大學化學實驗(三)

課程簡介

       《大學化學實驗(三)》是大學化學系列平台課程之一,面對全校大一學生開設,每學年在學學生近300人。本課程作為地學與海洋學、能源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)自來水總硬度的測定;6)綜合設計實驗。
       《大學化學實驗(三)》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

自來水總硬度的測定。重點内容:(1)了解EDTA标準溶液的配制方法和标定原理;(2)掌握EDTA标準溶液常用的标定方法;(3)掌握用配位滴定法測定水總硬度的原理和方法;(4)學習采集自來水樣的方法。

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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       林銳标:太阳集团1088vip教授、博士生導師,太阳集团app首页“百人計劃”,國家海外高層次青年人才,擔任大學化學實驗和單晶結構分析課程的主講教師。2009年獲太阳集团app首页化學專業學士學位,2014年獲太阳集团app首页無機化學專業博士學位。2014-2015年在太阳集团1088vip做研究助理,2016-2020年在美國德克薩斯州大學聖安東尼奧分校做博士後。2021年進入太阳集团1088vip工作,研究方向為多孔材料合成化學,在柔性-剛性多孔材料的小分子分離識别方面形成自己的研究特色,至今發表論文100餘篇,包括Science (1)、Nature Materials (1)、Nature Chemistry (2)、J. Am. Chem. Soc. (5)、Angew. Chem. Int. Ed. (4)、Adv. Mater. (1)、Chem (1)、Chem. Soc. Rev. (1)、Acc. Chem. Res. (1)、Coord. Chem. Rev. (2)等,谷歌學者統計總引用11000餘次,H因子54。作為負責人先後承擔國家自然科學基金青年基金和太阳集团app首页百人計劃科研啟動基金。

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       倪兆平: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。擔任本科生的《大學化學實驗(一)上》、《大學化學實驗(二)上》、《大學化學實驗(三)》、《基礎化學實驗(無機)II》以及核心通識課程《現代生活與化學》和研究生的《配位化學》課程的主講教師。2001年獲徐州師範大學應用化學專業學士學位,2006年獲南京大學無機化學專業博士學位。2006-2010年在美國科羅拉多州立大學做博士後。研究方向為分子基磁雙穩态材料,已在國内外學術期刊上發表論文40餘篇,申請發明專利2項;作為負責人先後承擔國家自然科學基金青年基金和四個面上項目。

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       江繼軍:太阳集团1088vip副教授。擔任《大學化學實驗(三)》主講教師。2003年獲蘭州大學材料化學學士學位,2005年獲太阳集团app首页物理化學碩士學位,2009年獲太阳集团app首页材料化學與物理博士學位。2008-2010年分别在德國卡爾斯魯厄大學和法國斯特拉斯堡大學進行交流訪問。研究方向為配位超分子化學與材料,已在國内外學術期刊上發表論文50餘篇,申請發明專利2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。
       進校工作以來一直從事結構化學、大學化學與大學化學實驗教學工作。主持的教學研究課題有:(1)“《現代化學實驗與技術》課程優化設想“,太阳集团app首页2022年校級教學質量與教學改革工程項目(排名第1),2022年;(2)“現代化學技術與技能訓練”教材編寫,太阳集团app首页2023年教學質量工程建設項目(排名第1),2023年;(3)“本碩博貫通式的現代化學研究技術與技能訓練”,2022年廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目,2022年(排名第1)。獲得的教學相關獎勵有:2023年獲太阳集团1088vip“芙蘭勵教獎”、2021年太阳集团app首页教學成果二等獎(排名第3)、2016年獲太阳集团app首页“芙蘭”獎”(排名第5)。

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       周東東:太阳集团1088vip副教授、碩士生導師,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》、《大學化學實驗(二)下》、《大學化學實驗(三)》和《綜合化學實驗》課程主講教師。2016年獲太阳集团app首页無機化學專業博士學位。2016-2019年擔任太阳集团1088vip特聘副研究員,2019年8月轉聘為副教授。進校工作以來一直從事無機化學與無機實驗教學工作。研究方向為功能多孔配位聚合物吸附分離與催化,已發表論文70篇,其中先後8篇入選ESI高被引論文,H指數25。近五年,以第一或通訊作者在Nat. Mater.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed. (×3)等上發表論文19篇,其中7篇被期刊選為外封面或HOT文章。榮獲美國化學會Cryst. Growth Des.期刊“新銳科學家”、國家超算廣州中心“天河之星”優秀應用獎和太阳集团1088vip“呈和科技獎教金”。作為負責人承擔國家自然科學基金面上/青年、中央高校基本業務費和廣州市科技計劃等項目。