本書是為化學類專業(yè)編寫的無機化學實驗教材,包含化學實驗常識、基礎(chǔ)化學實驗中的操作技術(shù)、基本技能實驗、性質(zhì)實驗、制備實驗、綜合實驗、設(shè)計與創(chuàng)新實驗,以及趣味化學實驗八部分內(nèi)容。在全書55個實驗中,既有基本技能實驗、性質(zhì)實驗和制備實驗,又有綜合實高生驗和設(shè)計與創(chuàng)新實驗。
化學是一門實驗科學,化學實驗的重要性不言而喻。無機化學實驗是化學類專業(yè)學生的第一門必修的、獨立的基礎(chǔ)實驗課,它對奠定學生進行化學實驗的良好基礎(chǔ)特別重要。無機化學實驗課程的目的就是通過實驗教學,幫助學生加深理解無機化學基本理論和基礎(chǔ)知識,熟悉重要無機化合物的制備方法,掌握無機化學基本實驗方法和操作技能,著力培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及綜合分析問題和解決問題的能力。
為了適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展需要,使教材從形式到內(nèi)容能最大限度地滿足學生個性化學習的需要,著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與探究能力,切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,編者在多年實驗教學的基礎(chǔ)上,編寫了本教材。本教材包含8章共55個實驗,主要內(nèi)容有基本技能實驗、性質(zhì)實驗、制備實驗、綜合實驗、設(shè)計與創(chuàng)新實驗、趣味實驗等,讀者可以根據(jù)需要選擇使用。
本教材具有以下特點:(1)實驗內(nèi)容綠色化。實驗教學中,致力于對學生進行綠色化學和實驗安全教育。在保證實驗順利開設(shè)的前提下,盡量減少試劑用量,盡量選取低毒、低污染、低危險性的實驗試劑。(2)實驗內(nèi)容趣味化。注重將化學前沿知識引入化學實驗課程教學中,并選編了部分趣味實驗。(3)化學競賽實驗教學化。選編了部分化學競賽實驗,使實驗內(nèi)容具有更強的綜合性。(4)科研成果教學化。利用無機化學學科科研發(fā)展的優(yōu)勢,將一些科研成果轉(zhuǎn)化為化學實驗的教學內(nèi)容,從而使實驗內(nèi)容具有一定的新穎性和先進性。
參加本教材編寫工作的教師有陜西師范大學劉志宏教授(第一章、第二章,實驗1、4、7、41)、李淑妮副教授(實驗28-38,第八章)、焦桓教授(實驗22、23、27、40、44)、高玲香教授(實驗19~21,實驗43)、胡滿成教授(實驗3、8)、蔣育澄(實驗9、10)、張偉強副教授(實驗11N13)、何地平高級實驗師(實驗2,實驗14~17)、徐玲副教授(第二章,實驗18)、趙娜副教授(第一章,第二章)、高子偉教授(實驗42)、翟全國教授(實驗39)、魏靈靈副教授(實驗44)、劉環(huán)環(huán)老師(附錄);天水師范學院唐慧安教授(實驗5、6);貴州理工學院黃宏升副教授(實驗24-26)。初稿完成后,全部內(nèi)容由劉志宏教授、李淑妮副教授及焦桓教授分別審閱。最后,全書由劉志宏教授統(tǒng)稿、定稿。
第一章 化學實驗常識
1.1 化學實驗與化學實驗教學
1.1.1 教學目的
1.1.2 學習方法與教學基本要求
1.1.3 化學實驗室守則
1.1.4 實驗安全知識
1.2 化學實驗常用玻璃儀器
1.1.1 化學實驗儀器用玻璃
1.2.2 常用玻璃儀器
1.2.3 玻璃儀器的洗滌
1.2.4 玻璃儀器的干燥
1.3 化學試劑
1.3.1 化學試劑的分類
1.3.2 化學試劑的規(guī)格標準
1.3.3 化學試劑使用注意事項
1.4 實驗室用水
1.4.1 實驗室用水的規(guī)格
1.4.2 水的純化方法
1.4.3 實驗室用水注意事項
第二章 基礎(chǔ)化學實驗中的操作技術(shù)
2.1 稱量
2.1.1 托盤天平的使用
2.1.2 電子天平的使用
2.2 溶液的配制
2.2.1 直接配制法
2.2.2 間接配制法(標定法)
2.2.3 特殊溶液的配制
2.2.4 溶液配制和儲存注意事項
2.3 容量玻璃儀器的規(guī)范操作
2.4 物質(zhì)分離的方法
2.4.1 傾析法
2.4.2 過濾法
2.4.3 離心分離法
2.5 加熱器的使用
2.5.1 酒精燈
2.5.2 酒精噴燈
2.5.3 電加熱器
2.5.4 水浴
2.5.5 油浴
2.5.6 沙浴
2.5.7 空氣浴
2.5.8 電熱套加熱
2.6 物體的加熱
2.6.1 液體的加熱
2.6.2 固體的加熱
第三章 基本技能實驗
實驗1 儀器的認領(lǐng)、洗滌和干燥
實驗2 玻璃管加工和塞子鉆孔
實驗3 二氧化碳相對分子質(zhì)量的測定
實驗4 醋酸解離度和解離常數(shù)的pH法測定
實驗5 緩沖溶液配制及pH測定
實驗6 結(jié)晶與重結(jié)晶
實驗7 離子交換法測定PbI2,溶度積
實驗8 氧化還原反應(yīng)和氧化還原平衡
第四章 性質(zhì)實驗
實驗9 鹵素
實驗10 氧、硫、氮、磷
實驗11 銅、銀、鋅、鎘、汞
實驗12 鈦、釩、鉻、錳
實驗13 鐵、鈷、鎳
實驗14 常見陰離子的初步實驗
實驗15 常見陰離子的分別鑒定和陰離子混合液的分析
實驗16 陽離子混合液的分析(兩酸兩堿系統(tǒng))
實驗17 陽離子混合液分析方案設(shè)計(硫代乙酰胺系統(tǒng))
第五章 制備實驗
實驗18 粗食鹽的提純
實驗19 明礬[KAl(SO4)2·12H20]的制備
實驗20 氨堿法制取碳酸鈉
實驗21 硝酸鉀的制備和提純
實驗22 硫酸亞鐵銨的制備
實驗23 由鉻鐵礦制取重鉻酸鉀
實驗24 由軟錳礦制備高錳酸鉀
實驗25 從海帶中提取碘
第六章 綜合實驗
實驗26 硫酸銅的制備及結(jié)晶水的測定
實驗27 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備和組成測定
實驗28 從硼鎂泥制取七水硫酸鎂
實驗29 兩種鈷(Ⅲ)配合物的制備及組成分析
實驗30 由硝酸鉻制備涂料黃及鉻酸鉛含量測定
實驗3l 二草酸根合銅(Ⅱ)酸鉀的制備及組成測定
實驗32 多碘鹽的制備和分析
實驗33 由“廢”聚乳酸餐盒制備乳酸鈣
實驗34 氨基酸銅配合物的模板合成與表征
實驗35 蛋氨酸銅的制備與組成的測定
實驗36 富血鐵的制備及含量測定
實驗37 氧化鐵納米顆粒的制備及用于奶制品中三聚氰胺的測定
實驗38 碘酸鈣的制備及含量測定
第七章 設(shè)計與創(chuàng)新實驗
實驗39 金屬一有機框架微孔材料MOF-5的制備與表征
實驗40 氧化型石墨烯的制備
實驗41 硼酸鋅4ZnO·B2O3·H2O納米帶的制備、表征及阻燃性能
實驗42 二氯二茂鈦的制備及水楊酸茂鈦配合物的合成及表征
實驗43 納米鈦酸鋇粒子的制備及表征
實驗44 化學共沉淀法制備K2GeF6:Mn4+
第八章 趣味實驗
實驗45 “水中花園”——難溶硅酸鹽的形成
實驗46 變色字畫
實驗47 人造小火山
實驗48 人造鐘乳石
實驗49 自己做鏡子
實驗50 美麗的夜空
實驗51 凈水能手——明礬
實驗52 電化學腐蝕
實驗53 不會流動的酒精
實驗54 化學燈塔(“時間”振蕩反應(yīng))
實驗55 超級煙火
附錄
附錄1 常用酸、堿的密度和濃度
附錄2 常見弱電解質(zhì)在水中的解離常數(shù)
附錄3 常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)
附錄4 難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(298 K)
附錄5 實驗室常用試劑的配制
附錄6 常見離子及化合物的顏色
附錄7 常見化合物在水中的溶解度
附錄8 陽離子系統(tǒng)分析(硫代乙酰胺系統(tǒng))
附錄9 危險藥品的分類、性質(zhì)和管理
附錄10 標準電極電勢