一、实验教学的目的和要求 无机化学实验课是学生进入大学学习化学的第一门基础实验课,它和无机化学基础理论课一起为以后学习各门基础化学课程起了承前启后、打好基础的重要作用,其目的和要求为: 传授知识和技术 作为无机实验技术有它自己的理论、方法、手段等,它包括典型的测试和合成仪器装置以及原理,各类重要基本操作规范和原理,实验方法选择原则、数据处理和实验报告技能等。 训练科学方法和思维 训练学生在做实验的时候,要从解决某一实际化学问题出发,认真查阅资料、观察和测试,从实验事实和结果中得出结论,最终解决化学问题,获得分析问题和解决问题的能力,在获得知识中发展智力。 培养科学精神和品德 无机化学实验是进入大学后第一门正规训练的基础实验课,在各方面都要受到严格有序的训练和熏陶,无机化学实验中采取的一切措施和要求,都是为了给学生创造一个良好的场所和环境,为今后的学习和研究工作,训练和培养他们具有良好的科学精神和科学品德方面打下坚实的基础。 此教学大纲包含:开设本课程的相关专业按本校实际情况分为三个类型。 A类:包括化学、化工和应用化学等专业。 B类:包括环工、轻化、材料、生物、食品、给排水、资源环境等专业。 C类:包括理工类其他相关专业。 课程学时安排 课程 无机化学实验 类型 A类 B类 C类 学时 60 30 小于20 学分 2 1 二、 学时学分 无机化学实验A:总学分:2 总学时:60 实验学时:60 无机化学实验B:总学分:1 总学时:30 实验学时:30 无机化学实验C:学分计于相关理论课中。 三、 实验项目名称和学时分配 实验项目名称和学时分配表 序 号 实验项目名称 学时 分配 实验类型 分组 人数 面向专业,必开或选开 1 无机实验概论 仪器的认领和洗涤 4 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 2 灯的使用和玻璃管加工 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 3 硫酸亚铁铵的制备 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 4 氯化钠的提纯 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 5 氧化还原反应和电化学 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 6 配合物的生成和性质 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 7 S区常见单位及其化合物性质,水溶液中Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Ba2+等离子的分离和检出。 6 综合 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 8 P区元素重要化合物的性质(一)(二) 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 9 P区元素重要化合物的性质(三) 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 10 ds区元素重要化合物的性质 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 11 d区元素重要化合物的性质(一)(二) 6 综合 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化及生物专业必开,其他专业选开 12 水溶液中Fe3+、Co2+、Ni2+、Cr3+、Mn2+、Al3+、Zn2+等离子的分离和检出 6 验证 1 化学、应化、化工专业必开,其他专业选开 13 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及其配阴离子电荷的测定 6 综合 1 化学、应化、化工专业必开,其他专业选开 14 三氯化六铵合钴(Ⅲ)的合成和组成的测定 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 15 无机颜料(铁黄)的制备 6 验证 1 化学、应化、化工专业必开,其他专业选开 16 从废铜制备硫酸铜和焦磷酸铜 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 17 磷酸盐在钢铁防蚀中的应用 6 验证 1 化学、应化、化工、环工、无机材料、轻化、生物及其他专业选开 四、单项实验的内容、要求项目 <一>基本操作实验 1. 无机实验绪论 仪器的认领和洗涤 实验内容: 一、实验室规则、无机化学实验方法、实验手段、实验内容 二.认领仪器 三.玻璃仪器的洗涤 四.仪器的干燥 实验要求: 一.熟悉无机化学实验室的规则和要求 二.领取常用仪器,了解使用注意事项 三.掌握常用仪器的洗涤和干燥方法 2. 灯的使用和玻璃管加工 实验内容: 一.灯的使用 二.玻璃管的简单加工 实验要求: 一.了解酒精喷灯、酒精灯的构造和原理,掌握正确的使用方法了解正常火焰各部分的温度 二.练习玻璃管的截断、弯曲、拉制、焙烧等操作 3.硫酸亚铁铵的制备 实验内容: 一. 制备硫酸亚铁铵 二. Fe3+的限量分析 实验要求: 一. 了解硫酸亚铁铵的制备方法 二. 练习在水浴上加热,减压过滤等操作 三. 了解目测比色法 主要仪器: 真空泵,水浴锅。 4.氯化钠的提纯 实验内容: 一. 粗食盐的提纯 二. 产品纯度的检验 实验要求: 一. 学会用化学方法提纯粗食盐 二. 熟练台秤的使用以及常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结 晶和干燥等基本操作 <二>无机理论及元素性质实验: 5.氧化还原反应和电化学 实验内容: 一. 电极电势的氧化还原反应 二. 浓度和酸度对电势的影响 三. 浓度和酸度对氧化还原产物的影响 四. 浓度和酸度对氧化还原反应方向的影响 实验要求: 通过实验掌握电极电势对氧化还原反应的影响,了解氧化态或还原态物质浓度,液酸度的改变对电极电势的影响。 主要仪器: 伏特计 ,微安表。 6.配合物的生成和性质 实验内容: 一.配离子的生成和配合物的组成 二.配位平衡的移动 三.螯合物和形成 实验要求: 了解有关配合物的生成,配离子和简单离子的区别,了解配位平衡与沉淀反应,氧化还原反应和溶液酸度的关系,了解螯和物的形成。 7.S区常见单位及其化合物性质,水溶液中Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Ba2+等离子的分离和检出 实验内容: 一.K、Na、Mg、Ca单质性质,K+、Na+、Li+、Mg2+、Ca2+、Sr2+盐的性质 二.利用S区元素化合物的性质,设计对混合离子进行分离、检出 实验要求: 一. 掌握S区元素单质及化合物性质 二. 设计出分离步骤,作图表示 主要仪器: 离心机。 8、P区元素重要化合物的性质(一)(二) 实验内容: 试验氯、溴、碘的有关重要化合物的性质;试验氧、硫、氮、磷重要化合物的性质。 实验要求: 一. 了解卤素单质及其化合物的结构对其性质的影响 二. 掌握卤素的氧化物和卤素离子的还原性 三. 掌握次卤酸盐及其卤酸盐的氧化性 四. 卤素的分离和鉴定自行设计 五. 了解氧族与氮族元素单质及其化合物的结构对其性质的影响 六. 掌握过氧化氢的性质 七. 掌握氧族元素、氮族元素的含氧酸及其盐的性质 八. 设计NO3—与NO2—混合液中NO3—的鉴出 实验仪器: 离心机。 9、P区元素重要化合物的性质(三) 实验内容: 试验锡、铅、锑、铋的性质 实验要求: 一. 了解碳族元素单质及其化合物的结构对其性能的影响 二. 掌握锡、铅、锑、铋及其化合物的性质 三. 设计Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+的鉴定 主要仪器: 离心机 10.ds区元素重要化合物的性质 实验内容: 实验Cu、Ag、Zn、Cd、Hg元素重要化合物的性质 实验要求: 一. 掌握ds区元素重要化合物性质 二. 设计Zn2+、Cd2+、Hg2+混合液的分离方案并逐个进行鉴定 主要仪器: 离心机。 11.d区元素重要化合物的性质(一)(二) 实验内容: 一、试验Ti、V、Cr、 Mn 、Fe、Co、Ni、W、Mo元素重要化合物的性质 二、试验Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等元素形成配合物的性质 实验要求: 一. 掌握d区元素某些化合物性质 二. 设计并完成混合溶液中Cr3+、Al3+、Mn2+的分离和鉴定 三. 了解d区元素配合物的形成及形成配合物后对其性质的影响 四. 设计并完成混合液中Fe3+、Cr3+、Ni2+的分离和鉴定 主要仪器: 离心机。 12.水溶液中Fe3+、Co2+、Ni2+、Cr3+、Mn2+、Al3+、Zn2+等离子的分离和检出 实验内容: 将Fe3+、Co2+、Ni2+、Mn2+、A13+、Cr3+、Zn2+等离子进行分离和检出。 实验要求: 一、掌握分离、检出这些离子的条件 二、熟悉以上各离子的有关性质(如氧化还原性、两性、配位性等) 主要仪器: 离心机。 〈三〉无机物的制备实验 13.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及其配阴离子电荷的测定 实验内容: 制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾,用阴离子交换法测定该配合物的电荷数。 实验要求: 一. 用硫酸亚铁铵制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾 二. 用离子交换法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾配阴离子的电荷数 主要仪器: 分析天平。 14.三氯化六铵合钴(Ⅲ)的合成和组成的测定 实验内容: 合成三氯化六铵合钴(Ⅲ),通过化学分析手段确定其组成。 实验要求: 制备三氯化六铵合钴(Ⅲ)并测定其组成,加深关于配合物的形成对三价钴稳定性的影响的理解。 主要仪器: 托盘天平,分析天平,烘箱。 15.无机颜料(铁黄)的制备 实验内容: 用亚铁盐制备铁黄。 实验要求: 一. 了解用亚铁盐制备氧化铁黄的原理和方法 二. 熟练掌握恒温水浴加热方法,溶液pH值的调节,沉淀的洗涤,结晶的干燥和减压过滤等基本操作 主要仪器: 恒温水浴槽,水泵。 16.从废铜制备硫酸铜和焦磷酸铜 实验内容: 采用铜丝(屑)与硫酸、硝酸铵和硝酸反应制取CuSO4·5H2O,再进一步制备焦磷酸铜。 实验要求: 一. 了解由金属铜制备铜盐的原理和方法 二. 进一步熟练掌握称量、结晶、过滤等基本操作 主要仪器: 台秤,水浴锅。 17.磷酸盐在钢铁防蚀中的应用 实验内容: 在一定条件下,钢铁通过磷酸盐水溶液处理,使其表面形成一层磷酸盐保护膜(磷化膜磷化膜)。 实验要求: 一. 掌握磷化过程包含着复杂的化学反应过程 二. 了解影响磷化质量的诸因素 主要仪器: 恒温槽。 五.实验教材或实验指导书: 实验指导书本校自编,实验参考教材为北京师范大学编《无机化学实验》、大连理工大学编《无机化学实验》及湖南大学编《基础化学实验》。 六.考试方法: 考试分为笔试和口试结合操作考核,占总成绩30%为宜。平时成绩占70%,平时成绩可分为几个指标:预习、实验情况(动手能力、条理化、结果)、实验报告及实验室工作习惯和作风。