《无机及化学分析实验(Ⅰ)》教学大纲

 课程编号：MA224001

 课程名称：无机及化学分析实验(Ⅰ)                           英文名称：InorganicChemistry and Chemistry Analytical Experiment (Ⅰ)   

 学分/学时：1/32                                                        课程性质：必修              

 适用专业：应用化学                                                  建议开设学期：第3学期                             

 先修课程：无机化学 分析化学                                   开课单位：先进材料与纳米科技学院

一、课程的教学目标与任务

应用化学是实践性很强的学科， 实践教学能够巩固基础知识和基本理论。通过本课程的学习，要求学生正确掌握无机及化学分析实验的基本操作技能，掌握部分仪器的使用方法。培养学生严谨的实事求是的科学态度和良好的实验素质，在实验中加强理论和实际的联系，培养学生独立思考、发现问题、分析问题和解决问题的能力，为学生打下较好的从事化学实验的工作基础。

《无机及化学分析实验(Ⅰ)》课程教学的主要任务是：

1．掌握常用的无机化学实验仪器的正确使用方法和实验操作的基本技能技巧。

2．掌握常见元素的单质和化合物的性质、制备和分离提纯方法。

3．加深对无机化学基本原理和基础知识的理解和掌握，学会某些常数的测定方法。

4. 掌握化学分析中常用玻璃仪器的洗涤方法，学会正确、规范地进行滴定分析。

二、课程具体内容及基本要求

（一）补锌口服液葡萄糖酸锌的合成及含量测定（4学时）

葡萄糖酸锌是近年来开发的一种补锌食品添加剂，应用日趋广泛。本实验采用直接合成法，以葡萄糖酸钙和硫酸锌等为原料直接合成；在pH≈10的溶液中，葡萄糖酸锌溶液中游离的锌离子可与EDTA形成稳定的螯合物，因此EDTA滴定法能确定葡萄糖酸锌的含量。通过实验了解无机生物物质的实际意义和制备原理及方法，掌握合成简单药物的基本操作，掌握化学分析方法测定无机生物物质中药物的含量。

（1）了解锌的生物意义和葡萄糖酸锌的制备原理。

（2）.掌握葡萄糖酸锌的制备方法和操作步骤。

（3）.学习了解葡萄糖酸锌的质量分析方法。

（二）由软锰矿制备高锰酸钾（4学时）

高锰酸钾又称灰锰氧，黑紫色晶体，是一种重要的化工原料，在化学合成中，用作氧化剂，在医药上用作防腐剂、消毒剂等。

本实验以下述工艺由软锰矿制备高锰酸钾。将软猛矿、氯酸钾与苛性碱共熔、首先制备锰酸钾；采用歧化法将锰酸钾溶于水，通过发生歧化反应来得到产物，为使歧化反应进行完全，须降低介质的碱性，利用通入二氧化碳法制备高锰酸钾。通过实验加深对碱熔法分解矿石的直观理解，掌握二氧化碳法制备高锰酸钾的操作方法。

（1）了解碱熔法分解矿石的方法。

（2）掌握二氧化碳法制备高锰酸钾的基本原理和操作方法。

（3）掌握锰的各主要价态之间的转化关系。

（三）从“盐泥”制取七水合硫酸镁（4学时）

本实验使用“盐泥”作原料制取七水合硫酸镁，“盐泥”是一种化工废弃物，以它制取七水合硫酸镁既可有效地利用资源，变废为宝，又可消除对环境的污染，有一定的环境、经济效益。

用“盐泥”制备七水合硫酸镁的方法主要包括：酸解、除杂、浓缩、冷却、结晶，即可得到纯度较高的七水合硫酸镁产品。通过本实验掌握以“盐泥”废弃物为原料，制取有用产品七水合硫酸镁的操作方法，熟练掌握用酸溶解原料、除杂、蒸发、结晶、过滤等基本操作。

（1）学习了解七水合硫酸镁的制备原理。

（2）掌握以“盐泥”为原料，制取七水合硫酸镁的方法。

（3）初步了解七水合硫酸镁的性质和用途。

（4）熟练掌握酸溶解原料、除杂的基本操作。

（四）硝酸钾的制备、提纯及其溶解度的测定（4学时）

在KCl和NaNO₃的混合溶液中同时存在Na⁺、K⁺、Cl^- 和NO₃^-四种离子，它们可组成KNO₃、KCl、NaNO₃和NaCl四种盐，在溶液中构成一个复杂的四元交叉体系。本实验利用四种盐在不同温度下溶解度的差异，利用KNO₃的溶解度随温度下降而急剧下降的性质，从KCl和NaNO₃制备KNO₃。通过实验掌握利用各种易溶盐在不同温度时溶解度的差异来制备易溶盐的方法，巩固溶解、过滤、结晶等操作，学习测定易溶盐溶解度的操作方法。

（1）学习利用溶解度的差异制备易溶盐的原理。

（2）掌握硝酸钾的制备、提纯物质的方法。

（3）掌握测定易溶盐溶解度的方法。

（五）s区、p区重要化合物的性质（4学时）

本实验主要对常见主族元素单质、重要化合物的性质进行了验证。通过本实验可加深对主族元素单质、重要化合物的理解，能够更好地、更直观地认识主族元素，有利于元素性质的记忆。

（1）比较碱金属的微溶盐；掌握碱土金属的各种难溶盐。

（2）掌握硼、碳、硅及其重要化合物的性质；

（3）了解活性炭的吸附作用，学习硼酸的制备原理和方法。

（4）掌握亚硫酸盐的氧化还原性，了解硫代硫酸盐的性质。

（六）d区、ds区重要化合物的性质（4学时）

本实验主要对常见过渡金属重要化合物的制备和性质进行了验证。通过本实验可加深对过渡金属元素性质的理解，能够更好地、更直观地认识过渡金属元素，有利于元素性质的记忆。

（1）掌握Cu²⁺、Ag⁺ 的重要化合物的性质。

（2）掌握Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)等重要化合物的性质及相互转化的条件。

（3）掌握混合离子的分离以及Cu²⁺ 、Ag⁺的鉴定。

（七）硫酸铝的制备（4学时）

本实验利用金属铝是两性金属，能溶于氢氧化钠溶液，制得四羟基合铝酸钠，再用碳酸氢铵调节溶液的pH值，将其转化成氢氧化铝沉淀与其它物质分离开，再用硫酸溶解氢氧化铝制得硫酸铝溶液，在低温下结晶，浓缩冷却后得到含18个结晶水的硫酸铝晶体。通过本实验熟悉碱法制备硫酸铝的操作方法，加深对氢氧化铝的两性性质的认识。

（1）通过实验强化废物回收利用的意识。

（2）熟练掌握碱法制备硫酸铝的方法。

（3）了解两性金属铝的性质，掌握化学方法处理铝制废品。

（4）加深对氢氧化铝的两性性质的认识。

（八）硫代硫酸钠的制备和应用（4学时）

硫代硫酸钠的制备方法主要有以下几种。硫黄——纯碱法，利用纯碱溶液与二氧化硫作用生成亚硫酸钠，再与硫黄反应，可得产品。硫化钠法，又分为氧化法，将硫化钠溶液加硫，通空气氧化，可得产品。中和法，将硫化钠溶液吸收二氧化硫气体，然后加适量硫黄反应，可得产品。硫代硫酸钠的制备方法有多种，其中亚硫酸钠法是工业和实验室中的主要制备方法：本实验采用亚硫酸钠法，将亚硫酸钠溶液吸硫后，经活性炭脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、干燥即得产品。通过本实验掌握亚硫酸钠法制备硫代硫酸钠的工艺流程。

（1）了解硫代硫酸钠的制备原理。

（2）熟练掌握硫代硫酸钠的制取方法和操作。

（3）进一步熟练无机制备基本操作。

（4）了解硫代硫酸钠的性质及其定性鉴定方法。

三、教学安排及方式

           总学时  32  学时，其中：实验  32  学时。                                                                       

四、考核及成绩评定方式

最终成绩由预习报告成绩、实验操作成绩、实验报告成绩组合而成。各部分所占比例如下：

预习报告成绩：10%。主要考核对每堂实验课的预习情况，检查预习报告撰写的规范化和训练实验习惯的养成。

实验操作成绩：30%。主要考核学生对每堂实验课知识点的理解和掌握程度，考核学生平时的实验操作基本技能的熟练程度和认真严谨程度。

实验报告成绩：60%。主要考核对每堂实验课基础理论知识和基本技能的掌握程度。考核学生书写实验报告的规范性，原始记录的详细情况，数据处理正确度和分析问题能力，完成实验的准确程度等。

过程成绩提交时间和总评成绩计算说明表                                                                   

五、教材及参考书目

教材：《无机及化学分析实验(Ⅰ)讲义》，张思锐编

参考书目：

1.《无机化学实验》（第三版），中山大学等校编，高等教育出版社

2.《无机及分析化学实验》（第四版），南京大学主编，高等教育出版社

3.《无机化学与化学分析实验》（第一版），史启祯主编，高等教育出版社

4.《微型无机化学实验》（第一版），周宁怀主编，科学出版社

六、说明

（一）与相关课程的分工衔接

无机及化学分析实验(Ⅰ)是应用化学专业的第一门实验必修课，是一门相对独立的课程，但又与无机化学、分析化学课程密切配合、相互补充。本课程旨在培养学生的实验基础知识和基本操作技能，为学生进一步学习后续的有机化学、物理化学及相应的实验课程打下坚实的实验基础，为培养学生初步的科研能力作必要的准备工作。

                                                                                     （执笔人：张思锐     审核人：学院教学委员会）

                                                                                         2019 年 8 月 18 日

参考教材：

1.《无机化学实验》（第三版），中山大学等校编，高等教育出版社

2.《无机及分析化学实验》（第四版），南京大学主编，高等教育出版社

3.《无机化学与化学分析实验》（第一版），史启祯主编，高等教育出版社

4.《微型无机化学实验》（第一版），周宁怀主编，科学出版社