《综合性实验》课程实验教学大纲
一、实验目的与要求:
综合性化学实验是在学生学习并掌握了化学基本操作技能的基础上,面向高年级本科生开设的一门独立的实验课。通过本课程的学习,全面提高学生的综合实验能力,培养学生理论联系实际,分析问题和解决问题的能力。通过本课程的学习,还可以培养学生良好的科学素养、严谨的学风和创新能力,为学生完成毕业论文,为培养化学专业人才打下坚实的基础。
二、实验项目与提要:
序号 | 实验项目 | 必做 选做 | 时数 | 内 容 提 要 | 实验 类型 | 每套仪 器人数 |
1 | 多步反应制备乙酰苯胺的制备和熔点测定 | 选做 | 12 | 从苯通过混酸(HNO3/H2SO4)硝化制备硝基苯,硝基苯经过Fe/HCl法制备苯胺。再从苯胺和醋酐制备乙酰苯胺(醋酐法) | 综合 | 2 |
2 | 肉桂酸的制备、重结晶和熔点测定 | 必做 | 6 | 从苯甲醛通过Perkin反应和醋酐在无水K2CO3作用下制备肉桂酸,重结晶方法纯化,熔点测定法检测纯度。 | 综合 | 2 |
3 | 阿斯匹林的制备、熔点和红外光谱的测定 | 必做 | 6 | 从水杨酸通过醋酐/硫酸法制备阿斯匹林重结晶方法纯化,熔点测定法检测纯度,红外光谱法检测羰基。 | 综合 | 2 |
4 | 多步反应制备环戊酮及其折光率的测定 | 必做 | 12 | 从环己醇经过重铬酸钾/硫酸制备环己酮(蒸馏法提纯,折光率法检测纯度),环己酮再经过高锰酸钾氧化制备己二酸(重结晶法提纯,熔点法测定纯度),最后加热脱羧合成最终产物环戊酮(蒸馏法提纯,折光率法检测纯度)。 | 综合 | 2 |
5 | 多步反应制备2-硝基-1,3-苯二酚及其比移值的测定 | 选做 | 6 | 从1,3-苯二酚先通过硫酸磺化、通过混酸硝化,最后水解制备2-硝基-1,3-苯二酚,水蒸气蒸馏法提纯,测定比移值法检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
6 | 三组分的分离和提纯 | 选做 | 6 | 甲苯/或二甲苯、苯甲酸和苯胺三组分通过加入碱分离出苯甲酸,酸化后重结晶提纯;加入酸分离出苯胺,碱化、盐析、干燥后蒸馏法提纯,最后分离提纯出甲苯或二甲苯。 | 综合 | 2 |
7 | 查尔酮的制备及其比移值的测定 | 必做 | 6 | 从苯甲醛和4-氯苯乙酮通过Aldol缩合反应制备查尔酮,重结晶法提纯,熔点和比移值法检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
8 | 从茶叶中提取咖啡因 | 选做 | 6 | 从茶叶中以乙醇为溶剂经过微波促进提取出咖啡因,升华法提纯、熔点检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
9 | 溴乙烷(溴丁烷)的制备及低沸点蒸馏 | 必做 | 6 | 从乙醇(丁醇)和溴化钠/硫酸法制备溴乙烷(溴丁烷),蒸馏法提纯,常量沸点法检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
10 | 多步反应合成7,7-二氯双环[4.1.0]庚烷 | 选做 | 9 | 从环己醇为原料通过分馏脱水方法制备环己烯(蒸馏法提纯,沸点和折光率法检测样品纯度);再从环己烯、氯仿和强碱通过卡宾中间体制备7,7-二氯双环[4.1.0]庚烷,减压蒸馏法提纯,沸点和折光率法检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
11 | 丁醚的制备及分水器的使用 | 选做 | 6 | 从丁醇为原料通过硫酸分子间脱水,分水器脱水制备正丁醚,蒸馏法提纯,沸点和折光率法检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
12 | 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备 | 必做 | 6 | 从呋喃甲醛通过歧化反应制备呋喃甲醇和呋喃甲酸,简单的酸碱提纯法分离呋喃甲醇和呋喃甲酸,蒸馏提纯呋喃甲醇,沸点和折光率法检测样品纯度。重结晶法提纯呋喃甲酸,熔点检测样品纯度。 | 综合 | 2 |
13 | 橙子皮中柠檬烯的提取及其气质连用分析 | 选做 | 6 | 从橙子皮中通过水蒸气蒸馏分离出柠檬烯混合物,通过萃取、蒸馏基本操作,通过气相色谱-质谱连用分析仪检测含量和对多组分进行定性分析。 | 综合 | 2 |
14 | 多步反应制备己内酰胺 | 选做 | 6 | 从环己酮和羟胺制备环己酮肟,环己酮肟在浓硫酸作用下,重排生成己内酰胺,最后通过减压蒸馏提纯。 | 综合 | 2 |
15 | 乙酰乙酸乙酯的制备及其折光率的测定 | 选做 | 9 | 从乙醇和乙酸在硫酸催化下制备乙酸乙酯(蒸馏法提纯,折光率法检测纯度),再经过克莱森酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯(减压蒸馏提纯,折光率法检测纯度)。 | 综合 | 2 |
16 | 四种未知化合物的鉴别 | 选做 | 3 | 四种物质烃(烷烃、烯烃和芳烃)、醇、酚和醛或酮未知物,通过各自的典型反应和现象,对四种位置物进行归属。 | 综合 | 2 |
17 | 邻、对硝基苯酚的合成和分离及其比移值的测定 | 选做 | 6 | 从苯酚通过硝酸直接硝化,得到邻和对硝基苯酚的化合物,通过水蒸气蒸馏分离出邻硝基苯酚,重结晶得纯净的两种产物,测定熔点和比移值检测纯度,讨论比移值和产物极性的关系。 | 综合 | 2 |
18 | 甲基橙的制备和棉布染色实验 | 选做 | 6 | 从对氨基苯磺酸和NaNO2/HCl重氮化生成重氮盐,在醋酸存在条件下和N,N-二甲基苯胺偶联得甲基橙,最后和棉布染色。 | 综合 | 2 |
19 | 自来水常见水质指标分析 | 必做 | 6 | 对自来水浊度、pH、电导率、总硬度、铁含量和余氯进行测定。 | 综合 | 2 |
20 | 废干电池的综合利用 | 必做 | 6 | 提取氯化铵、二氧化锰和硫酸锌,并测定其含量 | 综合 | 2 |
21 | 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的合成 | 必做 | 6 | 通过氯化铵、浓氨水和氯化钴制备[Co(NH3)5Cl]Cl2。 | 综合 | 2 |
22 | [Co(NH3)5Cl]Cl2的水合速率常数和活化能的测定 | 必做 | 6 | 用分光光度计测量不同温度下 [Co(NH3)5C1]C12溶液的水合速率常数,计算活化能。 | 综合 | 2 |
23 | 配合物键合异构体的红外光谱测定 | 选做 | *6 | 制备不同结构的键合异构体,然后进行红外光谱测定,并分析实验结果。 | 综合 | 2 |
24 | 配离子电荷的测定 | 选做 | *6 | 对树脂进行预处理、装拄和转型、树脂再生,电导法测定配离子的电荷。 | 综合 | 2 |
三、成绩考核方法:
1.平时成绩:包括实验报告、实验预习报告、基本操作、实验结果
2.操作成绩:基本操作实验考核
3.综合考核成绩:平时成绩´70%+操作成绩´30%
四、教材及主要参考书:(提供2-6种)
1.教 材:
《大学化学实验》,刁国旺总主编,南京大学出版社,2006
2.参考书:
(1)《有机化学实验》,第三版,黄涛主编,高等教育出版社,1998。
(2)《有机化学实验》,第二版,兰州大学、复旦大学化学系有机化学教研室编主编,高等教育出版社,1994。
(3)《有机化学实验》,第三版,曾昭琼主编,高等教育出版社,2000。
(4)《有机化学实验》,高占先主编,高等教育出版社,2004。
(5)王伯康等 《中级无机化学实验》 高等教育出版社 1987年
(6)《应用无机化学实验方法》 马肇曾主编 高等教育出版社 1990年
(7)王尊本 《综合化学实验》 科学出版社 2003年
撰写人:冯长君、赵长春、李广超 审定人:冯长君、赵长春、李广超