大学基础化学实验 附实验报告.pdf

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书籍描述

内容简介
《大学基础化学实验(Ⅰ)》首先介绍了化学实验基本知识、基本技术和基本操作;然后按无机合成、定性和定量分析、基本物性常数测定等顺序安排了35个基础实验项目;接着以提高学生解决实际问题的能力和培养创新意识为出发点,安排了综合性实验和设计性实验共13个项目,内容选取涉及环境监测、材料科学、生活实践等,具有很强的实用性和可操作性。
本书可作为高等院校化学类专业的教材,也可供相关人员参考。

作者简介
王燕,华东理工大学化学与分子工程学院,实验中心副主任 副教授, 作者长期从事无机化学和分析化学的理论和实验课程的教学,负责华东理工大学化学实验教学中心的实验教学和管理工作,参与编写了无机与分析化学、分析化学、实验化学等教材10余本。对大学基础化学实验教学与教材情况均较熟悉。

目录
第1章 绪论
1.1实验教学的目标和任务1
1.2实验课程的学习方法1
1.3化学实验基本要求6
1.3.1化学实验室学生守则6
1.3.2实验室安全守则6
1.3.3实验室中发生一般意外伤害的急救处理7
1.3.4实验室“三废”处理8
1.3.5消防安全知识8
1.3.6实验室常用的安全标志9
1.4误差与数据处理10
1.4.1误差和偏差10
1.4.2有效数字及其运算12
1.4.3实验结果的数据表达与处理13

第2章 化学实验基本知识、基本技术和基本操作
2.1实验室用水及制备14
2.1.1实验室用水级别14
2.1.2实验室用水的制备14
2.2常用玻璃(瓷质)仪器及其他制品15
2.2.1常用玻璃(瓷质)仪器及其他制品15
2.2.2常用玻璃仪器的洗涤与干燥16
2.3化学试剂18
2.3.1化学试剂的规格18
2.3.2化学试剂的取用18
2.3.3化学试剂的存放20
2.3.4溶液的配制21
2.4加热装置和加热方法22
2.4.1加热装置22
2.4.2加热方法24
2.5简单玻璃加工技术25
2.5.1玻璃管(棒)的切割和圆口25
2.5.2玻璃管的弯曲26
2.5.3玻璃管(棒)的拉伸26
2.6天平与称量27
2.6.1电子天平27
2.6.2试样的称取方法28
2.7试纸29
2.7.1pH试纸29
2.7.2石蕊试纸29
2.7.3自制专用试纸29
2.7.4试纸的使用方法30
2.8固液分离30
2.8.1倾析法30
2.8.2过滤法30
2.8.3离心分离法33
2.9蒸发、浓缩与结晶33
2.9.1蒸发与浓缩33
2.9.2结晶与重结晶34
2.10定性分析的其他操作34
2.10.1点滴板的使用34
2.10.2焰色反应34
2.10.3气室反应35
2.11定量分析中的容量器皿及其使用方法35
2.11.1滴定管35
2.11.2移液管、吸量管38
2.11.3容量瓶40
2.12重量分析中的操作41
2.12.1沉淀的形成41
2.12.2沉淀的过滤和洗涤41
2.12.3沉淀的干燥和灼烧42
2.12.4干燥器的使用43
2.13酸度计的使用44
2.13.1常用电极及使用维护44
2.13.2酸度计及使用维护46
2.14分光光度计的使用48
2.14.1分光光度计的使用48
2.14.2分光光度计使用注意事项49
2.15电导率仪的使用50
2.15.1电导率仪的使用50
2.15.2电导率仪使用注意事项51
2.16气体钢瓶及使用规则52

第3章 基础性实验
3.1无机化合物的制备54
3.1.1无机化合物制备和提纯的原理与方法54
3.1.2无机物制备实验57
实验一硫酸亚铁铵的制备(含微型实验)57
实验二从氯碱工业废渣盐泥中制取七水硫酸镁59
实验三硫代硫酸钠的制备61
实验四微波辐射制备磷酸锌63
实验五四碘化锡的制备(含微型实验)64
实验六由软锰矿制备高锰酸钾66
3.2元素化学与应用68
3.2.1元素化合物的性质及离子的分离、鉴定原理和方法68
3.2.2元素及化合物性质实验86
实验七s区主要金属元素及化合物的性质与应用86
实验八p区主要非金属元素及化合物的性质与应用(一)89
实验九p区重要非金属元素及化合物的性质与应用(二)93
实验十p区主要金属元素及化合物的性质与应用99
实验十一d区元素(铬、锰、铁、钴、镍)化合物的性质与应用104
实验十二ds区元素(铜、银、锌、镉)化合物的性质与应用110
实验十三未知试样分离与鉴定114
实验十四纸色谱法分离与鉴定Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+121
3.3化学分析123
3.3.1化学分析原理与方法123
3.3.2化学分析实验131
实验十五容量器皿的校准131
实验十六酸碱标准溶液的配制和浓度比较134
实验十七酸碱标准溶液浓度的标定136
实验十八白醋中醋酸含量的测定139
实验十九碱灰中总碱度的测定140
实验二十EDTA标准溶液的配制与标定141
实验二十一水的总硬度测定143
实验二十二高锰酸钾标准溶液的配制与标定144
实验二十三水中化学耗氧量(COD)的测定146
实验二十四硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定148
实验二十五食用碘盐中碘含量的测定149
实验二十六硫酸钠中硫含量的测定(BaSO4重量法)150
实验二十七丁二酮肟镍重量法测定钢样中镍含量152
3.4化学基本常数测定及常用仪器分析154
3.4.1化学基本常数测定及常用仪器分析的原理与方法154
3.4.2化学基本常数的测定及常用仪器分析实验157
实验二十八醋酸解离平衡常数的测定157
实验二十九硼酸解离平衡常数的测定(线性滴定法)160
实验三十氯离子选择性电极法测定氯化铅的溶度积常数162
实验三十一分光光度法测定化学平衡常数164
实验三十二分光光度法测定[Ti(H2O)6]3+、[Cr(H2O)6]3+
和[Cr(EDTA)]-的分裂能Δo167
实验三十三邻菲啰啉分光光度法测微量铁和配合物的稳定常数169
实验三十四硫酸钡溶度积的测定(电导率法)172
实验三十五气相色谱法测定烷烃混合物的组成及含量174

第4章 综合性实验
4.1食品中某些组分的测定181
实验三十六酸奶中总酸度的测定181
实验三十七蛋壳中Ca、Mg含量的测定183
实验三十八茶叶中微量元素的鉴定与定量测定188
4.2化合物的制备和测试190
实验三十九由工业氧化铜制备五水硫酸铜及其组成测定190
实验四十三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及其组成测定194
实验四十一含锌药物的制备及其组成测定201
实验四十二环境友好产品过氧化钙的制备及产品质量分析205
实验四十三纳米TiO2的制备、表征及催化性能测试207
4.3废物中有效成分的回收和利用209
实验四十四从含碘废液中提取单质碘与制备碘化钾209
实验四十五从硼砂废渣中提取七水硫酸镁(含微型实验)211
实验四十六从含银废液或废渣中提取银、制备硝酸银和含量测定214

第5章 设计性实验
5.1食物中某些成分的检测217
实验四十七VC药片或果蔬中维生素C含量的测定217
实验四十八蔬菜中叶绿素的提取和含量测定218
5.2化合物的合成与测试218
实验四十九氧化亚铜制备和组分测定218
实验五十钴(Ⅲ)配合物的制备及其组成测定219
5.3废物中有效成分的回收利用219
实验五十一废铝制备硫酸铝钾219
实验五十二从镍废渣中提取硫酸镍、制备氯化六氨合镍(Ⅱ)
及组成测定220
5.4环境检测221
实验五十三土壤中速效磷的测定221
实验五十四校园水质的综合评价221

附录
附录1酸的解离平衡常数(298.2K)223
附录2碱的解离平衡常数(298.2K)223
附录3常用酸碱试剂的浓度和密度224
附录4常用酸碱指示剂224
附录5酸碱混合指示剂224
附录6常用缓冲溶液的配制225
附录7沉淀及金属指示剂225
附录8氧化还原指示剂226
附录9难溶电解质的溶度积(298.2K)226
附录10标准电极电位(298.2K)227
附录11式量电位228
附录12配位化合物的稳定常数229
附录13常见离子和化合物的颜色230
附录14某些试剂的配制231
附录15常用基准物质232
附录16一些物质或基团的相对分子质量233
附录17英语化学实验精选233

参考文献

序言
前言
《大学基础化学实验(Ⅰ)》第一版于2000年5月出版,2005年出第二版,本教材是二十一世纪化学实验教学改革的成果,在历时十五年的不断实践中,学生通过本教材的学习,能熟练掌握有关无机合成、组分的定性和定量分析及基本物性常数测定等实验技能,并通过综合和设计性实验学会解决实际问题,培养创新意识和能力。
《大学基础化学实验(Ⅰ)》第三版在保持前两版编写指导思想和教材特色的基础上,结合教学实际,本着加强实验安全教育、提高学生实践能力和创新能力的原则,对第二版做了如下修改:
1.考虑到教材的完整性及使用的方便性,将原分布在各章中化学实验的基本技能及操作归为一章,增加了第2章“化学实验基本知识、基本技术和基本操作”。
2.对原有的第2、3章内容进行了重新编排,组合为“基础性实验”。
3.将原第6章实验指导的相关内容分散到各实验内容中,便于学生学习,并引起重视。
4.为使教材能不断地与时俱进,更新了部分实验,加入了一些与环境监测、材料科学、生活实践等相关的实验,并更新部分实验仪器的使用和介绍。
5.加强安全教育,在第1章中强调安全规则和安全知识,在各实验中强调安全注意事项,强调有毒有害试剂药品使用注意事项等。
第三版由王燕、张敏、徐志珍、赵怡、王月荣、殷馨修订,王海文、邹冬璇参与了本书的附录修订和部分示意图的作图工作。全书由王燕统稿。
本次修订得到了华东理工大学教务处、化学与分子工程学院、化学工业出版社等的大力支持,在此表示感谢。并且对为本教材前两版作出过贡献的前辈老师表示敬意和感谢,对在使用本教材过程中提出过中肯意见和建议的教师与同学表示感谢。
限于修订者水平,书中难免有疏漏和不妥之处,恳请同行和读者批评指正。

编者
2016年3月


第一版前言
为适应21世纪的科技发展和社会对理科应用化学人才培养的需求,应用化学专业的化学实验课程在多年的无机和分析化学实验改革的基础上进入了新的阶段,新课程设置将尝试打破原分设四门化学实验课程的体系,而将化学实验课程独立设置,在此基础上编写了大学基础化学实验。
大学基础化学实验(Ⅰ)是针对大学一年级学生而编写的实验课程教材,本教材具有下列特点。
一、实验内容的安排以加强实验技能的综合训练和素质能力培养为主线,将实验内容分为三个层次:①基本技能训练实验,②应用性技能训练实验,③综合性技能训练实验。三个层次的实验由浅入深,由简到繁,由单元技能训练到组合技能训练,最后跨入综合性设计实验,循序渐进,逐步提高。让一年级学生逐步建立应用意识,掌握必备的化学实验技能和方法,确立正确的量的概念,具有良好的实验素养和严谨的科学态度,使学生初步具备获取知识的能力和开拓创新的能力,并树立不断学习、终生学习的观念与掌握科学的思维方法。
二、实验内容涉及无机合成、组分提纯、定性和定量分析、物性及相关化学常数测定。由于实验独立设课,因而教材中增设实验原理、方法与技能的理论课内容。
三、增添了许多结合实际应用性的新实验,改进了实验手段,结合了计算机辅助教学,力图达到提高学生素质和实践动手能力的目的。
四、本教材在编写中,改变了单一传授技能训练的模式,加强了学生自行设计类型的实验内容,让学生有充分思考、开拓和创新的余地。
五、本教材主要适用于应用化学专业学生的使用。参考学时144~170。在编写时还从不同层次的实验教学要求出发,在每一类型实验中都编写了一组平行实验,以供挑选,所以本书也可供其他化工类或相关专业的学生选用。
全书主要由周其镇、方国女、樊行雪编写,参加编写的还有虞大红、王燕、许学敏、李芝香、陈娅如、孙东晓等,张敏、杨晓玲、钮雪芬、文辉、张蕾等参加了本书的部分实验工作。
本教材编写中受到“面向21世纪应用化学课程系列改革课题组”负责人朱明华教授和冯仰婕教授的亲切关怀与热情指导,为本教材提出许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。
本教材的编写也是一种探索,希望能获得读者与同行的批评指正,以鞭策我们在现代实验教学内容与方法的改革实践中,争取获得更好的成效。

编者
1999年12月


第二版前言
《大学基础化学实验(Ⅰ)》第一版于2000年8月出版。第一版编写旨在建立一个能力与素质为一体的三段式四个层次的实验技能训练模式,即实现基本技能、应用性技能与综合性技能训练。几年来本书经华东理工大学应用化学、制药、生物工程、环境等9个专业和全国一些高等院校的使用,取得了一定的成效。学生通过该模式的训练之后,都能较熟练地掌握有关无机合成、组分的定性和定量分析及基本物性常数测定等实验技能,并且综合应用实验技能解决实际问题的能力都有了显著提高。
实验教学改革是一个长期的不断探索实践的过程,为进一步推进大学一年级化学实验教学的改革和发展,遵循教育部有关实验改革的精神,即要大力改革实验教学的形式和内容,开设综合性、创新性实验和研究性课题,因此第二版教材在保持第一版编写指导思想和教材特色的基础上,欲在进一步加强学生的自学能力、解决实际问题的能力和创新能力的培养方面作一些新的尝试,据此对第一版作了如下修改。
一、新增第5章设计性综合实验技能训练。编者在多年开设创新实验的基础上,经过精选创新实验内容,编写了一组设计性新实验,实验内容难度适中,有一定的趣味性和应用性,并附有合理的指导,学生在实验指导的指点下,通过查阅资料、综合应用理论知识、设计实验方案以及实施自拟方案等环节,以提高独立分析与解决问题的能力和创新能力。
二、新增了第6章实验指导。这一章是教师多年来实验教学实践的总结。实验指导分为预习要求、实验中的注意事项和思考题简要解答三个方面,尝试将教师原在实验课上讲解的内容变为实验指导的阅读资料,让学生通过充分预习,掌握实验的基本理论、操作的关键步骤和注意事项。新的教学形式,将提高学生的预习效果、自学和再学习的能力,增加教师对学生进行个性指导的机会,有效地增加学生的实践时间,提高实验课的效果和效率。
三、对原第1~4章内容进行了部分精简,实验编排作了合理的调整,增设气相色谱分析等新实验。
四、为使教材能体现科学技术的不断发展,更新了实验中所涉及的仪器,同时考虑到地区差异,适当保留了原有仪器的型号和使用方法。
本次修改工作由方国女、王燕、周其镇、樊行雪、陈娅如、虞大红参加。张敏负责全书附录的修改,方国女、王燕负责全书的统稿工作。
本次修订再版得到了华东理工大学教务处、化学工业出版社、华东理工大学出版社、华东理工大学教材建设委员会、华东理工大学化学与制药学院及使用本教材的各高等院校师生的大力支持,在此深表感谢。
本次修改是否妥当,恳请同行及读者提出宝贵意见。

编者
2005年1月

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