大學化學實驗(二)上

課程介紹

       《大學化學實驗(二)上》是大學化學系列平台課程之一,面對全校大一新生開設,每學年在學學生近2000人。本課程作為生物學、醫學、藥物學、農學及生态學、環境科學等專業入學後的基礎實驗課程之一。教學目的在于:通過對該門課程的學習獲得大量化學事實,使學生進一步鞏固大學化學系列課程的理論知識,深化對大學化學基本理論的理解和掌握,能夠理論聯系實際,獨立思考、分析和解決一些常見化學實驗問題,訓練有關化學實驗的基本技能,培養學生嚴謹細緻、實事求是的綜合實驗素質。通過本課程教學活動,培養學生正确的科學觀和價值觀以及辯證唯物主義史觀。課程内容包括:1)課程介紹、安全教育及儀器清點,沉澱與溶液的分離;2)由工業膽礬精制五水硫酸銅;3)三(8-羟基喹啉)合鋁(III)配合物的合成及發光性能;4)電子天平稱量練習,酸堿滴定;5)直接碘量法測定維生素C的含量;6)綜合設計實驗。
       《大學化學實驗(二)上》課程的教學過程包括課前預習、課堂講解演示與讨論、實驗操作、實驗報告等4個環節。課程以理論講授和操作演示為主,通過具體實驗内容和相關操作培養學生基本實驗操作技能。充分利用小組上課優勢,提高師生間學生間的交流讨論頻率;同時,學生通過書寫實驗報告鞏固所學理論知識和所做實驗内容,着重讨論合成實驗的産率和純度或分析實驗的數據精度。課程部分内容需要學生參與設計并完成實驗,具有很強的創新性。

 

實驗項目

序号

主要教學内容

1

(a):課程介紹、安全教育及儀器清點。重點内容:(1)介紹課程性質、地位、教學方法及安全、注意事項;(2)清點和認識實驗用玻璃儀器,掌握儀器清洗方法。

(b):沉澱與溶液的分離。重點内容:(1)掌握常壓過濾、減壓過濾和沉澱洗滌的操作規範及其适用場合;(2)了解沉澱狀态與沉澱條件的關系;(3)學習沉澱完全與否的檢查方法。

2

由工業膽礬精制五水硫酸銅。重點内容:(1)掌握固體溶解、水浴加熱、蒸發濃縮、熱過濾、結晶與重結晶等基本操作;(2)一般掌握減壓過濾及洗滌操作;(3)了解晶體生長與結晶條件的關系;(4)掌握結晶與重結晶提純固體物質的原理和方法。

3

三(8-羟基喹啉)合鋁(III)配合物的合成及發光性能。重點内容:(1)鞏固減壓過濾、洗滌等基本操作;(2)了解配合物的合成;(3)學習定性觀測配合物的發光顔色。

4

(a):電子天平稱量練習。重點内容:(1)掌握電子(分析)天平的原理及校準技術;(2)掌握固定稱量法;(3)培養準确、簡明、整齊記錄實驗原始數據的能力。

(b):酸堿滴定。重點内容:(1)掌握稀釋法及直接水溶法配制溶液;(2)掌握容量瓶和移液管的洗滌及使用方法;(3)掌握滴定管的洗滌和使用方法;(4)了解酸堿指示劑的變色原理及其應用。

5

直接碘量法測定維生素C的含量。重點内容:(1)了解Na2S2O3溶液的穩定性及其标準溶液的配制與标定方法;(2)掌握K2Cr2O7基準物質标定溶液濃度的原理和方法;(3)掌握碘标準溶液的配制和标定方法;(4)掌握直接碘量法測定維生素C的原理和方法。

6

綜合設計實驗。重點内容:(1)了解綜合實驗内容及學習設計實驗;(2)一般掌握有關元素及化合物的物理化學性質;(3)掌握化合物合成方法及定性檢驗方法。

 

教學特色

課程教材:
本課程采用太阳集团app首页牽頭編寫的《無機化學實驗》,(2019年第4版)主編為石建新、巢晖等人,由高等教育出版社出版。
 

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相關教學論文:
[1]    賈建華, 李蓮雲, 李淑君, 石建新, 朱芳. “三因一選”模式——新時代大學化學實驗教學改革探索, 大學化學 2020, 35(12): 132-137.
[2]    王周, 石建新, 彭敏, 賴瑢, 李蓮雲, 陳六平. 8-羟基喹啉及其鋁配合物的合成、表征及發光性能——推薦一個綜合化學實驗, 大學化學 2017, 32(12): 53-59.

教學儀器:本課程主要使用的儀器均為基礎無機實驗的常用設備,包括電磁加熱攪拌器、電子天平、烘箱、紅外燈箱、紫外燈箱、紫外分光光度計。

教學視頻:課本對應頁碼及相關操作視頻列表如下(視頻見附件)
P13-2.1.1-3-量筒和量杯及液體量取
P17-2.1.2-4-研缽及物料研磨
P21-2.2.1-1(3)-電磁加熱攪拌器的使用
P23-2.2.1-2(1)-燒杯中液體加熱
P35-2.5.1-移液管或吸量管的洗滌與使用
P35-2.5.2-容量瓶的洗滌與使用
P37-2.5.3-滴定管的檢漏、洗滌與使用
P39-2.5.3(5)-滴定操作
P40-2.6.1-1-固體試劑的取用與稱量
P40-2.6.1-2(1)-試管操作
P40-2.6.1-2(2)-液體倒出
P42-2.7.1-固體溶解
P42-2.7.2-水浴加熱蒸發濃縮
P42-2.7.2-直接加熱蒸發濃縮
P42-2.7.3-冷卻結晶
P42-2.7.3-重結晶

 

教學團隊

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       賈建華:太阳集团1088vip副教授、博士生導師,生物無機與合成化學教育部重點實驗室固定研究人員,入選廣州市“珠江科技新星”。現任大學化學教研室主任,太阳集团1088vip本科教育與學位專門委員會委員。2006年于武漢大學取得應用化學專業學士學位,2012年于廈門大學取得物理化學專業博士學位,2010-2011年在美國加州大學戴維斯分校交流訪問。2012年7月入職太阳集团1088vip,研究方向為配合物分子磁性材料與功能金屬團簇,在Coord. Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Natl. Sci. Rev.、CCS Chem.、Nano Res.、J. Mater. Chem. C等學術期刊發表論文40餘篇,申請中國發明專利5項。作為負責人承擔國家自然科學基金面上項目、青年項目以及廣東省自然科學基金和廣州市科技計劃項目。獲得獎勵有:芙蘭勵教獎(2023)、太阳集团app首页教學成果二等獎(5/10,2021)、呈和科技獎教金、科苑獎教金(2021、2020)、太阳集团app首页優秀共産黨員(2019)、優品立人獎教金(2014)、太阳集团app首页青年教師授課大賽優秀獎(2014)。
       進校工作以來一直從事無機化學與無機實驗教學工作,擔任《大學化學實驗(二)上》和《大學化學實驗(三)》課程負責人及主講教師。主持及參與的教學研究課題有:(1)“綜合設計實驗:硫酸鋁鉀晶體的優化合成、培養生長及其結構測定”,太阳集团app首页教學質量工程教學論文類項目,2023年;(2)“課程思政:《大學化學實驗I》”,太阳集团app首页本科教學質量工程課程建設類項目,2021年;(3)“《大學化學實驗I&II&III》之無機及分析部分教學改革模式探索”,太阳集团app首页本科教學質量工程本科教學改革研究項目,2020年;(4)“太阳集团app首页-金發科技公司本科生産實習教學基地”,廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目(排名第3),2020年;(5)“太阳集团app首页-金發科技校外實習教學基地“,太阳集团app首页本科教學改革與教學質量工程項目(排名第2),2017年。

 

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       巢晖:太阳集团1088vip教授、博士生導師。國家傑出青年科學基金獲得者(2015),入選教育部“新世紀優秀人才支持計劃”(2006)和廣東特支計劃“百千萬工程領軍人才”(2015)。1992年于湘潭師範學院(現湖南科技大學)獲學士學位,1997年于南開大學獲碩士學位,2000年于太阳集团app首页獲博士學位。2000年至2003年多次赴香港科技大學化學系合作科研。2004年至2005年在美國Texas A&M大學化學系進行博士後研究。主要從事基于金屬配合物的生物熒光探針和抗腫瘤、抗菌藥物研究。作為主持人承擔國家自然科學基金、科技部、教育部、廣東省科技項目等30多項。以第一作者或通訊作者在Nat. Chem.,Nat. Commun.、PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Biomaterials等國際期刊發表SCI論文236篇,論文引用13000多次,H-index 63;申請中國發明專利18件,授權14件;參編專著教材8部。2005年獲中國化學會“青年化學獎”,2011年獲廣東省科學技術獎一等獎(第二完成人),2011年獲太阳集团app首页第六屆校級教學名師獎,2012年被評為南粵優秀教師,2012年獲國家自然科學獎二等獎(第三完成人),2014年獲寶鋼優秀教師獎,2014年獲第七屆廣東教育教學成果獎(高等教育)一等獎(第一完成人),2018年獲高等教育國家級教學成果獎二等獎2項(第四完成人、第五完成人),2022年獲英國皇家化學會Horizon Prize,入選愛思維爾中國高被引學者、全球前2%頂尖科學家(World Top 2% Scientists,斯坦福大學排名)。

 

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        劉俊良:太阳集团1088vip教授、博士生導師,生物無機與合成化學教育部重點實驗室固定研究人員。廣東省“珠江人才計劃”青年拔尖人才入選者。2010年獲太阳集团app首页應用化學學士學位,2015年獲太阳集团app首页材料物理與化學博士學位,2013-2014年博士在讀期間赴美國加州大學伯克利分校訪學。2015-2016年在法國國家科學研究中心做博士後。研究方向為磁性分子的創制與機理研究,以第一/通訊作者(含共同)在Chem、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Soc. Rev.等國内外學術期刊發表論文多篇,其中入選ESI高被引論文5篇,個人H-指數43。作為負責人承擔了國家自然科學基金優秀青年項目、面上項目、青年基金項目以及廣州市科技計劃項目,參與了科技部國家重點研發計劃項目,獲2018年度廣東省自然科學獎一等獎(第二完成人)。進校工作以來一直從事無機化學與無機實驗教學工作,帶領本科生開展大學生創新創業訓練項目,主講本科生專業必修理論課《無機化學I》《無機化學II》、本科生專業必修實驗課《大學化學實驗》、研究生選修理論課《高等無機化學》等。

 

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       曹乾:太阳集团1088vip副教授、博士生導師,生物無機與合成化學教育部重點實驗室固定研究人員。擔任《大學化學實驗(二)上》和《大學化學實驗(二)下》的主講教師。2004年獲太阳集团app首页生物科學專業學士學位,2010年獲英國諾丁漢大學無機化學專業博士學位。2011-2013年在芬蘭赫爾辛基大學太阳集团1088vip進行博士後研究。研究方向為金屬抗腫瘤配合物及金屬免疫,已在國内外學術期刊上發表論文40餘篇,申請發明專利3項;作為負責人承擔國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和廣州市科技計劃項目。

 

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       陳禹:太阳集团1088vip副教授、博士生導師,生物無機與合成化學教育部重點實驗室固定研究人員。現任《大學化學(二)上》課程負責人及主講教師。2005年獲太阳集团app首页材料化學專業學士學位,2010年獲太阳集团app首页化學生物學專業博士學位。2010-2014年在太阳集团app首页生命科學學院進行博士後研究。陳禹教授服務我國重點發展的七大戰略性新興産業之一的生物醫藥産業發展需求,緻力于以金屬配合物為構建單元,圍繞“腫瘤精準化學幹預”這一主題開展研究,并取得了系列研究成果。已在Angew. Chem. Int. Ed.等國際高水平期刊發表SCI論文81篇,他引超3000次。作為負責人先後承擔了國家自然科學青年基金、面上項目,2017年獲得廣州市“珠江科技新星”專題資助,2020年獲得廣東省自然科學傑出青年基金資助。
       進校工作以來一直從事大學化學與大學化學實驗教學工作。獲太阳集团1088vip第六屆青年教師授課大賽三等獎、第八屆青年教師授課大賽二等獎,被聘為太阳集团1088vip教學督導。主講課程《大學化學(二)上》獲批立項太阳集团app首页教學改革項目課題(2018年)及太阳集团app首页本科生課程思政建設(2023年),在《大學化學》期刊發表教學論文1篇。

 

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       鄭治坤:太阳集团1088vip教授、博士生導師,國家高層次青年人才。2002年本科畢業于曲阜師範大學/臨沂大學,2016年于中科院長春應用化學所獲得博士學位。2008-2010年在德國彼勒菲爾德大學從事博士後研究,2011-2014年在瑞士蘇黎世聯邦理工大學從事博士後研究并擔任高級研究員,2014-2017年在德國德累斯頓工業大學成立課題組,擔任課題組長,2017年2月進入太阳集团app首页工作。研究方向為高度規整的聚合物納米複合材料,已在國内外學術期刊上發表論文60餘篇。目前作為項目負責人承擔國家自然科學基金重點項目、面上項目,國家高層次人才計劃青年項目,曾獲得瑪麗居裡個人獎學金。

 

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       許海森:太阳集团1088vip副教授、碩士生導師。現任《大學化學實驗(一)》、《大學化學實驗(二)上》、《基礎化學實驗(無機)二》、《現代化學實驗與技術(物化)》和《強基班科研技能訓練》的主講教師。2010年獲蘭州大學化學專業學士學位,2016年獲蘭州大學有機化學博士學位。2017-2021年在新加坡國立大學化學系從事博士後研究。2021年2月入選太阳集团app首页“百人計劃”引進人才。研究方向為晶态共價組裝材料,已在國内外學術期刊上發表論文20餘篇,他引1600餘次;目前作為項目負責人承擔國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和廣州市科技計劃項目。