本書將無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗和儀器分析實驗有機地結(jié)合起來,主要介紹無機及分析化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識、基本技術(shù)和操作技能。全書共7章,第1章:化學(xué)實驗的基本知識,主要介紹實驗室規(guī)則、安全、常用儀器、數(shù)據(jù)記錄與處理、報告書寫等;第2章:化學(xué)實驗基本操作,主要介紹加熱與冷卻、干燥、玻璃工等基本操作;第3章:提純、制備及常數(shù)測定實驗,主要介紹固液分離、物質(zhì)理化常數(shù)的測定和無機化合物的制備;第4章:元素化學(xué)實驗,主要介紹無機化合物的性質(zhì)、鑒定與分離;第5章:定量分析實驗,主要介紹分析化學(xué)實驗中定量部分的內(nèi)容;第6章:儀器分析實驗,主要介紹儀器分析的相關(guān)實驗內(nèi)容;第7章:設(shè)計性實驗,主要列出一些綜合性的設(shè)計實驗。全書共包括77個典型實驗。本書實驗教學(xué)內(nèi)容凸顯“基礎(chǔ)性”“應(yīng)用性”和“創(chuàng)新性”,強調(diào)對學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)素養(yǎng)等綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。
本書可供高校理工科化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、藥學(xué)、化工、環(huán)境、生物、材料等專業(yè)的學(xué)生用作教材,也可供相關(guān)科技人員參考
無機及分析化學(xué)實驗是高等學(xué);瘜W(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化工、藥學(xué)、生物、環(huán)境和材料化學(xué)等專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強的實踐性,其目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握化學(xué)實驗的基本知識、基本操作與基本技能。它與后續(xù)的專業(yè)實驗、綜合與研究實驗構(gòu)成相關(guān)專業(yè)完整的實驗教學(xué)體系。
隨著化學(xué)實驗技術(shù)和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,原有的無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容體系已不能滿足和適應(yīng)新世紀人才培養(yǎng)的需要。因此,從2012年開始,我校(長江師范學(xué)院)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)中心對無機及分析化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容進行了改革與實踐。結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)“高素質(zhì)應(yīng)用型人才”的目標(biāo)定位,有機地整合了原無機化學(xué)、分析化學(xué)和儀器分析實驗,構(gòu)建了新的實驗教學(xué)內(nèi)容體系。實驗教學(xué)內(nèi)容凸顯“基礎(chǔ)性”“應(yīng)用性”和“創(chuàng)新性”,強調(diào)對學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)素養(yǎng)等綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)課程改革目標(biāo)和需要,我們參考了國內(nèi)外出版的同類教材,吸收了我校和多所兄弟院校近年來無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)與教改的經(jīng)驗和成果,編寫了本教材。
本教材精選了77個典型實驗,內(nèi)容涉及化學(xué)實驗的基本知識,化學(xué)實驗基本操作,提純、制備及常數(shù)測定實驗,元素化學(xué)實驗,定量分析實驗、儀器分析實驗和設(shè)計性實驗七個部分?梢詽M足不同模塊實驗教學(xué)的需要,可作為高等學(xué)校理工科化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、藥學(xué)、化工、環(huán)境、生物、食品、園林、園藝和材料等專業(yè)的無機及分析化學(xué)實驗教材。
本教材編寫具體分工如下:第1章由何樹華、張福蘭編寫;第2章由何樹華、張福蘭編寫;第3章由張福蘭、朱乾華、萬邦江編寫;第4章由張福蘭、張婷、劉艷和吳興發(fā)編寫;第5章由龐向東、賀薇、甘湘慶和趙小輝編寫;第6章由方盧秋、石文兵、周尚和丁世敏編寫;第7章由張福蘭、方盧秋、龐向東編寫。教材的初稿經(jīng)主編、主審和副主編審閱、修改,大綱、統(tǒng)稿和定稿工作由何樹華負責(zé)完成。
本書在編寫過程中得到了西南交通大學(xué)出版社的大力支持,長江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院對本書的編寫給予了資助。在編寫過程中,編者參考了國內(nèi)外教材(見書后參考文獻),并引用了其中的一些圖、表和數(shù)據(jù)等,在此謹向他們表示衷心的感謝。
限于編者的水平和時間,不能很好地達到預(yù)期的編寫效果,書中的不足之處在所難免,懇請讀者批評指正,以利于再版時進行補充完善。
編者
2016年10月
何樹華:女,教授,45歲,化學(xué)教育專業(yè)理學(xué)學(xué)士。1994年7月畢業(yè)于西南師范大學(xué)化學(xué)系,現(xiàn)任長江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)系主任。校級中青年學(xué)術(shù)骨干,校級優(yōu)秀教師。長期擔(dān)任《有機化學(xué)》、《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》等課程的教學(xué)工作。以“化學(xué)發(fā)光分析”為主要研究方向發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。主持市級以上教改項目3項,主持校級質(zhì)量工程項目三項,主編出版了《中級有機化學(xué)》和《有機化學(xué)實驗》教材兩部。
第1章 化學(xué)實驗的基本知識 001
1.1 化學(xué)實驗的目的和任務(wù) 001
1.2 化學(xué)實驗室規(guī)則 001
1.3 化學(xué)實驗室安全知識 002
1.4 化學(xué)實驗常用儀器介紹 005
1.5 常用玻璃器皿的洗滌和干燥 011
1.6 實驗數(shù)據(jù)的記錄、處理和誤差分析 013
1.7 化學(xué)實驗預(yù)習(xí)、記錄和實驗報告 019
第2章 化學(xué)實驗基本操作 022
2.1 試劑的保存與取用 022
2.2 加熱與冷卻 023
2.3 干燥與干燥劑 029
2.4 攪拌與攪拌器 033
2.5 塞子的鉆孔和簡單玻璃加工操作 034
2.6 固液分離 038
2.7 天平與稱量 042
2.8 常用容量儀器的使用和校正 048
2.9 常用光電儀器的使用 058
第3章 提純、制備及常數(shù)測定實驗 062
3.1 水的凈化——離子交換法制備純水 062
3.2 由粗食鹽制備試劑級氯化鈉 067
3.3 五水硫酸銅的提純 070
3.4 紙色譜 071
3.5 一種鈷(Ⅲ)配合物的制備 074
3.6 堿式碳酸銅的制備 076
3.7 硝酸鉀的制備和提純 077
3.8 硫酸鋁鉀大晶體的制備 079
3.9 二氧化碳相對分子質(zhì)量的測定 080
3.10 化學(xué)反應(yīng)速率與活化能的測定 082
3.11 五水硫酸銅結(jié)晶水的測定 085
3.12 電離平衡與沉淀溶解平衡 087
第4章 元素化學(xué)實驗 091
4.1 p區(qū)非金屬元素性質(zhì) 091
4.2 常見非金屬陰離子的分離與鑒定 097
4.3 主族金屬元素性質(zhì) 102
4.4 ds區(qū)金屬元素性質(zhì) 106
4.5 d區(qū)金屬元素性質(zhì) 110
4.6 常見陽離子的分離與鑒定(一) 117
4.7 常見陽離子的分離與鑒定(二) 123
第5章 定量分析實驗 127
5.1 溶液的配制 127
5.2 電子天平稱量練習(xí) 130
5.3 滴定分析基本操作練習(xí) 132
5.4 NaOH溶液的配制和標(biāo)定 134
5.5 銨鹽中氮含量的測定(甲醛法) 135
5.6 HCl溶液的配制與標(biāo)定 137
5.7 混合堿的分析(雙指示劑法) 138
5.8 食醋中總酸量的測定 140
5.9 EDTA溶液的配制和標(biāo)定 142
5.10 水的硬度的測定 144
5.11 “胃舒平”藥片中氧化鋁含量的測定 147
5.12 鉛鉍混合液中鉍、鉛含量的連續(xù)測定 148
5.13 無汞法測定鐵礦石中鐵的含量 150
5.14 軟錳礦中MnO2含量的測定 152
5.15 Na2S2O3標(biāo)準溶液的配制和標(biāo)定 153
5.16 硫酸銅中銅含量的測定(間接碘量法) 155
5.17 過氧化氫含量的測定(高錳酸鉀法) 156
5.18 氯化物中氯含量的測定(莫爾法) 157
5.19 銀合金中銀含量的測定(佛爾哈德法) 158
5.20 氯化鈉含量的測定(法揚司法) 160
5.21 鋇鹽中鋇含量的測定(沉淀重量法) 161
5.22 鄰二氮菲分光光度法測定鐵含量 162
5.23 分光光度法測定鄰二氮菲-鐵(Ⅱ)配合物的組成 164
5.24 分光光度法測定食品中的含量 165
5.25 合金鋼中微量銅含量的萃取光度測定 167
5.26 離子交換樹脂交換容量的測定 168
第6章 儀器分析實驗 171
6.1 紫外吸收光譜法測定蒽醌試樣中蒽醌的含量 171
6.2 分光光度法對混合物中鉻、錳含量的同時測定 172
6.3 紫外吸收光譜法測定維生素C藥物中抗壞血酸的含量 173
6.4 苯甲酸紅外吸收光譜的測定 174
6.5 簡單有機化合物的紅外光譜分析 177
6.6 熒光法測定維生素B2藥物中核黃素的含量 178
6.7 分子熒光法測定羅丹明B的含量 179
6.8 流動注射化學(xué)發(fā)光分析法測定尿素的含量 180
6.9 流動注射化學(xué)發(fā)光法測定H2O2的含量 184
6.10 土壤樣品中鉛、鎘總含量的測定 186
6.11 火焰原子吸收光譜法測定水中鈣、鎂的含量 190
6.12 原子熒光法測定環(huán)境樣品中汞的含量 191
6.13 原子熒光法測定環(huán)境樣品中砷的含量 194
6.14 高效液相色譜法測定碳酸飲料中苯甲酸的含量 196
6.15 高效液相色譜法測定飲料中咖啡因的含量 197
6.16 液相色譜法測定污染水樣中苯和甲苯的含量 199
6.17 氣相色譜的定性和定量分析 201
6.18 氣相色譜法測定乙醇中乙酸乙酯的含量 203
第7章 設(shè)計性實驗 205
7.1 無機離子鑒定和未知無機物的鑒別 205
7.2 硫酸亞鐵銨的制備 206
7.3 由二氧化錳制備硫酸錳 208
7.4 NaH2PO4-Na2HPO4混合物(液)中各組分含量(濃度)的測定 208
7.5 HCl-NH4Cl混合液中各組分濃度的測定 209
7.6 Mg2+-EDTA混合液中各組分含量的測定 210
7.7 黃銅中銅、鋅含量的測定 210
7.8 H2SO4-H2C2O4溶液中各組分濃度的測定 211
7.9 石灰石或白云石中鈣含量的測定 212
7.10 醬油中氯化鈉含量的測定 212
7.11 草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備與組成分析 213
7.12 分子印跡聚合物的合成與吸附性能研究 214
7.13 土壤環(huán)境樣品的采集、制備與重金屬含量分析 215
參考文獻 216
附 錄 217
附錄A 常用化合物的相對分子質(zhì)量 217
附錄B 關(guān)于有毒化學(xué)藥品的知識 220
附錄C 常用指示劑的配制 222
附錄D 常用緩沖溶液的配制 225
附錄E 標(biāo)準電極電勢 226