林曉輝,董 建,陳紅余,葛燕青,王曉雁,方紹杰
(泰山醫(yī)學(xué)院化工學(xué)院,山東泰安 271016)
“廠旁”實(shí)驗(yàn)
——三草酸合鐵酸鉀實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐
林曉輝,董 建,陳紅余,葛燕青,王曉雁,方紹杰
(泰山醫(yī)學(xué)院化工學(xué)院,山東泰安 271016)
將經(jīng)典無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)——三草酸合鐵(III)酸鉀設(shè)計(jì)成一個(gè)超長(zhǎng)學(xué)時(shí)的大綜合“廠旁”實(shí)驗(yàn),面向化學(xué)工程類專業(yè)高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè),對(duì)培養(yǎng)卓越化學(xué)工程師具有重要意義。除了涵蓋了大學(xué)階段所學(xué)的大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和眾多課程的理論知識(shí),該實(shí)驗(yàn)更是從生產(chǎn)廠家的角度滲透了項(xiàng)目考察、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品檢驗(yàn)、廢棄物處理等問(wèn)題,同時(shí)體現(xiàn)了綠色化、探究性、設(shè)計(jì)性。
廠旁;大綜合;卓越工程師;綠色化;探究性;設(shè)計(jì)性
教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目,是國(guó)家振興工程教育進(jìn)行的一次重大舉措,對(duì)提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進(jìn)工程教育和工程師的國(guó)際互認(rèn)具有重要意義[1]。許多教育工作者在如何進(jìn)行卓越工程師培養(yǎng)方面做了大量研究,如建設(shè)化工專業(yè)聯(lián)盟[2]、畢業(yè)設(shè)計(jì)面向企業(yè)需求[3]等,但是能夠涵蓋大量大學(xué)階段所學(xué)實(shí)驗(yàn)技能及理論的、體現(xiàn)工廠生產(chǎn)實(shí)踐的、超長(zhǎng)學(xué)時(shí)的大綜合“廠旁”實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)踐未見(jiàn)報(bào)道。
三草酸合鐵(III)酸鉀實(shí)驗(yàn)涵蓋較多無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和理論,在南開(kāi)大學(xué)[4]、上海交通大學(xué)[5]以及我校等眾多高校中開(kāi)設(shè)。該實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)、經(jīng)典,隨著新技術(shù)和新思想的發(fā)展,有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的探索、改進(jìn)、思考仍在進(jìn)行[4-6]。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較多方面的綠色化、探究性、設(shè)計(jì)性改進(jìn),同時(shí)豐富整合了該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,其理論知識(shí)除了涉及無(wú)機(jī)化學(xué)外,還涉及到了分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程,并滲透工廠生產(chǎn)模式,形成了一個(gè)大綜合化“廠旁”實(shí)驗(yàn),面向化學(xué)工程類專業(yè)高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)。本文主要以教學(xué)順序?yàn)榫€索,在實(shí)驗(yàn)綠色化探究性設(shè)計(jì)性改進(jìn)、大綜合化角度整合、工廠化生產(chǎn)模式及實(shí)驗(yàn)?zāi)K安排方面加以論述。
該部分相當(dāng)于進(jìn)廠崗前培訓(xùn)及項(xiàng)目考察。一個(gè)大綜合化實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)技能比較多,有的是多年前所學(xué),有的學(xué)習(xí)時(shí)間不長(zhǎng)但不一定學(xué)得精,有的是新問(wèn)題,有的涉及到安全問(wèn)題,有的涉及到健康問(wèn)題,因此課前必須充分預(yù)習(xí)。在本實(shí)驗(yàn)開(kāi)課之前一周左右的時(shí)間,布置學(xué)生書寫預(yù)習(xí)報(bào)告與本實(shí)驗(yàn)的設(shè)想,并指出具體的要求與問(wèn)題。
(1)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),不能局限于實(shí)驗(yàn)教材,要充分理解教材內(nèi)容,要翻閱過(guò)往教材或同類教材,利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等,盡量避免對(duì)知識(shí)似是而非、囫圇吞棗。
(2)明確集熱式恒溫水浴加熱磁力攪拌器的使用注意事項(xiàng)及適用范圍。
(3)回流裝置的用途及注意事項(xiàng)。
(4)熟悉不同尾氣的吸收裝置。
(5)析出晶體的常用操作。
(6)物料衡算的基本原理。
(7)指出實(shí)驗(yàn)中哪些部分體現(xiàn)了沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)、配位平衡、電離平衡。
(8)確定產(chǎn)品組成的方法。
(9)原子吸收法測(cè)定鐵含量的原理和方法。
(10)氧化還原滴定法的原理及注意事項(xiàng)。
(12)熱重分析法的原理及使用注意事項(xiàng)。
(13)離子交換柱的使用方法。
(14)紅外光譜檢測(cè)的注意事項(xiàng),并分析三草酸合鐵(III)酸鉀的特征吸收峰以及有無(wú)結(jié)晶水的譜圖差別。
(15)晶體結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法。
(16)廢棄物的處理方法。
(17)產(chǎn)品的用途。
該模塊相當(dāng)于廠家的項(xiàng)目設(shè)計(jì)及設(shè)備的購(gòu)置、安裝、調(diào)試及原料的購(gòu)置、檢測(cè)等工作。該實(shí)驗(yàn)方法較多,無(wú)論哪種方法所涉儀器藥品都較多,許多材料需要學(xué)生自己領(lǐng)取、整理、清洗,實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)也有多個(gè)。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手之前要求學(xué)生從現(xiàn)有技術(shù)水平、儀器設(shè)備、原料價(jià)格、環(huán)保問(wèn)題以及教育功能等角度理解教材中提供的制備方法的優(yōu)缺點(diǎn),要明確將要用到哪些試劑、設(shè)備,哪一步到哪里去做。在這一模塊里,教師需要講解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、基本過(guò)程、注意事項(xiàng)、基本要求等諸多內(nèi)容,同時(shí)要評(píng)判預(yù)習(xí)報(bào)告,課時(shí)定為3學(xué)時(shí)。
從工廠化和教育功能的角度,本實(shí)驗(yàn)選擇三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成路線如下:由廢舊鐵屑出發(fā)制備硫酸亞鐵,之后加入硫酸銨形成硫酸亞鐵銨(摩爾鹽),硫酸亞鐵銨與草酸反應(yīng)生成草酸亞鐵,再加入草酸鉀與雙氧水即可得到三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀。
該制備過(guò)程基本操作多,涉及化學(xué)原理較多,時(shí)間長(zhǎng),內(nèi)含綠色化改進(jìn)、科學(xué)探究過(guò)程,所以分成2個(gè)模塊。第一模塊為摩爾鹽的制備,第二模塊為三草酸合鐵(III)酸鉀的制備。每一模塊均為4學(xué)時(shí)。
3.1 由廢鐵屑制備摩爾鹽
圖1為摩爾鹽制備模塊的主要操作流程。

圖1 摩爾鹽制備流程圖
反應(yīng)方程式如下:

本模塊的改進(jìn)主要集中在硫酸亞鐵的制備裝置上。傳統(tǒng)教材中硫酸亞鐵的制備體系是敞開(kāi)的,產(chǎn)生的所有氣體都擴(kuò)散到大氣中,同時(shí)需要間歇補(bǔ)充水分,并用玻璃棒不時(shí)攪動(dòng),因此存在較多的問(wèn)題,例如氣體產(chǎn)物的任意排放、反應(yīng)體系的溫度難以準(zhǔn)確控制、耗費(fèi)勞動(dòng)力等。問(wèn)題最大的是氣體產(chǎn)物的任意排放。產(chǎn)物中主要?dú)怏w是氫氣,同時(shí)還混有一些硫化氫、磷化氫等氣體。氫氣是許多科學(xué)家絞盡腦汁研究的清潔能源[710],任意的排空相當(dāng)于浪費(fèi),同時(shí)它的易燃易爆性也帶來(lái)很大的安全隱患。硫化氫、磷化氫都是劇毒氣體[911],任意的排放都是對(duì)操作人員和環(huán)境的侵害。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置見(jiàn)圖2。
本裝置中加熱裝置為集熱式恒溫水浴加熱磁力攪拌器,三通管及干燥管為經(jīng)過(guò)研究后定做的玻璃儀器。干燥管內(nèi)裝活性炭顆粒負(fù)載的硼氫化鉀,氣體吸收瓶?jī)?nèi)裝前期除油用氫氧化鈉廢液,吸收瓶出口連接普通氣球。本裝置的使用相對(duì)充分地體現(xiàn)了綠色化學(xué)原則:

圖2 硫酸亞鐵制備裝置圖
(1)相對(duì)密封且?guī)в形矚馕盏难b置減少了環(huán)境污染及對(duì)操作人員健康的危害,也降低了易燃易爆的安全隱患,同時(shí)給對(duì)氫氣能源的充分回收及利用帶來(lái)了希望。當(dāng)然,利用活性炭負(fù)載硼氫化鉀對(duì)氫氣的吸收的實(shí)際意義并不明顯,因?yàn)槌何鼩淠壳霸谑澜缟隙际请y題,在這里的使用主要在于教育意義,引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注并不斷完善氫能的利用問(wèn)題。
(2)集熱式恒溫水浴加熱及溫度計(jì)使體系溫度準(zhǔn)確可控。
(3)磁力攪拌省去了玻璃棒手動(dòng)攪拌;相對(duì)密封的裝置省去了間歇加水的操作。
(4)本實(shí)驗(yàn)裝置的意外收獲之處在于磁力攪拌子對(duì)鐵屑的吸附。這樣在反應(yīng)時(shí)疏松的吸附結(jié)構(gòu)加速了反應(yīng)接觸面積,進(jìn)而加速了反應(yīng)進(jìn)程,反應(yīng)結(jié)束后剩余的鐵屑吸附在攪拌子上,直接稱量攪拌子的質(zhì)量變化,即可得到鐵屑的剩余量,進(jìn)而算出下一步所需硫酸銨的量,同時(shí)也加速了熱過(guò)濾進(jìn)程。
3.2 三草酸合鐵(III)酸鉀的制備
三草酸合鐵(III)酸鉀制備模塊的主要操作流程見(jiàn)圖3。

圖3 三草酸合鐵(III)酸鉀制備流程圖
反應(yīng)方程式如下:

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生所制備的最終產(chǎn)品不甚理想,如雜質(zhì)較多、顏色發(fā)黃,晶粒顆粒度小等,究其原因是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的影響因素很多,諸如加料多少、加料速度、加料順序、酸堿環(huán)境、加熱溫度等。告訴學(xué)生最優(yōu)制備條件固然重要,但是指導(dǎo)學(xué)生去探究最優(yōu)條件更有意義。由于課時(shí)有限,我們?cè)O(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)是通過(guò)分組協(xié)作方式完成的。分組協(xié)作的方式是指一個(gè)班級(jí)內(nèi)分成不同的實(shí)驗(yàn)小組,不同小組采用不同的反應(yīng)條件,最后各組數(shù)據(jù)資源共享,最終總結(jié)出最佳條件,同時(shí)產(chǎn)品也是資源共享,這樣在實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)判上避免了“以成敗論英雄”的偏見(jiàn)。
3.2.1 探究雙氧水滴加速度對(duì)產(chǎn)率的影響
在雙氧水氧化過(guò)程中,雙氧水滴加速度的快慢對(duì)結(jié)果影響很大。從理論上講,若加入速度太慢,體系中雙氧水濃度一直偏低,氧化過(guò)程較長(zhǎng);若太快則會(huì)因局部過(guò)濃,造成部分雙氧水分解,氧化不完全。雙氧水滴加速度的答案由學(xué)生分組協(xié)作來(lái)探究。我們安排由5組學(xué)生分別按5min、10min、15min、20min、25min的時(shí)間滴加完成,觀察記錄現(xiàn)象,并粗略計(jì)算生成氫氧化鐵沉淀的質(zhì)量。
3.2.2 探究酸溶溫度對(duì)產(chǎn)率的影響
在使用草酸溶解沉淀時(shí),溫度過(guò)低不利于溶解過(guò)程,溫度過(guò)高容易引起副反應(yīng),安排7組學(xué)生分別在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃溫度下進(jìn)行反應(yīng)觀察記錄現(xiàn)象,并計(jì)算產(chǎn)率。
3.2.3 探究酸溶pH值對(duì)產(chǎn)率的影響
pH值由加入草酸的量決定,而草酸的量在原教材中是固定的,這本身就不科學(xué)。學(xué)生按同樣的要求做實(shí)驗(yàn),但是實(shí)驗(yàn)中卻存在大量人為因素,造成不同組的學(xué)生實(shí)際所需草酸量并不相同。到底加入多少草酸,應(yīng)該由一個(gè)合理的pH值來(lái)確定。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室pH計(jì)較少,所以安排了4組學(xué)生進(jìn)行pH值分別為2、3、4、5的實(shí)驗(yàn),并觀察記錄現(xiàn)象,計(jì)算產(chǎn)率。
3.2.4 探究結(jié)晶方式對(duì)產(chǎn)率及結(jié)晶效果的影響
借鑒姜述芹[5]和盧季紅[12]的做法,我們安排7組學(xué)生分別采用7種不同的結(jié)晶方式:A避光自然風(fēng)干結(jié)晶;B濃縮自然結(jié)晶;C不濃縮加乙醇結(jié)晶;D濃縮后放入裝有濃硫酸的干燥器中結(jié)晶;E濃縮后放入裝有變色硅膠的干燥器中結(jié)晶;F濃縮后放入裝有無(wú)水氯化鈣的干燥器中結(jié)晶;G濃縮后加入4A分子篩結(jié)晶。觀察、記錄現(xiàn)象并計(jì)算產(chǎn)率。
該模塊相當(dāng)于廠家的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)工作。產(chǎn)品質(zhì)量的好壞不僅要檢測(cè)宏觀的理化指標(biāo),準(zhǔn)確的化學(xué)結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)才更有說(shuō)服力。本模塊實(shí)驗(yàn)綜合性很強(qiáng),不僅用到大量的基本操作和理論知識(shí),同時(shí)要使用到不少貴重儀器(往往在不同的地點(diǎn)),所以本模塊的實(shí)驗(yàn)順序可以結(jié)合貴重儀器使用情況進(jìn)行調(diào)整。
(1)化學(xué)式的確定(4學(xué)時(shí))。高錳酸鉀滴定草酸根的含量;原子吸收光譜測(cè)定鐵含量;熱重分析測(cè)定結(jié)晶水含量。
(2)化學(xué)式的驗(yàn)證(4學(xué)時(shí))。測(cè)定配離子的電荷數(shù),借鑒胡鍇[13]的一些先進(jìn)做法,采用間接法測(cè)定配離子的電荷數(shù);判定組成離子所處的內(nèi)外界,借鑒秦建芳[14]的一些先進(jìn)做法,采用對(duì)照實(shí)驗(yàn)法判定鉀離子、草酸根離子、鐵離子是處于配合物的內(nèi)界還是外界。
(3)化學(xué)式的光譜驗(yàn)證(4學(xué)時(shí))。紅外光譜的檢測(cè),實(shí)行小型探究性實(shí)驗(yàn)。全班分為2組,一組做水合樣品,另一組做脫結(jié)晶水樣品,實(shí)行數(shù)據(jù)共享,分析異同;晶體結(jié)構(gòu)的檢測(cè),由于XRD儀器的貴重性及對(duì)晶體樣品的要求較高,只選擇結(jié)晶最好的2組樣品進(jìn)行檢測(cè),最后數(shù)據(jù)共享。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)的廢棄物一般被要求放在指定位置,然后就與學(xué)生無(wú)關(guān)了,而工廠的廢棄物則必須要由工廠處理。現(xiàn)今眾多企業(yè)廢棄物亂排放,也許和做學(xué)生時(shí)沒(méi)有被訓(xùn)練如何處理廢棄物有關(guān)。廠旁性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)必須要有實(shí)驗(yàn)廢棄物如何處理這一環(huán)節(jié)。工廠產(chǎn)品的銷售與生存有關(guān),能不能銷售出去,與產(chǎn)品的現(xiàn)有用途和未來(lái)用途有關(guān)。開(kāi)設(shè)三草酸合鐵(III)酸鉀實(shí)驗(yàn),是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫嘏嘤?xùn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)精神,并且該物質(zhì)有非常重要的用途和許多待開(kāi)發(fā)的用途。不管是廢棄物的處理還是產(chǎn)品的用途,都是開(kāi)放性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),都有利于充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采用”教師引導(dǎo)—學(xué)生主導(dǎo)—教學(xué)互動(dòng)”的模式[15]。該模塊課時(shí)為4學(xué)時(shí)。
5.1 廢棄物處理實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)的廢棄物,并按有無(wú)循環(huán)利用價(jià)值分類,對(duì)有價(jià)值循環(huán)利用的,設(shè)計(jì)回收方式,對(duì)無(wú)價(jià)值循環(huán)利用的,設(shè)計(jì)丟棄方式,經(jīng)教師批準(zhǔn)后,主要由學(xué)生進(jìn)行操作。學(xué)生操作過(guò)程中遇有問(wèn)題,教師及時(shí)指導(dǎo)。
5.2 產(chǎn)品的用途
三草酸合鐵(III)酸鉀是一種經(jīng)典光敏劑,常用作化學(xué)光量計(jì),是制備某些負(fù)載活性鐵催化劑的主要原料。由于實(shí)驗(yàn)條件限制,能做的用途性實(shí)驗(yàn)有限,主要是利用經(jīng)典的顯色實(shí)驗(yàn)來(lái)體會(huì)它的光敏性。反應(yīng)方程式如下:

引導(dǎo)學(xué)生利用反應(yīng)原理,結(jié)合各物質(zhì)的顏色特點(diǎn),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟,并根據(jù)自己的意愿,設(shè)計(jì)出自己喜歡的字或圖案,附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。
該模塊相當(dāng)于廠家的生產(chǎn)技術(shù)總結(jié),在綜合化“廠旁”實(shí)驗(yàn)中是很有必要的。在做一般學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生往往進(jìn)度不一,做完自己的實(shí)驗(yàn)后,陸續(xù)離開(kāi),幾乎沒(méi)有總結(jié)討論的過(guò)程,造成很多學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后看著教材能“知其然”,不看教材則什么也不知,更談不上“知其所以然”了。
我們專門拿出3學(xué)時(shí)來(lái)完成這一模塊。教師鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言,同時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)點(diǎn)評(píng),答疑解惑,最后強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫有兩大要求:一是實(shí)驗(yàn)報(bào)告按照科研論文格式書寫;二是以工廠技術(shù)負(fù)責(zé)人的身份寫一篇三草酸合鐵(III)酸鉀生產(chǎn)的可行性報(bào)告,附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告后面。
整個(gè)大綜合“廠旁”實(shí)驗(yàn)涵蓋無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程的理論及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能,內(nèi)含綠色化、探究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)流程參照工廠生產(chǎn)化模式,共有30學(xué)時(shí),面向高年級(jí)學(xué)生在獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)周開(kāi)設(shè)。在實(shí)驗(yàn)周里,學(xué)生白天在實(shí)驗(yàn)室,晚上預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)、整理、討論,整個(gè)過(guò)程充滿了對(duì)大學(xué)前半段所學(xué)較多課程的回顧提高與靈活運(yùn)用,對(duì)工廠生活有了初步的認(rèn)識(shí),也相當(dāng)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的演練,提高了化工職業(yè)素養(yǎng),為實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、工廠工作與研究,為成為一名化工領(lǐng)域的卓越工程師打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(References)
[1]林健.面向世界培養(yǎng)卓越工程師[J].高等工程教育研究,2012(2):1-15.
[2]吳元欣,王存文,喻發(fā)全,等.建設(shè)化工專業(yè)聯(lián)盟 促進(jìn)卓越工程師培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014,31(3):9-11.
[3]張社榮,崔激.面向企業(yè)需求的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(7):14-17.
[4]程春英.硫酸亞鐵銨制備三草酸合鐵酸鉀的思考[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2009(6):62-63.
[5]姜述芹,陳虹錦,梁竹梅,等.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀制備實(shí)驗(yàn)探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(10):1194-1196.
[6]陳小利,崔華莉,李平,等.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備實(shí)驗(yàn)的探索與改進(jìn)[J].廣州化工,2011,39(11):148-150.
[7]Chu C F,Ebie Y,Xu K Q,et al.Characterization of Microbial Community in the Two-stage Process for Hydrogen and Methane Production from Food Waste[J].Int J Hydrogen Energy,2010,35(15):8253-8261.
[8]Requies J,Güemez M B,Perez Gil S,et al.Natural and Synthetic Iron Oxides for Hydrogen Storage and Purification[J].J Mater Sci,2013,48:4813-4822.
[9]Nilima S Chaudhari,Ashwini P Bhirud,Ravindra S Sonawane,et al.Ecofriendly Hydrogen Production from Abundant Hydrogen Sulfide Using Solar Light-driven Hierarchical Nanostructured ZIn2S4Photocatalyst[J].Green Chemistry,2011,13:2500-2506.
[10]Ashwini P Bhirud,Shivaram D Sathaye,Rupali P Waichal,et al.An Eco-friendly,Highly Stable and Efficient Nanostructured ptype N-doped ZnO Photocatalyst for Environmentally Benign Solar Hydrogen Production[J].Green Chemistry,2012,14:2790-2798.
[11]Mei Xue,Ramesh Chitrakar,Kohji Sakane,et al.Screening of Adsorbents for Removal of H2S at Room Temperature[J].Green Chemistry,2003,5:529-534.
[12]盧季紅,高翔,胡興龍,等.無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)三草酸合鐵(III)酸鉀制備的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J].教育文化論壇,2011(1):90-92.
[13]胡鍇,陶海燕,劉欲文,等.三草酸合鐵酸鉀中配離子電荷測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn)[J].大學(xué)化學(xué),2013,28(2):57-59.
[14]秦建芳,馬會(huì)宣.三草酸合鐵(Ⅲ )酸鉀的制備、組成測(cè)定和性質(zhì)研究[J].應(yīng)用化工,2011,40(4):606-608.
[15]陶春元,喻國(guó)貞,曹小華,等.大學(xué)化學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(6):182-184,199.
Design and practice of“beside factory”experiment:Taking Potassium Ferrioxalate as an example
Lin Xiaohui,Dong Jian,Chen Hongyu,Ge Yanqing,Wang Xiaoyan,F(xiàn)ang Shaojie
(College of Chemical Engineering,Taishan Medical University,Taian 271016,China)
The classic inorganic chemistry experiment of Potassium Ferrioxalate(Ⅲ)is integrated into a large comprehensive“beside factory”experiment which demands long class hours,and is established for the chemical engineering major seniors,which is of great significance to the cultivation of outstanding engineers.Besides covering a lot of chemical experiment skills and theoretical knowledge of huge range of course,the experiment penetrates many items such as investigation of project,designing of project,production process,production test,waste treatment from a factory viewpoint,and it embodies greening,exploring,designing meanwhile.The“beside factory”experiment not only makes the students consolidating and improving a lot of chemical experiments skills and theoretical knowledge,but also is beneficial to cultivate students’professional quality of chemical engineering and the scientific research consciousness,which can lay the foundation for production practice and graduation project and accomplish the transform from the students to the outstanding engineers successfully.
beside factory;large comprehension;outstanding engineer;greening;exploring;designing
G642.423
A
1002-4956(2015)3-0203-04
2014-08-15 修改日期:2014-09-27
山東省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于PBL的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)化學(xué)類基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)模式研究”(2013GG172);2013年山東省高等醫(yī)學(xué)教育研究中心項(xiàng)目“中外合作辦學(xué)醫(yī)學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課程(以醫(yī)用化學(xué)為例)BLearning教學(xué)研究”;2012年泰山醫(yī)學(xué)院大學(xué)生科研基金項(xiàng)目;2013年泰山醫(yī)學(xué)院教育教學(xué)研究課題“改良PBL教學(xué)法在大綜合實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用研究”
林曉輝(1974—),男,山東泰安,碩士,講師,研究方向?yàn)榫?xì)化學(xué)品的綠色化合成,有機(jī)化學(xué)、合成化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)等理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué).
E-mail:xhlin@tsmc.edu.cn