实验内容：1、称量；调节酸度，反应。2、水浴加热、蒸发、浓缩、抽滤、干燥。主要仪器设备： 台称、烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶实验七、硝酸钾的制备实验性质：综合 要求：必修 学时数：4实验目的：1、学习用转化法制备硝酸钾晶体。2、学习并掌握热过滤的基本操作，进一步练习常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作。实验内容：1、制备KNO3的粗产品；KNO3的重结晶。2、纯度检验。主要仪器设备：循环水流真空泵、量筒、烧杯、台称、石棉网、三角架、铁架台、热滤漏斗、布氏漏斗、吸滤瓶、瓷坩锅、温度计（200）、比色管实验八、化学反应速率、反应级数和活化能的测定实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、掌握反应速率、反应级数和活化能的测定原理和方法。2、练习热水浴和冰水浴的基本操作，进一步练习温度计和秒表的使用。实验内容：1、浓度对化学反应速度的影响。2、温度对化学反应速度的影响。3、催化剂对化学反应速度的影响。主要仪器设备： 烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计实验九、磺基水杨酸与Fe3+配合物的组成和稳定常数的测定实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、了解光度法测定配合物的组成以及稳定常数的原理和方法。2、学习并掌握溶液的配制、容量瓶及移液管的使用。3、练习并掌握分光光度计的使用。4、进一步练习用计算机处理数据并作图。实验内容：1、配制系列溶液。2、测定系列溶液的吸光度。主要仪器设备： 7211型分光光度计、容量瓶（100ml）、吸管（10ml带刻度）实验十、硫酸钡溶度积常数的测定（电导率法）实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、掌握用电导率法测定硫酸钡溶度积常数的原理和方法。2、进一步练习固液分离和洗涤沉淀的基本操作。3、练习并掌握电导率仪的使用方法。 实验内容：1、BaSO4饱和溶液的制备。2、用电导率仪测定。主要仪器设备： 电导率仪、烧杯实验十一、pH法测定醋酸电离常数实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、掌握用酸度计测定醋酸电离常数的原理和方法。2、进一步练习移液管的使用。3、练习并掌握酸度计的使用方法。 实验内容：1、醋酸溶液浓度的测定。2、配制不同浓度的醋酸溶液。3、测定醋酸溶液的pH值，并计算醋酸的电离度和电离常数。主要仪器设备： pH计、碱式滴定管、吸管（10ml带刻度，25ml）、容量瓶（50ml）实验十二、硫酸亚铁铵的制备实验性质：综合 要求：必修 学时数：6实验目的：1、了解复盐的一般特征和制备方法。2、继续练习水浴加热、固液分离、沉淀的洗涤、蒸发、浓缩、结晶等基本操作。实验内容：1、铁屑的净化。2、硫酸亚铁的制备。3、硫酸亚铁铵的制备。主要仪器设备：台称、温度计、蒸发皿、电炉、布氏漏斗、吸滤瓶、循环水真空泵实验十三、三草酸合铁酸钾的制备 实验性质：综合 要求：必修 学时数：6实验目的：1、了解配合物的一般特征和制备方法。2、进一步练习水浴加热、固液分离、结晶等基本操作。3、用离子交换法测定三草酸合铁（）酸钾配阴离子的电荷数。实验内容：1、草酸亚铁的制备。2、三草酸合铁（）酸钾的制备。3、三草酸合铁（）酸根离子电荷的测定。主要仪器设备：分析天平、台称、循环水流真空泵、布氏漏斗、酸式滴定管实验十四、十二钨磷酸和十二钨硅酸的制备-乙醚萃取法制备多酸实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、学习多酸的制备方法，初步了解杂多酸的性质。2、学习、练习萃取分离操作。实验内容：1、十二钨磷酸钠（十二钨硅酸）溶液的制备。2、酸化、乙醚萃取制取十二钨磷酸（十二钨硅酸）。主要仪器设备： 磁力加热搅拌器、滴液漏斗、分液漏斗、蒸发皿、水浴锅实验十五、一种钴（）配合物的制备实验性质：综合 要求：必修 学时数：6实验目的：1、掌握制备金属配合物最常用的方法水溶液中的取代反应和氧化反应。2、对配合物的组成进行初步推断。3、巩固电导率仪的使用。实验内容：1、制备钴（）配合物。2、组成的初步判断。主要仪器设备：台称、研钵、铁架台、酒精灯、试管夹、漏斗架、石棉网等实验十六、配合物的分光化学序的测定实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、了解不同配体对配合物中心离子d轨道能级分裂的影响。2、测定铬配合物某些配体的分光化学序。实验内容：1、配合物的合成。2、配合物电子光谱的测定。3、实验数据处理。主要仪器设备：7211型分光光度计、冷凝管、水浴锅、吸滤瓶、砂芯漏斗（4号）、研钵实验十七、单晶Ag(I)与多胺配合物的的制备实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、了解配合物单晶生长的基本方法，了解单晶结构分析的表征技术。2、掌握从溶液中Ag(I)与多胺配合物单晶的制备。实验内容：1、Ag2O的制备；Ag2O及相应的羧酸在多胺中的溶解。2、真空干燥。3、电子显微镜下观察，判断是否为晶体结构。4、用元素分析仪分析晶体中C、H和N元素的含量。主要仪器设备： 真空干燥箱、旋片式真空泵、元素分析仪、红外光谱仪、小型化学反应釜(25ml、50ml、100ml)实验十八、类质同晶铝钾矾和铬钾矾晶体制备 实验性质：基础 要求：选修 学时数：4实验目的：学习铝钾矾、铬钾矾晶体的制备方法，并了解类质同晶现象。实验内容：1、铝钾矾晶体的制备。2、铬钾矾晶体的制备。3、铝钾矾和铬钾矾混合晶体的制备。主要仪器设备：温度计、搪瓷盘、保温杯、广口瓶、烧杯、研钵实验十九、分光光度法测定Ti(H2O)63+的分裂能实验性质：综合 要求：选修 学时数：4实验目的：1、了解配合物的吸收光谱。2、掌握分光光度法测定配合物分裂能的原理和方式。实验内容：1、运用分光光度计测定溶液的吸光度。2、作图法进行数据处理。主要仪器设备： 7230型分光光度计、移液管、容量瓶实验二十、配合物键合异构体的红外光谱测定实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、 了解配合物的键合异构现象。2、 学习利用红外光谱来鉴别两种不同的异构体。实验内容：1、 键合异构体()的制备。2、 键合异构体()的制备。3、 键合异构体红外光谱的测定。主要仪器设备： 日本岛津IR-440红外光谱仪、烧杯、量筒，表面皿、吸滤瓶、布氏漏斗实验二十一、从海带中提取碘实验性质：综合 要求：选修 学时数：3实验目的：掌握利用碘升华提取碘的方法。实验内容：1、称量；调节pH值；2、研碎、升华。主要仪器设备：大试管、带支管的试管、蒸馏烧瓶、吸滤装置、小称量瓶、酒精灯实验二十二、由镍阳极泥制硫酸镍实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、学习硫酸镍的制备方法。2、掌握水解除铁的原理及其应用。3、巩固热滤、抽滤、滴定等基本操作。实验内容：1、溶解；冷却结晶。2、净化；浓缩结晶。主要仪器设备：温度计、抽滤瓶、玻璃砂漏斗、抽气管、台称、分析天平实验二十三、由锌灰制备硫酸锌和提取金属镉实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、掌握由锌灰制备硫酸锌和提取金属镉的方法。2、掌握试液的制备，某些离子的检验。干扰离子的除去，溶液pH值的控制以及蒸发、结晶等操作。实验内容：1、试液的制备；锌灰中各种金属离子的检验。2、试液中Fe3+、Al3+等杂质离子除去。3、金属镉的提取。4、硫酸锌（ZnSO47H2O）的制备；硫酸锌纯度的检验。主要仪器设备： 蒸发皿、吸滤瓶、布氏漏斗、抽气管、安全瓶、比色管、漏斗实验二十四、硫代硫酸钠的制备和应用实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、学习用溶剂法提纯工业硫化钠和制备硫代硫酸钠的方法。2、学习洗印资料和相片。3、练习冷凝管的安装和回流操作。4、练习抽滤、气体发生、器皿连接操作。实验内容：1、硫化钠的提纯；硫代硫酸钠的制备。2、产品纯度检验；洗印照片。主要仪器设备： 圆底烧瓶（500ml）、水浴锅、冷凝管、抽滤瓶（500ml）、磁力搅拌器实验二十五、四碘化锡的制备实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、了解无水四碘化锡的制备原理和方法，学习非水溶剂重结晶的方法。2、学习用提勒管测物质熔点的方法。实验内容：1、四碘化锡的制备。2、四碘化锡熔点的测定；四碘化锡某些性质的试验。主要仪器设备：台称、圆底烧瓶（100150mL）、冷凝管、干燥管、提勒管实验二十六、高锰酸钾的制备-固体碱熔氧化法实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、学习由碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和操作方法。2、学习熔融、浸取，巩固过滤、结晶、重结晶等基本操作。3、掌握锰的各种氧化态之间相互转化关系。实验内容：1、二氧化锰的熔融氧化。2、浸取；锰酸钾的歧化。3、溶液的蒸发、结晶，高锰酸钾的晶体的干燥。4、纯度分析。5、锰的各种氧化态之间相互转化（选做）。主要仪器设备： 铁坩锅、启普发生器、坩锅钳、泥三角、布氏漏斗、烘箱、蒸发皿实验二十七、重铬酸钾的制备实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、从铬铁矿制备重铬酸钾，学习碱熔法操作。2、练习水浴加热法。实验内容：1、氧化焙烧；熔块提取。2、中和除铝、硅；酸化和复分解结晶。主要仪器设备：铁坩锅、水浴锅、蒸发皿、抽滤装置、坩锅钳、玻璃砂漏斗实验二十八、四氧化三铅组成的测定实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、测定Pb3O4的组成。2、学习用EDTA测定溶液中的金属离子。实验内容：Pb3O4的分解；PbO的含量；PbO2的含量；计算。主要仪器设备：分析天平、台称、称量瓶、干燥器、循环水流真空泵实验二十九、氧、硫、氮、磷实验性质：基础 要求：必修 学时数：3实验目的：1、试验并掌握过氧化氢的化学性质2、握硫化氢、硫代硫酸盐的还原性，硫化物的溶解性。3、掌握硝酸的强氧化性、硝酸盐的热稳定性，了解含N离子的鉴定方法。4、掌握磷酸盐的主要性质。 实验内容：1、过氧化氢的性质。2、硫化氢和硫化物；亚硫酸、硫代硫酸及其盐的性质。3、S2-、SO32-、S2O32-的鉴定和分离。4、硝酸、亚硝酸及其盐的性质；磷酸盐的性质。5、NH4+、NO3-、NO2-、PO43-的鉴定。主要仪器设备： 试管、点滴板。实验三十、锡、铅、锑、铋实验性质：基础 要求：必修 学时数：3实验目的：1、掌握锡、铅、锑、铋氢氧化物酸碱性及不同氧化态的氧化还原性。2、试验难溶铅盐的性质。实验内容：1、氢氧化物酸碱性；氧化还原性。2、硫化物和硫代酸盐的生成和性质。3、铅难溶盐的生成和性质。4、离子的鉴定和分离。主要仪器设备： 试管、点滴板。实验三十一、碱金属、碱土金属、钛和钒实验性质：基础 要求：必修 学时数：6实验内容：1、比较碱金属和碱土金属的活泼性。2、比较碱土金属氢氧化物及其盐类溶解度。3、了解焰色反应的操作并熟悉使用金属钠、钾、汞的安全措施。 4、了解钛（、）化合物的性质。5、了解钒的主要化合物的性质。实验内容：1、碱金属和碱土金属活泼性的比较。2、钠汞齐的生成和钠汞齐与水的反应。3、碱金属和碱土金属的难溶盐；碱土金属氢氧化物溶解度的比较。4、钛的化合物；钒的化合物。主要仪器设备： 试管、点滴板。实验三十二、铬、锰、铁、钴、镍实验性质：基础 要求：必修 学时数：6实验目的：1、掌握铬、锰各价态化合物的性质及相互转化的条件。2、掌握铬（）和锰（）的强氧化性及其与溶液介质的关系。3、掌握二价铁、钴、镍还原性和三价铁、钴、镍的氧化性；掌握铁、钴、镍配合物的生成。实验内容：1、Cr3+、Mn2+氢氧化物的制备和性质。2、铬、锰重要化合物的性质；3、Cr3+、Mn2+的鉴定。3、+2、+3价氢氧化物的制备和性质。4、铁盐的性质。铁、钴、镍的配合物。主要仪器设备：试管、点滴板。实验三十三、铜、银、锌、镉、汞实验性质：基础 要求：必修 学时数：4实验目的：1、掌握铜、银、锌、镉、汞的氧化物的酸碱性。2、掌握各金属离子形成配合物的特征及铜和汞的氧化态变化。实验内容：1、氢氧化物或氧化物的酸碱性及氢氧化物的脱水性。2、铜、银、锌、镉、汞的盐类和氨水的反应。3、Ag+、Hg2+、Hg22+的其它配合物；Ag+、Cu2+的氧化性和Cu+配合物的生成。4、离子的分离和鉴定。主要仪器设备： 试管、点滴板。实验三十四、乙酸亚铬水合物的合成及其磁化率的测定实验性质：综合 要求：选修 学时数：6实验目的：1、掌握Schlenk技术中的抽空充氮、对接、液体加料等基本操作。2、合成乙酸亚铬水合物，了解亚铬盐的性质。3、通过磁化率的测定，了解乙酸亚铬水