大一化学实验.docx

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大一化学实验

《基础化学实验一：

大一化学实验》

一、课程地位、意义与其要求

“大一化学实验”是化学学科学生必修的一门学科核心课程之一。

它与普通化学、化学分析理论课教学紧密结合，但又是一门独立的课程。

该课程4学分，计划学时160，在第一学年两个学期完成。

为了适应二十一世纪科学技术发展的需要，所培养的人才应该是既具有扎实的基础知识和规范的实验操作技能，又具有一定的分析问题和解决问题的能力，同时还应具有实事求是的科学态度和认真细致的工作作风，以适应新的形势。

普通化学实验教学基本要求：

1．通过对基本操作实验的严格训练，使学生正确使用普通化学实验基本仪器，熟练掌握实验基本操作和技能。

2．通过实验熟悉无机化合物基本性质、反应和一般分离、提纯与制备方法。

3．加深对容量分析和重量分析等基本原理的理解，学会用所学知识解释实验现象，研究和分析实验中的问题。

4．通过实验培养学生严谨的科学态度，良好的实验素质与独立的工作能力。

5．所有实验均要求实验前预习，并写出预习报告。

实验中，实验台面应整洁有序，要正确记录实验原始数据，正确处理实验数据，实验报告应简明、整洁、清楚。

大一化学实验的考试方式为：

基本操作考查、平时考查、设计实验并完成实验和笔试。

二、教学内容、要求与学时分配

第1章普通化学实验基本操作技术与技能与要求（BasicOperationalAbilityAndRequest）

1.掌握和选择各种常规方法洗涤和干燥常用的玻璃仪器。

2.正确和熟练使用台式天平、分析天平和电子天平，以与大气压计、温度计、pH计、电导率仪、烘箱、熔点测定仪、分光光度计、紫外可见分光光度计等基本仪器。

3.掌握以下基本操作和技术：

滴定管、移液管以与容量瓶的使用和校正，溶液的制备，滤纸和滤器的使用，加热方法（直接加热、水浴加热和油浴加热），冷却方法（水浴和冰盐浴），搅拌方法（机械搅拌和电磁搅拌），固液分离（倾析、常压过滤、减压过滤、离心分离），沉淀转移、洗涤、烘干和灼烧，结晶和重结晶，气体的制备、净化和吸收，溶剂萃取，试样的干燥（烘干、真空烘干和干燥剂的选择），回流和简单蒸馏，温度的控制和测量，无机物制备（热分解、复分解、氧化还原），配合物合成（配体取代、直接反应、氧化还原反应等）。

4.正确熟练掌握滴定管、容量瓶、移液管、锥形瓶等容器仪器的使用和洗涤。

5.熟练掌握用指定质量称量法、递减称量法在分析天平上称出符合要求的物质。

6.学会标准溶液的配制与标定。

7.学会过滤用定量滤纸的折叠，学会沉淀的过滤、洗涤、转移、烘干、炭化、灰化和灼烧。

8.了解常用手册、工具书、附录与参考资料的查阅。

9.认真阅读教材与有关资料，明确实验目的原理，步骤与实验难点，写好实验预习报告，做到心中有数。

10.对实验数据进行判断、分析，掌握有效数字的使用、误差分析、结果处理。

11.实验报告清洁、整齐、表达清楚、条理性强。

12.学会自行查阅资料、设计实验方案、自拟实验步骤，独立完成实验直至写出实验报告。

第2章化学原理实验（Experimentofchemistryprinciples）（周学时4,28学时）

实验1化学反应速率与活化能的测定（Mensurationofthechemistryreactingprinciples）

基本内容：

浓度对过二硫酸铵与碘化钾反应速率的影响与反应级数的确定，温度对该反应速率的影响与活化能的测定，硝酸铜作为催化剂对该反应速率的影响。

基本要求：

通过实验了解浓度温度和催化剂对化学反应速度的影响，加深对活化能的理解，并练习实验作图的方法，练习在水浴中保持恒温的方法。

实验2醋酸电离度和电离常数的测定（Mensurationofthepercentionizationandionizationconstantofaceticacid）

基本内容：

醋酸浓度的测定，酸度计测定溶液的pH值以与醋酸电离度和电离常数的确定。

基本要求：

进一步练习滴定管和移液管的使用方法；学习酸碱滴定、中和滴定的操作方法，测定醋酸电离常数，加深对电离度和电离常数的理解，学习使用pH计。

实验3冰点测定与应用（Mensurationandapplicationoffreezingpoint）

基本内容：

根据溶液的依数性测定葡萄糖的分子质量。

基本要求：

练习和掌握温度计的使用和正确读数方法，了解冰点下降法测定葡萄糖分子量的基本原理。

实验4化学反应热的测定（Mensurationofheatflowforreactionsystem）

基本内容：

测定氢氧化钠和盐酸的中和热以与锌粉和硫酸铜溶液反应的置换热。

基本要求：

练习分析天平的使用，熟悉溶液配制方法，进一步练习温度计的准确使用方法，了解化学反应热的测定方法。

实验5沉淀反应（Precipitationreaction）

基本内容：

沉淀的生成和同离子效应，沉淀的溶解，分步沉淀和沉淀的转化，简易法测定氢氧化镁的溶度积。

基本要求：

掌握溶度积的原理与其应用，掌握简易法测定氢氧化镁溶度积的实验方法，熟悉以与沉淀的生成和溶解条件。

实验6原电池电动势的测定（Mensurationofthepotentialsofvoltaiccell）

基本内容：

铜锌原电池电动势的测定，形成配合物对电极电势的影响，浓度对电极电势的影响，形成沉淀对电极电势的影响。

基本要求：

实验并掌握电极电势、介质和反应浓度对氧化还原反应的影响；定性观察并了解氧化态和还原态浓度的变化对电极电势的影响，实验并了解电解反应。

实验7氯化铅溶度积和溶解热的测定（Mensurationofsolubilityproductconstantandsolubilityheatofleadchloride）

基本内容：

室温时氯化铅的溶度积，溶度积和温度的关系；

基本要求：

掌握有关难溶电解质的溶度积的测定原理与计算方法，熟悉溶解热、溶解熵和溶解过程中自由能变化的一种简易测定方法。

实验8磺基水杨酸金属配合物的组成与稳定常数的测定（Mensurationofcompositionandformationconstantofmetalcomplexcoordinatedbysulphosalicylicacid）

基本内容：

光度法测定磺基水杨酸铁和磺基水杨酸铜的组成以与稳定常数。

基本要求：

了解光度法测定磺基水杨酸金属配合物的组成以与稳定常数的原理和方法；练习分光光度计的使用。

第3章化学基本操作实验（ExperimentofBaseChemistryOperation）（周学时5，20学时）

实验1常用仪器的认领、洗涤和溶液的配制（Awarenessandcleaningofinstrumentincommonuseandpreparationofsolution）

基本内容：

熟悉实验室中常用仪器名称、规格、用途和使用方法，与其洗涤和干燥的基本操作技能；配制一些常见一般溶液和标准溶液。

基本要求：

通过实验了解实验室中常用仪器名称、规格、用途和使用方法，掌握洗涤和干燥仪器的基本操作技能；掌握量筒、移液管、容量瓶、滴定管的规格和使用方法以与配制溶液时的操作技能。

实验2分析天平的使用和二氧化碳分子量的测定（ApplianceofanalyticalbalanceandmensurationofmolecularweightofCO2）

基本内容：

二氧化碳的制备、净化和干燥，采用气体密度法测定二氧化碳分子量。

基本要求：

掌握台称和分析天平的构造和使用方法。

练习使用启普发生器，掌握气体密度法测定气体分子量的原理。

实验3氯化钠的提纯（PurificationofNaCl）

基本内容：

粗食盐的提纯和产品纯度的分析；

基本要求：

熟悉溶解、加热、过滤、蒸发、结晶、干燥等无机制备中的基本操作，进一步练习滴定管的使用。

实验4硫酸亚铁铵的制备（Preparationof（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O）

基本内容：

铁屑去油，制备硫酸亚铁铵溶液，制备硫酸亚铁铵晶体，产品中铁（Ⅲ）的限量分析；

基本要求：

了解制备复盐的一般方法；掌握水浴的使用方法，练习减压过滤的操作。

实验5硝酸钾的制备（Preparationofpotassiumnitrate）

基本内容：

由硝酸钠和氯化钾制备硝酸钾，硝酸钾的重结晶，产品中杂质氯的检验。

基本要求：

了解盐类在不同温度下溶解度的差别时，可用来制备物质、分离杂质、提纯产品；熟悉结晶、重结晶的原理和操作方法，了解它的其他应用；进一步掌握减压过滤、热过滤的基本操作。

实验6硫酸铜的制备（Preparationofcoppersulfate）

基本内容：

铜屑油污的除去，粗硫酸铜的制备，重结晶提纯硫酸铜；

基本要求：

练习和掌握水浴加热、蒸发浓缩、热过滤与减压过滤、重结晶等基本操作；了解金属与酸作用制备盐的方法。

实验7分析天平称量与常见错误；滴定分析基本操作录像（Themetageofanalyticalbalanceandfamiliarerror;Thevideooftitrationanalysisbasicoperation）

基本内容：

分析天平原理、构造、称量方法与称量中常见的错误；滴定分析基本操作方法；

基本要求：

了解分析天平称量原理与分析天平的使用，了解滴定分析基本操作方法。

实验8分析天平称量练习（Themetageexerciseofanalyticalbalance）

基本内容：

用指定质量称量法称取两份平行样，用递减称量法称取两份平行样；

基本要求：

学习分析天平的基本操作和常用称量方法，基本掌握正确的称量方法和技能，并能称出符合要求的样品。

实验9滴定分析基本操作（Thebasicoperationoftitrimetry）

基本内容：

酸碱标准溶液的配制，酸碱溶液的相互滴定；

基本要求：

学习掌握滴定分析常用仪器的洗涤、正确使用和滴定操作，初步掌握甲基橙、酚酞指示剂终点的确定。

第4章容量分析和重量分析实验（TheContentAnalysisAndTheWeighAnalysis）（周学时6，60学时）

实验1工业碱总碱度的测定（Themensurationofalkalitotalalkalimetry）

基本内容：

HCl标准溶液的配制和标定，工业碱试样的称量、配制和测定；

基本要求：

学习测定原理，了解基准物质Na2CO3的化学性质，掌握HCl标准溶液的配制标定过程，掌握强酸滴定二元弱酸的滴定过程、突跃范围与指示剂的选择，学习掌握定量转移操作的基本要点。

实验2有机酸摩尔质量的测定（Themensurationofmolarmassoforganicacid）

基本内容：

NaOH标准溶液的配制与标定，有机酸摩尔质量的测定；

基本要求：

学习测定原理，进一步熟悉减量法和增量法的称量方法，规范滴定操作技术。

实验3磷酸的电位滴定（Theelectrometrictitrationofphosphonicacid）

基本内容：

以NaOH为标准溶液进行H3PO4的电位滴定，用计算机处理所得数据；

基本要求：

学习磷酸电位滴定的基本原理，学会用计算机处理所得数据。

实验4食用白醋中HAc浓度的测定（ThetiterofHAcinvinegar）

基本内容：

NaOH溶液的配制与标定，食用白醋含量的测定；

基本要求：

学习用强碱测定弱酸的滴定过程，突跃范围与指示剂选择原理。

实验5天然水总硬度的测定（Themensurationofwatertotalrigidity）

基本内容：

EDTA标准溶液的配制与标定，水的总硬度的测定；

基本要求：

学习天然水总硬度的基本测定原理，了解EDTA标准溶液的配制和标定方法，掌握络合滴定法中的直接滴定法。

实验6Bi3+、Pb2+含量的连续测定（ThecontinuousmensurationofcontentofBi3+andcontentofpb2+）

基本内容：

EDTA溶液的配制与用Zn2+标定EDTA的方法，Bi3+、Pb2+的连续测定；

基本要求：

学习Bi3+、Pb2+含量连续测定原理，了解由调节酸度提高EDTA选择性的原理，掌握用EDTA进行连续滴定的方法。

实验7过氧化氢含量的测定（Themensurationofcontentofhydrogenperoxide（H2O2））

基本内容：

KMnO4溶液的配制与标定，过氧化氢含量的测定；

基本要求：

学习过氧化氢含量测定的原理与方法，掌握KMnO4溶液的配制与标定过程，对自动催化反应有所了解，对KMnO4自身指示剂的特点有所体会。

实验8铁矿石中铁含量的测定（Themensurationofcontentofironinironstone）

基本内容：

用浓酸分解矿样制成溶液，K2Cr2O7标准溶液的配制；用K2Cr2O7标液测定试液中全铁含量

基本要求：

学习K2Cr2O7法测定铁的原理与方法；学习矿石试样的酸溶法；对无汞定铁有所了解，增强环保意识；了解二苯胺磺酸钠指示剂的作用原理，掌握K2Cr2O7标准溶液的配制与使用。

实验9碘量法测定维生素C（ThemensurationofVitaminCwithiodometry）

基本内容：

碘标准溶液的配制与标定，硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定，Vc药片中Vc含量的测定；

基本要求：

学习直接碘量法测定Vc的原理与方法，掌握碘标准溶液的配制与标定方法。

实验10硫酸铜中铜含量的测定（Themensurationofcontentofcopperinbluestone）

基本内容：

Na2S2O3标准溶液的配制与标定，硫酸铜中铜含量的测定；

基本要求：

学习间接碘量法测定铜的基本原理与方法，了解淀粉指示剂的作用原理，掌握Na2S2O3溶液的配制与标定要点。

实验11氯化物中氯含量的测定（Themensurationofchloriccontentinchloride）

基本内容：

AgNO3标准溶液的配制与标定，NaCl试样中氯含量的测定；

基本要求：

学习AgNO3标准溶液的配制与标定；掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理、方法和实验操作。

实验12氯化钡中钡含量的测定（Themensurationofcontentofbariuminbariumchloride）

基本内容：

氯化钡试样的称量，钡的沉淀，沉淀的过滤、洗涤、烘干、炭化、灰化和灼烧；

基本要求：

学习测定BaCl2•2H2O中钡的含量的原理和方法，掌握晶形沉淀的制备、过滤、洗涤、灼烧与恒重等基本操作技术。

第5章综合与设计实验（ComprehensiveAndDesignExperiment）（周学时6，36学时）

1.综合实验（ComprehensiveExperiment）

实验1三氯化六氨合钴的制备与其组成的测定（Preparationandconstituteanalysisof[Co（NH3）6]Cl3）

基本内容：

三氯化六氨合钴的制备和组成的测定，以与该配合物电离类型的测定。

基本要求：

加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。

实验2溶液中各价态锰的生成与吸收光谱（Theformationsofvariousvalenceofmanganeseinsolutionandtheirabsorptionspectrum）

基本内容：

溶液中各价态锰的制备，测定各种价态锰的吸收光谱，不同条件下Mn2+的氧化产物。

基本要求：

了解溶液中各种价态锰的生成条件、颜色与稳定性；通过吸收光谱证明Mn3+的存在条件与生成条件，并与MnO4-加以区别。

实验3草酸合铜酸钾的制备和组成测定（Thepreparationandthecomponentmensurationofpotassiumcopperoxalate）

基本内容：

硫酸铜与草酸钾反应制备草酸合铜酸钾，结晶水、铜含量与草酸根含量的测定。

基本要求：

进一步练习配合物的制备操作；并能掌握Cu2+的配位滴定和草酸根的氧化还原滴定法确定配合物离子。

实验4植物中某些元素的测定（Themensurationofsomeelementsinplants）

基本内容：

植物材料的制备，从茶叶、松枝、柏枝中鉴定Ca、Mg、Al和Fe，植物中磷的鉴定。

基本要求：

了解从周围植物中分离和鉴定化学元素的方法；增加学生对探索大自然的奥秘的兴趣，提高学习化学的积极性；

实验5四碘化锡的制备与其最简式的确定（ThepreparationofSnCl2andthemensurationofitssimplifiedformular）

基本内容：

在非水介质石油醚中四碘化锡的制备，，碘化锡最简式的确定与其性质实验。

基本要求：

掌握在非水溶剂中制备四氯化锡的条件和方法；根据有限试剂（I2）量和金属（Sn）的消耗量确定碘化锡的最简式；

实验6无水二氯化锡的制备（Thesynthesisofanhychoustindichlorite）

基本内容：

SnCl2的制备，SnCl2的性质实验。

基本要求：

了解污水金属卤化物制备的一般方法；训练无机制备的某些基本操作；学习熔点仪的使用方法。

实验7离子交换法制备碳酸氢钠（Preparationofsodiumhydrogencarbonatebytheionexchangemethod）

基本内容：

制取碳酸氢钠溶液，流出溶液定性检验，定量分析碳酸氢钠的浓度与其收率，树脂再生。

基本要求：

了解离子交换法制取碳酸氢钠的原理；学习离子交换操作方法。

实验8钴和镍的离子交换分离与分光光度法测定（TheseperationofColbaltandNickelbyionexechangemethodandmensurationthroughspectrophotometer）

基本内容：

钴和镍的离子交换层析分离，钴和镍的分光光度法测定，树脂的再生。

基本要求：

了解离子交换法在定量分析中的应用，掌握测定微量钴和镍的分光光度法；

实验9铁氧化法处理含铬废水（Treatwiththechromiumwastewaterwithironoxidationmethod）

基本内容：

铁氧体法处理含铬废水；分光光度法确定溶液中铬的含量。

基本要求：

了解铁氧体法处理含铬废水的基本原理和操作过程；进一步练习721分光光度计的操作方法。

2.设计实验（DesignExperiment）

设计实验包括分析方案设计和完成实验两部分。

分析方案设计：

基本内容：

①实验方法与原理；

②所需试剂与仪器；

③实验步骤；

④参考文献。

基本要求：

通过查阅有关资料与实验室条件，选择和拟定合适的实验方法，写出实验方案，交指导老师审阅。

实验部分：

基本内容：

实验仪器的选择，试剂的配制与标定，被测试样的制备与测定，原始数据的记录。

基本要求：

独立完成实验，分析评价实验数据的精密度和试验结果的可靠性，计算实验结果，写出实验报告，并对自己的实验方案与结果进行讨论。

设计实验题目：

①磷系列化合物的制备

②从含镍废渣中提取硫酸镍与其含量测定

③锌系列重要化合物的制备

④从“烂板液”中回收锌

⑤HAc-NaAc混合液各组分的测定

⑥混合碱试样中各组分含量的测定

⑦NaH2PO4-Na2HPO4混合液中各组分的测定

⑧Fe3+-Al3+混合液中Fe3+、Al3+含量的测定

⑨KIO3-KI混合液中各组分含量的测定

⑩葡萄糖含量的测定

第6章元素化学开放实验（Openingexperimentofelementchemistry）（16学时）

基本要求：

通过常见元素的单质与其化合物的性质实验，获得感性认识，并通过思考、对比、归纳、总结，从感性认识上达到理性认识，从而达到学习、掌握元素单质与其化合物重要性质的要求。

具体实验内容和要求：

1．碱金属和碱土金属（Alkalineandalkalineearthmetal）：

熟悉钠和镁的重要性质；掌握难溶盐的形成与其应用；练习焰色反应和离心分离的基本操作

2．卤素（Halogen）：

实验并掌握卤素与其含氧酸的氧化性，卤素离子的还原性；了解氯、溴、氢氟酸和氯酸钾的安全操作。

3．过氧化氢和硫的化合物（ThecompoundofH2O2andsulfur）：

过氧化氢的重要性质（氧化性、还原性、不稳定性等）；掌握硫化氢、亚硫酸盐和硫代硫酸盐等性质；实验并了解硫化物的溶解性能。

4．氮和磷（NitrogenandPhosphorous）：

实验并掌握氨和铵盐、亚硝酸与其盐、销酸与其盐的主要性质；了解实验室制备铵和磷酸的方法；学习铵根、硝酸根、亚硝酸根和磷酸根等离子的鉴定；

5．硼、铝、碳和硅（Boron,AluminumandSilicon）：

了解硼、铝、碳和硅与其某些化合物的重要性质；了解活性炭的吸附作用和无定形硅的制备方法。

6．锡和铅（TinandLead）：

掌握锡和铅氢氧化物的酸碱性，以与某些难溶盐的性质；掌握锡（Ⅱ）的铅还原性和铅（Ⅳ）的强氧化性；

7．钛和钒（TitaniumandVanadium）：

掌握钛和钒的某些重要化合物的性质，以与钒酸根的缩合反应。

8．铬和锰（ChromiumandManganese）：

掌握三价铬和六价铬化合物的性质以与它们之间的转化；掌握各种价态锰化合物的性质与它们之间的转化。

9．铁、钴、镍（Iron,CobaltandNickel）：

掌握二价铁和钴的还原性，三价铁、钴、镍的氧化性；熟悉铁、钴、镍的配位能力，掌握相应离子的鉴定方法。

10．铜锌分族（CopperandZincFamily）：

掌握铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物和氧化物的酸碱性；熟悉这些元素的价态变化与配位能力；掌握铜、银、锌、镉、汞的离子鉴定；

基本要求：

依据以上基本内容和和具体要求，设计成100条具体的实验点，其中40条具体掌握内容，60条了解内容。

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