实验教学
课程编码:1421011
学 时:20课时
学 分:2.0
课程属性:必修
开课单位:基础实验竞彩平台
一、课程简介
无机化学实验是化学本科专业第一门必修实验课,通过实验使学生加深对无机化学基本概念的认识和理解,掌握常见元素的重要单质和化合物的典型性质,熟悉实验室中某些无机物质的一般制备方法和某些常数的测定方法。通过实验使学生学会准确、细致地观察、记录实验现象和作出正确的结论,并不断地提高学生的实验技能、技巧和分析问题、解决问题的能力,培养学生辨证唯物主义世界观,实事求是的科学态度和良好的实验习惯。
二、教学目的
无机化学实验不仅是化学实验的重要分支,也是学生学习其它化学实验的重要基础,是学生必修的一门独立的基础实验课程。通过无机化学实验,使学生熟练掌握基本技能的操作,养成严谨求是的科学态度,通过基本技能的操作,使学生获得大量物质变化的感性认识,通过近一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应,加深对化学基本原理和基础知识的理解和掌握,在此基础上能达到掌握一般无机化合物的制备和分离,使学生养成独立思考独立准备和进行实验的能力,养成细致的观察和记录现象的习惯,达到正确归纳综合处理数据和分析实验结果的能力。
三、实验项目名称和学时分配
实验项目 编号 |
实验项目名称 |
学时 分配 |
项目 类别 |
每组 人数 |
必开/选开 |
1 |
仪器的认领和洗涤 |
4 |
验证 |
2 |
必开 |
2 |
缓冲溶液的配制与pH值测定 |
4 |
验证 |
2 |
必开 |
3 |
粗食盐的提纯 |
4 |
验证 |
2 |
必开 |
4 |
铜、银、锌 |
4 |
验证 |
2 |
必开 |
5 |
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备和组成测定 |
4 |
综合 |
2 |
必开 |
四、实验课内容
实验编号 1
实验名称 仪器的认领和洗涤
实验学时 4学时
实验目的 1. 领取无机化学实验常用仪器,熟知其名称、用途;
2. 练习常用仪器的洗涤和干燥方法
实验类型 其他
实验要求 必修
实验仪器 试管,量筒(100 mL,10 mL),烧杯(100 mL,50 mL),普通漏斗,
漏斗架,布氏漏斗,吸滤瓶,蒸发皿,吸量管等。
实验内容 1. 仪器的认领:按仪器清单领取并认识;教材42页
2. 玻璃仪器的洗涤;
3. 干燥。
实验编号 2
实验名称 缓冲溶液的配制与pH值的测定
实验学时 4学时
实验目的 1. 了解缓冲溶液的配制原理及缓冲溶液的性质;
2. 掌握溶液配制的基本实验方法,学习pH计的使用方法
实验类型 验证
实验要求 必修
实验仪器与试剂
台秤,烧杯,量筒,普通漏斗,漏斗架,布氏漏斗,吸滤瓶,蒸发皿,
石棉网,酒精灯,药匙。
粗食盐,HCl(6 mol/L),HAc(6 mol/L),NaOH(6 mol/L),BaCl2(6mol/L),
Na2CO3(饱和),(NH4)2C2O4(饱和),镁试剂,滤纸,pH试纸。
实验内容 1. 缓冲溶液的配制与pH值的测定;教材43页
2. 缓冲溶液的性质;
3. 缓冲溶液的缓冲容量。
实验编号 3
实验名称 粗食盐的提纯
实验学时 4学时
实验目的 1. 学习提纯食盐的原理和方法及有关离子的鉴定;
2. 掌握溶解、过滤、蒸发、浓缩、结晶、干燥等基本操作。
实验类型 综合
实验要求 必修
实验仪器与试剂
EL20型实验室pH计,试管,量筒(100 mL,10 mL),烧杯(100 mL,50 mL),
吸量管(10 mL)等。
HAc(0.1 mol/L,1 mol/L),NaAc(0.1 mol/L,1 mol/L),NaH2PO4 (0.1 mol/L),
Na2HPO4 (0.1 mol/L),NH3H2O (0.1 mol/L),NH4Cl (0.1 mol/L),
HCl (0.1 mol/L),NaOH (0.1 mol/L, 1 mol/L),pH=5的HCl,
pH=9的NaOH,pH=4.00标准缓冲溶液,pH=9.18标准缓冲溶液,
甲基红溶液,广泛pH试纸,精密pH试纸,吸水纸。
实验内容
1. 粗食盐的提纯 教材55页
① 溶解粗食盐,加热至溶液沸腾,加入1 mol·L-1 BaCl2溶液至沉淀完全(约2 mL)。继续加热5 min, 试验沉淀是否完全。用普通漏斗过滤。
② 在滤液中加入1mL 6 mol·L-1 NaOH和2 mL饱和Na2CO3, 加热至沸,待沉淀下降后,取少量上层清液放在试管中,滴加Na2CO3溶液,检查有无沉淀生成。如不再产生沉淀,用普通漏斗过滤。
③ 在滤液中逐滴加入6 mol·L-1 HCl,直至溶液呈微酸性为止(pH约为6)。
④ 将滤液倒入蒸发皿中,用小火加热蒸发,浓缩至稀粥状的稠液为止。
⑤ 冷却后,用布氏漏斗过滤并抽干。将结晶放回蒸发皿中,小火加热干燥,直至不冒水蒸气为止。
⑥ 将精食盐冷至室温,称重。计算产率。
2.产品纯度的检验
取粗盐和精盐各1g,分别溶于5mL蒸馏水中,将粗盐溶液过滤。两种澄清溶液分别盛于三支小试管中,组成三组,对照检验它们的纯度。
① SO42-的检验:在第一组溶液中分别加入2滴6 mol·L-1 HCl,使溶液呈酸性,再加入3~5滴1 mol·L-1 BaCl2,如有白色沉淀,证明存在,记录结果,进行比较。
② Ca2+的检验:在第二组溶液中分别加入2滴6 mol·L-1 HAc使溶液呈酸性,再加入3~5滴饱和的(NH4)2C2O4溶液。如有白色CaC2O4沉淀生成,证明Ca2+存在。记录结果,进行比较。
③ Mg2+的检验: 在第三组溶液中分别加入3~5滴6 mol·L-1 NaOH,使溶液呈碱性,再加入1滴“镁试剂”。若有天蓝色沉淀生成,证明Mg2+存在。进行比较。
实验编号 4
实验名称 铜、银、锌
实验学时 4学时
实验目的 1. 了解铜、银、锌的氧化物、氢氧化物的生成和性质;
2. 了解铜、锌的配合物的形成和性质;
3. 试验掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质及相互转化的条件。
实验类型 验证
实验要求 必修
实验仪器和试剂
试管,试管夹,烧杯,离心机,滤纸,离心试管。
CuSO4·5H2O,铜屑,NaOH溶液(2mol/L,40%),NH3·H2O(6mol/L,2mol/L),
HCl溶液(浓,2mol/L),H2SO4溶液(2mol/L),HNO3溶液(2mol/L),
CuSO4溶液(0.2 mol/L),CuCl2溶液(0.5 mol/L),AgNO3溶液(0.1 mol/L),
KI溶液(饱和,0.1 mol/L),ZnSO4溶液(0.2 mol/L),NH4Cl溶液(0.1 mol/L),
葡萄糖溶液。
实验内容
1. 铜的化合物 教材48页
① 氢氧化铜和氧化铜的生成和性质
② Cu(II)氨配合物的生成和性质
③ Cu(II)的氧化性和Cu(I)的配位化合物
2. 氧化银的生成和性质
3. 锌的化合物
实验编号 5
实验名称 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备和组成测定
实验学时 4学时
实验目的 1. 掌握合成K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的基本原理和操作技术;
2. 加深对铁(Ⅲ)和铁(Ⅱ)化合物性质的了解;
3. 掌握容量分析等基本操作。
实验类型 综合
实验要求 必修
实验仪器和试剂
托盘天平,分析天平,抽滤装置,烧杯。
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,H2SO4(1 mol·L-1),H2C2O4(饱和),K2C2O4(饱和),
KCl (A.R),KNO3(300 g/L),乙醇(95%),乙醇-丙酮混合液(1 : 1)
K3[Fe(CN)6] (5%),H2O2 (3%)。
实验内容
1. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备 教材60页
① 草酸亚铁的制备:称取5g硫酸亚铁铵固体放在100 mL烧杯中,然后加15 mL蒸馏水和5~6滴1 mol·L-1 H2SO4,加热溶解后,再加入25 mL饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,然后迅速搅拌片刻,防止飞溅。停止加热,静置。待黄色晶体FeC2O4·2H2O沉淀后倾析,弃去上层清液,加入20 mL蒸馏水洗涤晶体,搅拌并温热,静置,弃去上层清液,即得黄色晶体草酸亚铁。
② 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备:往草酸亚铁沉淀中,加入饱和K2C2O4溶液10 mL,水浴加热313 K,恒温下慢慢滴加3% 的H2O2溶液20 mL,沉淀转为深棕色。边加边搅拌,加完后将溶液加热至沸,然后加入20 mL饱和草酸溶液,沉淀立即溶解,溶液转为绿色。趁热过滤,滤液转入100 mL烧杯中,加入95%的乙醇25 mL,混匀后冷却,可以看到烧杯底部有晶体析出。为了加快结晶速度,可往其中滴加KNO3溶液。晶体完全析出后,抽滤,用乙醇—丙酮的混合液10 mL淋洒滤饼,抽干混合液。固体产品置于一表面皿上,置暗处晾干。称重,计算产率。
五、实验课考核方式
1.实验报告:本课程实验报告应包括原理理解、过程描述、现象及数据记录、结果及问题等内容。教师批阅实验报告以五级分(A~E)制表示学生完成的质量并做好登记。
2.实验课的考核方式和成绩评定方法
本实验课以实验操作考核为主。可能的情况下也可利用多媒体实验教学课件考察学生的实验设计能力、对于实验现象的判断及分析能力、各实验步骤的组合能力。实验操作考核采用平时记录结合实验报告方式进行,必要时可采用抽签、操作、当场打分的方式。
实验课考核成绩计入理论课期末总成绩,所占比例为30%。
六、实验指导书以及主要参考书
实验指导书:
刘志宏等编著,大学基础化学实验,高等教育出版社。