《工科化学实验（Ⅳ）-3》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称（中、英文）：(工科化学实验（Ⅳ）-3、Experiment for Engineering Chemistry（Ⅳ）-3 )
课程号（代码）：908052020
课程类别：基础必修课
学时：48 学分：2
二、教学目的及要求
工科化学实验（Ⅳ）-3（有机化学实验部分）是对所学基础理论知识的进一步巩固和实验验证。本课程目的在于贯彻“加强基本技能训练，注重全面素质培养，促进创新意识培养”为指导思想，培养学生的实验基本操作技能、观察实验现象、分析问题和解决问题，并撰写规范实验报告的能力；了解和掌握基本的有机化学实验方法和实验技巧；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度、良好的科学素养和工作习惯；培养学生的安全意识，节约意识，环境意识，创新意识和创新能力与独立工作能力，为后续课程和今后的学习、工作打下坚实的基础。本课程要求学生通过前期的基本操作技能训练了解实验的基本原则和安全守则，实验室安全知识、事故的预防与急救处理、学习掌握实验常用仪器的洗涤、使用、实验装置的装配和拆卸操作技能，工具书的查阅方法以及实验报告的撰写等各个方面的基础知识；通过液态和固体有机化合物的制备、分离和纯化掌握包括常用加热和冷却、蒸馏、分馏、分水、回流、重结晶、萃取、洗涤分离、过滤（热过滤和减压过滤）、溶剂的回收、气体的吸收、液体和固体有机物的干燥等基本实验技术、方法和操作。
三、教学内容
序号 |
实验名称 |
主要内容 |
学时 |
1 |
课程要求、安全知识介绍与蒸馏 |
1、了解有机化学实验课程的目的、要求；实验室操作要求； 2、实验室安全知识、事故的预防与急救处理； 3、实验常用仪器介绍，洗涤、实验装置的装配和拆卸； 4、工具书的查阅方法、预习以及实验报告的撰写等相关知识； 5、学习蒸馏装置的安装操作及乙醇的提纯方法。 |
7 |
2 |
重结晶
|
1、学会用重结晶法纯化固体有机物的方法，回流装置的安装及操作； 2、掌握减压抽滤和热过滤的操作。 |
7 |
3 |
乙酰苯胺的制备 |
1、以苯胺为原料，醋酸为酰化剂，分馏除水法制备粗产物、再经重结晶纯化得目标产物； 2、学习分馏的原理，分馏柱的使用，分馏装置的安装及操作等。 |
7 |
4 |
色谱分离技术 |
1、掌握薄层色谱、柱层析和纸色谱的分离混合物的技术； 2、理解色谱分离的原理。 |
6 |
5 |
苯甲酸乙酯的制备 |
1、以苯甲酸和乙醇为原料、环己烷为带水剂，在酸催化的条件下酯化得粗产品，然后将混合液倒入水中加碳酸钠固体中和，分离粗产品，水溶液用乙醚或乙酸乙酯萃取、分离，有机层合并，干燥、过滤，旋转蒸发回收低沸点溶剂后至圆底烧瓶中蒸馏纯化得目标产物； 2、学习分水器、回流装置的安装和空气冷凝管的使用； 3、学习旋转蒸发仪的使用方法。 |
7 |
6 |
乙酰水杨酸的制备 |
1、水杨酸与乙酸酐在硫酸催化下制备乙酰水杨酸粗产品，将其倒入水中，抽滤、洗涤得滤饼、滤饼经碳酸氢钠溶液中和、抽滤、洗涤得滤液，滤液经稀盐酸酸化，抽滤、洗涤得滤饼（重结晶纯化）即为目标产物；干燥、称重计算收率； 2、进一步巩固抽滤装置的安装和操作； 3、学习干燥管的使用； 4、进一步巩固分离、干燥的基本操作。 |
7 |
7 |
苯甲醇和苯甲酸的制备 |
1、以苯甲醛为原料，碱为催化剂，经康尼扎罗（cannizzaro）反应得苯甲醇和苯甲酸盐。经萃取、洗涤、干燥、旋转蒸发回收低沸点溶剂、蒸馏得苯甲醇；苯甲酸盐经酸化、冷却、抽滤、重结晶得苯甲酸； 2、进一步巩固旋转蒸发仪的使用； 3、进一步巩固抽滤、洗涤、重结晶；萃取、洗涤、分离、干燥、蒸馏的操作。 |
7 |
四、教材
1.《有机化学实验》（第一版），王玉良，陈静蓉主编，科学出版社，2020年08月。
五、主要参考资料
1.《有机化学实验》（第二版），王玉良，陈华主编，化学工业出版社，2014年10月
2.《工科化学实验》，谢川，鲁厚芳主编，四川大学出版社，2008年7月；
3.《有机化学实验》（第四版），高占先主编，高等教育出版社，2004年6月；
4.《有机化学实验》（第二版），兰州大学、复旦大学编，高等教育出版社，2006年12月；
5.《大学基础化学实验》，吴江主编，化学工业出版社，2005。
六、成绩评定
总成绩从课前预习、实验记录、实验操作和科学素养、实验报告、期末考核四方面的表现综合评定。
1、课前预习
占每次成绩的20%，预习内容包括：实验名称、实验目的、实验原理、主要反应原料及产物的物理化学性质的查阅、实验装置图以及实验操作流程图，主要目的是为了让学生学习实验的原理，熟悉实验步骤，做到心中有数，与理论知识相结合并理解每一步操作的设计依据，为学生后期独立开展科研实验做准备。缺项或内容不完整酌情扣分。鼓励学生在充分预习的基础上与老师讨论后改进现有实验方案。
2、实验记录
占每次实验成绩的10%，准确详实地记录每步反应开始的时间、温度和每步反应的现象以及操作中的数据，产品的外观、熔沸点及重量等。通过多次的实验训练促成学生养成良好的实验记录习惯。
3、实验操作、科学素养及实验结果
占每次成绩的50%，是整个实验的核心部分，包括实验操作、实验记录、实验结果和科学素养。
实验操作：考核学生在搭建装置、称量及添加反应原料等、分离纯化操作及仪器操作是否规范。此阶段重点锻炼学生动手的能力，规范学生的基本操作、强化团队合作，这部分占20分。
科学素养：培养学生实事求是的科学精神、环保意识、保持公共及自己操作台面的有序及整洁，实验过程中的三废处理。良好的习惯素养和实事求是的科学精神是产生真实可靠的实验数据的基础，这部分占10分。
实验结果：不仅仅按是否有产品给予评分，还要考量产品的质量及产率，如性状、晶型（固体）、是否澄清（液体）、密度等，这部分占20分。
4、实验报告
占每次成绩的20%，实验报告能反映学生对知识的掌握程度，并合理运用理论知识解释实验现象的能力。实验报告撰写情况分A、B、C、D四个大的等级，考察的主要内容：实验原理、物料的用量及理化常数、装置图的绘制、实验操作流程清晰、实验步骤的完整表述及对应现象的描述丰富详细、报告卷面整洁、条理逻辑性好、产率及熔沸点等数据的计算、实验总结和思考题回答。
5、期末考核
最后1个实验为考试实验，采取百分制，综合考察学生本期所学的基本实验操作及运用知识解决问题的能力。本实验得分参考平时实验中各项得分方法。
6、总成绩评定：
前六次实验的每个实验成绩100分，包括课前预习20分，实验记录10分，实验操作与科学素养及结果50分，实验报告20分。取前六次实验成绩的平均成绩计为平时成绩，占总成绩的70%；期末成绩100分，占总成绩的30%。
总成绩=平时成绩*70%+期末成绩*30%。
