"十二五"职业教育国家规划教材:无机及分析化学.pdf

 

书籍描述

内容简介
全书分为四大模块:模块一主要讲述无机与分析化学的基本理论知识,具体包括物质的结构、化学反应速率与化学平衡、分散系与溶液、元素及其化合物、分析化学概论、酸碱平衡与酸碱滴定法、沉淀溶解平衡与沉淀滴定法、氧化还原平衡与氧化还原滴定法、配位平衡与配位滴定法、电化学分析法、紫外-可见分光光度法、色谱法和常用的富集分离方法等;模块二的主要内容是无机及分析化学实验的基本知识;模块三是为强化学生的操作技能,设计了23个实训项目,涉及无机与分析化学的基本实训技能操作;模块四为技能考核部分, 包括中级检验工和高级检验工考核。

编辑推荐
《"十二五"职业教育国家规划教材:无机及分析化学(第二版)》可供高职高专应用化工技术、轻化类、药学类、食品类、生物类、卫生检验类等专业参考使用,也可作为相关专业技术人员的学习参考资料。

目录
模块一理论知识
绪论1
第一节无机及分析化学的任务和应用1
一、无机及分析化学的任务1
二、无机及分析化学的应用2
第二节分析方法的分类2
一、结构分析、定性分析和定量分析3
二、化学分析和仪器分析3
三、常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析3
第三节无机及分析化学的学习方法4
一、重视课堂,认真听讲4
二、重视实验,实事求是4
三、培养自学和独立解决问题的能力4
习题4
第一章物质的结构5
第一节原子结构5
一、原子核外电子的运动状态5
二、原子轨道能级图9
三、原子核外电子排布10
四、元素周期律和元素周期表11
第二节分子结构13
一、化学键13
二、分子间作用力和氢键17
拓展窗门捷列夫元素周期表19
本章小结20
习题21
第二章化学反应速率与化学平衡23
第一节化学反应速率23
一、化学反应速率的概念及其表示方法23
二、化学反应速率理论24
三、影响化学反应速率的因素25
第二节化学平衡27
一、可逆反应与化学平衡27
二、化学平衡常数28
三、化学平衡计算29
第三节化学平衡的移动31
一、浓度对化学平衡的影响31
二、压力对化学平衡的影响31
三、温度对化学平衡的影响32
四、化学平衡的移动原理32
拓展窗勒·夏特列32
本章小结33
习题34
第三章分散系与溶液36
第一节分散系36
一、分散系的概念36
二、分散系的分类37
第二节溶液浓度的表示方法37
一、物质的量浓度37
二、质量摩尔浓度38
三、摩尔分数38
四、质量分数38
五、质量浓度39
第三节稀溶液的依数性39
一、溶液的蒸气压下降39
二、溶液的沸点升高41
三、溶液的凝固点降低42
四、渗透压42
五、应用与实例43
第四节胶体43
一、胶体的性质44
二、胶体的分类45
三、胶体的稳定性45
四、聚沉45
第五节表面现象46
一、表面张力与表面能46
二、表面活性剂46
第六节高分子溶液47
一、高分子溶液的形成47
二、高分子溶液的溶解47
拓展窗表面活性剂的发展趋势47
本章小结48
习题50
第四章元素及其化合物51
第一节非金属元素及其化合物51
一、卤素及其化合物51
二、氧、硫及其化合物52
三、氮、磷、砷及其化合物55
四、碳、硅、硼及其化合物58
第二节金属元素及其化合物59
一、概述59
二、铁、锌、铝及其化合物60
三、铜、银、汞及其化合物61
四、铬、铅及其化合物63
拓展窗美容有利元素和有害元素64
本章小结66
习题70
第五章分析化学概论72
第一节误差和分析数据的处理72
一、误差的类型72
二、误差和偏差73
三、减少误差的方法76
四、有效数字及其运算规则77
第二节滴定分析法78
一、滴定分析法的概念78
二、滴定分析法的分类79
三、滴定分析法对化学反应的
要求79
四、滴定方式79
五、标准溶液的配制和标定80
六、滴定分析法的计算82
拓展窗分析化学的起源与发展84
本章小结85
习题86
第六章酸碱平衡与酸碱滴定法89
第一节酸碱质子理论89
一、酸碱质子理论89
二、酸碱反应的实质90
第二节溶液的酸碱平衡及pH
计算90
一、水的质子自递平衡90
二、弱电解质溶液的酸碱平衡91
三、弱电解质溶液pH的计算92
四、缓冲溶液93
第三节酸碱滴定法95
一、酸碱指示剂95
二、酸碱滴定曲线及指示剂的选择98
第四节酸碱滴定法的应用103
一、酸碱标准溶液的配制和
标定103
二、酸碱滴定法的应用示例104
拓展窗酸碱指示剂的发明105
本章小结106
习题107
第七章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法110
第一节难溶电解质的溶度积110
一、溶度积常数110
二、溶度积与溶解度的关系111
三、溶度积规则112
第二节难溶电解质沉淀的生成和溶解112
一、沉淀的生成112
二、沉淀的溶解113
三、分步沉淀113
四、沉淀的转化114
第三节重量分析法114
一、挥发法115
二、萃取法115
三、沉淀法117
第四节沉淀滴定法120
一、铬酸钾指示剂法——莫尔(Mohr)法121
二、铁铵矾指示剂法——佛尔哈德(Volhard)法121
三、吸附指示剂法——法扬斯(Fajans)法123
第五节沉淀滴定法应用124
一、标准溶液的配制和标定124
二、应用示例124
拓展窗佛尔哈德与他的沉淀滴定法124
本章小结125
习题127
第八章氧化还原平衡与氧化还原滴定法129
第一节氧化还原反应129
一、氧化数129
二、氧化还原反应130
第二节电极电位131
一、原电池131
二、电极电位与标准氢电极132
三、电极电位的应用136
第三节氧化还原滴定法138
一、氧化还原滴定法概述138
二、高锰酸钾法140
三、碘量法143
四、其他氧化还原滴定法147
拓展窗氧化还原反应的应用149
本章小结149
习题151
第九章配位平衡与配位滴定法153
第一节配合物的组成与命名153
一、配合物的定义153
二、配合物的组成154
三、配合物的命名154
第二节配位平衡155
一、EDTA及其配合物155
二、配合物的稳定常数156
三、配位反应的副反应和副反应系数156
第三节配位滴定158
一、配位滴定曲线158
二、配位滴定中酸度的选择160
第四节金属指示剂161
一、金属指示剂的作用原理161
二、金属指示剂应具备的条件161
三、金属指示剂在使用中的注意问题161
四、常见的金属指示剂162
第五节EDTA标准溶液的配制和标定162
一、EDTA标准溶液的配制162
二、EDTA标准溶液的标定163
第六节配位滴定方式及其应用示例163
一、直接滴定法163
二、返滴定法163
三、置换滴定法164
四、间接滴定法164
拓展窗缔造配位理论的化学家——维尔纳164
本章小结165
习题166
第十章电化学分析法169
第一节电位法的基本原理169
一、化学电池169
二、指示电极和参比电极170
第二节直接电位法171
一、溶液pH的测定171
二、其他离子浓度的测定172
第三节电位滴定法173
一、测定原理173
二、确定化学计量点的方法174
三、应用与示例174
第四节永停滴定法174
一、原理175
二、永停滴定法的类型175
三、测定方法176
四、应用与示例176
拓展窗贝仑特和电位滴定177
本章小结177
习题178
第十一章紫外—可见分光光度法180
第一节吸光光度法的基本原理181
一、电磁波谱181
二、物质对光的选择性吸收181
第二节紫外—可见分光光度法182
一、光吸收的基本定律——朗伯—比尔定律182
二、吸光系数183
三、偏离朗伯—比尔定律的因素184
第三节紫外—可见分光光度计185
一、紫外—可见分光光度计的主要组成部件185
二、紫外—可见分光光度计的主要类型186
第四节紫外—可见分光光度法的应用187
一、定性分析187
二、定量分析188
三、应用与示例190
拓展窗紫外—可见分光光度计的发明190
本章小结191
习题192
第十二章色谱法195
第一节色谱法简介195
一、色谱法的发展195
二、色谱法的分类196
三、色谱法的基本分离原理197
第二节气相色谱法198
一、气相色谱法的分类198
二、气相色谱基本术语199
三、气相色谱仪的结构201
四、气相色谱法的基本理论203
五、定性和定量分析206
六、气相色谱法的应用208
第三节高效液相色谱法209
一、概述209
二、基本原理210
三、高效液相色谱法的类型212
四、高效液相色谱仪213
五、定性与定量分析215
六、高效液相色谱法的应用215
拓展窗核磁共振波谱法的发展简史215
本章小结216
习题218
第十三章常用的富集分离方法221
第一节沉淀分离法221
一、无机沉淀剂沉淀分离法222
二、有机沉淀剂沉淀分离法223
三、共沉淀分离和富集痕量组分223
第二节萃取分离法224
一、分配系数和分配比224
二、萃取效率和分离因数225
三、萃取体系的分类和萃取条件的选择226
四、萃取分离操作228
五、萃取分离法在无机及分析化学中的应用228
第三节离子交换分离法229
一、离子交换剂的种类和性能指标229
二、离子交换的基本原理230
三、离子交换分离操作231
四、离子交换分离法在无机及分析化学中的应用231
拓展窗超临界流体萃取232
本章小结232
习题233
模块二任务
任务一分析用水234
任务二化学试剂235
任务三化学实验常用仪器和装置236
任务四玻璃仪器的洗涤和干燥239
任务五实验室常用洗涤液(剂)的
使用240
任务六称量仪器的使用241
任务七滴定分析仪器的使用244
任务八酸度计249
任务九过滤法253
任务十分光光度计257
任务十一气相色谱仪的结构、工作原理与使用调试259
任务十二萃取与洗涤260
模块三任务实施
实训项目一定量分析仪器的认识和洗涤263
实训项目二铬酸洗液的配制264
实训项目三称量练习264
实训项目四溶液的配制和稀释266
实训项目五酸式滴定管使用练习267
实训项目六碱式滴定管使用练习269
实训项目七粗食盐的提纯270
实训项目八缓冲溶液的配制和酸度计的使用272
实训项目九餐具洗涤剂pH的测定274
实训项目十0.1mol·L—1HCl标准溶液的配制与标定276
实训项目十一0.1mol·L—1NaOH标准溶液的配制与
标定278
实训项目十二混合碱中各组分含量的测定280
实训项目十三容量仪器的校准282
实训项目十四硬脂酸酸值的测定284
实训项目十五高锰酸钾法测定过氧化氢的含量287
实训项目十六硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定288
实训项目十七直接碘量法测定药片中维生素C的含量290
实训项目十八EDTA标准溶液的配制和标定292
实训项目十九自来水的总硬度测定294
实训项目二十紫外可见分光光度计的结构及工作原理296
实训项目二十一邻菲罗啉分光光度法测定微量铁297
实训项目二十二气相色谱法测定乙醇中的水分(内标法)299
实训项目二十三萃取301
模块四技能考核
中级检验工技能考核模拟303
技能考核试题一餐具洗涤剂pH的测定303
试题一《餐具洗涤剂pH的测定》评分记录表303
技能考核试题二硬脂酸酸值的测定304
试题二《硬脂酸酸值的测定》评分记录表305
高级检验工技能考核模拟307
技能考核试题一洗发液pH的测定307
技能考核试题二冷烫液中溴酸钠含量的测定309附录311
一、常见化合物的相对分子质量311
二、常见弱酸和弱碱的解离常数313
三、常用难溶电解质的溶度积(298K)314
四、标准电极电位(298K)314
参考文献317

序言
无机及分析化学是高职高专应用化工类、轻化类、药学类、食品类等相关专业的一门很重要的专业基础课,该课程不但培养学生基本的化学理论知识,而且培养学生基本的操作技能,这些为后续专业课的学习以及从事化妆品的配制、检验、管理和生产等实际工作奠定基础,而且也为学生化学检验工考证打下基础。本书在第一版的基础上,增加了实训项目栏目,更加强化了操作技能的培养。
本书是将无机化学、分析化学内容优化整合,精心编写而成,解决了化学类课程体系完整、门类齐全与教学时数少的突出矛盾。具体来讲,本课程编写上打破传统的无机化学和分析化学两本教材的编排模式,而是将无机化学和分析化学的知识有机结合起来,避免了内容的交叉和重复。编写时,以化学的基本理论如原子和分子结构、分散系以及化学平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位解离平衡)为主线,将难度较大的理论知识和枯燥的元素化学知识交叉编排,将四大平衡与相应的滴定分析方法融合在一起。传统的分析化学包括化学分析和仪器分析两部分,目前很多教材在编写时忽视了仪器分析部分,考虑到仪器分析的重要性,本书增加了仪器分析内容,开设了常用的仪器分析法,如电化学分析法、吸光光度法和色谱法等。
本教材是根据高职教育的培养目标,并结合作者多年的教学经验编写而成,编写时打破了以往的本科式教学。本教材编写时结合了轻化类职业岗位群需要、中级化学检验工需要,并考虑了后续课程需要及可持续发展需要,而重新选取了教学内容。教材编写遵循三个原则,即突出职业性、突出专业性、突出实践性。突出职业性即根据高等职业教育的特点,教学内容做到“理论够用,技能强化”,适用于应用型人才的培养,处理好理论与技能的关系,以技能带动理论,因此在教学内容的安排上注重技能的培养;突出专业性,即教学内容的设计要针对专业的需求,做到“内容服务专业”,本教材主要针对应用化工类或轻化类专业编写而成,体现在应用与示例部分紧密与专业相关;突出实践性,即重视实践技能的培养,强化实践教学的地位。
本书分为四个模块,模块一为理论知识,相当于传统的基础知识;模块二为任务,内容主要是进行实训项目前所需要学习的相关技能知识;模块三为任务实施,含多个实训项目,尤其考虑了学生考取化学检验工所必需的基本项目,也有关于化学检验工考证的针对性练习项目;模块四为技能考核,包括中级检验工和高级检验工考核模拟试题。
为方便教学,本书配套有电子教学资源。
本书由王永丽、李忠军和伍伟杰主编,全书由王永丽负责统稿。参与编写的具体内容为:王永丽编写第五章、第六章、第九章、第十章、第十一章、模块二、模块三、模块四和附录部分;李忠军编写第七章;伍伟杰编写绪论和第十二章;张显策编写第一章和第二章;邹颖楠编写第三章;杨梅编写第四章;席会平编写第八章;王恺编写第十三章。广东食品药品职业学院的李永冲、陈柳生、杨小持、黄勇红、祝红、刘经亮等参与了模块三中个别项目的编写或对项目编写提出了宝贵意见,在此表示衷心感谢!此外,本书在编写时也与广东省保化检测中心、广州(雅芳)中国有限公司、广州蓝月亮实业有限公司等企业的同仁进行了沟通交流,在此对他们提出的宝贵意见也表示衷心的感谢!
本书可供高职高专应用化工类、轻化类、药学类、食品类、生物类等专业使用。
由于编者水平有限,书中疏漏之处在所难免,请各位读者批评指正!

编者
2014年4月

第一版前言
无机及分析化学是高职高专应用化工类专业、轻工类专业等相关专业的一门很重要的专业基础课,该课程不但培养学生基本的化学理论知识,而且培养学生基本的操作技能,这些为后续专业课的学习,以及从事化妆品的配制、检验、管理和生产等实际工作奠定基础,而且也为学生考取化学检验工打下基础。
本书是将无机化学、分析化学内容优化整合,精心编写而成,科学解决了化学类课程体系完整、门类齐全与教学时数少的突出矛盾。具体来讲,本书在编写上打破传统的无机化学和分析化学两本教材的编排模式,而是将无机化学和分析化学的知识有机结合起来,避免了内容的交叉和重复。编写时,以化学的基本理论如原子和分子结构、分散系以及化学平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡)为主线,将难度较大的理论知识和枯燥的元素化学知识交叉编排,将四大平衡与相应的滴定分析方法融合在一起。传统的分析化学包括化学分析和仪器分析两部分,目前很多教材在编写时忽视了仪器分析部分,考虑到仪器分析的重要性,本书增加了仪器分析内容,开设了常用的仪器分析法,如电化学分析法、吸光光度法和色谱法等。
本教材是根据高职教育的培养目标,并结合作者多年的教学经验编写而成,本教材编写时结合了轻化工类职业岗位群需要、中级化学检验工需要,并考虑了后续课程需要及可持续发展需要,而重新选取了教学内容。教材编写遵循三个原则,即突出职业性、专业性和实践性。突出职业性即根据高等职业教育的特点,教学内容做到“理论够用,技能强化”,适用于应用型人才的培养,处理好理论与技能的关系,以技能带动理论,因此在教学内容的安排上注重技能的培养;突出专业性,即教学内容的设计要针对专业的需求,做到“内容服务专业”,本教材主要针对应用化工类或轻工类专业编写而成,体现在应用与示例部分紧密与专业相关;突出实践性,即重视实践技能的培养,强化实践教学的地位。
本书由王永丽、李忠军和伍伟杰主编。参与编写的具体分工为:王永丽编写第五章、第六章、第九章、第十章、第十一章和附录部分;李忠军编写第七章;伍伟杰编写绪论、第十二章;张显策编写第一章和第二章;伍伟杰、邹颖楠编写第三章;杨梅编写第四章;席会平编写第八章;王恺编写第十三章。全书由王永丽负责统稿。
本书可作为高职高专应用化工类、轻工类专业的教材使用,也可供药学类、食品类、卫生检验类、生物类等专业参考。
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,请各位读者批评指正!

编者
2011年3月

文摘
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