华南师范大学化学实验教学中心实验教学大纲

华南师范大学化学实验教学中心实验教学大纲一、实验课程基本情况

二、实验课程介绍及实验项目

1、《无机化学实验》

（1）课程简介及要求

本课程主要包括两大部分内容：化学实验基本操作、基本技能和元素及其化合物的制备、性质。本课程分为上下两个学期。其中，化学实验基本操作和基本技能，在大一上学期开设，侧重于化学实验的基本操作和技能训练。主要内容有化学实验的一般知识、化学实验的基本操作、物质的制备与分离、化学原理与量测等四个部分。这些内容是在大一上学期，学生理论基础还比较薄弱的情况下，充分地利用学生的已有知识和理解能力，比较系统地训练、强化学生的基本操作技能，使学生从进入大学实验室开始就养成严谨、规范的良好实验习惯，掌握化学实验的安全知识，初步掌握化学科学的研究方法。并且配合大一上学期化学理论课的教学，使理论课知识更好地得到运用和掌握。元素及其化合物的制备、性质是在大一的第二学期开设，内容共分五个部分：Ⅰ.元素及其化合物性质；Ⅱ.常见离子的分离、鉴定；Ⅲ.无机化合物的制备；Ⅳ.综合设计及研究性实验；Ⅴ.开放实验。第一部分主要是了解和学习常见元素及其化合物的性质，第二部分是学习一般离子的分离和鉴定方法，第三部分是学习无机化合物的一般制备方法，第四部分主要是结合学科发展和应用的设计和研究性实验，第五部分是由学生根据已掌握的实验知识和技能，在已有的理论知识基础上，通过查阅资料，自己选题，自己设计实验方案，独立完成实验。在具体内容的设计编排上突出了理论与实际、与应用的结合，既注意到内容的基础性，也注意到一定的先进性；既注意到内容的新颖性、趣味性，以提高学生的求知兴趣，也力求使之具有更多的灵活性、开放性，以培养学生的创新意识和创新能力。通过本实验课程学生应达到以下要求：a／能掌握周期表中常见元素及其化合物的性质及变化规律，一般化合物的制备、分离、鉴定方法。

b／初步具备查阅化学手册、工具书及有关文献资料，正确设计实验，解决实际问题的能力。

c/ 具有观察、分析、判断、推理、得出结论的能力及创新能力。

d/ 学用结合，初步具有分析解决实际生活、社会实际中相关问题的能力。

（2）实验目的及要求

化学实验基本操作、基本技能是使学生在实验预习、操作、观察、记录、讨论、实验报告的撰写等各方面都受到训练，养成严谨规范的良好实验习惯。掌握化学实验室的安全知识，玻璃仪器的洗涤和干燥，酒精喷灯的使用和玻管、玻棒的简单加工，固体和液体试剂的取用，台秤、容量瓶的使用和溶液的配制，酸碱滴定，离心分离，过滤，重结晶等常用基本操作。了解离子交换法测定溶度积，酸度计测定电离度和电离平衡常数，秒表和作图法测定化学反应速率和活化能等的基本原理和方法，熟悉电离、沉淀、配位等常见化学平衡的原理和应用。

元素及其化合物的制备、性质是在学生学习和掌握了化学实验中的基本操作和基本技能之后，进行的元素及其化合物的制备、性质、分离、鉴定等有关内容的实验，通过实验使学生了解和掌握无机化合物的一般制备方法，学会常见离子的分离和鉴定，并能理论联系实际，进行实验条件的选择和实验设计。尤其是在元素及化合物的性质实验方面，把验证与应用相结合，培养学生运用知识，分析解决问题的能力。开放实验，则希望学生根据已经掌握的实验知识和技能，根据自己的兴趣和关心的与化学有关的问题，自己选题，设计实验方案，实施实验，培养学生运用知识解决实际问题的能力。

（3）实验方式及要求

所有实验均以学生自己动手实验为主。要求学生在实验前充分预习，写出预习报告，教师在实验前或实验中进行检查。实验开始时任课教师通过讲授、演示和实验教学录象片等进行实验有关的安全知识、实验原理和操作注意事项的讲解和提示。实验中注意巡视检查，对学生的错误操作和记录及时指正。设计实验和开放实验需提前提交实验设计方案，经教师检查，必要时进行修改后方可进行实验。实验内容要求独立完成，实验中若出现问题，教师根据情况进行讨论、启发、引导，以使学生能自行分析解决。实验结束后，检查学生的实验结果，实验结果经教师认可后，方可允许学生离开实验室。每次实验都要

求学生写出详细的实验报告，并对实验情况进行总结，对实验中的问题进行讨论，特别要注重对实验现象的描述和对有关问题和“异常”结果的讨论。使之在讨论总结的基础上不断提高，不断进步。每次实验后安排值日生打扫卫生。

（4）考核方式及评价

本课程采用平时考查（包括对学生预习、操作、结果、卫生、报告等方面的表现的考查），期末操作考试和笔试（闭卷）的方法综合评定学生成绩。平时考查占40%，操作考试占20%，笔试占40%。

（5）主要仪器设备

电子天平、酸度计（数显）、电导率仪（数显）、台秤（100g）、电动离心机、电热磁力恒温搅拌器、电热恒温干燥箱（不锈钢）、彩色电视机、录放象机、录象带、旋转蒸发仪、循环水泵、电吹风、微型计算机、打印机。

（6）教材及参考书

[1]《无机化学实验》，北京师范大学等校编（第三版），高等教育出版社，2001

[3]《大学化学新体系实验》，吴泳主编，科学出版社，1999

[4]《现代化学实验基础》，高剑南、戴立益主编，华东师范大学出版社，1998

[5]《实验操作录象片》，中央电教馆

[6]《无机化学实验》，书玉主编,清华大学出版社,1996.

[7]《实验无机化学》，沈君朴主编,天津大学出版社,1992.10

（7）实验项目设置表

（8）综合性、设计性实验简介

项目：设计实验——碱式碳酸铜的制备实验简介

①指导思想

碱式碳酸铜的制备是为一年级化学专业的学生开设的无机化学实验课中的一个实验。实验内容的选择是参考北京师范大学无机化学教研室等编，高等教育出版社，2001，《无机化学实验》（第三版）中的一个设计实验而确定的。因为实验的开设对象是一年级的学生，而一年级学生的知识层次和能力水平较难完成复杂的、有真正创新意义上的设计性实验，所以，我们对本实验的定位是通过实验，对学生进行设计实验基本方法、基本能力的训练和培养。实验的设计点是物质制备的最佳制备条件的选择和确定，使学生通过实验了解和学习实验最佳条件的获得方法。

②实验目的及要求

通过本实验，使学生了解制备实验条件的选择和确定，学习获得适宜制备条件的方法，初步对学生进行设计实验、发现问题、分析问题和解决问题的能力的训练和培养。了解科学研究报告（论文）产生过程和形式，学习撰写规范的科学研究报告（论文）。并通过碱式碳酸铜的制备条件的探求，及产物颜

色、状态、产量等的分析，确定制备的合理配料和适宜温度，在通过实验探求中获得的最佳条件下进行碱式碳酸铜的制备，并对实验结果进行分析总结，以初步培养学生独立设计实验的能力。

③涉及到的内容或知识点

碱式碳酸盐的生成和条件。加热、减压过滤、产品的烘干等操作和方法。

④采用的教学方法和手段

学生在查阅文献资料的基础上，完成实验设计报告，在实验前一周呈交实验指导教师，经教师审阅通过后，由学生在实验室独立或两人组合完成实验内容，并对结果进行分析总结，在此基础上完成实验报告。

2、《无机合成与测试》

（1）课程简介及要求

本课程是化学专业高年级本科生中级实验选修课程系列中的一门独立实验课程。要求学生预修过无机化学、无机化学实验、无机化学新型领域导论、无机材料、金属有机化学、配位化学、生物无机化学等方面的课程。是对理论教学的深化和补充。以无机化学尤其是配位化学为主要内容，适当涉及了无机材料等其它学科的有关内容，旨在使学生初步了解无机化学几个重要领域的研究方法，训练学生进行无机合成及结构分析的综合技能，培养学生综合运用所学各种化学知识进行科学研究的能力。

（2）实验目的及要求

通过几个反映无机化学重要领域如配位化学、无机材料化学、金属有机化学等研究方向的实验，使学生熟悉无机物尤其是配合物的合成、分离纯化、结构表征和性质研究的方法和近代实验技术。

（3）实验方式及要求

为了仪器设备的合理使用，本课程采用循环实验的方式。2~3名学生为1组，鼓励互相讨论、协作和创新。要求学生充分预习、认真记录，写出详细的实验报告。

（4）考核方式及评价

本课程采用平时考查（包括对学生预习、操作、结果、卫生、报告等方面的表现的考查），期末考试的方法综合评定学生成绩。平时考查占70%，期末考试占30%。

（5）主要仪器设备

磁力加热恒温搅拌器、循环水式多用真空泵、电热恒温干燥箱、真空干燥箱、PH计(酸度计，数显)、旋转蒸发仪、微波炉、紫外可见光谱仪、荧光光谱仪、红外光谱仪、旋光仪、高温差热分析仪、法拉第磁天平、高温箱式硅碳棒炉、荧光亮度仪、超声波清洗机、元素分析仪、核磁共振仪（300MHz）、四圆X-射线单晶衍射仪、X-射线粉末衍射仪、扫描电镜、惰性气氛手套箱、三颈烧瓶（250mL）、干燥塔（350mL）、圆底烧瓶（100、250mL）、分馏柱（30cm）、氮气钢瓶、真空干燥器、层析缸（3.0cm×8cm）、层析柱（1.5cm×40cm）、电子天平、刚玉坩埚（带盖）（5、10mL）、长柄坩埚钳、不锈钢勺、软毛刷、镊子、厚棉手套、红外灯、紫外灯（254nm）、玛瑙研钵、箱式马福炉、陶瓷舟、排水集气装置，不镀银的杜瓦瓶（100-120ml）、称量瓶、Schlenk装置、恒压漏斗（250ml）。

（6）教材及参考书

[1]《新编中级无机化学实验》，王伯康主编，南京大学出版社，1998

[2]《高等无机化学实验》，钟山、朱绮琴主编，华东师范大学出版社，1994

[3]《综合化学实验》，浙江大学等校编，高等教育出版社，2001

[4]《无机合成与测试》，自编

（7）实验项目设置表

（8）综合性、设计性实验简介

项目：二茂铁衍生物的合成、分离及鉴定

①指导思想

培养学生设计实验、进行实验综合训练、发现问题、分析问题和解决问题的能力，学习撰写规范的科学研究报告（论文）。

②实验目的及要求

(a) 通过二茂铁衍生物的合成，学习设计分离提纯某些无机化合物的方法及相关操作。

(b) 分离提纯乙酰基二茂铁及羟乙基二茂铁，并对分离得到的产物进行鉴定。

要求学生选择教材提供的集中二茂铁衍生物为题查找文献设计合成路线、产物分离及表征方法，然后按方案进行实验与训练。

通过实验，让学生熟悉产物合成、柱色谱分离，红外光谱、熔点测定和核磁共振谱等方法对产物的合成、分离及表征进行研究。

③涉及到的内容或知识点

配合物的合成、柱色谱分离及谱学表征等内容。

④采用的教学方法和手段

学生在学习有机化学、仪器分析、配位化学、无机合成等课程的基础上，在教师的指导下选择题目“二茂铁衍生物的合成、分离及鉴定”查找文献设计合成路线、分离和表征方法。在教师指导下独立完成实验，对结果进行分析，并按规范格式撰写实验报告(论文)。

3、《现代化学综合实验》

（1）课程简介及要求

《现代化学综合实验》安排在四年级上学期，所有的实验内容，均是高年级学生在上完无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四大基础课后，在教师指导下，能独立完成的实验内容。整个课程分为六个综合实验，一个开放实验。通过完成六个综合实验后，在现代化学实验室所拥有的仪器与设备的允许的条件下，提出若干个选题，由学生自行设计实验方案，经教师指导与审核，由数位同学组成实验小组独立完成。

（2）实验目的及要求

由于化学学科的发展及与其它如材料科学、生命科学等的渗透，化学能够创造出自然界本来没有的越来越多的新物质，能够改造原有的物质。化学使农业得以发展，养活迅速增长的人口；它不断推出新药物，战胜许多疾病的威胁；它不断推出新材料，取代了日益短缺的而且有各种缺点的天然材料等等。由于不断有一些创新的成果出现，与人类的日常生活结合得越来越紧密，以及化学自身专业、化学与其它学科的相互渗透、相互影响，以致于一方面学科与学科之间，专业与专业之间界限愈来愈模糊；另一方面，各个研究方向的更加专门化，因此，我们提出对于现代化学综合实验内容设计的四个基本原则：一是先进性，紧密结合当前最新发展的前沿和热点问题；二是综合性，整合化学各专业现在发展起来的各类研究方法和手段；三是开放性，让学生自己思考，自己动手，自己分析整理数据；四是可操作性，所有设计的实验内容，均是在当前经费允许的范围内，高年级学生在上完无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四大基础课后，在教师指导下，能独立完成的实验内容。

（3）实验方式及要求

a/ 本课程以实验为主，单独设课。

b/ 实验2-4人一组，在规定时间内由学生单独完成。

（4）考核方式及评价

本课程采用平时考核（80%）、综合答辩（20%）的方法评定学生成绩。

实验成绩分：优、良、中、及格、不及格五级。

（5）主要仪器设备

高温碳棒马福炉（1350℃），无水无氧操作箱，真空干燥箱，数字熔点仪，氧弹量热装置（全套），CACE（计算机辅助化学实验系统），高压钢瓶（氧气），数字显示万用电表，电子天平，可调速六连搅拌机，7550分光光度计，pH计。

（6）教材及参考书

[1]《现代化学实验》，自编

[2]《综合化学实验》浙江大学、南京大学、北京大学、兰州大学主编，高等教育出版社，2001

[3]《大学化学新体系实验》，吴泳主编，科学出版社，1999

（7）实验项目设置表

（8）综合性、设计性实验简介

项目：化学综合实验

①指导思想

学生在学完无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基础课后，在教师指导下独立完成本课程的实验教学，培养学生进行综合实验设计、操作、分析和解决问题的能力。

②实验目的及要求

在二十世纪，化学各方面学科全面出击，获得一个又一个令人振奋的成就，依靠化学能够创造自然界本来没有的物质，能够改造原有的物质。化学使农业得以发展，养活迅速增长的人口；它不断推出新药物，战胜许多疾病的威胁；它不断推出新材料，取代了日益短缺的而且有各种缺点的天然材料等等。正是不断有创新的成果出现，使化学与人类的日常生活结合得越来越紧密，以及化学自身专业、化学与其它学科的相互渗透、相互影响，以致于一方面学科与学科之间，专业与专业之间界限愈来愈模糊；另一方面，各个研究方向的更加专门化，因此，我们提出对于现代化学实验内容设计的四个基本原则：一是先进性，紧密结合当前最新发展的前沿和热点问题；二是综合性，整合化学各专业现在发展起来的各类研究方法和手段；三是开放性，让学生自己思考，自己动手，自己分析整理数据；四是可操作性，所有设计的实验内容均是在当前经费允许的范围内，高年级学生在上完无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四大基础课后，在教师指导下，能独立完成的实验内容。

具体实验内容为：(1) 微型实验装置合成二茂铁以及二茂铁对柴油的助燃和消烟作用研究; (2) 混凝剂---聚合硫酸铁的制备以及对污水处理效果研究；(3) 纳米二氧化钛光电太阳能电池的制备及其性能测试; (4) 核酸的分离与识别；(5) 液晶材料的合成及其应用。

③涉及到的内容或知识点

各实验内容涉及到化学、环境、生物、材料等多学科当前的研究热点内容。

④采用的教学方法和手段

学生在学习化学四大基础课程即无机化学、分析化学、有机化学及物理化学基础上，开设本门实验课程。先提供给学生有关实验的多媒体资料预习，然后学生独立完成实验过程，并对结果进行科学分析，撰写规范的实验报告。