《無機及分析化學》將無機化學、分析化學內(nèi)容優(yōu)化整合,解決了化學類課程體系完整、門類齊全與教學時數(shù)少的突出矛盾。本教材在編寫上打破傳統(tǒng)的無機化學和分析化學兩本教材的編排模式,將無機化學和分析化學的知識有機結(jié)合起來,避免了內(nèi)容的交叉和重復。全書分為兩部分,第一部分為理論知識,具體包括物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、化學反應(yīng)速率與化學平衡、分散系與溶液、分析化學概論、酸堿平衡與酸堿滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、氧化還原平衡與氧化還原滴定法、配位平衡與配位滴定法、電化學分析法、紫外-可見分光光度法等;第二部分為實驗,該部分包括必備的實驗基礎(chǔ)知識、實訓項目和技能考核試題三個模塊。該教材通過二維碼植入的方式加入了微課,內(nèi)容包括理論部分難的知識點和習題講解,也包括基本的實驗操作技能微課。學生通過掃描二維碼即可打開微課,為學生的預習和復習提供了一個學習平臺。
《無機及分析化學》第三版在第二版的基礎(chǔ)上刪除了元素及其化合物﹑常用的富集分離方法兩章內(nèi)容。與第二版相比,增加了課堂練習,方便學生在課堂上學完理論知識后及時地鞏固練習;采用二維碼植入的方式增加了微課,微課內(nèi)容包括比較難的理論知識點﹑難的習題和實驗操作等。學生通過掃描二維碼即可打開微課,為學生的預習﹑復習和操作技能訓練提供了一個學習平臺。
前言
無機及分析化學是高職高專應(yīng)用化工類、輕化類等專業(yè)的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程不但培養(yǎng)學生基本的化學理論知識,而且培養(yǎng)學生基本的操作技能,這些為后續(xù)專業(yè)課的學習,以及從事化妝品的配制、檢驗、管理和生產(chǎn)等實際工作奠定基礎(chǔ),而且也為學生考取“化學檢驗工”打下基礎(chǔ)。
本書是將無機化學、分析化學內(nèi)容優(yōu)化整合,精心編寫而成,科學解決了化學類課程體系完整、門類齊全與教學時數(shù)少的突出矛盾。本教材在編寫上打破傳統(tǒng)的無機化學和分析化學兩本教材的編排模式,將無機化學和分析化學的知識有機結(jié)合起來,避免了內(nèi)容的交叉和重復。編寫時,以化學的基本理論如原子和分子結(jié)構(gòu)、分散系以及化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位解離平衡)為主線,將難度較大的理論知識和枯燥的元素化學知識交叉編排,將四大平衡與相應(yīng)的滴定分析方法融合在一起。傳統(tǒng)的分析化學包括化學分析和儀器分析兩部分,目前很多教材在編寫時忽視了儀器分析部分,考慮到儀器分析的重要性,本書增加了儀器分析內(nèi)容,開設(shè)了常用的儀器分析法,如電化學分析法、 吸光光度法等。
本教材是根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標,并結(jié)合作者多年的教學經(jīng)驗編寫而成,編寫時打破了以往的本科式教學。本教材編寫時結(jié)合了輕化類職業(yè)崗位群需要,并考慮了后續(xù)課程需要及可持續(xù)發(fā)展需要,重新選取了教學內(nèi)容。教材編寫遵循三個原則,即突出職業(yè)性、突出專業(yè)性、突出實踐性。突出職業(yè)性,即根據(jù)高等職業(yè)教育的特點,教學內(nèi)容做到“理論夠用,技能強化”,以技能帶動理論,注重技能的培訓,適用于應(yīng)用型人才的培養(yǎng);突出專業(yè)性,即教學內(nèi)容的設(shè)計要針對專業(yè)的需求,做到“內(nèi)容服務(wù)專業(yè)”,本教材主要針對應(yīng)用化工類或輕化類專業(yè)編寫而成,體現(xiàn)在應(yīng)用與示例部分緊密與專業(yè)相關(guān);突出實踐性,即重視實踐技能的培養(yǎng),強化實踐教學的地位。
教材第三版在第二版的基礎(chǔ)上刪除了元素及其化合物﹑常用的富集分離方法兩章內(nèi)容。與第二版相比,增加了課堂練習,方便學生在課堂上學完理論知識后及時地鞏固練習;采用二維碼植入的方式增加了微課,微課內(nèi)容包括比較難的理論知識點﹑難的習題和實驗操作等。學生通過掃描二維碼即可打開微課,為學生的預習﹑復習和操作技能訓練提供了一個學習平臺。
本書由王永麗、李忠軍和伍偉杰主編。具體編寫分工為:王永麗編寫第四章、第五章、第八章、第九章、第十章﹑實驗部分和附錄部分;李忠軍編寫第六章;伍偉杰編寫緒論和部分實驗;張顯策編寫第一章和第二章;鄒穎楠編寫第三章;楊梅和王愷參與編寫實驗部分;席會平編寫第七章。黃秋妹制作了減重稱量法(電子天平)的微課,其他微課由王永麗制作。全書由王永麗負責統(tǒng)稿。
本書可作為高職高專應(yīng)用化工類、輕化類專業(yè)的教材使用,也可供藥學類、食品類、衛(wèi)生檢驗類、生物類等專業(yè)參考。
由于編者水平有限,書中不妥之處在所難免,請各位讀者批評指正!
編者
2020年3月
第一版前言
無機及分析化學是高職高專應(yīng)用化工類專業(yè)、輕工類專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程不但培養(yǎng)學生基本的化學理論知識,而且培養(yǎng)學生基本的操作技能,這些為后續(xù)專業(yè)課的學習,以及從事化妝品的配制、檢驗、管理和生產(chǎn)等實際工作奠定基礎(chǔ),而且也為學生考取化學檢驗工打下基礎(chǔ)。
本書是將無機化學、分析化學內(nèi)容優(yōu)化整合,精心編寫而成,科學解決了化學類課程體系完整、門類齊全與教學時數(shù)少的突出矛盾。具體來講,本書在編寫上打破傳統(tǒng)的無機化學和分析化學兩本教材的編排模式,而是將無機化學和分析化學的知識有機結(jié)合起來,避免了內(nèi)容的交叉和重復。編寫時,以化學的基本理論如原子和分子結(jié)構(gòu)、分散系以及化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡)為主線,將難度較大的理論知識和枯燥的元素化學知識交叉編排,將四大平衡與相應(yīng)的滴定分析方法融合在一起。傳統(tǒng)的分析化學包括化學分析和儀器分析兩部分,目前很多教材在編寫時忽視了儀器分析部分,考慮到儀器分析的重要性,本書增加了儀器分析內(nèi)容,開設(shè)了常用的儀器分析法,如電化學分析法、吸光光度法和色譜法等。
本教材是根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標,并結(jié)合作者多年的教學經(jīng)驗編寫而成,本教材編寫時結(jié)合了輕化工類職業(yè)崗位群需要、中級化學檢驗工需要,并考慮了后續(xù)課程需要及可持續(xù)發(fā)展需要,而重新選取了教學內(nèi)容。教材編寫遵循三個原則,即突出職業(yè)性、專業(yè)性和實踐性。突出職業(yè)性即根據(jù)高等職業(yè)教育的特點,教學內(nèi)容做到“理論夠用,技能強化”,適用于應(yīng)用型人才的培養(yǎng),處理好理論與技能的關(guān)系,以技能帶動理論,因此在教學內(nèi)容的安排上注重技能的培養(yǎng);突出專業(yè)性,即教學內(nèi)容的設(shè)計要針對專業(yè)的需求,做到“內(nèi)容服務(wù)專業(yè)”,本教材主要針對應(yīng)用化工類或輕工類專業(yè)編寫而成,體現(xiàn)在應(yīng)用與示例部分緊密與專業(yè)相關(guān);突出實踐性,即重視實踐技能的培養(yǎng),強化實踐教學的地位。
本書由王永麗、李忠軍和伍偉杰主編。參與編寫的具體分工為:王永麗編寫第五章、第六章、第九章、第十章、第十一章和附錄部分;李忠軍編寫第七章;伍偉杰編寫緒論、第十二章;張顯策編寫第一章和第二章;伍偉杰、鄒穎楠編寫第三章;楊梅編寫第四章;席會平編寫第八章;王愷編寫第十三章。全書由王永麗負責統(tǒng)稿。
本書可作為高職高專應(yīng)用化工類、輕工類專業(yè)的教材使用,也可供藥學類、食品類、衛(wèi)生檢驗類、生物類等專業(yè)參考。
由于編者水平有限,書中不妥之處在所難免,請各位讀者批評指正!
編者
2011年3月
第二版前言
無機及分析化學是高職高專應(yīng)用化工類、輕化類、藥學類、食品類等相關(guān)專業(yè)的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程不但培養(yǎng)學生基本的化學理論知識,而且培養(yǎng)學生基本的操作技能,這些為后續(xù)專業(yè)課的學習以及從事化妝品的配制、檢驗、管理和生產(chǎn)等實際工作奠定基礎(chǔ),而且也為學生化學檢驗工考證打下基礎(chǔ)。本書在第一版的基礎(chǔ)上,增加了實訓項目欄目,更加強化了操作技能的培養(yǎng)。
本書是將無機化學、分析化學內(nèi)容優(yōu)化整合,精心編寫而成,解決了化學類課程體系完整、門類齊全與教學時數(shù)少的突出矛盾。具體來講,本課程編寫上打破傳統(tǒng)的無機化學和分析化學兩本教材的編排模式,而是將無機化學和分析化學的知識有機結(jié)合起來,避免了內(nèi)容的交叉和重復。編寫時,以化學的基本理論如原子和分子結(jié)構(gòu)、分散系以及化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位解離平衡)為主線,將難度較大的理論知識和枯燥的元素化學知識交叉編排,將四大平衡與相應(yīng)的滴定分析方法融合在一起。傳統(tǒng)的分析化學包括化學分析和儀器分析兩部分,目前很多教材在編寫時忽視了儀器分析部分,考慮到儀器分析的重要性,本書增加了儀器分析內(nèi)容,開設(shè)了常用的儀器分析法,如電化學分析法、吸光光度法和色譜法等。
本教材是根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標,并結(jié)合作者多年的教學經(jīng)驗編寫而成,編寫時打破了以往的本科式教學。本教材編寫時結(jié)合了輕化類職業(yè)崗位群需要、中級化學檢驗工需要,并考慮了后續(xù)課程需要及可持續(xù)發(fā)展需要,而重新選取了教學內(nèi)容。教材編寫遵循三個原則,即突出職業(yè)性、突出專業(yè)性、突出實踐性。突出職業(yè)性即根據(jù)高等職業(yè)教育的特點,教學內(nèi)容做到“理論夠用,技能強化”,適用于應(yīng)用型人才的培養(yǎng),處理好理論與技能的關(guān)系,以技能帶動理論,因此在教學內(nèi)容的安排上注重技能的培養(yǎng);突出專業(yè)性,即教學內(nèi)容的設(shè)計要針對專業(yè)的需求,做到“內(nèi)容服務(wù)專業(yè)”,本教材主要針對應(yīng)用化工類或輕化類專業(yè)編寫而成,體現(xiàn)在應(yīng)用與示例部分緊密與專業(yè)相關(guān);突出實踐性,即重視實踐技能的培養(yǎng),強化實踐教學的地位。
本書分為四個模塊,模塊一為理論知識,相當于傳統(tǒng)的基礎(chǔ)知識;模塊二為任務(wù),內(nèi)容主要是進行實訓項目前所需要學習的相關(guān)技能知識;模塊三為任務(wù)實施,含多個實訓項目,尤其考慮了學生考取化學檢驗工所必需的基本項目,也有關(guān)于化學檢驗工考證的針對性練習項目;模塊四為技能考核,包括中級檢驗工和高級檢驗工考核模擬試題。
為方便教學,本書配套有電子教學資源。
本書由王永麗、李忠軍和伍偉杰主編,全書由王永麗負責統(tǒng)稿。參與編寫的具體內(nèi)容為:王永麗編寫第五章、第六章、第九章、第十章、第十一章、模塊二、模塊三、模塊四和附錄部分;李忠軍編寫第七章;伍偉杰編寫緒論和第十二章;張顯策編寫第一章和第二章;鄒穎楠編寫第三章;楊梅編寫第四章;席會平編寫第八章;王愷編寫第十三章。廣東食品藥品職業(yè)學院的李永沖、陳柳生、楊小持、黃勇紅、祝紅、劉經(jīng)亮等參與了模塊三中個別項目的編寫或?qū)椖烤帉懱岢隽藢氋F意見,在此表示衷心感謝!此外,本書在編寫時也與廣東省;瘷z測中心、廣州(雅芳)中國有限公司、廣州藍月亮實業(yè)有限公司等企業(yè)的同仁進行了溝通交流,在此對他們提出的寶貴意見也表示衷心的感謝!
本書可供高職高專應(yīng)用化工類、輕化類、藥學類、食品類、生物類等專業(yè)使用。
由于編者水平有限,書中疏漏之處在所難免,請各位讀者批評指正!
編者
2014年4月
第一部分理論知識
緒論001
第一節(jié)無機及分析化學的任務(wù)和應(yīng)用001
一、無機及分析化學的任務(wù)001
二、無機及分析化學的應(yīng)用002
第二節(jié)分析方法的分類003
一、結(jié)構(gòu)分析、定性分析和定量分析003
二、化學分析和儀器分析003
三、常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析003
第三節(jié)無機及分析化學的學習方法004
一、重視課堂,認真聽講004
二、重視實驗,實事求是004
三、培養(yǎng)自學和獨立解決問題的能力004
習題004
第一章物質(zhì)的結(jié)構(gòu)006
第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)006
一、原子核外電子的運動狀態(tài)006
二、原子軌道能級圖010
三、原子核外電子排布012
四、元素周期律和元素周期表013
第二節(jié)分子結(jié)構(gòu)015
一、化學鍵015
二、分子間作用力和氫鍵020
拓展窗門捷列夫元素周期表022
本章小結(jié)023
習題024
第二章化學反應(yīng)速率與化學平衡026
第一節(jié)化學反應(yīng)速率026
一、化學反應(yīng)速率的概念及其表示方法026
二、化學反應(yīng)速率理論027
三、影響化學反應(yīng)速率的因素029
第二節(jié)化學平衡031
一、可逆反應(yīng)與化學平衡031
二、化學平衡常數(shù)032
三、化學平衡計算033
第三節(jié)化學平衡的移動035
一、濃度對化學平衡的影響035
二、壓力對化學平衡的影響035
三、溫度對化學平衡的影響036
四、化學平衡的移動原理036
拓展窗勒·夏特列037
本章小結(jié)037
習題039
第三章分散系與溶液042
第一節(jié)分散系042
一、分散系的概念042
二、分散系的分類043
第二節(jié)溶液濃度的表示方法043
一、物質(zhì)的量濃度044
二、質(zhì)量摩爾濃度044
三、摩爾分數(shù)044
四、質(zhì)量分數(shù)045
五、質(zhì)量濃度045
第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性046
一、溶液的蒸氣壓下降046
二、溶液的沸點升高047
三、溶液的凝固點降低048
四、滲透壓049
五、應(yīng)用與實例050
第四節(jié)膠體051
一、膠體的性質(zhì)051
二、膠體的分類052
三、膠體的穩(wěn)定性052
四、聚沉053
第五節(jié)表面現(xiàn)象053
一、表面張力與表面能053
二、表面活性劑053
第六節(jié)高分子溶液054
一、高分子溶液的形成054
二、高分子溶液的溶解054
拓展窗表面活性劑的發(fā)展趨勢055
本章小結(jié)055
習題057
第四章分析化學概論059
第一節(jié)誤差和分析數(shù)據(jù)的處理060
一、誤差的類型060
二、誤差和偏差061
三、減少誤差的方法063
四、有效數(shù)字及其運算規(guī)則064
第二節(jié)滴定分析法066
一、滴定分析法的概念066
二、滴定分析法的分類067
三、滴定分析法對化學反應(yīng)的要求067
四、滴定方式067
五、標準溶液的配制和標定068
六、滴定分析法的計算070
拓展窗分析化學的起源與發(fā)展073
本章小結(jié)073
習題075
第五章酸堿平衡與酸堿滴定法078
第一節(jié)酸堿質(zhì)子理論079
一、酸堿質(zhì)子理論079
二、酸堿反應(yīng)的實質(zhì)079
第二節(jié)溶液的酸堿平衡及pH計算080
一、水的質(zhì)子自遞平衡080
二、弱電解質(zhì)溶液的酸堿平衡080
三、弱電解質(zhì)溶液pH的計算081
四、緩沖溶液083
第三節(jié)酸堿滴定法086
一、酸堿指示劑086
二、酸堿滴定曲線及指示劑的選擇088
第四節(jié)酸堿滴定法的應(yīng)用093
一、酸堿標準溶液的配制和標定093
二、酸堿滴定法的應(yīng)用示例095
拓展窗酸堿指示劑的發(fā)明096
本章小結(jié)097
習題098
第六章沉淀溶解平衡與沉淀滴定法101
第一節(jié)難溶電解質(zhì)的溶度積102
一、溶度積常數(shù)102
二、溶度積與溶解度的關(guān)系102
三、溶度積規(guī)則103
第二節(jié)難溶電解質(zhì)沉淀的生成和溶解104
一、沉淀的生成104
二、沉淀的溶解104
三、分步沉淀105
四、沉淀的轉(zhuǎn)化106
第三節(jié)重量分析法106
一、揮發(fā)法107
二、萃取法107
三、沉淀法109
第四節(jié)沉淀滴定法113
一、鉻酸鉀指示劑法——莫爾(Mohr)法113
二、鐵銨礬指示劑法——佛爾哈德(Volhard)法114
三、吸附指示劑法——法揚斯(Fajans)法115
第五節(jié)沉淀滴定法應(yīng)用117
一、標準溶液的配制和標定117
二、應(yīng)用示例117
拓展窗佛爾哈德與他的沉淀滴定法118
本章小結(jié)118
習題120
第七章氧化還原平衡與氧化還原滴定法123
第一節(jié)氧化還原反應(yīng)124
一、氧化數(shù)124
二、氧化還原反應(yīng)124
第二節(jié)電極電位125
一、原電池125
二、電極電位與標準氫電極127
三、電極電位的應(yīng)用131
第三節(jié)氧化還原滴定法133
一、氧化還原滴定法概述133
二、高錳酸鉀法135
三、碘量法139
四、其他氧化還原滴定法143
拓展窗氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用145
本章小結(jié)146
習題147
第八章配位平衡與配位滴定法149
第一節(jié)配合物的組成與命名149
一、配合物的定義149
二、配合物的組成150
三、配合物的命名151
第二節(jié)配位平衡151
一、EDTA及其配合物151
二、配合物的穩(wěn)定常數(shù)152
三、配位反應(yīng)的副反應(yīng)和副反應(yīng)系數(shù)153
第三節(jié)配位滴定155
一、配位滴定曲線155
二、配位滴定中酸度的選擇156
第四節(jié)金屬指示劑158
一、金屬指示劑的作用原理158
二、金屬指示劑應(yīng)具備的條件158
三、金屬指示劑在使用中的注意問題158
四、常見的金屬指示劑159
第五節(jié)EDTA標準溶液的配制和標定160
一、EDTA標準溶液的配制160
二、EDTA標準溶液的標定160
第六節(jié)配位滴定方式及其應(yīng)用示例160
一、直接滴定法160
二、返滴定法161
三、置換滴定法161
四、間接滴定法161
拓展窗締造配位理論的化學家——維爾納161
本章小結(jié)162
習題164
第九章電化學分析法166
第一節(jié)電位法的基本原理166
一、化學電池166
二、指示電極和參比電極167
第二節(jié)直接電位法169
一、溶液pH的測定169
二、其他離子濃度的測定170
第三節(jié)電位滴定法171
一、測定原理171
二、確定化學計量點的方法171
三、應(yīng)用與示例172
第四節(jié)永停滴定法172
一、原理173
二、永停滴定法的類型173
三、測定方法174
四、應(yīng)用與示例174
拓展窗貝侖特和電位滴定175
本章小結(jié)175
習題176
第十章紫外-可見分光光度法179
第一節(jié)吸光光度法的基本原理180
一、電磁波譜180
二、物質(zhì)對光的選擇性吸收181
第二節(jié)紫外-可見分光光度法182
一、光吸收的基本定律——朗伯-比爾定律182
二、吸光系數(shù)182
三、偏離朗伯-比爾定律的因素184
第三節(jié)紫外-可見分光光度計184
一、紫外-可見分光光度計的主要組成部件185
二、紫外-可見分光光度計的主要類型186
第四節(jié)紫外-可見分光光度法的應(yīng)用187
一、定性分析187
二、定量分析188
三、應(yīng)用與示例190
拓展窗紫外-可見分光光度計的發(fā)明191
本章小結(jié)191
習題192
第二部分實驗
模塊一實驗基礎(chǔ)知識195
第一節(jié)分析用水195
第二節(jié)化學試劑196
第三節(jié)化學實驗常用儀器和裝置197
第四節(jié)玻璃儀器的洗滌和干燥200
第五節(jié)實驗室常用洗滌液(劑)的使用202
第六節(jié)稱量儀器的使用203
第七節(jié)滴定分析儀器的使用206
第八節(jié)酸度計210
第九節(jié)過濾法214
第十節(jié)分光光度計218
第十一節(jié)萃取與洗滌220
模塊二實訓內(nèi)容222
實訓項目一定量分析儀器的認識和洗滌222
實訓項目二鉻酸洗液的配制223
實訓項目三稱量練習223
實訓項目四移液管和滴定管的洗滌和操作練習225
實訓項目五溶液的配制和稀釋226
實驗項目六酸堿滴定練習228
實訓項目七粗食鹽的提純229
實訓項目八緩沖溶液的配制和酸度計的使用231
實訓項目九餐具洗滌劑pH的測定233
實訓項目十0.1mol·L-1 HCl標準溶液的配制與標定235
實驗項目十一0.1mol·L-1 NaOH標準溶液的配制與標定237
實訓項目十二混合堿中各組分含量的測定239
實訓項目十三容量儀器的校準241
實訓項目十四硬脂酸酸值的測定244
實訓項目十五高錳酸鉀法測定過氧化氫的含量246
實訓項目十六硫代硫酸鈉標準溶液的配制和標定248
實訓項目十七直接碘量法測定藥片中維生素C的含量250
實訓項目十八EDTA標準溶液的配制和標定252
實訓項目十九自來水的總硬度測定254
實訓項目二十紫外可見分光光度計的結(jié)構(gòu)及工作原理256
實訓項目二十一鄰菲羅啉分光光度法測定微量鐵257
實訓項目二十二氣相色譜法測定乙醇中的水分(內(nèi)標法)259
實訓項目二十三萃取261
模塊三技能考核試題263
技能考核試題一NaOH標準溶液的標定263
試題一《NaOH標準溶液的標定》 評分記錄表264
技能考核試題二餐具洗滌劑pH的測定266
試題二《餐具洗滌劑pH的測定》評分記錄表266
技能考核試題三硬脂酸酸值的測定267
試題三《硬脂酸酸值的測定》評分記錄表267
技能考核試題四洗發(fā)液pH的測定269
技能考核試題五冷燙液中溴酸鈉含量的測定271
附錄274
一、常見化合物的分子量274
二、常見弱酸和弱堿的解離常數(shù)276
三、常用難溶電解質(zhì)的溶度積(298K)277
四、標準電極電位(298K)277
參考文獻280
元素周期表