中南大学无机化学实验I课程教学大纲

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无机化学实验I课程教学大纲

课程编号：15030031 课程名称：无机化学实验Ⅰ 学时与学分： 64 /2.0 先修课程：中学化学 适应专业：化工与制药类 教材及参考书：

关鲁雄主编，《化学基本操作与物质制备实验》，中南大学出版社，2002年 黄可龙主编，无机化学，科学出版社，2007年

一、课程的性质和任务

无机化学实验I是化工与制药大类（化学工程与工艺专业、制药工程专业、应用化学专业）等理工科类专业本科生的必修专业基础课，在高素质的化学工程和应用型人才培养中发挥着重要的作用。本课程将化学基本操作、实验研究方法和现代分析手段等进行有机融合，呈现给学生一个比较完整的化学实验基本知识体系。通过加强学生基本操作的训练、掌握常用仪器的使用方法、观察解释实验现象和对实验数据的测定和处理，让学生对无机化学实验技术知识有整体的了解，培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力，同时加深他们对无机化学原理的理解，为今后进一步深造和开展实际工作或进行化学相关科学研究奠定良好的实验基础。通过综合性、设计性实验以及课外的研究创新实验，加强学生化学素养与创新能力的培养，使其形成理论联系实际、实事求是的科学态度，主动研究的探索精神和严谨的工作作风。

二、课程基本要求

本课程主要是基本操作实验，涉及包括：化学实验基本知识，如实验室规则，

实验安全知识，预习、记录、实验报告的格式与要求，实验考核与考试办法；化学实验玻璃仪器的识别、洗涤、干燥和保养，衡量仪器的使用方法，化学试剂等级规格及取用方法，加热仪器与加热方法。分离和纯化方法，如常压过滤、蒸发结晶、结晶洗涤、减压过滤、重结晶和离子交换的原理和操作方法以及生物显微

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镜观察晶体的形态、生成和溶解过程的原理和方法。基本理化数据测定方法，如常用的溶液浓度、溶液pH值、溶解度等理化数据的测定原理；气体密度法测定分子量和电位法测定电离常数和电离度等理化数据的原理和方法。常规的无机制备的原理和方法。常见的定量分析方法，如样品的处理、滴定分析、分光光度分析、电化学分析和数据处理等的原理和操作。与元素化学原理相关的沉淀反应、颜色反应等定性分析方法。学生进行实验时，要求采取一人一组，独立完成实验操作；涉及到精密仪器使用的实验可2人一组；涉及到贵重精密仪器使用的开放实验可2—4人一组。具体要求如下：

1．组织学生根据实验内容和个人兴趣，在化学教学实验中心的网页上选定实验项目，并要求学生记下实验项目和开课时间。

2．要求学生以自学为主了解化学实验的重要意义、实验守则、实验室安全知识、实验教材的使用等。

3．要求学生课前做好预习，明确实验目的，了解实验原理、熟悉实验步骤，并写出预习报告；教师应介绍预习报告的写法、原始数据记录、数据的处理、实验报告的撰写、考试方法和评分标准。教师还应示范基本操作，讲解动作要领。对于精密仪器，要求学生操作前详细阅读使用说明书，教师则要在课堂上详细讲解，并指出实验中可能会出现的问题，让学生严格按操作规程使用仪器；学生在实验时，教师应加强巡视，及时发现和纠正学生操作中出现的问题。

4．学生做完实验后，教师应及时对实验原始记录进行审阅签名，经批准学生才能离开实验室。实验报告按时批阅后，根据预习、基本操作、原始记录、实验报告、课堂纪律、卫生状况等情况给每个学生评出分数。在下次实验之前，教师应在实验室，对全班实验情况进行点评。

5．设计性实验。教师应在课前1～2周将实验项目通知学生，向学生介绍设计性实验项目的目的、特点，指导学生查阅参考文献。要求学生通过自己查阅文献资料，写出简要的综述。根据实验要求拟定实验方案，于课前三天上交指导教师。

三、课程的基本内容及重点、难点 序号 实验项目名称 无机化学实验概论 氯化钠的提纯 基本内容与重点、难点 以课堂讲授和放映录像的方式介绍本课程的性质、任务、目的、内容和教学体系及教学方法和考试办法；化学实验基本知识；基本操作训练的要求。 利用重结晶原理提纯海盐，利用定性检测的1 2 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献

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原理对照检验提纯前后氯化钠的纯度。 溶液的配制与标定 玻璃器皿的洗涤、干燥，衡量仪器的使用，化学试剂的取用，常用的加热仪器与加热方法。 离子交换法制备纯水，用电导法和化学法对照检验净化前后水样品中的可溶性杂质。 了解相对密度法测定气体分子量的原理和方法，了解启普发生器、洗气瓶和干燥塔的装置和使用方法。 由学生自行设计实验方案检出未知物中的阴离子。 用金属铝制备，含过滤、结晶、干燥、称重等操作。 测定盐类的溶解度，掌握物质溶解度与温度的关系。 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。 3 4 水的净化 气体密度法 5 测定二氧化碳分子量 阴离子的分离与鉴定 硫酸铝的制备 硝酸钾溶解度与温度的关系 电位法测定 6 7 8 9 醋酸电离常数与电离度 10 11 12 Ⅷ元素——铁、钴、铁、钴、镍离子的氧化还原性、变化规律及镍 其配合物的生成。 配合物的生成和性质 ⅥB、ⅦB元素 ——铬和锰 ⅠB、ⅡB元素 配合物的生成条件及配离子的相对稳定性的条件。 铬和锰主要价态化合物的生成和性质以及各价态之间的转化条件。 13 14 铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物或氧化物的——铜、银、锌、镉、酸碱性、热稳定性及相关离子的氧化还原性。 汞 加深理解弱电解质的电离平衡及影响平衡移动的因素；学习缓冲溶液的配制方法并试验电离平衡 其性质；掌握离心分离操作和离心机、PH试纸的使用。 氧化还原与电化学 无机化合物性质 测定金属电极的电极电位和原电池的电动势，利用铜-锌原电池电解硫酸钠溶液。 常见含氧酸根和金属离子氢氧化物的酸碱性、水解反应、氧化性及氧化还原性等。 15 16 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献

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配合物 17 组成和稳定常数的测定 碳族元素 难溶物质的生成与溶解 电解法制备过二硫酸钾 通过分光光度法测定等摩尔比溶液的光密度。 活性炭、硅胶和难溶硅酸盐的特性，二价锡的还原性和四价铅的氧化性等。 沉淀的生成、分步沉淀、转化和溶解、设计性实验（氢氧化物、难溶硫化物）。 了解电化学合成的原理、特点及影响电流效率的因素；掌握阳极氧化制备含氧酸盐的方法和操作技能。 了解水热制备法制备纳米材料的原理与方法及激光粒度测定仪、电子显微镜的原理和使用；加深对水解反应影响因素的认识；进一步熟悉分光光度计、离心机、酸度计的使用。 用抽签的办法进行简答笔试和基本操作考核计分。 18 19 20 21 水热法制备纳米氧化铁 22 实验考试

四、课程学时分配 序号 1 2 3 4 5 测定二氧化碳分子量 6 阴离子的分离与鉴定 2 1 设计 选做必修 基础 实验 时数 4 4 4 4 2 每组 人数 1 1 1 1 2 实验 实验要求 类型 综合 综合 综合 综合 综合 必修 必修 必修 必修 开放 实验项目名称 无机化学实验概论 氯化钠的提纯 溶液的配制与标定 水的净化 气体密度法 实验类别 基础 基础 基础 基础 基础 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献

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7 8 硫酸铝的制备 硝酸钾溶解度与温度的关系 电位法测定 9 醋酸电离常数与电离度 Ⅷ元素——铁、钴、镍 配合物的生成和性质 ⅥB、ⅦB元素 ——铬和锰 ⅠB、ⅡB元素 13 ——铜、银、锌、镉、汞 电离平衡 氧化还原与电化学 无机化合物性质 配合物 17 18 19 4 4 1 1 综合 综合 必修 必修 基础 基础 4 1 综合 必修 基础 10 2 1 验证 选做必修 选做必修 选做必修 基础 11 12 2 2 1 1 验证 验证 基础 基础 4 1 验证 必修 基础 14 15 16 2 2 2 1 1 1 验证 开放 基础 基础 基础 综合 选做必修 设计 选做必修 组成和稳定常数的测定 碳族元素 难溶物质的生成与溶解 电解法制备过二硫酸钾 水热法制备纳米氧化铁 实验考试 4 2 4 8 8 4 1 1 1 2 2 1 综合 验证 设计 综合 综合 综合 必修 开放 开放 必修 必修 必修 基础 基础 基础 基础 基础 基础 20 21 22 总6、10、11、 12、15、16选做4个实验为必修，同时也为选修的开放实计 64学时（其中实验1、2、3、4、7、8 、9、13、17、20、21、22必修；验； 5、14、18、19为课外选修的开放实验） 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献