定 價:49 元
叢書名:普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
- 作者:徐偉亮主編
- 出版時間:2017/7/1
- ISBN:9787030276742
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:O6-3
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
全書共4章,包括緒論、基礎化學實驗知識、化學實驗基本操作和化學實驗,內容涵蓋無機化學、分析化學和有機化學實驗,書后有參考文獻和附錄。《基礎化學實驗(第2版)》淡化二級學科實驗的特點,以化學基本操作和技能的訓練為主線,以具體實驗為載體,培養(yǎng)學生的動手能力,并逐步鍛煉學生進行綜合實驗的能力。全書實驗安排由淺入深,由易到難。在實驗內容的選擇上,既有反映基礎化學實驗知識和基本操作的實驗,也有反映現(xiàn)代化學新進展、新技術的實驗。
《基礎化學實驗(第2版)》適合綜合性大學和師范大學化學、應用化學、化工、精細化工、材料、化學生物學專業(yè)以及對化學要求較高的專業(yè)使用,也可供有關專業(yè)實驗室研究人員參考。
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本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書是在國家理科人才培養(yǎng)基地“十五”建設規(guī)劃出版的《基礎化學實驗》(科學出版社,2005)基礎上,經過精心修改、充實、提高編寫而成的。
實驗教學應與理論教學緊密結合,形成適應學科特點及自身系統(tǒng)性和科學性的、完整的實驗課程體系;應科學地設置實驗項目,使實驗指導能順利進行,使實驗室建設與現(xiàn)實的財力、物力、人力配套;應注重學生實驗技能以及綜合分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力培養(yǎng),使學生成為具有創(chuàng)新精神、科學作風和較高綜合素質的人才。
根據(jù)以上對化學實驗教學的要求,以及兄弟院校使用本書第一版的反饋意見和教學體會,對本書第一版進行了修訂,并突出以下幾點:
。1)為學生提供豐富的化學實驗知識。受過高等化學教育的學生應該掌握豐富的化學實驗知識,只有掌握這些知識才能制訂實驗方案、選擇實驗條件、分析和解決實驗中出現(xiàn)的問題,并克服實驗中的各種困難,完成實驗。
。2)訓練學生掌握熟練的基本操作。選擇通用性強、實驗材料易得、經濟、安全和污染小的合適實驗,達到訓練基本操作與技能并獲得實驗知識的目的。
。3)培養(yǎng)學生良好的實驗習慣和分析數(shù)據(jù)的能力。
因此,本書有如下特點:①有利于不同專業(yè)、不同層次、不同基礎的學生選修;②實驗知識與技能循序漸進地提高,有利于學生打下良好的實驗技能基礎,提高實驗技能訓練的科學性,適應學科發(fā)展;③有利于化學不同分支的實驗知識和技能的融合;④突出綜合實驗,有利于培養(yǎng)學生實驗思維的創(chuàng)新性;⑤有利于實驗室綜合利用,科學地進行實驗室建設。
“微波化學”是一門新興的前沿交叉的應用技術,微波在化學中的應用日益廣泛,已經滲透到化學的各分支領域。微波輻射常壓化學反應技術的實驗結果確切、可靠,實驗操作簡便。目前進行微波化學反應也有了較為完備的實驗室反應裝置。因此,本書結合微波化學的最新發(fā)展,對“微波化學”原理和微波化學實驗技術做了介紹,并增加了幾個由科研項目轉化而成的微波化學實驗。
在實驗項目和內容的選擇上,本書所選實驗均可重復和驗證,因此重現(xiàn)性高,一般都能得到較好的結果,避免了過去有些實驗內容一味拔高、標新立異(對培養(yǎng)學生意義不大)、偏難、偏深、教學性不強、偏離現(xiàn)實的實驗室條件等問題。
本書在實驗次序編排上體現(xiàn)了基本操作和技能訓練循序漸進的原則。實驗次序編排中,基本操作和技能訓練都有兩三次重復。
本書共90個實驗。對于化學類專業(yè),其中約80%的實驗為必做實驗,20%為選做實驗。對于非化學類專業(yè)可選“化學實驗基本操作訓練”中的實驗。
目錄
第二版前言
第一版前言
第1章 緒論 1
1.1 基礎化學實驗的意義、目的和要求 1
1.1.1 基礎化學實驗的意義 1
1.1.2 基礎化學實驗的目的 1
1.1.3 基礎化學實驗的要求 2
1.2 化學實驗室的安全和環(huán)保規(guī)則 2
1.2.1 化學實驗室的安全規(guī)則 3
1.2.2 化學實驗室消防和意外事故處理規(guī)則 3
1.2.3 實驗室環(huán)保(三廢處理)規(guī)則 4
1.3 實驗數(shù)據(jù)處理方法 5
1.3.1 實驗數(shù)據(jù)記錄與有效數(shù)字 5
1.3.2 誤差來源和提高分析結果準確度的方法 6
1.3.3 準確度和精密度 9
1.3.4 實驗數(shù)據(jù)作圖處理法 10
1.4 實驗報告的撰寫要求 11
1.4.1 撰寫實驗報告的意義 11
1.4.2 實驗報告一般格式要求 12
1.4.3 實驗報告示例 13
第2章 基礎化學實驗知識 14
2.1 化學試劑與化學藥品 14
2.1.1 化學試劑的分類、規(guī)格和存取 14
2.1.2 化學試劑溶液配制的一般方法 17
2.2 試紙、指示劑和濾紙 17
2.2.1 試紙 17
2.2.2 指示劑 18
2.2.3 濾紙 22
2.3 常用溶劑與溶液 24
2.3.1 純水的概念 24
2.3.2 水的純化方法 25
2.3.3 超純水的制備方法 27
2.3.4 有機溶劑 28
2.4 常用玻璃器皿 31
2.4.1 儀器的洗滌與干燥 31
2.4.2 化學實驗常用玻璃儀器的種類及使用方法簡介 34
2.4.3 化學實驗常用輔助儀器、用具的種類及使用方法簡介 41
2.5 實驗室常用氣體 47
2.5.1 常見氣體的種類和性質 47
2.5.2 氣體鋼瓶的標識及使用 51
2.5.3 減壓閥的工作原理及使用方法 51
2.5.4 氣體鋼瓶的使用規(guī)則 53
2.5.5 少量常見氣體的實驗室制法 53
2.6 常用化學實驗儀器及使用方法 58
2.6.1 電子天平 58
2.6.2 紫外可見分光光度計 60
2.6.3 酸度計 62
2.6.4 電導儀 64
2.6.5 阿貝折光儀 66
2.6.6 旋光儀 68
2.6.7 微波化學反應器 71
第3章 化學實驗基本操作 73
3.1 簡單玻璃加工方法 73
3.1.1 玻璃管(棒)的清洗、干燥和切割 73
3.1.2 玻璃管(棒)的彎曲 74
3.1.3 熔點管制備 74
3.2 玻璃量器及其使用 75
3.2.1 滴定管及其使用 75
3.2.2 移液管及其使用 77
3.2.3 容量瓶及其使用 78
3.2.4 量器的校準 79
3.3 物質處理和樣品分析的程序 81
3.3.1 物質的干燥 81
3.3.2 分析樣品采樣、預處理和標準溶液的配制 86
3.4 物質的分離與提純 88
3.4.1 結晶與重結晶 88
3.4.2 過濾 92
3.4.3 常壓蒸餾和減壓蒸餾 95
3.4.4 水蒸氣蒸餾 103
3.4.5 精餾 106
3.4.6 提取 110
3.4.7 升華 113
3.4.8 層析技術 115
3.5 化學反應操作技術 131
3.5.1 加熱方法 132
3.5.2 冷卻方法 135
3.5.3 攪拌方法 135
3.5.4 儀器的裝配 137
3.5.5 微波化學技術 137
第4章 化學實驗 142
4.1 化學實驗基本操作訓練 142
實驗1 玻璃加工與燈具的使用 142
實驗2 分析天平基本操作練習 146
實驗3 緩沖溶液的配制及pH計的使用 147
實驗4 溶液配制與滴定操作 149
實驗5 糖類水溶液的旋光度測定 153
實驗6 薄層色譜法分離偶氮苯和蘇丹Ⅲ 155
實驗7 柱色譜法分離甲基橙和亞甲基藍 156
實驗8 乙酸異戊酯的合成 157
實驗9 熔點的測定 159
實驗10 微波輻射弗利斯重排反應 161
4.2 物質基本性質實驗 163
實驗11 二氧化碳相對分子質量的測定 163
實驗12 置換法測定摩爾氣體常量R 166
實驗13 電解質溶液與離子平衡 168
實驗14 氧化還原反應和電化學 172
實驗15 過渡元素化學(第一過渡系及Zn、Cd、Hg) 175
實驗16 常見陽離子的分離和鑒定 179
實驗17 主族元素化學(p區(qū)元素) 188
實驗18 常見陰離子的分離和鑒定 194
實驗19 有機化合物的基本化學性質 200
實驗20 天然產物的化學性質 204
實驗21 磺基水楊酸與Fe3+配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的測定 207
實驗22 硫酸鈣溶度積的測定及堿土金屬的性質 211
實驗23 KI+I2·KI3 平衡常數(shù)的測定 215
實驗24 化學反應速率與反應活化能的測定 218
4.3 物質的分析 222
Ⅰ 酸堿滴定分析 222
實驗25 銨鹽中銨態(tài)氮的測定(甲醛法) 222
實驗26 雙指示劑法在混合堿測定中的應用 224
實驗27 α-氨基酸的測定(非水滴定法) 226
Ⅱ 配位滴定分析 228
實驗28 自來水硬度的測定和軟化處理 228
實驗29 鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)測定 231
實驗30 復方氫氧化鋁中鋁、鎂含量的測定 232
Ⅲ 氧化還原滴定分析 234
實驗31 水體的化學耗氧量(COD)測定 234
實驗32 維生素C藥片中抗壞血酸含量的測定 238
實驗33 消毒液中過氧化氫含量的測定(高錳酸鉀法) 240
Ⅳ 重量分析和沉淀分析 242
實驗34 BaCl2·2H2O中鋇含量的測定(BaSO4 晶形沉淀重量分析法) 242
實驗35 氯化物中氯離子含量的測定(銀量法) 244
Ⅴ 分光光度分析 246
實驗36 鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵(基本條件實驗和鐵的含量測定) 246
實驗37 分光光度法測定廢水中磷含量 249
實驗38 多組分化合物的同時分光光度法測定 251
實驗39 蛋白質的分光光度法測定 253
實驗40 萃取光度法測定水中的表面活性劑 255
4.4 物質的分離、提取或提純 257
實驗41 硝酸鉀的制備和提純 257
實驗42 橙油的提取和鑒定 259
實驗43 乙醇水溶液的分餾 260
實驗44 鎮(zhèn)痛藥加合百服寧的成分分析 261
4.5 物質的制備及表征實驗 263
實驗45 硫酸鋁鉀的制備 263
實驗46 碳酸氫鉀溶液的制備(離子交換法) 265
實驗47 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備及配合物組成、電荷測定 268
實驗48 正丁醚的合成 273
實驗49 正溴丁烷的合成 275
實驗50 環(huán)己烯的合成 278
實驗51 乙酸乙酯的合成 280
實驗52 乙酸正丁酯的合成 282
實驗53 乙酰乙酸乙酯制備 284
實驗54 氫化肉桂酸 287
實驗55 相轉移催化7,7G二氯雙環(huán)[4.1.0]庚烷的合成 289
實驗56 己內酰胺的合成 292
實驗57 乙酰苯胺的制備 294
實驗58 苯乙酮的制備 298
實驗59 三苯甲醇的合成 300
實驗60 鄰硝基苯酚和對硝基苯酚的合成 303
實驗61 食品抗氧劑TBHQ的制備 307
實驗62 雙酚A的合成 309
實驗63 鎮(zhèn)靜催眠藥巴比吐酸的合成 310
實驗64 肉桂酸的制備 312
實驗65 乙酰二茂鐵的制備 315
實驗66 二苯甲醇的制備 317
實驗67 輔酶催化下的安息香合成 319
實驗68 107膠的制備及性能的測定 322
實驗69 苯甲酸的制備(微型實驗) 324
實驗70 乙酰二茂鐵的合成(微型實驗) 325
實驗71 微波輻射合成苯基芐基砜 328
4.6 綜合性實驗 330
實驗72 酸堿電導滴定法測定殼聚糖脫乙酰度 330
實驗73 鹽酸水解測定食品中淀粉含量(費林試劑法) 331
實驗74 鹽酸水解DNS分光光度法測定甘薯中淀粉含量 333
實驗75 鐵礦中鐵含量的測定及含鉻廢水的處理(無汞測鐵法) 335
實驗76 硫酸亞鐵銨的制備及質量鑒定 338
實驗77 水泥熟料中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO含量的測定 340
實驗78 飼料中鈣和磷含量的測定 345
實驗79 納米氧化鋅粉的制備及質量分析 347
實驗80 對氨基苯磺酰胺的合成 349
實驗81 苯頻哪醇的合成和液相色譜法檢驗 352
實驗82 從茶葉中提取咖啡因 354
實驗83 菠菜色素的提取、色譜分離和光譜測定 357
實驗84 蛋黃卵磷脂的提取 359
實驗85 桂皮中香精油的提取和鑒定 361
實驗86 解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的合成、鑒定與含量測定 362
實驗87 順式GK[Cr(C2O4)2(H2O)2]·2H2O的合成與組成分析 366
實驗88 有機酸解離度及解離常數(shù)和相對分子質量的測定 369
實驗89 殺菌劑三芳基G2G吡唑啉的常規(guī)加熱合成法和微波合成法 372
實驗90 微波促進合成二氫嘧啶酮類化合物 375
參考文獻 378
附錄 379
附錄1 相對原子質量表(1995年國際相對原子質量) 379
附錄2 常用有機溶劑與試劑的物理性質 380
附錄3 常用緩沖溶液的配制方法 381
附錄4 實驗室常用酸堿的密度和濃度 384
附錄5 常見溶劑的折射率(25℃) 385
附錄6 常壓下共沸物的組成和沸點 385
附錄7 溶劑與水共沸物的沸點 385
附錄8 常見化合物的紫外吸收帶波長和摩爾吸光系數(shù) 386
附錄9 常見官能團和化學鍵的紅外光譜特征吸收頻率 387
附錄10 常見質子的化學位移 388
1.1 基礎化學實驗的意義、目的和要求
1.1.1 基礎化學實驗的意義
化學已深入到人類社會各個領域,產生了許多應用化學知識的產業(yè),如化學工業(yè)、精細化工、石油化工、制藥工業(yè)、農藥與化肥、日用化工、橡膠業(yè)、造紙業(yè)、玻璃和建材業(yè)、環(huán)保業(yè)、鋼鐵業(yè)、紡織業(yè)、皮革業(yè)、飲食業(yè)等。
化學學科已深入到各個自然科學領域,產生了許多應用化學知識的交叉學科,如生物化學、生物有機化學、分子生物學、化學生物學、生物無機化學、化學生物信息學、化學生物物理、化學生態(tài)學、材料化學、能源化學、仿生化學等。生命科學中的化學問題、材料和能源科學中的化學問題、農業(yè)和食品中的化學問題、環(huán)境科學中的化學問題等人類社會可持續(xù)發(fā)展的化學問題都需要以新的思路、觀念和方式學習化學。
實驗是化學學科的基本特征。化學發(fā)展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大突破,無一例外是經過化學實驗而取得的。即使在經驗化學逐步向理論化學發(fā)展的今天,化學實驗仍然是化學學科發(fā)展的基石。學科的基本特征決定了學科的學習特點。在實驗中學習化學,無疑是最有效、最重要的化學學習方法之一。在化學實驗中,學生通過實驗來研究和認識物質,掌握化學實驗的基本原理和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法。
化學科學以實驗為基礎的學科特征,更有利于學生進行化學探究性學習。化學實驗是化學學習中最自主能動的實踐活動形式;瘜W實驗為學生創(chuàng)造了獲得知識、激發(fā)興趣、追求科學真理的環(huán)境。
化學實驗是人們認識和研究分子及物質的一種科學方法,雖然學生在從事的化學實驗中,絕大多數(shù)只是重現(xiàn)分子和物質的化學變化,但這一過程與化學家進行分子和物質變化的科學研究中的化學實驗是一致的。學生在實驗過程中會體驗到化學家科學研究的過程和方法,獲得科學研究的樂趣和成功的喜悅。
因此,在化學專門人才的培養(yǎng)中,學生學習化學實驗的基本知識、基本操作和技能是必不可少的重要環(huán)節(jié)。
1.1.2 基礎化學實驗的目的
在基礎化學實驗中,要達到以下目的:
(1)培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度,-絲不茍的工作精神,養(yǎng)成良好的實驗室工作習慣。
(2)掌握物質化學變化的感性知識,熟悉元素及其化合物的重要化學性質和反應,掌,握重要化合物的基本制備、分離和鑒定檢測方法。
……