孙学芹--应用化学专业实验doc---上海市教委重点课程项目.doc

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1、精品文档上海市教委重点课程工程申 报 表课程名称 应用化学专业实验 课程类别、性质 化学类专业 专业必修 课程负责人、职称 孙学芹 副教授 学校公章 华东理工大学 填表日期 2021 年 6 月 8 日上 海 市 教 育 委 员 会 制课程名称应用化学专业实验课程类别、性质化学类 专业必修课程对象大三、大四方案开课时间大三上、下、大四上总学时256总学分8讲授课时习题课时讨论课时实验课时256选用教材、教参?综合化学实验?出版社化学工业出版社列入校级重点课程建设时间：2021年课程所获其他各级各类奖项情况：1、2021年自制应用化学专业实验教学仪器“便携厢式无水无氧操作系统装置在第二届全国高等

2、学校自制教学仪器设备成果展中，获优秀成果奖，该仪器2021年获得国家创造专利授权ZL2021 2 0522991.7；2、负责指导2021年国际化学年全国趣味化学实验设计大赛其自主设计的“水中写字实验夺得大赛一等奖全国共10项,中央电视台、中国化工报社、?化学教育?期刊等10余家媒体对大赛进行了报道。赛后，我校“水中写字工程参与了中央电视台“我爱创造栏目的采访与节目录制。课程负责人概况姓名孙学芹性别男出生年月学历本科学位学士职称副教授研究方向有机化学院系化学与分子工程学院行政职务化学实验中心副主任通讯地址上海市梅陇路130号310信箱 200237 E-mail近三年授课情况课程名称学时人数授

3、课学期评教情况学校或院系排名应用化学专业实验96/年320/年5、6、7教学团队姓名职称学位出生年月所在单位课程中承当的任务刘洪来教授博士化学与分子工程学院应用化学专业实验物理化学张文清教授博士化学与分子工程学院应用化学专业实验课程指导蔡良珍教授硕士化学与分子工程学院应用化学专业实验有机化学王艳芹教授博士化学与分子工程学院应用化学专业实验材料化学胡坪教授博士化学与分子工程学院应用化学专业实验分析化学徐志珍副教授博士化学与分子工程学院应用化学专业实验无机化学杨晓霞副教授博士1978.7化学与分子工程学院应用化学专业实验实验管理武文俊讲师博士化学与分子工程学院应用化学专业实验精细化工王月荣工程师博

4、士1978.8化学与分子工程学院应用化学专业实验仪器管理应用化学专业实验是由我校国家级工科化学实验教学示范中心所承当的化学实验教学的最主要局部，示范中心作为上海市高校化学实验教学协作委员会主任单位，屡次承办了上海市化学实验教学示范中心现场交流会，制定上海市化学实验教学标准，组织和协调上海市高校化学实验教学协作组的工作，为上海市的化学实验教学改革做出了奉献。在建设国家级化学实验教学示范中心的大环境中，应用化学专业实验进行了大胆的改革和创新。应用化学专业实验的建设，将实验教学硬件、学生和教师充分调动起来，勇于尝试新的实践内容，探索实验教学的新方法、新路子。鼓励学有余力的学生多思考，多动手，多实践，

5、跟随指导教师深入科研一线，了解最新的学科领域，紧扣国家十二五中长期教育规划，根据“教育工作要不断增强教育的开放性、灵活性和多样性，培养出符合社会需求的创新型人才的宏伟设想不懈努力。应用化学专业实验教学内容由三局部组成：1、根本型实验，主要使学生掌握扎实的化学实验根本操作标准和根本技能，了解现代化学研究的手段、仪器的原理及其使用方法，培养学生正确设计实验、分析解决实际问题的能力。2、综合型实验，主要培养学生的化学实验综合技能，使学生能够根据实验目标选择实验方法和进行综合性实验；培养学生化学实验的系统意识，如合成路线的绿色化、实验装置精度的匹配性、研究手段的合理性等；培养学生对实验过程和结果的分析

6、能力，如波谱分析和结构解析、数据挖掘和理论模型构建等。与此相配合的实验原理与方法主要介绍合成路线的选择原那么和方法，实验装置和设备的设计思想、原理、特点及其适用范围等。3、研究型实验和创新型实验教育，培养学生通过查阅手册、工具书、文献等获得信息的能力，使学生了解现代化学研究的前沿领域和开展趋势，培养学生勇于开拓的创新意识，让学生初步获得化学科学研究的根本训练。为了提高应用化学专业实验教学的水平，在教学体系中不断引入开发新的、科学前沿的实验内容。一方面，完善、提炼和综合现有的根底实验。另一方面，将前沿的科研成果引入到专业的实验教学中，引导学生进入科研实验室，让学生及时的了解化学的最新开展动向，增

7、加学生的实验兴趣，活泼学生的思维，提高学生的整体实验水平，教会学生在科学研究的实践中学习。近年来，应用化学专业实验改革与建设以我校化学与分子工程学院应用化学国家重点实验室、先进功能材料上海市重点实验室、工业催化重点实验室、物理化学和有机化学国家级精品课程、无机化学和仪器分析上海市精品课程等先进的科研和教学单位为依托，组织有科研和生产实践经验的精干教学力量，将科学研究中取得的局部科研成果进行改造，增设具有创新特色的专业实验，如在本科实验教学中引入无水无氧操作实验，并在应用化学专业本科生中实行，取得了较好的教学效果，增强了学生对专业实验的热情，广受学生好评。如由科研转化的适合于本科实验教学的自制教

8、学仪器“便携厢式无水无氧操作系统装置获得国家创造专利ZL 20212 0522991.7，同时该仪器获得了第二届全国高等学校自制教学仪器设备优秀成果奖；突出绿色化学的概念和实验根本原理，关联多学科知识，应用大型分析仪器，提高学生的综合研究能力，培养学生的实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力。上述一系列本科教学改革的深入，不仅提高了学生科学素养及创新能力，而且保持并开展我校国家级工科化学实验教学示范中心在全国的先进水平。应用化学专业实验每年约300名本科生、192学时的专业实验教学任务。通过专业实验的训练，学生在各类国家级、省部级和校级化学实验竞赛和评比中均取得骄人的成绩。特别是在2021

9、年国际化学年全国趣味化学实验设计大赛中，应用化学专业的学生，在老师的指导下，学生自主设计的“水中写字化学实验工程获得全国一等奖全国共10个，获得了包括十余位中科院化学部院士在内的众多专家学者的高度肯定，赛后，该工程参与了中央电视台“我爱创造栏目的采访与节目录制；2021年应用化学专业的学生在参加第七届全国大学生化学实验邀请赛中获得一等奖1名全国共14名、三等奖2名的好成绩包括北京大学、南京大学、复旦大学、中国科技大学、南开大学等学生参加，总体成绩在全国各高校名列前茅；2021年-2021年在第三、第四、第五、第六届包括复旦大学、南京大学、浙江大学等学生参加四届上海市高校化学实验竞赛中获一等奖7

10、名、二等奖4名，三等奖1名，总体成绩在上海各高校名列前茅。 应用化学专业实验，2021年获得校重点课程建设工程，2021年获得上海市高校本科重点教学改革工程和教育部修购基金的支持，这极大的推动了应用化学专业实验教学的开展，进一步完善了我校国家级工科化学实验教学示范中心的教学实践，具有辐射和带动效应。我校化学实验教学中心，目前拥有化学实验室使用面积13212m2，仪器设备2140余台其中大型仪器如核磁共振谱仪、液质联用仪、气质联用仪、XRD衍射仪、扫描电镜、液相色谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪、荧光光谱仪、紫外分光光度计、原子吸收分光光度计等12余台，固定资产价值2700余万元。直接参加本工程建设

11、的人员由学科负责人、专业教师、实验室管理人员组成，结构合理、梯队清楚，充分表达了专业与技术的互补优势，为工程的实施及其纵深开展提供了可靠的人员保障。工程负责人在化学实验教学改革方面的经历1、负责的化学实验教学研究工程：(1) 2021年上海高校本科重点教学改革工程：“化学类专业创新型实验建设2021年通过验收；(2)2021年?应用化学专业实验?立项建设为校级重点课程建设，2021年通过验收； (3) 2021年教育部修购基金工程：“化学类专业实验平台建设 2021年底通过验收；(4) 2021年完成化学实验教学示范中心大型仪器创新平台建设如核磁共振谱仪、液质联用仪、气质联用仪、XRD衍射仪、

12、扫描电镜、液相色谱仪等2021年底通过验收。 2、实验教材与实验教改文章：1?综合化学实验?本科教材，2021年化学工业出版社出版；2孙学芹等.应用化学专业开设无水无氧实验的探索与实践,?实验室研究与探索?2021.29(6)；3孙学芹. 推荐一个无水无氧综合化学实验,?大学化学?2021.26(1)；4孙学芹等. 推荐一个微量合成综合化学实验，?化工高等教育?2021. 30(1)。3、化学实验教学成果:(1)2021年 自制应用化学专业实验教学仪器“便携厢式无水无氧操作系统装置在第二届全国高等学校自制教学仪器设备成果展中，获优秀成果奖，该仪器2021年获得国家创造专利授权ZL2021 2

13、0522991.7；(2)负责指导2021年国际化学年全国趣味化学实验设计大赛其自主设计的“水中写字实验夺得大赛一等奖全国共10项,中央电视台、中国化工报社、?化学教育?期刊等10余家媒体对大赛进行了报道。赛后，我校“水中写字工程参与了中央电视台“我爱创造栏目的采访与节目录制。32021年-2021年负责指导的全国大学生化学实验邀请赛及上海市高校大学生化学实验邀请赛，总体成绩在各高校名列前茅。3-1课程目标可附教学大纲应用化学专业实验将建设成为一门重要的实践性课程，以教学和科研互动为目标，建立应用化学、化学、材料化学、及应用化学精细化工方向四个专业的综合化学专业实验平台，实现多层次的实验教学。

14、培养学生综合素质、提高学生化学实验技能及科学研究能力，训练学生的创新能力，使他们在日益剧烈的人才市场竞争中处于有利地位,成为具有示范性和辐射性。 应用化学专业实验教学大纲见附件。3-2教学内容选择与安排应用化学专业实验主要内容：1、为综合性无机和有机合成、物质结构鉴定和结构性能关系建立等， 培养学生的化学实验综合技能，使学生能够根据实验目标选择实验方法和进行综合性实验，培养学生化学实验的系统意识，如合成路线的绿色化、实验装置精度的匹配性、研究手段的合理性等， 培养学生对实验过程和结果的分析能力，如波谱分析和结构解析、数据挖掘和理论模型构建等；2、将操作性强、富于启发性与思考性、有工业应用背景的

15、科研成果和生产实例进行开掘、整理、提炼，并按照适应本科生实验操作水平和理论水平的要求进行改造，作为应用化学专业实验教材。每个实验至少与两个以上学科的知识相关联，每个实验都涉及大型分析仪器的应用，其中有机实验应用了先进的无水无氧实验操作技术，全方位培养学生的实验技能，综合分析、发现和解决问题的能力，以及初步的化学研究能力。3、自制教学仪器用于应用化学专业实验，学生在较高层次上了解化学实验领域中的特殊研究方法及手段，提高了学习兴趣，锻炼了化学知识的综合应用能力。如 “无水无氧操作技术制备格氏试剂、“噁唑类导电聚合物的合成与性能测试 “二氯二茂钛的合成与表征等。4、应用化学专业实验，受益面大。每年约

16、600名本科生、256学时的专业实验教学任务。3-3教学方法、手段可举例说明采用的各种教学方法及手段的使用目的、实施过程、课程网站建设、课外培养模式、考试考核方式等1、引入由科研成果经提炼转化而来的应用化学专业实验，拓展专业实验的知识面，更贴近人才培养的要求。如 “二氯二茂钛的合成与表征、“ 一种新型防晒剂的固固法合成与表征、“MCM-41介孔氧化硅材料的合成与表征、“整体式催化剂的制备、表征与催化性能评价、“非专一性酶催化壳聚糖降解反响的研究等。2、自制教学仪器用于应用化学专业实验，学生在较高层次上了解化学实验领域中的特殊研究方法及手段，提高了学习兴趣，锻炼了化学知识的综合应用能力。如 “无

17、水无氧操作技术制备格氏试剂、“噁唑类导电聚合物的合成与性能测试 “二氯二茂钛的合成与表征等。3、引入由大学生创新方案经提炼转化为应用化学专业实验。如“TiO2的水热合成及光催化性能研究、“发光稀土配合物Eu(Phen)2(N03)3的制备与性能测试等。4、科研成果经提炼转化而来的应用化学专业实验，由该学科开发实验的教授、副教授上课，有利于知识的扩展，学生反响很好。5、科研成果经提炼转化的应用化学专业实验，受益面大。每年约600名本科生、256学时的专业实验教学任务。3-4其他情况说明4.建设规划建设内容具体思路与举措时间安排新增5-10个案例并移植到实验教学以我校化学与分子工程学院应用化学国家

18、重点实验室、先进功能材料上海市重点实验室、工业催化重点实验室、物理化学和有机化学国家级精品课程、无机化学和仪器分析上海市精品课程等先进的科研和教学单位为依托，组织有科研和生产实践经验的精干教师，结合自身的科学研究体会，提取与实验教学内容相关的案例，并适度地引入本科教学，实现教学与科研互动。4.8完善与案例相配套的实验仪器根据案例实施。4.8?综合化学实验?补充新增案例与化学工业出版社共同实施。5.8组织学生参与上海市高校化学实验竞赛等重大活动教学与科研互动。4.8应用化学专业实验通过利用现有的大型科研仪器根底，研究成果向实验教学移植，实现教学与科研互动，培养学生综合素质，提高学生化学实验技能及

19、科学研究能力，训练学生的创新能力，使他们在日益剧烈的人才市场竞争中处于有利地位,成为具有示范性和辐射性。 具体:4.8) 2. 完善4.8)3.?综合化学实验?教材补充新增案例5.8)4. 组织学生参与上海市高校化学实验竞赛等重大活动4.8)6.经费预算注：每门课程建设经费为35万元。教委部门预算单位经费安排在学校下一年度部门预算内，非教委部门预算单位经费由所在高校自筹解决。项 目金额万元新增5-10个案例并移植到实验教学2完善与案例相配套的实验仪器1?综合化学实验?教材补充新增案例1组织专家讨论与调研1合计：大写伍万元整7学校意见7-1课程负责人本人承诺：表中所填内容均真实有效。课程建设期内

20、至少完成一次本课程的主讲任务。 签 字： 孙学芹 日 期：7-2教务处意见 本课程符合申报条件，申报材料已于 年 月 日至 年 月 日在学校网站上公示。负责人签字盖章： 日 期：7-3学校意见主管校长签字盖章： 日 期： 附件?应用化学专业实验?教学内容简介课程编号：课程性质：专业必修课程名称：应用化学专业实验学时/ 学分：256 / 8选用教材：?综合化学实验?、自编教材课程负责人： 孙学芹先修课程：根底化学实验适用专业：应用化学专业三、四年级本科生考核方式：由每个实验的预习情况、操作水平、数据处理、实验报告书写等四个环节综合评分。教学主要内容简介应用化学专业实验主要内容：1、为综合性无机和

21、有机合成、物质结构鉴定和结构性能关系建立等， 培养学生的化学实验综合技能，使学生能够根据实验目标选择实验方法和进行综合性实验，培养学生化学实验的系统意识，如合成路线的绿色化、实验装置精度的匹配性、研究手段的合理性等， 培养学生对实验过程和结果的分析能力，如波谱分析和结构解析、数据挖掘和理论模型构建等；2、将操作性强、富于启发性与思考性、有工业应用背景的科研成果和生产实例进行开掘、整理、提炼，并按照适应本科生实验操作水平和理论水平的要求进行改造，作为应用化学专业实验教材。每个实验至少与两个以上学科的知识相关联，每个实验都涉及大型分析仪器的应用，其中有机实验应用了先进的无水无氧实验操作技术，全方位

22、培养学生的实验技能，综合分析、发现和解决问题的能力，以及初步的化学研究能力。课程共包括17个大型综合化学实验：实验1、二氯二茂钛的合成与表征：学习无水无氧实验操作技术和掌握Schlenk根本操作；掌握索氏提取器使用；学习用核磁共振法测定二氯二茂钛的结构。 实验2、噁唑类导电聚合物的合成与性能测试：掌握噁唑类高分子合成根本操作；了解导电聚合物相关背景知识；掌握共轭高分子相关表征手段的解析；了解给体受体型共轭聚合物应用；学习用TGA/DSC表征高分子的热性质。实验3、一种新型防晒剂的固固法合成与表征：了解并掌握固固合成法制备化合物的原理和方法；了解化合物组成和结构的常规分析表征方法。实验4、整体式

23、催化剂的制备、表征与催化性能评价：掌握用等体积浸渍法制备整体式催化剂；掌握用微反-尾气分析技术评价整体式催化剂的性能；掌握用程序升温复原技术TPR评价催化剂的氧化复原性能；了解用热重/差热热分析技术TGDTA测定催化剂的分解温度；了解用低温氮气吸附技术测定催化剂的比外表积；了解用多晶X射线衍射技术XRD测定催化剂的物相。实验5、奶制品中防腐剂山梨酸和苯甲酸的测定：熟悉高效液相色谱仪的各组成局部及应用；了解高效液相色谱法在食品分析中的应用；学习外标法定量的操作步骤。实验6、生物柴油的制备及性能检测： 学习生物柴油的制备方法；学习气相色谱-质谱联用仪的原理及使用；学习生物柴油的过氧化值及酸价的测定

24、。 实验7、洗衣粉中外表活性剂的分析：学习液-固萃取法从固体试样中提取外表活性剂；学习外表活性剂的离子型鉴定方法；学习用红外光谱法和核磁共振法测定外表活性剂的结构。实验8、非专一性酶催化壳聚糖降解反响的研究：了解有关多糖、低聚糖、寡糖的研究现状和开展前景；了解酶促反响的根本概念和特点；学习高分子化合物分子量及其分布的测定方法；了解高效凝胶过滤色谱仪的简单结构；掌握高效凝胶过滤色谱法测定生物大分子分子量及其分布的方法、原理以及数据处理方法。实验9、发光稀土配合物Eu(Phen)2(N03)3的制备与性能测试：学习Eu(Phen)2(NO3)3的制备原理和方法；观察配合物的发光现象；了解Eu(II

25、I)配合物发光的根本原理。 实验10、光催化剂TiO2的制备、表征和光催化性能的研究：了解水热法制备TiO2的一般原理及光催化降解典型污染物的原理；掌握制备纳米TiO2的过程中反响条件的选择和控制。掌握光催化降解典型污染物的操作过程和催化性能的评价降解率、COD去除率；了解利用粒径分布仪测定固体微粒的粒径分布；综合训练有关实验的根本操作技能。实验11、极化曲线法研究金属铁的电化学腐蚀行为：学会应用动电位扫描技术测量金属极化曲线，了解极化曲线的物理意义，加深对金属极化过程的认识与理解；掌握用origin绘图软件获得Tafel方程和Tafel直线的方法，进而测求自腐蚀电流Icor、腐蚀电位Ecor

26、及自腐蚀速率；比拟金属在各类介质中的耐腐蚀能力，考察水环境对金属自腐蚀能力的影响，探索金属的电化学腐蚀机理。实验12、MCM-41介孔氧化硅材料的合成与表征：了解介孔材料合成的根本原理、方法，在酸性条件下合成MCM-41；熟悉介孔材料常用的各种表征手段。 实验13、三氯化六氨合钴的制备及结构研究：了解钴(II)、钴(III)化合物的性质，加深理解配合物的形成对Co(III)稳定性的影响； 应用已学的无机制备、化学分析的根本知识和根本操作，合成三氯化六氨合钴(III)，并用碘量法测定样品中钴含量； 复习稳固无机制备、化学分析的根本操作； 掌握古埃磁天平测定磁化率的原理和方法，了解磁化率的意义及其

27、与物质结构的关系，学会通过磁化率推算分子内未成对电子数，进而判断分子构型。实验14、相对介电常数和分子电偶极矩的测定：用溶液法测定乙酸乙酯的相对介电常数、密度和折射率，并由此计算其电偶极矩，掌握测定液体电容的根本原理和技术。实验15、 苯偶酰的绿色合成与表征：了解酰基负碳离子等价物的产生及用途；学习氧化反响的原理和氧化剂的使用；了解微波反响机理；掌握薄层层析法TLC监测反响进程；学习有机化合物的表征。 实验16、 ()-苯乙胺的合成、拆分与表征：学习由鲁卡特反响制取的原理及实验方法；掌握蒸馏和水汽蒸馏的操作技术；学习碱性外消旋体的拆分原理和实验方法。 实验17、 热敏增感剂的合成与表征：学习查阅文献了解微波反响；超声波反响的原理和操作；学习有机化合物的表征。