泰山学院
环境科学本科专业
实验教学大纲
化学化工学院
二O一二年九月修订
目录
《物理化学实验》教学大纲2
《仪器分析实验》教学大纲5
《无机及分析化学实验》教学大纲8
《环境化学实验》教学大纲15
《环境监测实验》教学大纲18
《有机化学实验》教学大纲21
《物理化学实验》教学大纲
课程代码:z0907004 课程性质:专业主干课
课程名称:物理化学实验 英文名称:Physical Chemistry Experiments
适用专业:环境科学 开设学期:第3学期
学时:32 学分: 2
大纲拟定人:侯现明 大纲审定人:李震
审定日期:2012.9.26
一、课程简介
1、课程内容
物理化学实验是研究物质的物理性质以及这些物理性质与其化学反应间关系的一门实验科学。实验的主要内容包括以下方面:运用化学热力学方法,通过实验来测量化学反应的热效应,测定分子量、饱和蒸气压、平衡常数,绘制相图等。运用化学动力学方法,通过实验来测量化学反应的速率常数、推测反应机理等。运用电化学、表面化学的原理和方法,测定电池电动势、表面张力等。
2、课程目的
(1) 使学生能够掌握物理化学实验的基本方法和技能,从而能够根据所学原理设计实验,选择和使用仪器。
(2) 锻炼学生观察现象、正确记录数据和处理数据、分析实验结果的能力,培养严肃认真、实是求是的科学态度和作风。
(3) 验证所学的原理,巩固加深对物理化学原理的理解,提高学生对物理化学知识灵活运用的能力。
3、课程要求
要求学生了解所涉及的仪器构造,理解其原理,熟练掌握操作方法,掌握每个实验的原理和步骤,正确处理数据,掌握误差分析方法,并运用误差理论选择实验仪器和处理数据、分析结果。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 恒温槽性能的测试 | 测试恒温槽的灵敏度判断其性能 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 燃烧焓的测定 | 用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓 | 4 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 溶解热的测定 | 用热化学方法测定硝酸钾在水中的稀释热和溶解热 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 必做 |
4 | 完全互溶双液系的气-液平衡相图绘制 | 加热法测定气液两相组分含量,绘制气液平衡相图 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 两组分金属相图的绘制 | 用步冷曲线法绘制二元金属相图 | 4 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 电导法测定难溶盐溶解度 | 用电导法测定碳酸钙的溶解度 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 必做 |
7 | 电池电动势的测定 | 测定原电池的电动势 | 3 | 4 | 2 | 综合性 | 必做 |
8 | 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 | 用旋光仪测定蔗糖在酸性条件下的动力学水解常数 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
9 | 最大气泡压力法测溶液表面张力 | 用旋转滴法测定乙醇溶液的表面张力 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
10 | 溶胶的制备及电泳 | 用界面移动法测定氢氧化铁溶胶的Zata电位 | 3 | 4 | 2 | 验证性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
项目序号 | 实验项目名称 | 主要仪器设备 | 台(套)数 |
1 | 恒温槽性能的测试 | 恒温槽一体机、数字温度温差仪 | 4 |
2 | 燃烧焓的测定 | 氧弹量热计、数字温度温差仪 | 4 |
3 | 溶解热的测定 | 量热计,温度温差仪,恒流电源 | 4 |
4 | 完全互溶双液系的平衡相图 | 沸点测定仪,阿贝折光仪 | 4 |
5 | 两组分金属相图的绘制 | 可控升降温电炉,数字温度温差仪 | 4 |
6 | 电导法测定难溶盐溶解度 | 电导率仪 | 4 |
7 | 电动势的测定及其应用 | 数字电位差综合测定仪 | 4 |
8 | 蔗糖的转化 | 旋光仪 | 4 |
9 | 最大气泡压力法测溶液表面张力 | 表面张力测定仪,阿贝折光仪 | 4 |
10 | 溶胶的制备及电泳 | 电泳仪 | 4 |
四、实验成绩评定方法
物化实验独立设课,采用平时成绩和考试成绩综合评定。
1、平时成绩,(40分),包括实验报告成绩,操作过程的表现,操作的认真程度,预习是否有报告,熟练程度,观察能力,实验操作的条理性,卫生情况,独立解决实际问题的能力,实验报告的书写质量,问题讨论的水平等。实验报告30分,实验中的综合表现10分。
实验报告要求:实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验测量数据原始记录、数据处理、作图、误差计算和误差分析、实验讨论和改进措施。
2、考试成绩,(60分),对所作过的实验内容进行操作考试。
五、参考资料
1、实验教材
复旦大学等,物理化学实验(第三版),高等教育出版社,2004.4.
2、参考教材
东北师范大学等,物理化学实验(第二版),高等教育出版社,1989.5.
《仪器分析实验》教学大纲
课程代码:z0901012 课程性质:必修
课程名称:仪器分析实验 英文名称:Experiment for Instrumental Analysis
适用专业:环境科学 开设学期:第4学期
学时:32 学分:2
大纲拟定人:刘晶静、王桂香 大纲审定人:侯现明
审定日期:2012-7-1
一、课程简介
《仪器分析实验》与《仪器分析》的教学同步进行而又相对独立。是在学生学习掌握仪器分析课程的基本原理之后,将仪器分析理论与操作应用技能融合在一起的一门独立开设的基础实验课程。实验目的在于使学生:
(1)掌握常用分析仪器的工作原理及基本操作。
(2)掌握常用的仪器分析方法及应用。
(3)掌握仪器分析中数据处理的基本方法。
(4)了解常用分析仪器的性能及常见故障的判断和处理方法。
(5)提高分析问题和解决问题的能力,培养实事求是的科学态度,为后续课程的学习以及将来从事的教学和科研工作打下良好的基础。
《仪器分析实验》主要采取演示、仪器操作、分析测试技能训练等实验方式。
二、实验项目
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 邻二氮菲分光光度测定铁 | 掌握光度法测铁的原理及方法;掌握吸收曲线及标准曲线的绘制。(1)显色标准溶液的配制。(2)吸收曲线的绘制。(3)标准曲线的绘制。(4)铁含量的测定。 | 3 | 4 | 3 | 验证性 | 必做 |
2 | 分光光度法测定配合物组成 | 利用摩尔比法测定配合物MLn组成(1)改变邻二氮菲的含量,配制系列邻二氮菲-铁(Ⅱ)配合物;(2)在最大吸收波长处测定配合物的吸光度;(3)以吸光度A对摩尔比CL/CM作图;(4)利用A-CL/CM关系曲线求配位数。 | 3 | 4 | 3 | 验证性 | 必做 |
3 | 紫外双波长法测定苯酚含量 | 利用双波长法测定二元混合物中苯酚含量(1)绘制苯酚和对氯苯酚水溶液吸收光谱,作图法选择测量波长和参比波长;(2)测定系列标准苯酚溶液,绘制标准曲线;(3)用标准曲线法对试样中苯酚的含量进行测定。 | 3 | 1 | 3 | 验证性 | 必做 |
4 | 红外光谱的认知 | 学习固体样品的制样方法及IR光谱分析。在同样测试条件下,分别测定未知试样和已知标准试样谱图,然后加以对比分析鉴定。掌握红外光谱法在有机化合物结构定性分析的应用。 | 3 | 1 | 4 | 演示性 | 必做 |
5 | 荧光分析法测定核黄素 | 测绘核黄素的激发光谱和荧光光谱,在最佳激发波长和发射波长下,测量核黄素荧光强度和浓度的关系,绘制工作曲线,测出样品中核黄素含量。 | 4 | 1 | 3 | 验证性 | 必做 |
6 | 电位滴定法测定混合液中I-、Br-含量 | 以银电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,同试液组成工作电池,检测滴定过程中电动势的变化,利用数学方法确定终点。(1)调试仪器,连接导线;(2)对NaI溶液、NaBr与NaI混合溶液进行粗略滴定;(3)对上述样品溶液进行准确滴定。 | 4 | 4 | 3 | 验证性 | 必做 |
7 | 玻璃电极响应斜率和溶液pH值的测定 | 掌握用玻璃电极测量溶液pH值的原理和技术,学会测定玻璃电极的响应斜率。(1)测量玻璃电极的实际响应斜率。(2)一点标定法测量溶液pH值。 | 3 | 4 | 3 | 验证性 | 必做 |
8 | 循环伏安法研究电极过程的可逆性 | 掌握用循环伏安法判断电极过程可逆性的实验方法。学会测量峰电流和峰电位。(1)玻碳电极的预处理。(2)K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图。(3)不同浓度的K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图。 | 3 | 2 | 3 | 验证性 | 必做 |
9 | 高效液相色谱认知 | (1)学习高效液相色谱仪器的操作技术;(2)测定标准保留值和定量校正因子;(3)利用保留值定性方法和内标定量法对未知试样进行定性、定量分析。 | 3 | 1 | 4 | 演示性 | 必做 |
10 | 气相色谱定性定量分析基础 | (1)学习掌握气相色谱仪器操作技术;(2)学习掌握保留值、调整保留值、相对保留值测定方法;(3)学习掌握调整保留值定性法原理及峰面积归一化定量测定方法。 | 3 | 1 | 4 | 演示性 | 必做 |
三、实验所需主要仪器设备及台(套)数
可见分光光度计(4台)、红外光谱仪(1台)、紫外可见分光光度计(1台)、荧光光度计(1台)、自动电位滴定仪(4台)、高效液相色谱(1台)、气相色谱(1台)、伏安极谱仪(2台)。
四、实验成绩评定方法
以实验预习、实验操作、实验结果、实验报告及实验操作考试综合一起,作为实验最终成绩。
采用平时成绩+实验操作考试成绩的考核方式:总成绩=平时成绩×40%+实验操作考试成绩×60%。平时成绩以学生平时实验成绩综合为准,由实验预习10%、实验操作30%、实验结果20%、实验报告40%四部分构成。
五、参考资料
《仪器分析实验》,柳仁民主编,中国海洋大学出版社,2009。
《分析化学实验》(第三版),华中师范大学等校编,高等教育出版社,2001。
《仪器分析》,胡劲波等,北京师范大学出版社。
《仪器分析》,赵藻藩等,高教出版社。
《仪器分析》,武汉大学化学系,高教出版社。
《分析化学》,林树昌,曾泳淮,高教出版社。
《无机及分析化学实验》教学大纲
课程代码:X0907002 课程性质:学科基础课
课程名称:无机及分析化学实验 英文名称:Experiment of Inorganic and Analytical Chemistry
适用专业:环境科学、制药工程 开设学期:第一学期
学时:32 学分:2
大纲拟定人:吴仁涛 大纲审定人:张金军
修定日期:2012-8-29
一、课程简介
《无机及分析化学实验》为环境科学、制药工程专业本科大学一年级学科基础课,独立设课;其目的是使学生掌握无机及分析化学实验的基本操作技能;学会常用的基本实验操作方法;验证、巩固和加深无机及分析化学基本理论和基本知识;培养学生独立准备和进行实验以及具有正确观察、记录、分析、总结实验现象、合理处理数据、撰写实验报告、查阅参考文献、设计和改进简单实验的能力;培养学生具有实事求是的科学态度和良好的科学习惯以及科学的思维方法;掌握基本实验操作技能、实验技术、培养分析问题、解决问题的能力,养成严谨的实事求是的科学态度和树立勇于开拓的创新意识。逐步使学生初步掌握科学研究的方法;为学生进一步学习后续相关课程和实验课,培养初步的科研能力打下基础。
二、实验项目及内容提要
项目序号 | 实验项目 名称 | 内容提要 | 实 验 学 时 | 仪器套数 | 每 套 人 数 | 实 验 属 性 | 开 出要 求 |
3071101 | 实验室基础知识 | 实验目的:熟悉实验室环境(水、电、通风、消防等),了解仪器设备及化学试剂存贮情况;掌握实验分组及卫生区分工情况; 掌握实验室规则,对学生进行实验室安全、卫生、纪律教育;了解实验室三废处理的方法; 掌握无机化学实验的学习方法、考核方式、实验报告的撰写要求。 认领无机化学实验基本实验仪器,掌握玻璃仪器的洗涤、干燥、存贮方法。 基本操作:玻璃仪器的洗涤、干燥方法。 实验内容: 1.熟悉实验室环境(水、电、通风、消防、仪器试剂存贮等);实验分组及卫生分工; 2.实验室规则及实验安全教育;实验室卫生及三废处理; 3.实验学习方法、考核方式、实验报告的撰写; 4.无机化学实验常用仪器简介,仪器的认领、洗涤、干燥、存贮。 | 3 | 48 | 1 | 演示性 | 必做 |
3071102 | 一般溶液的配制 | 实验目的:掌握化学试剂的分类与取用规则;掌握台称的使用方法;掌握比重计、量筒、移液管、容量瓶的使用方法。 基本操作:训练玻璃仪器的洗涤、干燥方法;学习玻璃仪器干燥器的使用方法;练习固体试剂、液体试剂的取用;练习滴瓶及胶头滴的使用方法;练习比重计、量筒的使用方法;练习吸耳球、移液管、容量瓶的使用方法;练习台称的使用方法,练习烧杯与玻璃棒的配套使用。 实验内容: 1.化学试剂的取用: 2.台秤的构造和使用方法; 3.浓硫酸比重的测量; 4.用浓硫酸配制100 mL 2.0 mol·L-1的H2SO4溶液; 5.用固体氢氧化钠配制100mL 2.0mol·L-1的NaOH溶液; 6.用2.00 mol·L-1的HAC配制100mL 0.100mol·L-1的HAC溶液。 | 3 | 48 | 1 | 验证性 | 必做 |
3071103 | 水中钙镁含量的测定(配位滴定法) | 实验目的:了解水的硬度表示方法;掌握配位滴定法的基本原理、方法和计算;掌握铬黑T、钙指示剂的使用条件和终点变化;了解缓冲溶液的应用,掌握EDTA标准溶液的配制与标定方法;训练滴定操作技术。 基本操作:训练移液管、容量瓶和的使用;学习滴定管的使用和配位滴定操作方法;学习EDTA标准溶液的配制与标定方法;练习判断指示剂滴定终点。 实验内容: 1. 0.01000 mol·L-1EDTA标准溶液的配制与标定(Zn为基准物); 2.自来水样的量取; 3.自来水中Ca2+的测定; 4.自来水中Ca2+、Mg2+总量的测定; 5.数据处理:计算c(EDTA);计算Ca2+、Mg2+含量及总硬度(以CaCO3含量表示,mg·L-1)。 | 3 | 48 | 1 | 验证性 | 必做 |
3071104 | 氯化钠的提纯 | 实验目的:学习用化学方法提纯粗食盐,同时为进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料;学习加热与冷却的方法,固体的研磨与溶解,倾析法过滤,常压过滤,减压过滤,直接蒸发、结晶、直接干燥等基本操作;学习食盐中Ca2+、Mg2+、Ba2+、SO42-的定性鉴定方法。 基本操作:练习加热与冷却;固体的研磨与溶解;数显恒温电热套的使用方法;倾析法过滤、常压过滤、减压过滤方法;循环水真空泵的使用方法;抽滤瓶与布氏漏斗的配合使用;滤纸的折叠及与普通漏斗、布氏漏斗的配合使用;pH试纸的使用;蒸发皿的使用,直接蒸发、结晶、干燥的基本操作。 实验内容: 1.粗食盐的称量、研磨与固体加热溶解; 2.除SO42-离子,不溶性杂质的倾析法过滤; 3.除Ca2+、Mg2+、Ba2+等离子,沉淀的普通过滤; 4.调节溶液的pH值,除去OH-和CO32-离子; 5.直接蒸发浓缩,电热套与蒸发皿的使用; 6.冷却结晶,减压过滤; 7.直接干燥,空气冷却,称量,计算收率; 8.产品纯度检验:检验SO42-离子;检验Ba2+、Ca2+、Mg2+等离子。 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
3071105 | 醋酸标准解离常数和解离度的测定 | 实验目的:了解弱酸解离常数的测定方法;学会酸度计的正确使用方法;加深对弱电解质解离平衡基本概念的理解。 基本操作:学习标准溶液的配制方法;练习和巩固移液管、容量瓶的基本操作;学习pHS-3D酸度计的工作原理和使用方法;学习甘汞电极和玻璃电极的结构及安装;学习E-201复合电极的结构、保养维护、使用方法。 实验内容: 1. 用0.100 mol.L-1HAC溶液配制系列HAC标准溶液; 2.测定系列HAC溶液的pH值; 3.若干未知弱酸标准解离常数的测定; 4.数据处理:计算理论pH值;计算c(H+)的理论与测定值;计算解离度α 、(HAC)、相对误差。 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
3071106 | 硫酸亚铁铵的制备及组成分析 | 实验目的:了解复盐的一般特性及硫酸亚铁铵的制备方法;熟练掌握水浴加热、蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤等基本操作;掌握高锰酸钾滴定法测定铁(II)的方法,并巩固产品中杂质Fe3+的定量分析。 基本操作:训练水浴蒸发、冷却结晶、减压过滤、滴定操作;学习KMnO4标准溶液的配制与标定方法;学习Fe3+标准溶液的配制方法;学习酸解消化炉的使用方法及尾气的吸收;初步学习紫外-可见分光光度计的使用方法。 实验内容: 1.铁屑的净化; 2.铁屑的消化酸解及FeSO4溶液的制备; 3.(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体的制备与干燥; 4.产品定性检验:NH4+、Fe2+、SO42-的定性分析; 5.产品含量测定(KMnO4滴定法); 6.产品中Fe3+的定量分析(分光光度法); 7.产品等级的确定及产率计算。 | 4 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
3071107 | 铜、银、锌、汞 | 实验目的:了解铜、银、锌、汞的氧化物或氢氧化物的性质;掌握Cu(I)-Cu(II)、Hg(I)-Hg(II)之间的转化反应及其条件;掌握Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+等离子的鉴定方法。 基本操作:学习离心机的使用方法;练习用离心试管进行固液分离、沉淀洗涤、沉淀转移的操作方法。 实验内容: 1.铜、银、锌、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质; 2.Cu(I)化合物的生成和性质; 3. Hg(I)-Hg(II)之间的转化; 4. 铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和性质; 5.汞配合物的生成; 6. Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+离子的鉴定; 7.混合离子的分离与鉴定: (1)Cu2+、Ag+、Zn2+ (2)Cr3+、Ni2+、Ca2+ | 3 | 48 | 1 | 验证性 | 必做 |
3071108 | 三草酸根合铁(III)酸钾的制备 | 实验目的:了解三草酸根合铁(III)酸钾的性质用途;了解一般配合物的制备方法,掌握以硫酸亚铁铵为原料制备三草酸根合铁(III)酸钾的原理和方法,训练无机合成的基本操作。 基本操作:学习原料配比、沉淀制备与洗涤、H2O2氧化法制备配合物的方法;训练易水解化合物的溶解、加热与搅拌、沉淀与洗涤、沉淀分离(倾析法、减压过滤)、水浴蒸发、促进结晶、晶体洗涤、产品干燥等基本操作。 实验内容: 1.FeC2O4·2H2O沉淀的制备; 2. K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备(H2O2氧化法); 3.产物的重结晶提纯,计算收率; 4.产物定性分析:K+、Fe3+、C2O42-的鉴定。 5.红外光谱鉴定C2O42-和结晶水(选做,开放实验)。 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
3071109 | 三草酸根合铁(III)酸钾的组成、结构和性质 | 实验目的:掌握用KMnO4法测定C2O42-和Fe2+的原理和方法;掌握确定配合物组成的原理和方法;了解表征配合物结构的方法。 基本操作:学习热分解法测定结晶水含量的方法;训练滴定操作;学习电热鼓风干燥箱的使用方法;学习含结晶水产品的保存方法。 实验内容: 1.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中结晶水质量份数的测定; 2. C2O42-质量份数的测定; 3. Fe2+铁含量的测定; 4.数据处理:计算产率;计算wH2O、wC2O42-、wFe2+、wK+;推断配合物的化学式; 5.配合物磁化率的测定(选做,开放实验)。 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
3071110 | 含铬(VI)废液的处理与比色测定 | 实验目的:了解铬的生物学特性;了解铁氧体法处理含铬废水的原理与方法,设计方案探索硫酸亚铁的用量和沉淀Cr(OH)3的最适宜pH值;学习分光光度法测定Cr(VI)含量的方法; 了解工业废水中铬的排放标准;了解实验过程中的三废处理,加深对绿色化学的认识。 基本操作:学习易氧化化合物的溶解方法;二苯碳酰二肼显色剂的制备方法;训练移液管、容量瓶的使用,减压过滤等操作方法;练习具塞刻度试管、比色皿、紫外可见分光光度计的使用。 实验内容: 1. FeSO4溶液的制备; 2. FeSO4溶液最适宜用量的探求; 3. 沉淀Cr(OH)3的最适宜pH值探求; 4. 含Cr(VI)废液的处理; 5. 含Cr(VI)废液中铬含量的测定; 6. 水样的预处理及铬含量的测定; 7.数据处理:Cr(VI)标准曲线的绘制;FeSO4溶液最适宜用量曲线;最适宜pH值曲线;含Cr(VI)废液处理物料流程图;计算废水中总铬含量及处理后水样中的含铬量;确定是否符合排放标准。 | 4 | 24 | 2 | 设计研究 | 必做 |
合计 | | | 32 | | | | |
三、实验所需重要仪器设备及台(套)数
控温式电热套(800W,500mL),24台;台秤(100g/0.1g),8台;电子天平(2200g/0.01g),2台;电子分析天平(150g/0.01mg),2台;低速离心机(10mL),8台;大容量离心机(50mL),2台;循环水式真空泵,4台;集热式恒温加热磁力搅拌器,24台;玻璃仪器干燥器,4台;远红外快速干燥箱,1台;电热鼓风干燥箱,1台;pHS-3D酸度计,8台;紫外-可见分光光度计,2台;数字电导率仪,2台;大冷藏室冰箱,1台;酸解消化炉,4台;旋转蒸发器,2台;超纯水机组,1套。
四、实验成绩评定方法
1、实验考核方式:实行平时实验成绩与期末操作考试相结合,以百分制计分;实验总成绩构成:平时实验成绩30%,期末操作考试70%。
2、期末实验操作考试:采用定量评价方式,实验操作技能不低于40%,实验室规则、实验安全、三废处理占10%;平时实验成绩。
3、平时实验成绩评定:采用质性综合评价方式,即:实验操作过程50%,其中考勤10%、实验操作技术10%、实验结果10%、实验室规则(安全)10%、实验室卫生(三废处理)10%,以实验过程记录为参考;实验报告50%,其中实验预习10%、实验步骤10%、实验结果及现象记录10%、数据分析处理或现象解释20%。
五、参考资料
1、实验教科书:无机及分析化学实验,南京大学《无机及分析化学实验》编写组,高等教育出版社,2006
2、实验参考书
(1)大连理工大学无机化学教研室编《无机化学实验》(2版),高等教育出版社,2004.6;
(2)孙毓庆主编,《分析化学实验》,科学出版社,2004.9;
(3)无机化学实验(第三版),北京师范大学无机化学教研室等编,高等教育出版社,2001.
《环境化学实验》教学大纲
课程代码:z0907006 课程性质:专业主干课
课程名称:环境化学实验
英文名称:Experiment of Environmental Chemistry
适用专业:环境科学
学时:40 学分:2.5
开设学期:5 修定日期:2012.5
大纲拟定人:张金军 大纲审定人:李震
一、课程简介
(1)巩固水污染控制、大气污染控制、土壤污染治理以及工业生态的的典型污染物和毒物控制的基本专业知识,提高学生的专业技能。
(2)培养学生实验设计、实验测试和评价能力,综合运用各相关课程的知识,联系工程实际,了解大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、环境生物化学、工业生态的典型污染物和毒物在环境介质中的行为和效应。
(3)掌握环境化学的理论知识,掌握水污染治理技术、大气污染治理技术和土壤污染治理技术的基本过程和设计方法,培养对现有各种污染治理技术进行有机整合的能力。
(4)提高实验技能以及实验中分析问题、解决问题能力。
二、实验项目及内容提要
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验属性 | 开出 要求 |
1 | 环境化学实验基本知识和实验常用仪器 | 1环境化学实验安全及规范要求 2实验中意外事故的急救处理办法 3环境化学实验用水及制备方法 4玻璃仪器的洗涤方法、洗涤液的制备和玻璃仪器的干燥 5实验数据的采集和整理 6 分光光度法 (1)紫外-可见分光光度计 (2)原子吸收分光光度计 7色谱法 (1)高效液相色谱法 (2)气相色谱法 (3)离子色谱仪 | 4 | 24 | 2 | 其他 | 必做 |
2 | 氧化锰对Cr(Ⅲ)氧化反应的氧化量测定 | 1工作曲线的绘制 2锰矿物氧化 3样品测定 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 混凝实验 | 1原水浊度PH测定 2混凝 3测定 | 4 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 水中氟化物的测定与评价 | 1水样的采集与保存 2仪器的准备 3测定 4空白试验 5绘制标准曲线 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
5 | 天然水中Cr(III)的沉积曲线 | 1天然水制备 2使用液配制 3测定 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 有机物的正辛醇-水分配系数 | 1标准曲线的绘制 2溶剂的预饱和 3平衡时间的确定及分配系数的测定 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
7 | 活性炭对染料甲基绿的吸附作用 | 1标准曲线的绘制 2静态吸附 3柱吸附 | 4 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
8 | Fenton试剂催化氧化酸性大红GR染料 | 1配制模拟废水水样 2加入Fenton试剂催化氧化GR染料,510nm测吸光度 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
9 | 苯酚的光降解速率常数 | 1标准曲线的绘制 2光降解实验 | 4 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
10 | 室内空气中甲醛的污染评价 | 1采样点选择 2样品采集 3绘制标准曲线 4样品测定 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
11 | 土壤对铜的吸附 | 1标准曲线的绘制 2土壤对铜的吸附平衡时间的测定 3土壤对铜吸附量的测定 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
12 | 土壤的阳离子交换量 | 1阳离子交换 2滴定 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
三、实验所需重要仪器设备及台(套)数
电子天平2紫外可见分光光度计4 pH计 4 恒温振荡器4 离心机4 程控混凝实验搅拌仪4恒温培育箱2 CDO测定仪 4 TOC测定仪 4数显电热恒温油浴24浊度仪4烘箱1原子吸收分光光度计1
四、实验成绩评定方法
(1)考核方式:实行平时实验操作与实验报告相结合的方式进行,实验总成绩为各次实验综合成绩的加权平均值,以百分制计分。
(2)实验综合成绩的评定方法:每次实验报告成绩为该次实验的综合成绩,即:实验预习10%、实验过程及操作技能40%、实验报告(实验记录与结果、数据处理、结论与问题讨论)35%、平时表现(安全、卫生、纪律)15% 。
(3)综合扣分:违反课堂纪律-5分,违反安全规定-5分,违反卫生规定-5分,迟交报告-5分,旷课(缺交)或抄袭报告为0分。
(4)期末总成绩=实验综合成绩×30%+实验操作考试成绩×70%。
五、参考资料
1.《环境化学实验》董德明 朱利中 (第2版)普通高等教育十一五国家级规划教材) 高等教育出版社 2009
2.《环境化学》,戴树桂 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等教育出版社 2006
《环境监测实验》教学大纲
课程代码:z0907011 课程性质:专业主干课
课程名称:环境监测实验
英文名称:Experiment of Environmental monitoring
适用专业:环境科学
学时:40 学分:2.5
开设学期:5 修定日期:2012.5
大纲拟定人:张金军 大纲审定人:李震
一、课程简介
(1)掌握环境监测的一般过程,对有关污染因素、环境因素在一定范围、时间、空间内的分布变化的趋势有所了解,对其测定数据的综合分析,对环境质量做出确切评价。
(2)要求学生具备一定的分析与监测技能。
(3)掌握环境样品(包括水、气、土、生物等)的采集、保存、制备、消化、提取、净化、浓缩、测定技术,熟悉各种常用的分析仪器,能独立从事环境分析与监测工作。
(4)提高操作技能,并培养分析问题、解决问题的能力,良好的实验习惯,实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风。
二、实验项目及内容提要
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验属性 | 开出 要求 |
1 | 水样浊度的测定 | 1、测定浓度为1-10mg/L的标准溶液的浊度,与水进行比色 2、测定浓度为10-100mg/L的标准溶液的浊度,与水比色 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
2 | 溶解氧的测定 | 1、平行做三份水样 2、加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液处理水样 3、用硫代硫酸钠溶液滴定水样 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
3 | 水中挥发酚的测定 | 1、对待测水样进行预蒸馏 2、用萃取比色法或用直接光度法处理馏出液 | 3 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
4 | 水中铜、锌的测定 | 1、 仪器准备 2、 样品预处理 3、 标准溶液配制 4、 吸光度测定 | 4 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 高锰酸盐指数的测定 | 1、水样测定 2、高锰酸盐溶液校正系数的测定 3、空白值测定 | 4 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
6 | 水中微量磷的测定 | 1、采样 2、用过硫酸钾和硝酸-高氯酸对样品进行消解 3、发色 4、绘制工作曲线 5、测定分光光度 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
7 | 废水中氨氮的测定 | 1、制备无氨水 2、水样蒸馏 3、测定水样的吸光度 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
8 | 废水中硝酸盐氮的测定 | 1、配制标准溶液 2、绘制标准曲线 3、测定吸光度 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
9 | 水中硫化物的测定 | 1、采样 2、测定水样的吸光度和扣除空白吸光度 3、绘制标准曲线 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
10 | 水中细菌总数的测定 | 1、水样的稀释 2、接种 3、培养 4、菌落计数 | 5 | 24 | 2 | 综合性 | 必做 |
11 | 空气中二氧化硫的测定 | 1、 采样 2、绘制标准曲线 3、比色法测定样品 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
12 | 空气中氮氧化合物的测定 | 1、用多孔玻板吸收管采样 1、绘制标准曲线 2、测定样品的吸光度 | 3 | 24 | 2 | 验证性 | 必做 |
三、实验所需重要仪器设备及台(套)数
电子天平2 DO测定仪4台式氨氮检测仪4台式COD分析仪4真空干燥箱1紫外-可见分光光度计4气相色谱仪1智能流量采样器24红外接种灭菌器4实验室菌落计数器4生化培养箱1厌氧培养箱1电热鼓风干燥箱1奥林巴斯生物显微镜12大容量离心机4原子吸收分光光度计1恒温水浴振荡器2
四、实验成绩评定方法
(1)考核方式:实行平时实验操作与实验报告相结合的方式进行,实验总成绩为各次实验综合成绩的加权平均值,以百分制计分。
(2)实验综合成绩的评定方法:每次实验报告成绩为该次实验的综合成绩,即:实验预习10%、实验过程及操作技能40%、实验报告(实验记录与结果、数据处理、结论与问题讨论)35%、平时表现(安全、卫生、纪律)15% 。
(3)综合扣分:违反课堂纪律-5分,违反安全规定-5分,违反卫生规定-5分,迟交报告-5分,旷课(缺交)或抄袭报告为0分。
(4)期末总成绩=实验综合成绩×30%+实验操作考试成绩×70%。
五、参考资料
1. 使用教材:奚旦立主编《环境监测》第三版(实验部分) 高等教育出版社 2004.7
2. 主要教学参考书目
[1]国家环保局,《水和废水监测分析方法》编委会编. 水和废水监测分析方法.第四版.中国环境科学出版社.2002
[2]朱良漪主编.分析仪器手册.化学工业出版社,1997
《有机化学实验》教学大纲
课程代码:z0901009 课程性质:专业主干课
课程名称:有机化学实验 英文名称:Organic chemistry Experiment
适用专业:环境科学 开设学期:第四学期
实验学时/总学时:32 实验学分/总学分: 2
大纲拟定人:马世营、段文增 大纲审定人:侯现明
审定日期:2012-08-29
一、课程实验内容简介
1、实验目的:
①训练学生进行有机化学实验的基本操作技能;
②实践、印证并加深理解所学的理论知识;
③培养学生驾驭实验、设计和创新实验的能力;
④熏陶学生的环保意识和团队精神;
⑤养成学生良好的实验作风和实验习惯。其主要教学内容包括实验常识讲授 、操作理论讲授、基本操作训练、分离纯化实验、有机合成实验、化合物性质实验、设计性实验等。
2、实验方式:仪器操作
3、基本要求:
①通过实验学生要学会一些重要有机物的制备、分离和提纯方法,加深对典型有机反应的理解。
②通过性质实验,验证各类常见有机物的主要性质和鉴定方法,以丰富学生的感性知识,巩固和加深有机化学理论的基本知识。
③学会正确观察实验现象,合理处理数据,准确描绘仪器装置简图,撰写实验报告,查阅化学手册。
④通过基础性实验、多步合成实验与设计性实验,学生要养成实事求是的科学态度和良好的实验习惯,并在分析问题和解决问题、实验技能、实验设计、创新意识与创新能力等方面有较大的提高。
实验项目及内容提要
项目序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 实验 学时 | 仪器 套数 | 每套 人数 | 实验类型 | 开出 要求 |
1 | 有机化学实验一般知识 | 课堂讲授;试验室一般知识、(课程的性质、任务、要求、考试方法等)洗涤仪器、组装蒸馏、回流装置 | 3 | 50 | 2 | 综合性 | 必做 |
2 | 有机物元素的定性分析 | 实验室钠熔法分析测定样品中N、S、X、等元素 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
3 | 蒸馏和沸点的测定 | 安装蒸馏装置测水和乙醇的沸点。 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
4 | 重结晶提纯 | 用重结晶法精制乙酰苯胺;热水漏斗的使用 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
5 | 乙酰苯胺的制备 | 由苯胺和冰醋酸合成乙酰苯胺;熟悉巩固重结晶操作。 | 4 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
6 | 茶叶中咖啡因的提取 | 1、用索氏提取器提取咖啡因2、升华法提纯咖啡因. | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
7 | 乙酸乙酯的制备 | 酸催化下乙酸与乙醇的酯化反应;巩固蒸馏、分液漏斗的操作。 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
8 | 正丁醚的制备 | 1、带分水器的回流装置制备正丁醚、2、除去杂质3、干燥后蒸馏提纯 | 4 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
9 | 2-甲基-2-氯丁烷的制备 | 进一步巩固蒸馏的基本操作 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
10 | 二苄叉丙酮的制备 | 利用反应物的投料比控制反应产物 | 3 | 50 | 2 | 验证性 | 必做 |
三、实验所需重要仪器设备及台(套)数
序号 | 实验项目名称 | 主要仪器设备 | 主要材料 | 备注 |
1 | 有机化学实验一般知识 | 烧瓶、蒸馏头、冷凝管、接收器等下同 | | |
2 | 有机物元素的定性分析 | 烧杯试管等 | 金属钠、硝酸银、硫酸亚铁等 | |
3 | 蒸馏和沸点的测定 | 蒸馏装置 | 水、乙醇 | |
4 | 重结晶提纯 | 减压泵,热水漏斗 | 乙酰苯胺 | |
5 | 乙酰苯胺的制备 | 回流装置、抽滤装置、烧杯等 | 乙酸、苯胺、锌粉 | |
6 | 茶叶中咖啡因的提取 | 索氏提取器、蒸馏装置、蒸发皿、漏斗等 | 95%乙醇、氧化钙 | |
7 | 乙酸乙酯的制备 | 蒸馏装置、分液漏斗等。 | 乙酸、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠、无水硫酸镁 | |
8 | 正丁醚的制备 | 分水器、两颈烧瓶、球形冷凝管、直形冷凝管等 | 正丁醇、无水氯化钙、浓硫酸、等 | |
9 | 2-甲基-2-氯丁烷的制备 | 烧瓶、分液漏斗、蒸馏装置、 | 叔丁醇、浓盐酸无水氯化钙等 | |
10 | 二苄叉丙酮的制备 | 烧杯、烧瓶、抽滤装置 | 苯甲醛、丙酮、乙醇、10%氢氧化钠、醋酸 | |
注:其它实验主要仪器为有机实验常用仪器:各种规格烧杯、标准口烧瓶,直、 球型冷凝管,蒸馏头,多规格锥瓶、分液漏斗,弯接管,弯管塞,干燥管,空心塞,接头,接引管等。 |
四、实验成绩评定方法
实验考核方式采用操作和平时成绩相结合的方式进行,学期末为操作考试,实验平时成绩(包括操作和实验报告成绩)与期末考核相结合,平时成绩、期末考核成绩在课程总成绩中所占比例为40%、60%。
五、参考资料
实验教材:曾昭琼主编《有机化学实验》;高等教育出版社,第三版。
参考教材:黄涛主编《有机化学实验》:高等教育出版社,第二版
周科衍 吕俊民主编,《有机化学实验》高等教育出版社,第三版