spContent=从衣食住行到高新技术领域,精细化工产品无处不在。来吧,和我们一起探索产品背后的奥秘,享受创造的乐趣!
从衣食住行到高新技术领域,精细化工产品无处不在。来吧,和我们一起探索产品背后的奥秘,享受创造的乐趣!
—— 课程团队
课程概述
精细化工产品不仅与我们的衣食住行息息相关,而且广泛应用于航空航天、新能源、生物医药等高新技术产业,是最具活力的新兴领域之一。
精细化工实验课程是化学工程与工艺专业-精细化工方向的核心课程,是培养学生实践能力的重要环节。本课程从精细化工及中间体合成与表征、绿色化工技术、功能材料制备与性能表征和复配实验四大模块中,精选了10个实验,涉及酰化反应、磺化反应、硝化反应等多种单元反应类型和重结晶、减压蒸馏、无水无氧等实验操作。
课程的主要目的是通过实验教学,使学生在掌握化学工程与工艺基础知识和专业基本理论的基础上,能够把有机化学、分析化学、高分子化学、化工工艺及环境与安全生产等知识融会贯通,具备设计与开发精细化学品的能力;培养学生认真观察、勤于思考、正确分析实验结果和独立解决问题的能力;培养学生良好的环境保护意识和互相协调、自我管理的能力;使学生养成严格的科学作风,严肃认真的科学态度和良好的工作习惯,为将来独立从事科研工作打下良好的基础。
授课目标
1. 正确分析和评估实验风险并制定相应的预防措施
2. 正确阐释单元反应原理,独立、规范完成实验操作
3. 正确解释实验现象、分析实验结果,并得出合理有效结论
课程大纲
课程简介
课时目标:1. 了解课程内容与要求2. 了解实验室的基本设备3. 了解实验室安全常识
1. 课程导学
2. 实验室简介
专题讲座一:实验室安全
精细化学品及中间体合成与结构表征——4, 4'-二氟二苯砜的制备
课时目标:1. 了解二苯砜类化合物的基本合成方法、性质与用途2. 利用傅-克(Friedel-Crafts)酰化反应原理分析实验现象和实验结果3. 灵活运用萃取和重结晶分离纯化液体和固体
2.1 4, 4'-二氟二苯砜的制备实验讲解
2.2 4, 4'-二氟二苯砜的制备实验操作
2.3 4, 4'-二氟二苯砜的重结晶
4,4'-二氟二苯砜的制备实验单元测试
精细化学品及中间体合成与结构表征——3, 3'-二磺酸钠-4, 4'-二氟二苯砜的合成与纯化
课时目标:1. 能够根据目标物的结构特点,选择正确的磺化策略2. 利用磺化反应原理分析实验现象和实验结果3. 灵活运用盐析分离水溶性大的物质4. 掌握真空干燥的基本操作
3.1 3, 3'-二磺酸钠-4, 4'-二氟二苯砜合成实验讲解
3.2 4, 4'-二氟二苯砜的磺化实验操作
3.3 磺化产物的纯化
3.4 真空干燥基本操作
3, 3'-二磺酸钠-4, 4'-二氟二苯砜合成实验单元测试
精细化学品及中间体合成与结构表征——Ni[0]基催化制备联苯
课时目标:1. 掌握偶联反应的基本原理和基本操作2. 掌握无水无氧反应技术3. 掌握双排管的使用方法
4.1 Ni[0]基催化制备联苯实验讲解
4.2 Ni[0]基催化制备联苯实验操作
4.3 双排管基本操作
Ni[0]基催化制备联苯单元测验
专题讲座二: 实验室三废处理
精细化学品及中间体合成与结构表征——盐酸普鲁卡因的制备
课时目标:1. 了解药品的一般制备过程2. 掌握共沸除水的方法3. 掌握硝基还原的方法
5.1 盐酸普鲁卡因制备实验讲解
5.2 硝基卡因的制备实验操作
5.3 硝基卡因的分离与还原实验操作
5.4 普鲁卡因的分离与纯化实验操作
5.5 盐酸普鲁卡因的精制实验操作
盐酸普鲁卡因的制备实验单元测试
精细化学品及中间体合成与结构表征——从黄连中提取与分离黄连素
课时目标:1. 了解天然产物的研究价值2. 掌握生物碱的提取方法3. 掌握黄连素的结构及其化学性质
6.1 从黄连中提取与分离黄连素实验讲解
6.2 从黄连中提取黄连素实验操作
6.3 黄连素分离与化学鉴别实验操作
从黄连中提取与分离黄连素实验单元测试
绿色化工技术——无溶剂的空气氧化苯甲醇制备苯甲酸
课时目标:1. 了解金属盐催化氧化苯甲醇的原理2. 掌握工艺优化的基本方法3. 了解催化剂循环使用的概念
7.1 无溶剂的空气氧化苯甲醇制备苯甲酸实验讲解
7.2 苯甲醇氧化制备苯甲酸实验操作
7.3 苯甲酸重结晶
7.4 苯甲酸熔点测定与结构表征
无溶剂的空气氧化苯甲醇制备苯甲酸实验单元测试
绿色化工技术——辅酶催化的安息香制备与表征
课时目标:1. 了解酶催化反应的特点2. 掌握维生素B1催化安息香缩合的原理
8.1 辅酶催化的安息香制备与表征实验讲解
8.2 辅酶催化的安息香制备与表征实验操作
辅酶催化的安息香制备与表征实验单元测试
专题讲座三: 绿色化工
功能材料制备与性能表征——化学发光物质鲁米诺的制备及发光实验
课时目标:1. 了解鲁米诺的发光原理2. 掌握芳烃硝化的机理与基本操作3. 掌握减压条件下反应的基本操作
9.1 化学发光物质鲁米诺的制备及发光实验讲解
9.2 硝化实验操作
9.3 硝化产物重结晶实验
9.4 鲁米诺的制备及发光实验操作
化学发光物质鲁米诺的制备及发光实验单元测试
功能材料制备与性能表征——介孔材料SBA-15的制备与表征
课时目标:1. 了解介孔材料的定义、分类及用途2. 掌握液晶模板机理3. 掌握水热合成基本操作4. 了解介孔材料的常用分析表征方法
10.1 介孔材料SBA-15的制备与表征实验讲解
10.2 介孔材料SBA-15的制备与表征实验操作
介孔材料SBA-15的制备与表征实验单元测验
复配实验——固体酒精的配制与性能测试
课时目标:1. 了解复配技术2. 掌握固体酒精的配制原理和基本操作
11.1 固体酒精的配制与性能测试实验讲解
11.2 固体酒精的配制与性能测试实验操作
固体酒精的配制与性能测试实验单元测试
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预备知识
有机化学、无机化学、分析化学、仪器分析、波谱分析基础
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
1. 徐志斌,陈康成,杜云云. 绿色精细化工实验. 科学出版社.2023
2. 王捷. 精细化工实验. 中国石化出版社. 2016
2. 强亮生,王慎敏. 精细化工综合实验. 哈尔滨工业大学出版社. 2015
3. 何自强,张慧玲,刘桂艳. 精细化工实验. 化学工业出版社. 2015
4. 王巧纯. 精细化工专业实验. 化学工业出版社. 2008
常见问题
Q : 如何绘制漂亮的实验装置图和实验流程图?
A : 第一次课附件中给同学们一些常用装置的矢量图,请尽量采用矢量图进行绘制,既美观又实用;实验流程图需要大家在认真观看视频并思考后绘制,尽量简洁明了。
Q : 如何绘制规范的分子式和分子结构?
A : 推荐大家使用国产免费专业软件(Kingdraw或Indraw)绘制。
Q : 我可以发起讨论吗?
A : 只有发现问题,才能解决问题。欢迎每位同学发起讨论,但内容一定要与课程相关。严禁发布违反国家法律法规的内容和言论,也严禁进行人身攻击。