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无机化学实验
第11次开课
开课时间: 2024年11月16日 ~ 2025年01月15日
学时安排: 4-8
当前开课已结束 已有 199 人参加
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课程评价(249)
spContent=你想感受制备纳米功能材料的快乐吗?想领略无机功能材料的魅力吗?你想知道无机材料基本表征、测试手段吗?你想在实验操作中游刃有余吗?那就来加入《无机化学实验》课程的学习吧!它将从带你进入一个多彩的无机化学世界。本课程为陕西省线上一流课程(2021),获得第二届全国混合式教学创新大赛二等奖,第六届西浦大学创新教学竞赛二等奖。
你想感受制备纳米功能材料的快乐吗?想领略无机功能材料的魅力吗?你想知道无机材料基本表征、测试手段吗?你想在实验操作中游刃有余吗?那就来加入《无机化学实验》课程的学习吧!它将从带你进入一个多彩的无机化学世界。本课程为陕西省线上一流课程(2021),获得第二届全国混合式教学创新大赛二等奖,第六届西浦大学创新教学竞赛二等奖。
—— 课程团队
课程概述

   《无机化学实验》是西安交通大学长期开设的一门可以体现西安交通大学特色的基础实验课程,为化学、宗濂等理工科专业开设。该实验课程的课程体系包含三个层次:4个基础实验、3个综合实验和7个创新实验,其中,基础实验层次主要与理论课程结合;综合实验层次体现科研过程中的一般规则---材料制备、表征和应用;创新实验层次引入目前前沿科技热点,例如常用功能纳米材料的制备、表征和应用。该课程将理论与实际相结合、课程内容与理论课程知识的灵活运用相结合,在实践中应用理论、将理论拓展到实际。与此同时,该课程还引入了一些新兴的化学实验手段,让学生在学习实验技能的同时将技术与前沿结合起来, 而课程中数据处理软件的学习让同学们初步学会实验数据的处理、分析和解读。该课程还将科学性与趣味性结合起来,让学生在学会制备功能性材料的同时尝试自己运用功能新材料。

   本课程层次分明,着重点各有不同却又相互联系,层层递进,将理论与实际相结合、课程内容与理论课程知识的灵活运用相结合,并且在掌握基础实验技能的基础上发挥创新的特点,让学生在普通的化学实验中了解前沿科技、前沿技术。而且该课程的每个实验的习题分为两个部分:预习部分和实验部分,让学生带着问题去探究实验进而使得教学效果更加明显,学生的掌握情况更加良好。除此之外,该课程的参考资料还包括一些与实验相关的应用拓展文章和科研成果,开阔学生的思维模式、丰富学生的科学知识储备。

授课目标

“无机化学实验”是一门独立的化学实验课程,它着重培养学生实验操作技能;让学生了解并掌握制备无机化合物基本制备和定性、定量方法;掌握无机纳米、微米级材料基本制备方法、表征及功能测试;学会使用数据处理的常用软件及数据解读;培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生相互协作的团队精神和爱国情怀,为今后的课程学习、开展研究工作打下良好的基础。

课程大纲

绪论

绪论

实验安全测试

实验一 硼、碳、硅

1.1 理论讲授

1.2 试管、蒸发皿等操作

1.3 硼酸的性质及制备、硼砂珠

1.4 碳酸盐、硅酸盐

文献阅读

讨论

探索之旅

优秀实验作品展示

优秀实验报告

标准实验报告

1.5 软件教学 公式编辑器的使用

英文教材

实验一 硼、碳、硅单元测试

实验二 氮氧磷硫

2.1 理论讲授

2.2 酒精灯、量筒、试管、离心机等操作

2.3 N、P、O典型化合物性质及鉴定

2.4 S典型化合物性质及鉴定

讨论

探索之旅

2.5 文献阅读

英文教材

优秀实验报告

实验二 氮氧磷硫单元测试

实验三 阴离子组鉴定

3.1 理论讲授

3.2 离心机的使用

3.3 阴离子的分离与鉴定

实验三 阴离子组鉴定单元测试

实验四 两酸两碱法阳离子组鉴定

4.1 理论讲授

4.2 试管 操作

4.3 混合阳离子的分离与鉴定

实验四 两酸两碱法阳离子组鉴定单元测试

实验五 钴配合物的制备及表征

5.1 理论讲授

5.2 称量、分光光度计、水浴加热

5.3 倾析法、过滤、减压过滤、酒精灯的使用、搅拌、向烧杯中加入液体

5.4 三氯化六氨合钴、二氯化一氯五氨合钴制备

5.5 二氯化一硝基五氨合钴与二氯化亚硝酸五氨合钴的制备

讨论

文献阅读

优秀实验报告

实验五 钴配合物的制备及表征单元测试

实验六 明矾的制备、分析检测及净水

6.1 理论讲授

6.2 旋转蒸发 、真空干燥箱 操作

6.3 分析天平、减量法、移液管、容量瓶、滴定管操作

6.4 明矾制备、明矾的分析检测及净水

文献阅读

讨论

实验六 明矾的制备、分析检测及净水单元测试

实验七 三草酸合铁酸钾的制备、组成测定及光致变色性能

7.1 理论讲授

7.2 称量、量取、分离、真空干燥、红外烤箱、磁力搅拌、水浴加热操作

7.3 三草酸合铁酸钾的制备

7.4 三草酸合铁酸钾的组成测定及其光学性质

文献阅读

讨论

探索之旅

优秀实验作品展示

优秀实验报告

英文教材

实验七 三草酸合铁酸钾的制备、组成测定及光致变色性能单元测试

实验八 纳米银的制备、表征及光谱性能测试

8.1 理论讲授

8.2 TEM仪器、制样;分光光度计;移液枪使用

8.3 image J软件使用及数据处理

8.4 纳米银的制备

讨论

文献阅读

探索之旅

英文教材

优秀实验作品展示

优秀实验报告

实验八 纳米银的制备、表征及光谱性能测试单元测试

实验九 荧光碳量子点的制备及荧光量子产率测试

9.1 理论讲授

9.2 荧光仪、坩埚和烘箱的使用

9.3 多色荧光碳点

讨论

图谱绘制

文献阅读

英文教材

优秀实验报告

实验十 氧化亚铜的制备及表征(选)

10.1 理论讲授

10.2 试管等操作

10.3 氧化亚铜的制备及表征

实验十一 纳米四氧化三铁磁流体的制备及磁滞回线测定

11.1 理论讲授

11.2 滴液漏斗,机械搅拌

11.3 磁分离、磁分析仪器origin作图

11.4 纳米四氧化三铁磁流体的制备

讨论

11.5 软件使用 磁滞回线的绘制

优秀作品视频

英文教材

优秀实验报告

实验十二 水热法C@Fe3O4制备及磁分离在污水处理中应用(选)

12.1 理论讲授

12.2 水热釜、磁力搅拌器的使用

12.3 水热法C@Fe3O4制备及磁分离在污水处理中应用

12.4 软件的使用

英文教材

实验十三 铝合金表面图文化(选)

13.1 理论讲授

13.2 烧杯加液体、搅拌、通风橱操作

13.3 铝刻蚀

实验十四 纳米二氧化钛的制备、测定及光催化性能测试

14.1 理论讲授

14.2 量取、坩埚、离心机、紫外光降解仪、X射线衍射仪

14.3 纳米二氧化钛的制备及光催化性能测试

14.4 数据处理

文献阅读

讨论

学生图谱处理范例---TiO2的XRD图谱

优秀作品展示

英文教材

优秀实验报告

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预备知识


高中化学、普通化学原理或者大学化学

参考资料

[1] 高敏,胡敏.和玲,无机及分析化学实验.西安交通大学出版社,2015.

[2] 张雯等,化学综合实验.西安交通大学出版社,2015.

[3] 胡敏. 无机化学实验.西安交通大学出版社,2020.

常见问题

1.本课程的授课对象

     本课程受众为有一定化学专业知识作为基本条件,通过实验课程由浅到深的设置的,有一定实验基础的专业学生进行化学实验的学习,通过该课程学习可加深对理论课程理解,自行运用化学理论知识,设计化学实验;熟悉科研过程的一般流程即制备-表征-性能测试及应用;不同反应种类的实验操作要点;合理设计功能利用功能材料。对于非化学专业但对化学实验有需求的其他专业学生和社会公众,则可通过该课程学习学会不同反应类型实验的实验操作和具体的某种功能材料制备、表征和应用方法和常用数据处理软件的学习,完成从专业学生学习到社会公众逐渐过渡的过程。

西安交通大学
1 位授课老师
胡敏

胡敏

教授

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