水文地球化学（642005）实验教学大纲
01．教学单位名称：环境与资源学院
02．实验中心名称：水利工程与地下水实验教学中心
03．课程名称：水文地球化学
04．课程代码：642005
05．课程类别：学科基础课
06．课程性质：必修
07．课程学时：64学时，其中含实验10学时
08．课程学分：4
09．面向专业：地下水科学与工程
10．实验课程的教学任务、要求和教学目的
教学任务
通过水文地球化学实验教学环节，使学生进一步掌握水文地球化学基本理论知识,掌握基本实验方法及相关仪器设备操作,提高学生实验技能、培养观察实验现象和利用水文地球化学基本理论分析解决实际水文地球化学问题的能力。
教学要求
（1）掌握水化学实验技能及常用分析仪器和主要设备的使用方法；
（2）通过实验，加深和巩固水文地球化学课堂讲授的相关基础理论和基本知识；
（3）学会运用水文地球化学的研究方法，合理设计实验，合理解释水化学成分演变的各种现象，正解分析水化学演化机理；
（4）培养学生进行水文地球化学基本实验、综合实验和创造性实验的动手能力；
（5）学会对实验数据进行处理和计算，编写实验报告。
教学目的
通过开展水文地球化学实验，使学生进一步巩固和深化对难溶矿物溶解-沉淀平衡、酸碱平衡、浅层地下水水化学特征的渗入成因机理等水文地球化学基本理论的理解，提高学生运用水文地球化学基本理论分析水文地球化学现象、解决实际水文地球化学问题的能力。
11．学生应掌握的实验技术及实验能力
（1）熟练掌握分析天平的使用，滴定分析的基本操作；
（2）掌握常规仪器（酸度计、电导仪、溶氧仪、分光光度计、原子吸收、离子色谱等）的使用；
（3）能够运用水文地球化学基本理论准确解释和分析水文地球化学实验现象；
（4）独立完成水文地球化学研究有关的实验设计方案，水化学常规组分测试、实验数据整理、分析及实验报告编制。
12．开设实验项目
开设实验项目一览表
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实验项目编号
|
实验项目名称
|
实验类型
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实验性质
|
实验学时
|
每组人数
|
首次开出年月
|
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64200501
|
岩矿水解实验
|
验证性
|
必做
|
2
|
1
|
200109
|
|
64200502
|
水中碳酸平衡与pH关系测定实验
|
验证性
|
必做
|
2
|
1
|
200109
|
|
64200503
|
溶滤实验
|
验证性
|
必做
|
2
|
1
|
200109
|
|
64200504
|
水文地球化学综合实验
|
综合性
|
必做
|
4
|
2
|
201409
|
13．实验教材或指导书或主要参考资料
黄君礼编，水分析化学（第三版），中国建筑工业出版社，2008.02
董维红，水文地球化学实验，自编，2014年。
14．考核要求、考核方式及成绩评定标准
考核要求：掌握实验内容和基本操作，会应用水文地球化学基本理论分析实验现象；会自主设计实验并完成实验内容，分析、解决实际水文地球化学问题
考核方式：根据实验过程中学生的实验操作规范性、实验记录的规范性；实验结果的合理性；实验报告中实验内容的完整性、对实验现象、实验结果分析的准确性评定分数
成绩评定标准：
（1）实验操作规范，严格遵守仪器操作规程 （20%）
（2）如实记录实验数据 （5%）
（3）认真观察和分析现象，独立分析实验结果（30%）
（4）实验报告中图表清晰、字迹工整 （5%）
（5）实验报告中原始数据齐全、数据处理准确、讨论和分析问题简明扼要、表达清楚。（40%）
15．执笔人
董维红 副教授
16．制定日期
20141015
17．审核人
鲍新华 副教授
18．审核日期
20141020
19．学院审定程序说明
由地下水科学与工程系制定，系主任审核；经学院教学委员会审核批准。
20．学院审定日期
20141024
水文地球化学（642005)实验项目卡1
|
1
|
课程名称
|
水文地球化学
|
|
2
|
课程编号
|
642005
|
|
3
|
实验项目名称
|
岩矿水解实验
|
|
4
|
实验项目编号
|
64200501
|
|
5
|
网络实验
|
0
|
|
6
|
每组人数
|
1
|
|
7
|
计划学时数
|
2
|
|
8
|
实验性质
|
必做
|
|
9
|
实验目的
|
掌握不同岩石和矿物溶解作用对地下水pH值的影响
|
|
10
|
实验内容
|
（1）不同矿物水解对pH值的影响；
（2）同一矿物不同时间水解时pH值的变化；
（3）同一矿物不同浓度水解时pH值的变化。
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11
|
实验原理
|
水中的H+和OH-同岩石矿物中的元素（离子）之间相互作用（水解作用）生成一定量的酸和碱，从而改变溶液的酸碱性。当水与其围岩相互作用，必将引起水中氢离子浓度的变化。
|
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□；2.验证性√；3.综合性□；4.设计性□；5.研究性□。
|
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
|
14
|
实验仪器设备
|
烧杯、玻璃棒、台式天平、pH酸度计
|
|
15
|
实验套数
|
30套
|
|
16
|
开出时间
|
200109
|
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
|
19
|
实验单位名称
|
水利工程与地下水实验教学中心
|
|
20
|
实验中心编号
|
|
|
21
|
实验地名称
|
水分析化学实验室、水化学综合实验室
|
|
22
|
实验地编号
|
前卫北区理化楼275、170
|
|
23
|
一次性材料品名
|
花岗岩粉未，碳酸钙，硫酸铜，氯化钠，硝酸钾，醋酸铅，手套，鞋套，蒸馏水，滤纸，硫酸铅纸，pH试纸，A4打印纸
|
|
24
|
一次性材料
|
5元
|
|
25
|
面向专业
|
地下水科学与工程
|
|
26
|
实验项目卡制定人
|
董维红
|
|
27
|
实验项目卡审核人
|
苏小四
|
水文地球化学（642005)实验项目卡2
|
1
|
课程名称
|
水文地球化学
|
|
2
|
课程编号
|
642005
|
|
3
|
实验项目名称
|
水中碳酸平衡与pH关系测定实验
|
|
4
|
实验项目编号
|
64200502
|
|
5
|
网络实验
|
0
|
|
6
|
每组人数
|
1
|
|
7
|
计划学时数
|
2
|
|
8
|
实验性质
|
必做
|
|
9
|
实验目的
|
加深理解水中CO2存在形式及三种碳酸相存在形式随pH变化的分布规律及CO2对水环境的重要影响
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10
|
实验内容
|
配制不同pH值的水溶液，分别测定三种碳酸形式（H2CO3*、HCO3-及CO32-）在不同pH溶液中的浓度。
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11
|
实验原理
|
水中氢离子的浓度（活度）决定了天然水中碳酸离解及其存在形式。
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12
|
实验类型
|
1.演示性□；2.验证性√；3.综合性□；4.设计性□；5.研究性□。
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|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
|
14
|
实验仪器设备
|
酸度计，酸式滴定管，50ml烧杯
|
|
15
|
实验套数
|
30套
|
|
16
|
开出时间
|
200109
|
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
|
19
|
实验单位名称
|
水利工程与地下水实验教学中心
|
|
20
|
实验中心编号
|
|
|
21
|
实验地名称
|
水分析化学实验室、水化学综合实验室
|
|
22
|
实验地编号
|
前卫北区理化楼275、170
|
|
23
|
一次性材料品名
|
酚酞指示剂，溴甲酚绿－甲基红指示剂，盐酸，手套，蒸馏水，滤纸，鞋套，硫酸铅纸，pH试纸，A4打印纸
|
|
24
|
一次性材料
|
10元
|
|
25
|
面向专业
|
地下水科学与工程
|
|
26
|
实验项目卡制定人
|
董维红
|
|
27
|
实验项目卡审核人
|
苏小四
|
水文地球化学（642005)实验项目卡3
|
1
|
课程名称
|
水文地球化学
|
|
2
|
课程编号
|
642005
|
|
3
|
实验项目名称
|
溶滤实验
|
|
4
|
实验项目编号
|
64200503
|
|
5
|
网络实验
|
0
|
|
6
|
每组人数
|
1
|
|
7
|
计划学时数
|
2
|
|
8
|
实验性质
|
必做
|
|
9
|
实验目的
|
学会水中几种主要离子的分析方法，熟悉和掌握水质分析资料的整理过程，确定水化学类型，初步解释浅层地下水水化学成分形成条件及过程。
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|
10
|
实验内容
|
（1）溶滤水的制备；
（2）水中主要离子测定；
（3）对比分析溶滤前后水化学成分的差异及其成因。
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11
|
实验原理
|
大气降水、地表水及农业灌溉水等在经过包气带土层向地下水渗透补给以及地下水在含水层中运动时均与周围的介质发生水岩相互作用，从而使岩（土）中的易溶盐类进入地下水中构成了地下水中主要的化学成分。
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12
|
实验类型
|
1.演示性□；2.验证性√；3.综合性□；4.设计性□；5.研究性□。
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13
|
实验者层次
|
本科生
|
|
14
|
实验仪器设备
|
溶滤装置（有机玻璃柱、供水及接收瓶），酸度计；玻璃仪器、原子吸收、离子色谱仪。
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|
15
|
实验套数
|
30套（原子吸收、离子色谱仪除外）
|
|
16
|
开出时间
|
200109
|
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
|
19
|
实验单位名称
|
水利工程与地下水实验教学中心
|
|
20
|
实验中心编号
|
|
|
21
|
实验地名称
|
水分析化学实验室、水化学综合实验室
|
|
22
|
实验地编号
|
前卫北区理化楼275、170
|
|
23
|
一次性材料品名
|
酚酞指示剂，溴甲酚绿－甲基红指示剂，甲基橙指示剂，盐酸，钙指示剂，硝酸银溶液，氢氧化钠，手套，蒸馏水，滤纸，鞋套，pH试纸，A4打印纸等
|
|
24
|
一次性材料
|
10元
|
|
25
|
面向专业
|
地下水科学与工程
|
|
26
|
实验项目卡制定人
|
董维红
|
|
27
|
实验项目卡审核人
|
苏小四
|
水文地球化学（642005)实验项目卡4
|
1
|
课程名称
|
水文地球化学
|
|
2
|
课程编号
|
642005
|
|
3
|
实验项目名称
|
水文地球化学综合实验
|
|
4
|
实验项目编号
|
64200504
|
|
5
|
网络实验
|
0
|
|
6
|
每组人数
|
2
|
|
7
|
计划学时数
|
4
|
|
8
|
实验性质
|
必做
|
|
9
|
实验目的
|
进一步训练学生的实验操作技能，培养学生独立工作，综合分析与解决水文地球化学问题的能力。
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|
10
|
实验内容
|
对实验中心地下水长期观测试验场（朝阳校区）地下水进行水环境调查，监测地下水位，采集水样，分析水化学成分，根据实验结果，填写水质报告单，确定水化学类型，分析地下水水化学成分特征及其影响因素，自选一种水质评价方法对地下水进行水质评价。
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|
11
|
实验原理
|
浅层地下水化学成分的形成主要受大气降水入渗补给过程中水岩相互作用的影响。
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12
|
实验类型
|
1.演示性□；2.验证性□；3.综合性√；4.设计性□；5.研究性□。
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13
|
实验者层次
|
本科生
|
|
14
|
实验仪器设备
|
地下水位测定仪、地下水采样器、分光光度计，火焰分光光度计，酸度计，溶氧仪，分析天平，滴定操作装置，烧杯等。
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|
15
|
实验套数
|
10套（分光光度计、火焰分光光度计除外）
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16
|
开出时间
|
200109
|
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
|
19
|
实验单位名称
|
水利工程与地下水实验教学中心
|
|
20
|
实验中心编号
|
|
|
21
|
实验地名称
|
水分析化学实验室、水化学综合实验室
|
|
22
|
实验地编号
|
前卫北区理化楼275、170
|
|
23
|
一次性材料品名
|
酚酞指示剂，溴甲酚绿－甲基红指示剂，甲基橙指示剂，盐酸，钙指示剂，铬酸钾指示剂，硝酸银溶液，氢氧化钠，手套，蒸馏水，滤纸，鞋套，硫酸铅纸，pH试纸，A4打印纸等
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24
|
一次性材料
|
20元
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25
|
面向专业
|
地下水科学与工程
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26
|
实验项目卡制定人
|
董维红
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27
|
实验项目卡审核人
|
苏小四
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