一、课程基本信息
开课单位
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基础科学学院基础化学教研室
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课程类别
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公共课、
(必修)
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课程名称
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实验化学
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课程编码
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100791
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学时/学分
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48/3 (其中:讲课0学时、实验 48学时、实习0学时)
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开课学期
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第一/二学期
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适用专业
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食品、食安、动药、园艺、生工、水产、农学等大学一年级学生
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先修课程
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普通化学、无机及分析化学
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二、课程简介
实验化学是高度综合普通化学实验、分析化学实验、有机化学实验而形成的实验必修课,是高等农、林、水产院校有关专业必修的一门重要基础课,以介绍化学实验原理、实验方法、实验手段、实验操作技能及实验规则及安全知识为其主要内容。
本课程的教学目的是为了适应21世纪高等农、林、水产院校对本科生人才的化学素质、知识和能力的要求以及我国经济、科技发展和学生个性发展的需要,使学生获得有关实验化学基础理论、基本知识和基本操作技能。其主要任务是开拓学生智能,培养学生严肃、严密、严格的科学态度和良好的实验素养,提高学生的动手能力和独立工作能力,并为有关的后续课程和将来从事的专业工作奠定坚实的基础。实验化学课程,通过严格的过程管理,使学生尽快形成一个整洁有序的良好实验习惯和实事求是的科学态度;通过实验原理和方法的学习,巩固、加深、扩展学生在相关课程中的所学知识;通过学生的实际动手过程,提高他们对常规仪器的操作技能和自己的动手能力;通过对实验过程中出现的“异常”现象的分析和讨论,提高他们分析问题和解决问题的能力。实验化学的作用不仅是验证学生所学的化学理论知识,更重要的是通过本课程的教学活动,训练学生进行科学实验的方法和技能,使学生逐步学会对实验现象进行观察、分析、联想思维和归纳总结,培养学生独立工作和分析、解决问题的能力。以学生为中心的启发式教学可培养学生的创新意识,增强创新创业能力。
实验化学是发挥课程的立德树人作用重要载体,通过渗透和融入等方式可有效引导学生在学习知识、培养能力的同时思考和规划人生,树立正确的人生观和价值观。通过具体的实验操作过程与结果分析,激发学生不断探索的勇气和坚韧不拔的精神。采用以学生为中心的教学模式,课堂讲授与提问式、讨论式、对比式、自主学习等相结合的多样化教学方式,教师集体预作和集体备课相结合,线上、线下有效衔接,着力解决日益扩展的知识需求和教学学时不足之间的矛盾。通过各励志环节设计,将思政元素与实验内容有机融合,增强学生的爱国主义情操和报效祖国的决心,树立民族自尊心、自豪感、职责感和使命感,进一步坚定为祖国繁荣富强努力奋斗的决心。
三、课程教学目标
课程目标
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对专业毕业生能力的支撑(程度)描述
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知识目标
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通过实践熟练掌握化学实验的基本理论,基本操作和基本技能,包括玻璃仪器的清洗,加热、冷却的方法,基本物理常数的测定,典型无机和有机化合物的合成、分离和纯化,半微量实验操作方法,分光光度法,滴定分析法和重量分析法等。
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熟练掌握化学实验的基本理论,基本操作和基本技能,为后续专业课尤其是专业实验课的顺利开展奠定坚实基础,为本科毕业论文实验、创新创业实验及考研、就业打下坚实的知识基础。
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能力目标
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细致观察进而分析判断实验现象的能力,能正确诚实记录实验现象与结果;处理实验结果时具有逻辑推理、做出结论的能力;能正确运用化学语言进行科学表达、独立撰写实验报告的能力;解决实际问题的实验思维能力和动手能力。通过查阅工具书、手册、互联网等获取必要信息并独立、正确设计实验的能力;独立撰写创新性、综合性实验设计方案的能力;分析问题及运用化学知识解决问题的能力;培养学生具有严肃认真、实事求是的科学态度及严谨的工作作风,为后续课程的学习以及今后的工作、科研打下坚实基础。
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科学实验能力,仔细观察能力、准确判断能力,理论联系实际能力,方案设计能力、动手能力,综合分析能力和创新能力等共同组成的综合能力,为毕业生探索问题、钻研问题和解决问题保驾护航,可大大增强毕业生的就业竞争力。
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素质目标
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培养学生具有高度的安全意识,实事求是的科学态度,勤俭节约的优良作风,认真细致地工作作风,相互协作的团队精神,良好的逻辑思维能力,勤奋好学、刻苦钻研的优良品质,具有一定的创新意识和创新能力。
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具备严谨求实、勇于创新和实践的科学精神,具备吃苦耐劳、勤奋努力的优良品质。
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课程思政教学目标
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培养实事求是的科学态度,养成勤俭节约的优良作风,培养良好的团队协、勤奋好学、刻苦钻研精神,能自觉践行社会主义核心价值观,能树立正确的人生观、价值观和世界观,培养学生爱国、爱校、爱家情怀。
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培养忠于祖国,忠于人民,遵纪守法,知行合一,脚踏实地,有理想有信念的当代大学生。
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四、教学计划与内容
序号
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实验内容
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实验类型
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实验要求
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适用专业
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授课时数
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1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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混合碱的测定
水硬度的测定
磷的比色分析
邻菲啰啉分光光度法测铁
食醋总酸量的测定
酸碱标准溶液的配置与标定
分析天平的认识和称量练习
薄层色谱法分离叶绿素
紫外分光光度法测定Vc
碘酸铜的制备及溶度积测定
缓冲溶液的配制及性质
茶叶中咖啡因的提取
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验证性
验证性
验证性
验证性
设计性
验证性
验证性
验证性
验证性
综合性
验证性
综合性
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必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
必做
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公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
公共基础
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4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
4学时
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五、课程教学基本要求及内容设计
章节
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教学基本要求
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重点、难点及主要教学内容设计
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课程思政教学要点
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实验1混合碱的测定(双指示剂法)
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1.掌握混合碱测定的原理。
2.掌握用双指示剂法测定混合碱的方法。
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1.常见混合碱的组成。
2.混合碱的测定原理及测定方法。
3.酚酞和甲基橙指示剂的配制方法。
4.酸碱滴定操作注意事项。
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→学生实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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绿色,环保,绿水青山就是金山银山。
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实验2酸碱标准溶液的配置与标定
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1.学习以碳酸钠做基准物质标定盐酸溶液的原理和方法
2.学习用邻苯二甲酸氢钾做基准物质标定氢氧化钠溶液的原理和方法
3.掌握间接法配置盐酸标准溶液的操作;进一步熟悉滴定操作
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1.酸碱滴定管的洗涤,排气泡及使用;正确读数,正确记录数据。
2.酸碱指示剂的选择;准确判定滴定终点的方法
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→教师示范演示→学生实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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质变和量变的辩证关系
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实验3邻菲啰啉分光光度法测铁
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1.掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原理和方法;
2.学会标准曲线的绘制方法及使用。
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邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原理、标准曲线的绘制
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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伟人故事激发学生的学习热情及沟通协作精神
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实验4分析天平的称量练习
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1.熟练掌握操作分析天平。
2.掌握差减法称量的操作方法及注意事项。
3.理解分析天平的秤量原理。
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分析天平的操作方法;差减法
称量操作注意事项
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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实事求是的科学态度;一丝不苟的工作精神
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实验5缓冲溶液的配制及性质
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1.掌握缓冲溶液的配制方法;
2.加深对缓冲溶液性质的理解;
3.学会使用pH计测定溶液的pH值
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缓冲溶液的配制方法与性质.
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→实验总结→实验报告→学习通作业与习题
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学生如何通过自身的条件抵抗外压,如何辩证地思考问题
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实验6食醋总酸量的测定
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1.掌握食醋中总酸量测定的原理和方法。
2.掌握指示剂的选择原则。
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食醋中总酸量测定的原理和方法;指示剂的选择原则。
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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食醋的风味是多种风味成分的综合呈现,体现了团结协作的重要性。
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实验7碘酸铜的制备及溶度积测定
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1.掌握碘酸铜的制备方法。
2.学会碘酸铜溶度积的测定方法。
3.进一步理解平衡常数的含义
4.掌握分光光度计的使用方法。
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碘酸铜的制备方法;722型分光光度计的操作;
722型分光光度计的操作;碘酸铜溶度积的计算
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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通过朗伯和比尔两个定律间隔92年被发现的事实启示科学研究要持之以恒,更要耐得住寂寞。
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实验8 茶叶中咖啡因的提取
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1.了解从茶叶中提取咖啡因的原理与方法。
2. 掌握索氏提取器的使用方法。
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索氏提取器的使用方法
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→教师示范操作→学生实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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严谨的科学态度,学以致用,志同道合,节约资源、绿色化学
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实验9 磷的比色分析
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1.掌握钼锑抗法测定磷含量的原理和方法。
2.掌握朗伯-比尔定律原理及公式。
3.掌握标准溶液的配制方法。
4.掌握722型分光光度计的使用。
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1.朗伯-比尔定律的数学表达式,并掌握各数学符号所代表的意义。
2.配制标准溶液正确步骤。
3.分光光度计测试原理,吸光度A与透射比T所代表的意义,以及它们之间的联系。
4.标准工作曲线的建立以及插入法的使用。
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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绿色,环保,绿水青山就是金山银山
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实验10水硬度的测定
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1.了解测定水的硬度的意义
2.掌握配位滴定法测定水的硬度的原理和方法。
3.了解金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。
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1.EDTA标准溶液的配制与标定的基本原理与方法。
2.配位滴定的基本原理,学会判断配位滴定的终点。
3.掌握铬黑T、钙指示剂的使用条件和终点变化
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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生态环保,实事求是的科学态度,勤俭节约的优良作风,创新意识
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实验11紫外分光光度法测定Vc
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1.了解紫外分光光度计的主要结构及工作原理。
2掌握紫外可见分光光度计的使用方法。
3.掌握紫外可见分光光度法测定维生素C的原理和方法。
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1.紫外可见分光光度计的使用方法
2.紫外可见分光光度法测定维生素C的原理和方法。
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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实事求是、严谨认真的科学精神。树立学生的民族自信心和自豪感。
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实验12
薄层色谱法分离叶绿素
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1.掌握薄层色谱分离基本原理及操作方法;2.了解天然物质分离提纯方法、微量有机物色谱分离鉴定原理。
3.掌握薄层色谱分离的操作技术;
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薄层色谱分离的操作技术。
薄层色谱分离的原理。
教学内容设计:学习通预习→实验引导→实验原理→实验内容→实践操作→结果分析→实验报告→学习通作业与习题
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诺奖获得者韦尔斯泰特捕捉叶绿素的故事,激发学生探究与创新兴趣,培养实事求是、严谨认真、坚持不懈的科学精神。
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六、课程考核方法(强化过程考核,注重知识考核与能力培养相结合)
平时成绩占50%,期末成绩占50%。
平时成绩考核项目参照表
考核项目
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实验出勤及表现
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学习通任务点
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学习通作业
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实验报告
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期中测验
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项目选择
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√
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√
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√
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√
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√
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考核次数
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15
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1
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12
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12
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1
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考核分值
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15
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15
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20
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30
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20
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七、使用教材、主要参考书目和资料
1.教材:尹立辉、石军主编. 实验化学教程. 天津:南开大学出版社,2014.
2.参考书:
①刘约权、李贵深等主编. 实验化学(第2版)上、下册,北京:高等教育出版社,2005.
②尹立辉、石军主编. 实验化学. 天津:南开大学出版社,2011.
3.超星学习通平台《实验化学2》授课课件、视频及习题作业。