基础化学实验Ⅰ(无机及分析化学实验模块)教学大纲
无机及分析化学实验的开出对象为化学工程与工艺、材料科学与工程、制药工程、药物制剂、环境工程、生物工程等各专业,是根据有关专业的学时分配、教学要求的需要将无机化学和分析化学实验有机结合在一起而开出的一门必修的实验基础课。它与相应的无机及分析化学的理论课紧密配合,是化工及近化类有关专业人才整体知识结构与能力的重要组成部分。
通过实验,学生获得无机化学重要的有关元素及无机化合物的感性认识,从而更加深刻地理解和应用无机及分析化学的基本理论和基础知识;学习并熟练掌握无机及分析化学实验的基本操作技能和方法;学习并掌握有效数字的读取、运算、作图、列表、误差分析等数据处理方法,培养学生一丝不苟、实事求是的科学态度,良好的实验素养以及对问题的观察、分析、判断和解决的能力。
1. 实验学时数:64;开出对象:化学工程与工艺、材料科学与工程、制药工程、药物制剂、环境工程、生物工程等各专业
2. 开出时间:第一、二学期
3. 本课程的基本要求
(1)化学实验及其基本常识
了解:学习无机及分析实验的目的和方法,实验室常用加热方法、实验室一般安全知识,意外事故的处理,防火、灭火、防爆常识,严格遵守实验室工作规则。
掌握:法定计量单位的使用,有效数字的运算规则,实验数据的采集和记录方法,分析测量误差产生的原因及计算。
(2)基本操作和技能
掌握:酒精灯等实验室常用加热方法、常用玻璃仪器的洗涤和干燥,固、液体试剂或试样的取用,量简、点滴板、蒸发皿、滴管、台称、温度计的使用方法,试管反应的操作, pH试纸的选择和使用,常压过滤和减压过滤、蒸发、结晶的方法,离心机、分光光度计、酸度计及玻璃电极的使用方法。
熟练掌握:移液管、滴定管、分析天平、容量瓶、称量瓶的正确使用方法和操作技能。
(3)元素及其化合物的性质、分离和鉴定
掌握:常见元素及其离子的分离、鉴定方法和操作技能。
(4)常数的测定方法
了解:摩尔气体常数的测定,电离常数的测定。反应速率常数的测定方法。
(5)定量测定方法的操作技能
掌握:滴定分析的基本操作方法和技能,试剂、试液的配制。滴定分析结果的处理和计算。
学习:分光光度法中吸收曲线的绘制,标准曲线定量法的操作方法和步骤,电位法中的定曲线和标准曲线定量法的操作方法和步骤
(6)文献检索和小论文撰写
了解:文献检索的一般方法以及培养撰写小论文的基本技能
4. 项目设置、学时分配及目的要求
序号
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实验项目
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学时
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要求
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类型
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类别
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实验基本要求
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实验
对象
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实验
分组
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1
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仪器的认领、洗涤和天平的使用
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2
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.熟悉仪器名称、规格,掌握玻璃仪器洗涤方法。
2.认识仪器洗涤在分析化学实验中的重要作用,洗好一套合乎分析要求的仪器。
3.了解常用洗涤剂的配制方法。
4.了解分析天平的构造、主要部件的名称和作用以及天平的使用规则。
5.初步掌握差减法的称量方法。
6.在称量中正确运用有效数字。
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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2
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氯化钠的提纯
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.熟练溶解、沉淀、过滤、蒸发、浓缩、结晶和干燥等基本操作。
2.掌握提纯NaCl的原理和方法。
3.了解SO42-、Ca2+、Mg2+ 等离子的定性鉴定。
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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3
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置换法测定气体摩尔常数R
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.掌握理想气体状态方程式和气体分压定律的应用。
2.练习测量气体体积的操作和气压计的使用。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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4
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化学反应速率、反应级数和活化能的测定
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4
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必修
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综合
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学科(专业)基础
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1.了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
2.测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速率、反应级数、速率常数和活化能。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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5
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弱电解质电离常数的测定
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3
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必修
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验证、操作
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学科(专业)基础
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弱电解质电离常数的测定
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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5
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酸碱标准溶液的配制与比较
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.掌握NaOH和HCl标准溶液的配制方法。
2.训练、掌握滴定操作及终点的判断。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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6
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酸碱标准溶液的标定
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.进一步练习滴定操作。
2.学习酸碱标准溶液的标定方法。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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7
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有机酸相对分子质量的测定
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.掌握移液管、容量瓶的基本操作。
2.准确测定有机酸的式量。
3.通过偏差及误差的计算,加深对精密度、准确度概念的理解。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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8
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液碱中NaOH、NaCO3含量的测定
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4
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.、掌握双指示剂法测定NaOH和Na2CO3含量的方法和原理。
2.提高滴定操作的熟练程度。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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9
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含铬废水的处理
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.了解化学还原法处理含铬废水的原理和方法。
2.学习用目视比色法或分光光度法测定废水中Cr(Ⅵ)的含量。
3.了解光催化剂的制备及在含铬废水处理中的应用
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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10
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过氧化氢分解速率常数和活化能的测定
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3
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必修
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综合
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学科(专业)基础
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1.用化学方法测定过氧化氢的分解速率。
2.用图解法求出过氧化氢分解反应的速率常数和活化能。
3.练习滴定操作
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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11
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CuSO4中铜含量的测定(碘量法)
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.通过铜含量的测定,掌握间接碘量法的原理及其操作,
2.掌握碘量法测定铜的原理、方法和操作技能。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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12
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EDTA标准溶液的配制与标定
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法。
2.学会判断配位滴定的终点。
3.了解缓冲溶液的应用
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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13
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水中钙镁的测定(配位滴定法)
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.掌握配位滴定的基本原理、方法和计算。
2.掌握铬黑T、钙指示剂的使用条件和终点变化。
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化材学院、药学院、生环学院
|
1
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14
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邻二氮菲分光光度法测定铁
(基本条件试验和络合物组成测定)
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3
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必修
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综合
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学科(专业)基础
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1.学习分光光度法的基本条件试验和某些显色反应条件的选择方法。
2.掌握测定单一组分的分光光度法。
3.掌握摩尔比法测定络合物组成的原理和方法
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化材学院、药学院、生环学院
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2
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15
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铁、钴、镍
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.了解Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)和Ni(Ⅲ)的氢氧化物和硫化物的生成与性质。
2.了解Fe2+ 的还原性和Fe3+的氧化性。
3.了解Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、 Ni(Ⅱ)和 Ni(Ⅲ)的配合物的生成和性质。
4.学习Fe2+、Fe3+、Co2+和Ni2+等离子的鉴定方法。
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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16
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过氧化氢含量的测定(KMnO4法)
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1、 1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法;
2、 2.掌握高锰酸钾发的原理和操作方法
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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17
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铜、银
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3
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.了解铜、银的氢氧化物与氧化物的生成和性质。
2.了解Cu2+与Cu+的相互转化条件及Cu2+、Ag+的氧化性。
3.了解铜、银配合物的生成与性质。
4.掌握混合离子的分离与鉴定方法。
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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18
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乙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇的气相色谱分析
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4
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必修
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验证操作
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学科(专业)基础
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1.了解气相色谱的分析流程、检测原理及色谱仪一般操作方法。
2.初步掌握进样技术。
3.掌握利用保留时间定性及归一化法定量的分析方法。
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化材学院、药学院、生环学院
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2
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19
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含锌药物的植被及含量的测定
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4
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必修
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综合
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学科(专业)基础
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1、 1.学会根据不同的植被要求选择工艺路线
2、 2.掌握制备含锌药物的原理和方法
3、 3.进一步熟悉过滤、蒸发、结晶、焙烧、滴定等基本操作
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化材学院、药学院、生环学院
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2
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20
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食用醋中总酸度的测定
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4
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必修
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综合
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学科(专业)基础
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4、 1.掌握食醋中总酸度的测定原理和方法
5、 2.掌握指示剂的选择原则
6、 3.熟悉文献检索和论文撰写的方法
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化材学院、药学院、生环学院
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1
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21
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考试
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4
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见考试评分方法
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化材学院、药学院、生环学院
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每组1人
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5. 考试及评分方法
考试内容:盐酸浓度的测定
(1)实验准备(以一个班计)
a 氢氧化钠溶液 0.1mol/L 10000mL
b 酚酞指示剂 0.1%乙醇溶液 8瓶
c 盐酸试样 1 mol/L 5000mL
d 碱式滴定管
e 25mL移液管
f 250mL容量瓶
(2)实验中有关问题
a 0.1mol/L氢氧化钠溶液由学生标定
b 盐酸试样配成五瓶。每评阅10000mL,要求各瓶之间浓度的高低相差2%左右。试样瓶标上1、2、3、4、5。由教师测出准确浓度。
c 每人一只干净的100mL小烧杯,标上学号,由教师分送试样,记下每位学生的试样样号。
d 学生考查时间为2小时30分,每人同一样品平行做二份,由教师负责监考。
e 考查分操作及结果二项评分,然后再得出总评。
f 操作评分:
优 操作正确、熟悉
良 操作比较好,但略有差错
中 四种仪器有一种仪器操作较差
及格 四种仪器有一种以上仪器操作较差
不及格 操作很差
g 结果评分:
相对误差% 极差% 成绩
≤0.2 ≤0.2 优
≥0.2 ≤0.4 良
≥0.4 ≤0.6 中
≥0.6 ≤0.8 及格
≥0.8 不及格
备注:①求试样的相对误差时,把教师定值作为真值;
②极差是指学生二次结果的差值;
③二次测定中一次过失,一次相对误差≤0.4%为及格;
④二次测定中 0.8%≥相对误差>0.2%,其中一次相对误差≤0.2%,在相应的成绩上扣去一档:
⑤平时成绩,由平时每个实验成绩的平均成绩确定。
(3)总评成绩由考试成绩和平时成绩两部分组成,各占50%。