分析化學(xué)實驗大綱2

《分析化學(xué)實驗》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：分析化學(xué)實驗（AnalyticalChemistryExperiments）課程代碼：08E1116B課程類別：專業(yè)核心課程課程性質(zhì)：必修適用專業(yè)：化學(xué)專業(yè)課程學(xué)時：36課程學(xué)分：1先修課程：無機化學(xué)、無機化學(xué)實驗、有機化學(xué)、有機化學(xué)實驗選用教材：武漢大學(xué)．《分析化學(xué)實驗》（第六版）．高等教育出版社．2007年參考書目：1、華中科技大學(xué)．《分析化學(xué)實驗》．華中科技大學(xué)出版社．2008年2、武漢大學(xué)．《分析化學(xué)》（第六版）．高等教育出版社．2016年3、孫成．《環(huán)境監(jiān)測實驗》．科學(xué)出版社．2003年二、課程目標(biāo)（一）課程具體目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生達到以下目標(biāo)：1.深刻理解和應(yīng)用分析化學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)并熟練掌握分析化學(xué)實驗的基本知識、基本操作技能、典型的分析方法和實驗數(shù)據(jù)處理方法。學(xué)會正確選擇滴定類型及滴定操作?！井厴I(yè)要求3學(xué)科素養(yǎng)】2.確立“量”、“誤差”、“偏差”和“有效數(shù)字”的概念，學(xué)習(xí)并掌握有效數(shù)字的讀取、結(jié)果運算、作圖、列表、誤差分析等數(shù)據(jù)處理方法，掌握影響分析結(jié)果的主要因素和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理地選擇實驗條件和實驗儀器，以確保定量結(jié)果的可靠性?！井厴I(yè)要求3學(xué)科素養(yǎng)】【畢業(yè)要求7學(xué)會反思】3.通過實驗加深對有關(guān)理論的理解，并能靈活運用所學(xué)理論知識和實驗知識指導(dǎo)實驗設(shè)計及操作，初步具有分析、解決問題的能力和實踐動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新與探究意識，為學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程及從事科學(xué)研究工作打下良好的理論基礎(chǔ)和扎實的實驗技術(shù)基礎(chǔ)?！井厴I(yè)要求2教育情懷】【畢業(yè)要求3學(xué)科素養(yǎng)】4.培養(yǎng)科學(xué)的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確掌握有關(guān)的科學(xué)實驗技能，通過小組合作意識到團隊合作的重要性，初步具備團隊合作精神。【畢業(yè)要求6綜合育人】【畢業(yè)要求8溝通合作】（二）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)系課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)1學(xué)科素養(yǎng)（H）3.1理解并掌握化學(xué)專業(yè)的基本知識和基本理論，掌握熟練的實驗技能，理解學(xué)科知識體系基本思想和方法，具備一定的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3.2熟悉化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢，能分析其對學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的重要價值，理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。課程目標(biāo)2學(xué)科素養(yǎng)（H）反思研究（L）3.3能從綜合及跨學(xué)科的視角認(rèn)識化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科、社會實踐的相關(guān)性，能綜合運用化學(xué)學(xué)科知識和學(xué)習(xí)科學(xué)知識分析和解決化學(xué)教學(xué)和化學(xué)學(xué)科相關(guān)問題。7.3具有一定的創(chuàng)新精神、反思意識，掌握初步的反思方法和技能，能夠運用批判性思維方法，對教育教學(xué)實踐活動進行自我診斷并自我改進，正確分析和解決中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)工作中的問題。課程目標(biāo)3教育情懷（L）學(xué)科素養(yǎng)（H）2.2注重自身修養(yǎng)，具有豐富的人文底蘊和崇高的科學(xué)精神，積極向上，養(yǎng)成端正奮發(fā)的態(tài)度和持續(xù)努力的行為。3.3能從綜合及跨學(xué)科的視角認(rèn)識化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科、社會實踐的相關(guān)性，能綜合運用化學(xué)學(xué)科知識和學(xué)習(xí)科學(xué)知識分析和解決化學(xué)教學(xué)和化學(xué)學(xué)科相關(guān)問題。課程目標(biāo)4綜合育人（L）溝通合作（M）6.2理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，掌握課程育人方法和策略。能夠在教育實踐中，結(jié)合課程特點，挖掘課程思想政治教育資源，將知識學(xué)習(xí)、能力發(fā)展與品德養(yǎng)成相結(jié)合，合理設(shè)計育人目標(biāo)、主題和內(nèi)容，有機開展養(yǎng)成教育，進行綜合素質(zhì)評價，體現(xiàn)教書與育人的統(tǒng)一。8.1具有團隊合作精神，通過參與小組學(xué)習(xí)、專題研討、班級活動等不同形式的團隊互動協(xié)作活動，獲得合作學(xué)習(xí)體驗，養(yǎng)成合作意識及協(xié)作精神。8.3理解學(xué)習(xí)共同體的特點和價值，能夠積極主動參加小組學(xué)習(xí)、專題研討、團隊互動、網(wǎng)絡(luò)分享等協(xié)作學(xué)習(xí)活動，能夠幫助中學(xué)生理解并構(gòu)建一個積極向上的學(xué)習(xí)共同體。三、課程內(nèi)容（一）課程內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系課程內(nèi)容實驗項目名稱必做/選做教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排實驗一滴定分析基本操作練習(xí)必做觀看教學(xué)視頻、講解、課程目標(biāo)1、23實驗二容量器皿的校準(zhǔn)必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗三食用醋中總酸量的測定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗四緩沖溶液的配置及pH的測定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗五EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗六自來水總硬度的測定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗七高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定、過氧化氫含量的測定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗八紙色譜法分離氨基酸必做講解、演示、單人操作課程目標(biāo)1-33實驗九鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-43實驗十-十二空氣中甲醛含量測定/餅干中純堿含量分析/飲料總酸度測定必做講解、演示、雙人操作課程目標(biāo)1-49合計36（二）具體內(nèi)容實驗一滴定分析基本操作練習(xí)【實驗類型】基本操作練習(xí)【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)習(xí)掌握滴定分析常用儀器的洗滌和正確使用方法。2、學(xué)習(xí)移液管的使用。3、學(xué)習(xí)練習(xí)滴定操作，初步掌握用甲基橙、酚酞指示劑確定滴定的終點?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、學(xué)習(xí)實驗室安全知識。2、滴定管的分類、洗滌、使用方法。3、錐形瓶、容量瓶和移液管的洗滌、使用方法。4、滴定操作的練習(xí)，實驗數(shù)據(jù)記錄及處理、實驗報告的書寫?！局攸c】滴定管的使用和滴定操作?！倦y點】滴定終點的確定?！舅颊亍筷P(guān)愛學(xué)生，強調(diào)實驗室安全；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實驗態(tài)度。【主要儀器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解實驗的原理。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程及注意事項。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.HCl和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液能否用直接配制法配制？2.標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管前，為什么要用該溶液潤洗洗滌管2-3次？而錐形瓶是否也需用該溶液潤洗或烘干，為什么？實驗二容量器皿的校準(zhǔn)【實驗類型】基本操作練習(xí)【教學(xué)目標(biāo)】1、了解容量儀器校準(zhǔn)的意義，學(xué)習(xí)容量儀器的校準(zhǔn)方法。2、初步掌握滴定管的校準(zhǔn)、容量瓶的校準(zhǔn)及移液管和容量瓶的相對校準(zhǔn)?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、稱量法校準(zhǔn)滴定管2、稱量法校準(zhǔn)移液管3、容量瓶和移液管的相對校準(zhǔn)【重點】滴定管的校準(zhǔn)、容量瓶的校準(zhǔn)及移液管和容量瓶的相對校準(zhǔn)【難點】移液管和容量瓶的相對校準(zhǔn)【思政元素】培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致和實事求是的科研實驗態(tài)度?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解實驗的原理。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程及注意事項。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正。【復(fù)習(xí)思考】1.校準(zhǔn)滴定管時,錐形瓶和純水的質(zhì)量只需稱準(zhǔn)到0.001g,為什么？2.容量瓶校準(zhǔn)時為什么需要晾干？在用容量瓶配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時是否也要晾干？實驗三食用醋中總酸量的測定【實驗類型】典型的定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、了解基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）性質(zhì)及其應(yīng)用。2、掌握NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定及保存要點。3、掌握強堿滴定弱酸的滴定過程，突躍范圍及指示劑的選擇原理。【教學(xué)內(nèi)容】1、500mL0.1MNaOH溶液的配制、標(biāo)定。2、食用白醋中HAc濃度的測定?！局攸c】酸式滴定管的使用【難點】NaOH溶液滴定HAc溶液，指示劑的選擇【思政元素】從辯證統(tǒng)一的思想認(rèn)識酸與堿的本質(zhì)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度和批判的思維方式，按照嚴(yán)格要求開展實驗并對結(jié)果進行分析和評價?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解實驗的原理。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程及注意事項。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.以NaOH溶液滴定HAc溶液，屬于哪類滴定？怎樣選擇指示劑？2.測定醋酸含量時，所用的蒸餾水不能含二氧化碳，為什么？實驗四緩沖溶液配制及pH值測定【實驗類型】典型的定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、了解緩沖溶液的配制方法。2、掌握酸度計的使用方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、緩沖溶液的配制2、pH值的測定【重點】緩沖溶液的配制【難點】酸度計的操作【思政元素】從緩沖溶液感受化學(xué)知識與人類生命、生活息息相關(guān)，激發(fā)學(xué)生汲取知識的興趣，促進學(xué)生對生命的科學(xué)理性認(rèn)識?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解緩沖溶液的配制及pH值的測定。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程，利用失敗案例再次提醒操作要點。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.復(fù)合電極有哪些優(yōu)缺點？使用前后應(yīng)如何處理？為什么？2．試對本實驗中配制的緩沖溶液pH進行理論計算，并與實驗測量值對比。實驗五EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定【實驗類型】典型的定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、了解EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定原理。2、掌握常用的標(biāo)定EDTA的方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液和EDTA溶液的配制2、EDTA溶液的標(biāo)定【重點】金屬離子指示劑的顯色原理【難點】控制pH的原因和方法【思政元素】引導(dǎo)學(xué)生實事求是的分析問題，把握好適度原則?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定原理。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程及注意事項。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1在中和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的HCI時，能否用酚酞代替甲基紅來指示？為什么？2.簡述Mg2+-EDTA提高終點敏銳度的原理。3.滴定為什么要在緩沖溶液中進行？實驗六自來水總硬度的測定【實驗類型】典型的定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)習(xí)絡(luò)合滴定法的原理及其應(yīng)用。2、掌握絡(luò)合滴定法中的直接滴定法。【教學(xué)內(nèi)容】EDTA配制和濃度標(biāo)定。自來水中鈣含量和鎂含量的測定，以及總硬度的測定?！局攸c】水硬度的表示方法【難點】酸度控制在絡(luò)合滴定中的應(yīng)用【思政元素】水體健康程度與社會生產(chǎn)生活之間關(guān)系密切，引導(dǎo)學(xué)生樹立安全環(huán)保意識，建立起專業(yè)認(rèn)同感和從業(yè)使命感?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶。【教學(xué)方法】1.講解絡(luò)合滴定法的原理。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程，利用失敗案例再次提醒操作要點。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.在本實驗中最好采用哪種基準(zhǔn)物質(zhì)來標(biāo)定EDTA，為什么？2.在測定水的硬度時，先于3個錐形瓶中加水樣，再加NH3-NH4Cl緩沖溶液、三乙醇胺溶液、鎘黑T指示劑，然后用EDTA溶液滴定，結(jié)果會怎樣？實驗七高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定、過氧化氫含量的測定【實驗類型】典型的定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、了解高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定原理。2、掌握常用的標(biāo)定高錳酸鉀的方法。3、對KMnO4自身指示劑的特點有所體會。4、學(xué)習(xí)KMnO4法測定H2O2的原理及方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、高錳酸鉀溶液的配制。2、高錳酸鉀溶液的標(biāo)定，標(biāo)定過程需要注意的事項，酸度、穩(wěn)定和速度。3、H2O2含量的測定，數(shù)據(jù)記錄和處理。【重點】KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定過程【難點】KMnO4溶液的標(biāo)定【思政元素】根據(jù)KMnO4和H2O2的配制和使用，樹立起實驗室安全意識，建立危險化學(xué)品使用安全責(zé)任感?！局饕獌x器設(shè)備】滴定管、錐形瓶、容量瓶?！窘虒W(xué)方法】1.講解高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定原理及測定H2O2的原理及方法。2.利用實驗裝置演示實驗的操作過程及注意事項。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.配制KMnO4溶液應(yīng)注意些什么？用基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4標(biāo)定KMnO4時，應(yīng)在什么條件下進行？2.用KMnO4測定H2O2含量時，能否用HNO3溶液、HCl溶液或HAc溶液來調(diào)節(jié)溶液酸度，為什么？實驗八紙色譜法分離氨基酸【實驗類型】半定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】通過氨基酸的分離，學(xué)習(xí)紙層析法的基本原理及操作方法。掌握比移值的計算和物理意義?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、在濾紙上正確點樣，包括混合樣品和純品。2、比移值的計算，對結(jié)果進行分析?！局攸c】紙層析法的操作方法【難點】比移值的計算【思政元素】從紙色譜法的發(fā)展引導(dǎo)學(xué)生理解科研工作的需要長時間的堅持和積累，培養(yǎng)科研興趣和不怕困難、敢于探索、嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的科研精神。【主要儀器設(shè)備】層析缸、毛細(xì)管、噴霧器、培養(yǎng)皿、層析濾紙【教學(xué)方法】1.講解紙層析法的基本原理及操作方法。2.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.紙層析法的原理是什么？2.何為Rf值？影響Rf的主要因素是什么？實驗九鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵【實驗類型】定量分析實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)習(xí)紫外分光光度計的實用。2、掌握紫外分析法的原理，了解鄰二氮菲分光光度法測定鐵的原理。3、掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制和未知樣品濃度的測定。【教學(xué)內(nèi)容】1、鄰二氮菲-鐵絡(luò)合物標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。2、分光光度計調(diào)節(jié)，最大吸收波長的測定，記錄吸光度值。3、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、利用線性方程計算未知樣品濃度的測定。【重點】吸光光度法測定鐵的原理【難點】顯色原理【思政元素】堅持理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動分析問題、解決問題的能力。【主要儀器設(shè)備】紫外分光光度計、比色管、移液管【教學(xué)方法】1.講解鄰二氮菲分光光度法測定鐵的原理。2.講解紫外分光光度計的原理及使用。3.實驗操作過程中巡視發(fā)現(xiàn)問題進行處理及糾正?！緩?fù)習(xí)思考】1.鄰二氮菲測定微量鐵的反應(yīng)條件是什么？2.本實驗用試劑空白作參比溶液，是不是所有吸光光度分析中都以試劑空白作參比溶液？實驗十——十二空氣中甲醛含量測定/餅干中純堿含量分析/飲料總酸度測定【實驗類型】綜合設(shè)計性實驗【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)會通過查閱相關(guān)資料獲得實驗方案。2、培養(yǎng)獨立思考、獨立設(shè)計、獨立操作、獨立完成實驗的能力。3、綜合解決分析化學(xué)問題的能力和良好的工作方法。4、初步培養(yǎng)學(xué)生的論文寫作能力?！窘虒W(xué)內(nèi)容】 1、查閱資料，獲得實驗方案。2、準(zhǔn)備實驗。3、按照實驗方案完成實驗。

4、以小論文形式提交實驗結(jié)果（參照一般科技論文格式，基本包括：引言、實驗部分、儀器、試劑、方法、結(jié)果討論、結(jié)論及參考文獻）。【重點】比色定量【難點】甲醛的標(biāo)定【思政元素】堅持理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、主動分析問題、解決問題的能力?！局饕獌x器設(shè)備】分析天平、離心機、水浴鍋、紫外可見分光光度計、滴定管、錐形瓶、容量瓶、移液管、燒杯等玻璃儀器?！窘虒W(xué)方法】由學(xué)生獨立思考完成【復(fù)習(xí)思考】1.分光光度法選擇測量波長的原則是什么?2.試推導(dǎo)甲醛含量的計算公式。3.試述碘量法滴定甲醛的基本原理。四、考核方式及成績評定（一）定量考核方式與課程目標(biāo)的關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬章節(jié)占比考核方式評價依據(jù)課程目標(biāo)1分析化學(xué)實驗中基本操作，實驗原理。所需的主要儀器及及溶液的配置，滴定劑的選擇、指示劑的選擇、滴定終點的判斷及實驗過程中的操作要點及注意事項。所有實驗項目70%實驗預(yù)習(xí)、實驗操作實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作表現(xiàn)、成果及實驗報告課程目標(biāo)2實驗過程中的操作要點及注意事項，實驗數(shù)據(jù)的記錄與篩選，實驗數(shù)據(jù)的處理。所有實驗項目10%實驗操作、實驗報告實驗數(shù)據(jù)的選擇，數(shù)據(jù)的處理及誤差分析課程目標(biāo)3實驗操作過程是否具有精確性及動手能力的強弱，遇到問題是否會正確處理等。所有實驗項目10%實驗操作設(shè)計性實驗的效果課程目標(biāo)4是否具有實事求是的實驗態(tài)度，對實驗結(jié)果進行深入的討