《无机化学实验》课程教学大纲

课程编号：051213002

课程名称：无机化学实验

英文名称：Inorganic Chemistry Experiment

课程性质：学科基础必修课

总 学 时：32

学 分：1

适用对象：化学工程与工艺

先修课程：无

一、编写说明

（一）本课程的性质、地位和作用

无机化学实验是化学工程与化学工艺专业的一门专业必修课，它是以实验为手段来研究无机化学中的重要理论和典型元素及其化合物的变化规律，以及相应的仪器、装置、基本操作和有关理论的一门课程。为学生进一步学习后继化学课程和实验，培养初步的科研能力打下基础。

无机化学实验是无机化学课程的重要组成部分。其目的在于：培养学生掌握无机化学的实验方法和基本操作技能，养成严谨的科学态度和良好的实验习惯。通过实验，使学生加深对无机化学中基本概念、基本理论、元素及其化合物的性质和反应性能的理解，逐步学会准确地观察和分析化学反应现象以及处理数据的方法，以提高他们分析问题和解决问题的能力。

（二）教学基本要求

通过实验内容的学习，学生应达到下列要求：

1．认真观察、记录实验现象，准确分析实验结果，进一步巩固和掌握实验原理和相关知识；

2．能正确使用化学仪器和常用设备，熟练无机化学基本操作；

3．课前做好预习，熟悉操作过程，了解实验原理；

4．通过独立思考，深入研究问题，学会独立分析和解决问题。

本课程由实验和讲座两个教学环节组成：

实验方面，要求学生完成10组基础实验，掌握基本操作，巩固基本化学原理和基础元素化学的知识，掌握无机化合物的一般制备和分离方法，同时配合一定的综合性实验，达到能独立进行一些综合性实验的能力。

实验讲座的目的，在于提高学生的安全意识，自我保护意识，严谨的科学态度和求是的作风，能在实验操作的基础上，对无机化学实验的方法和技能有系统概括性了解，掌握一般实验数据的处理与表达。

实验内容的选取，包括基础知识和基本操作、基本化学原理、基础元素化学、化合物的制备以及综合性实验，使学生在实验方法和实验技能上得到全面的训练，并培养学生开拓创新的能力。

（三）课程教学方法和手段

采取学生独立动手做实验，教师指导的方式。考核内容包括：实验预习报告、实验报告、运用理论解释实验现象，实验仪器的组装和使用能力，实验的技能技巧，实验态度以及安全、卫生和药品的使用情况。

考核方式为考查。

（四）实践环节

“基础化学实验一”要求完成32学时。从基本操作训练、基本原理的验证（包括一些参数的测定）、无机制备和元素及化合物性质实验四个方面要求进行后面的实验。

（五）教学时数分配表

教学内容		各教学环节学时分配							采用何种多媒 体教学手段
章节	主要内容	讲授	实验	讨论	习题	课外	其它	小计
1	实验讲座与仪器的 认领、洗涤和干燥	2	1					3	讲授和指导
2	化学反应速率与 活化能的测定		3				选做	3	讲授和指导
3	醋酸解离常数的测定		3					3	讲授和指导
4	CO2相对分子质量的测定		3				选做	3	讲授和指导
5	酸碱反应与缓冲溶液		3					3	讲授和指导
6	氧化还原反应		3				选做	3	讲授和指导
7	配合物与沉淀-溶解平衡		3					3	讲授和指导
8	碱金属和碱土金属		3				选做	3	讲授和指导
9	氧、硫、氯、溴、碘		3				选做	3	讲授和指导
10	氯化钠的提纯		4				综合	4	讲授和指导
11	硫酸亚铁铵的制备 及组成分析		4				综合	4	讲授和指导
12	硫酸铜的提纯		3				选做	3	讲授和指导
13	无机纸上色谱		3					3	讲授和指导
14	溶液的配制		3				选做	3	讲授和指导
15	简单玻璃工操作		3				选做	3	讲授和指导
16	水的净化—离子交换法		3				选做	3	讲授和指导
17	高锰酸钾的制备		3				选做		讲授和指导
合计			必做实验23学时（7个实验），选做实验9学时（3个实验），合计完成32学时

（六）本课程与其它课程的联系

由于化学是一门实践性很强的学科，无机化学实验又是第一门实验课程，对学生打下较好的基本操作技能和从事化学实验的工作基础尤为重要。

（七）教材与主要参考书

1.教材：《无机化学实验》(第二版),大连理工大学无机化学教研室编.高等教育出版社.

2.参考书：《无机化学实验》(第4版),华东理工大学无机化学教研组编.高等教育出版社.

（八）说明

1. 本课程32学时，共安排10个实验，其中基本操作2个，基本原理5个，元素化合物的性质1个，无机化合物的制备与提纯(综合性实验)2个；其中，选做实验3个；

2. 实验次序可根据情况调整。

3. 实验成绩：以学生平时每个实验成绩的加权平均作为最终成绩。每个实验从出勤、实验预习、实验操作、产品产率或其他、实验记录和实验报告六个方面进行考查，各部分的权重由主讲教师依据客观、公正、评价导向等基本原则决定。

综合实验每个占总成绩的20％，两个综合实验共占总成绩的40％。其余8个实验占总成绩的60％。

二、教学内容纲要

实验一 实验讲座与仪器的认领、洗涤和干燥

一、教学基本要求

1.熟悉无机化学实验室规则和要求；

2.领取无机化学实验常用仪器并熟悉其名称、规格，了解使用注意事项；

3.学习并练习常用玻璃仪器的洗涤和干燥方法。

二、教学基本内容

1.绪言

2.实验室基本知识

3.仪器认领

4.仪器的洗涤和干燥技术

实验二 化学反应速率与活化能的测定(选做)

一、教学基本要求

1.了解浓度、温度和催化剂对化学反应速度的影响；

2.测定反应的速率、反应级数、速度系数和反应的活化能；

3.学习数据的表达与处理。

二、教学基本内容

1.浓度对化学反应速率的影响，求反应级数、速率常数

2.温度对化学反应速率的影响，求活化能

3.催化剂对化学反应速率的影响

4.数据处理

实验三 醋酸解离常数的测定

一、教学基本要求

1.学习溶液的配制方法及有关仪器的使用；

2.学习醋酸解离常数的测定方法；

3.学习酸度计的使用方法。

二、教学基本内容

1.不同浓度醋酸溶液的配制

2.不同浓度醋酸溶液pH的测定

3.数据记录与处理

实验四 溶液的配制(选做)

一、教学基本要求

1.学习量筒、吸量管、容量瓶的使用方法；

2.掌握溶液的质量分数、质量摩尔浓度、物质的量浓度等一般配制方法和基本操作；

3.了解特殊溶液(溶质易水解)的配制。

二、教学基本内容

1.用硫酸铜晶体粗略配制50 ml 0.2 mol·L^-1的CuSO₄溶液

2.准确配制50 ml质量分数为0.90 ％的生理盐水

3.粗略配制50 ml 3 mol·L^-1H₂SO₄溶液

4.由已知准确浓度为2.00 mol·L^-1的HAc溶液配制50 ml 0.200 mol·L^-1的HAc溶液

5.配制50 ml 0.1 mol·L^-1 SbCl₃溶液

实验五CO₂相对分子质量的测定(选做)

一、教学基本要求

1.学习电子天平的使用方法；

2.练习使用启普气体发生器；

3.学习气体相对密度法测定相对分子质量的原理和方法。

二、教学基本内容

1.实验装置的安装

2.启普发生器气密性检验

3.气体的制备、净化和收集

4.数据处理

实验六 酸碱反应与缓冲溶液：

一、教学基本要求

1.理解和巩固酸碱反应的有关概念和原理；

2.学习试管实验的一些基本操作；

3.学习缓冲溶液的配制及其pH的测定，了解缓冲溶液的缓冲性质；

4.进一步熟悉酸度计的使用方法。

二、教学基本内容

1.同离子效应

2.盐类的水解

3.缓冲溶液

实验七 氧化还原反应(选做)

一、教学基本要求

1.加深理解电极电势与氧化还原反应的关系；

2.了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响；

3.了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响；

4.掌握浓度对电极电势的影响；

5.学习用酸度计测定原电池电动势的方法。

二、教学基本内容

1.比较电对E^θ值的相对大小

2.介质的酸碱性对氧化还原反应产物及反应方向的影响

3.浓度、温度对氧化还原反应速率的影响

4.浓度对电极电势的影响

实验八 配合物与沉淀-溶解平衡

一、教学基本要求

1.加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特征；

2.加深理解沉淀-溶解平衡和溶度积的概念，掌握溶度积规则及其应用；

3.初步学习利用沉淀反应和配位溶解的方法分离常见混合阳离子；

4.学习电动离心机的使用和固-液分离操作。

二、教学基本内容

1.配合物的形成与颜色变化

2.配合物形成是难溶物溶解度的改变

3.配合物形成时溶液的pH的改变

4.配合物形成时中心离子氧化还原性的改变

5.沉淀的生成与溶解

6.分步沉淀

7.沉淀的转化

实验九 碱金属和碱土金属(选做)

一、教学基本要求

1.学习典型碱金属和碱土金属单质的主要性质；

2.比较镁、钙、钡的碳酸盐、铬酸盐和硫酸盐的溶解性；

3.比较锂和镁的某些盐类的难溶性；

4.观察焰色反应并掌握其实验方法。

二、教学基本内容

1.单质在空气中的燃烧反应

2.单质与水的反应

3.盐类的溶解性

4.焰色反应

实验十 氧、硫、氯、溴、碘(选做)

一、教学基本要求

1.掌握过氧化氢的主要性质；

2.掌握硫化氢的还原性、亚硫酸及其盐的性质、硫代硫酸及其盐的性质和过二硫酸盐的氧化性；

3.掌握卤素单质氧化性和卤化氢还原性的递变规律、卤素含氧酸盐的氧化性；

4.学会H₂O₂，S^2-，SO₃^2-，S₂O₃^2-，Cl^-，Br^-，I^-的鉴定方法。

二、教学基本内容

1.过氧化氢的性质

2.硫化氢的性质和S^2–的鉴定

3.多硫化物的生成和性质

4.亚硫酸的性质和SO₃^2–的鉴定

5.硫代硫酸及其盐的性质

6.过硫酸盐的氧化性

7.卤化氢的还原性

8.氯、溴、碘含氧酸盐的氧化性

9.Cl^–，Br^–，I^–的鉴定

10.Cl^–，Br^–，I^–的分离与鉴定

实验十一 氯化钠的提纯(综合性实验)

一、教学基本要求

1.学会用化学方法提纯粗食盐，同时为进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料；

2.练习加热、溶解、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶、干燥等基本操作；

3.学习食盐中Ca² ，Mg² ，SO₄^2-的定性检验方法。

4.学习目视比色法的定性检验方法。

二、教学基本内容

1.称量和溶解

2.除SO₄^2-

3.除Ca² 、Mg² 及过量的Ba²

4.用HCl调pH，除去CO₃^2-

5.蒸发浓缩

6.结晶、减压过滤、干燥

7.产品纯度检验

实验十二 硫酸亚铁铵的制备及组成分析(综合性实验)

一、教学基本要求

1.了解复盐的一般特性及硫酸亚铁铵的制备方法；

2.熟练掌握水浴加热、蒸发结晶、减压过滤等基本操作；

3.学习NH₄ 、Fe² 、SO₄^2-离子的定性鉴定方法；

4.检验产品杂质含量的方法--目视比色法。

二、教学基本内容

1.硫酸亚铁的制备

2.硫酸亚铁铵的制备

3.产品中 NH₄ 、Fe² 、SO₄^2-离子的检验

4. Fe³ 的限量分析

实验十三 硫酸铜的提纯(选做)

一、教学基本要求

1.了解粗硫酸铜提纯及产品纯度检验的原理和方法；

2.学习台秤和pH试纸的使用，巩固加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。

二、教学基本内容

1.粗硫酸铜的提纯

2.CuSO₄纯度检验

实验十四 无机纸上色谱

一、教学基本要求

1.掌握用纸色谱法分离Fe³ , Co² , Ni² , Cu² 离子的基本原理及操作技术；

2.掌握相对比移值Rf的计算及其应用。

二、教学基本内容

1.准备工作

2.加样

3.展开

4.斑点显色

5.确定未知液中含有的离子

6. Rf值的测定

实验十五 简单玻璃工操作(选做)

一、教学基本要求

1.掌握玻璃管的割、弯、拉等简单加工；

2.掌握灯具的使用（酒精喷灯）。

二、教学基本内容

1.截割和烧熔玻璃管

2.弯曲玻璃管

3.制备滴管

实验十六 水的净化—离子交换法(选做)

一、教学基本要求

1.了解用离子交换法纯化水的原理和方法；

2.掌握水质检验的原理和方法；

3.学会电导率仪的正确使用方法。

二、教学基本内容

1.树脂的预处理

2.装柱

3.阳离子交换树脂的再生

4.阴离子交换树脂的再生

实验十七 高锰酸钾的制备(选做)

一、教学基本要求

1.学习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.熟悉熔融、浸取；

3.巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作；

4.掌握锰的各种氧化态之间的相互转化关系。

二、教学基本内容

1.二氧化锰的熔融氧化

2.浸取

3.锰酸钾的歧化

4.滤液的蒸发结晶

5.高锰酸钾的晶体的干燥

6.纯度分析

大纲制定人：朱刚

大纲审定人：焦宝娟 晏志军

制定日期：2010年5月

审定日期：2010年10月

修订日期：2012年7月