《大学化学实验》
课程编号： | B1700092S | 课程名称： | 大学化学实验 |
课内总学时： | 32 | 实验学时/ 上机实验学时： | 32 0 |
实验类别：∨通识基础 □学科基础 □专业基础 □专业
一、实验课程目的和任务
性质：大学化学实验B课程的授课对象为材料物理专业本科生，是结合大学化学理论课程开设的独立实验课程，在学习大学化学理论课的基础上，通过实验加深对大学化学中基本理论、无机有机化合物物质和反应性能的理解和常规的定量分析滴定方法，是材料物理专业的第一门专业基础实验课程，同时是后续材料物理专业其他实验课程的基础。
目的和任务：通过实验使学生获得感性认识，加深对大学化学的基本理论、常见化合物物质和反应性能、定量分析滴定的理解，掌握大学化学实验的基本方法、基本操作技能，培养学生观察实验现象、分析处理实验数据和书写实验报告的能力，使学生养成良好的实验素养，学会科学方法、科学思维，具备分析问题、解决问题的独立工作能力，具备科学精神、科学品德。通过实验使学生掌握如下基本操作技能：玻璃仪器的洗涤，固体药品的正确取用，液体药品的正确取用，加热、蒸发、结晶的操作，化学定量滴定分析的基本原理和操作注意事项等。要求学生通过大学化学实验B课程的教学，理解实验原理及实验方案，能够正确掌握大学化学实验基本操作，主要操作单元能够独立完成，操作规范、熟练，不断提高独立思考的能力和创新能力。
二、实验内容、学时分配及基本要求
序号 | 实验项目名称 | 学时 | 实验内容及要求 | 开出 组数 | 每组人数 | 实验 类型 | 选 做 | √ | 备注 |
1 | 硝酸钾的制备 | 5 | 内容：观察验证盐类溶解度和温度的关系；利用物质溶解度随温度变化的差别，学习用转化法制备硝酸钾。 要求：学会常用玻璃仪器的洗涤，台天平、电子天平、量筒的使用，试剂的取用，直接加热，减压过滤等化学实验的基本操作。 | 35 | 1 | 综合 | √ | ||
2 | 溶液的配制 | 4 | 内容：了解台天平、电子天平、滴定管、容量瓶、移液管等常用度量仪器的使用，学会正确操作。 要求：学会固体药品和液体药品的取用；掌握溶液的质量分数、质量摩尔浓度以及物质的量浓度等一般配制方法；了解特殊溶液的配制方法。 | 35 | 1 | 验证 | √ | ||
3 | 第一过渡元素(二)(铁、钴、镍) | 5 | 内容：试验铁盐的氧化还原性质，掌握铁离子的鉴定方法。试验铁、钴、镍氢氧化物的性质。试验钴、镍形成配合物的能力。 要求：掌握铁、钴、镍金属离子的氧化还原、形成配合物的能力及其鉴定方法。 | 35 | 1 | 验证 | √ | ||
4 | 混合碱的分析 | 5 | 内容：双指示剂法测定氢氧化钠、碳酸钠混合碱溶液的浓度，判断混合碱的组成。 要求：掌握分析化学实验技能和基本操作；掌握酸碱滴定双指示剂法原理和应用，学习用参比溶液确定终点的方法。 | 35 | 1 | 验证 | √ | ||
5 | 自来水总硬度的测定 | 5 | 内容：EDTA溶液的标定、水样分析及总硬度的测定。 要求：掌握络合滴定法测定水的总硬度的方法和条件。掌握掩蔽干扰离子的条件及方法 | 35 | 1 | 设计 | √ | ||
6 | 高锰酸钾法测定H2O2的含量 | 4 | 内容：高锰酸钾标准溶液的配制、标定；H2O2含量测定。 要求：掌握高锰酸钾标准溶液的配制、标定和应用；掌握高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。 | 35 | 1 | 验证 | √ | ||
7 | 莫尔法测定可溶性氯化物中氯的含量 | 4 | 内容：硝酸银标准溶液的配制、标定，样品称量、定容，滴定和含量的计算。 要求：掌握硝酸银标准溶液的配制和标定，莫尔法进行沉淀滴定的原理、方法和实验操作。 | 35 | 1 | 验证 | √ |
注：实验类型指演示、验证、综合和设计。综合性、设计性实验内容及要求另附大纲，表中“实验内容及要求” 处标明“见附录X”。
若实验内容既有上机又有实验，请在备注中标明：实验还是上机。 （表中内容宋体五号）
三、考核及实验报告（黑体小四号）
（一）考核（宋体 五号加粗）
实验课考核包括考试成绩和平时成绩。考试成绩由每次实验的实验预习、实验操作、实验报告和实验结果四项综合评定。平时成绩包括出勤、回答问题情况以及其他日常表现等。实验课考核成绩确定，实验课成绩占课程总成绩的比例：考试成绩占70％，平时成绩占30％。
（二）实验报告（宋体 五号加粗）
实验报告的内容：
实验名称、实验目的、实验任务、实验内容、实验过程描述(包括实验结果分析、实验过程遇到的问题及体会）
实验报告的要求：
实验报告递交形式的要求、实验报告应该包括实验目的，实验原理，实验步骤，步骤与原理的差别以及思考题。各部分内容应该要做到全面仔细详尽，并能对实验的成败得失有一定的思考和总结。每次实验前撰写预习报告，然后在预习报告的基础上撰写实验报告，并在下次实验前提交实验报告。
四、主要仪器设备（黑体小四号）
硬件：综合化学实验室及其配套实验台、通风橱、电子天平、分析天平、高纯水机、离心机，电热水器和鼓风干燥烘箱等基础设施，各类化学玻璃仪器和化学试剂等。
软件：课件等。
五、教材及参考书（黑体小四号）
教材（宋体 五号加粗）
1 南京大学大学化学实验教学组编，大学化学实验（2版），高等教育出版社，2010年3月出版
参考书（宋体 五号加粗）
1武汉大学主编，分析化学实验（第四版），高等教育出版社，2000年
2华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北京师范大学等编,分析化学实验（第三版），高等教育出版社，2001年
3北京师范大学编，无机化学实验（第三版），高等教育出版社, 2000年
六、说明（黑体小四号）
（其余需作的补充说明） （宋体五号）
（全文段落为1.25倍行距）
执笔人：姜鸿基 审核人： 实验院长：
编写完成时间：2016年10月10日 |
编写完成时间指定稿后交付的时间。
《硝酸钾的制备》综合性实验大纲
一、实验目的：利用钾盐和钠盐、硝酸盐和氯化物的溶解度不同来制备硝酸钾；
掌握玻璃仪器的洗涤，台天平和量筒的使用，试剂的取用；掌握酒精灯的正确使用；
学会直接加热、减压过滤及热过滤等基本操作。
二、实验内容：观察验证盐类溶解度和温度的关系；利用物质溶解度随温度变化的差别，学习用转化法制备硝酸钾。
三、实验仪器设备和材料清单：小烧杯，酒精灯，石棉网，玻璃棒，三脚架，滤纸，布氏漏斗，抽滤瓶，量筒和温度计等；蒸馏水，氯化钾，硝酸钠等。
四、实验要求：学会常用玻璃仪器的洗涤，台天平、电子天平、量筒的使用，试剂的取用，直接加热，减压过滤等化学实验的基本操作。
五、实验步骤：1.称取原料:7.5gNaNO3+8.5gKCl+15mL水；2.加热、溶解、浓缩至原体积的2/3；3.趁热过滤：浓缩至2/3，趁热过滤；4.二次浓缩，产品析出：加7.5ml沸水旋摇滤瓶，将滤液转移到小烧杯，浓缩至原体积的3/4，冷却、过滤、称量。
六、实验报告要求：实验报告应该包括实验目的，实验原理，实验步骤，步骤与原理的差别以及思考题。各部分内容应该要做到全面仔细详尽，并能对实验的成败得失有一定的思考和总结。
七、思考题：溶解度差异和结晶次序之间的关系；如何高产率得到硝酸钾晶体；混合液中四种盐的溶解度变化与它们单独存在时的变化是否一样？四种盐都可溶，如何得到硝酸钾固体？
执笔人：姜鸿基 审核人： 实验院长： （标题均为黑体小四，内容均为宋体五号，行距为1.25倍行距）
《水总硬度的测定》设计性实验大纲
一、实验目的：1、掌握测定水的总硬度的方法和条件。2、掌握掩蔽干扰离子的条件及方法。
二、设计内容：
实验原理
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁的总量，采用EDTA络合滴定法。用pH=10氨性缓冲液，以EDTA作为络合滴定剂，与水中的钙、镁反应，生成EDTA-钙和EDTA-镁络合物，根据滴定消耗的EDTA的体积和浓度可求得水中钙和镁的含量。
主要试剂
EDTA标准溶液（0.01M）（3.72gEDTA二钠盐水合物，用温热水溶解，稀释至500mL，转移至塑料瓶，两人配一份），NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH = 10），三乙醇胺，铬黑，盐酸（6M），NH3.H2O（5M），锌粉，甲基红指示剂（2g/L）乙醇溶液(pH:5-6)。
实验步骤
0.01MEDTA溶液的标定
用电子天平称取锌粉0.06g于50mL烧杯中，加入2mL6M的盐酸，盖表面皿，待完全溶解后，用水吹洗烧杯壁和表面皿，将溶液转移到100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀。
用移液管取25mLZn2+溶液于250mL锥形瓶中，加甲基红1滴，滴加氨水使溶液显微黄色，再加蒸馏水50mL，NH3-NH4Cl缓冲溶液5mL，加入铬黑指示剂2滴，用EDTA溶液滴定至紫红色变为蓝紫色（蓝色）即为终点，平行测定三次，记下消耗的EDTA溶液的体积（12.5 mL左右），计算EDTA溶液的浓度。
水样的分析
用移液管取100mL水样于250毫升锥形瓶，加三乙醇胺1mL，再加入5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH = 10）以及铬黑指示剂2滴，用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色变为蓝紫色即为终点（7.4 mL左右）。平行测定三次，计算水的总硬度，以CaCO3mg/L计算。
三、实验要求：掌握络合滴定法测定水的总硬度的方法和条件。掌握掩蔽干扰离子的条件及方法，通过实验得到自来水的总硬度，并反映出平行滴定的相对偏差，对实验结果进行自我分析和总结，指出可能的改进方向。
四、实验报告：实验报告应该包括实验目的，实验原理，实验步骤，步骤与原理的差别以及思考题。各部分内容应该要做到全面仔细详尽，并能对实验的成败得失有一定的思考和总结。
五、思考题：加入一定量镁离子的EDTA络合物是否会影响滴定结果？可否有办法滴定自来水中钙和镁离子各自的浓度？
