工程化學實驗

前言

工程化學實驗是工程化學理論課的重要組成部分，是化學知識與工程技術應用之間的橋梁，是高等院校工科類非化學化工專業(yè)培養(yǎng)全面發(fā)展的現(xiàn)代工程技術人員的重要組成部分。通過本課程的學習，學生不僅可以牢固地掌握化學的基本理論知識，學會用化學的思維方法認識世界，還可以得到科學方法的訓練和邏輯思維能力的培養(yǎng)。學好本課程有助于幫助學生養(yǎng)成良好的實驗習慣、嚴謹求實的工作作風和團結協(xié)作的精神，提高基本素質和創(chuàng)新能力。本書充分體現(xiàn)了新世紀教學改革的精神，反映了“夯實基礎、瞄準前沿、突出工程、結合專業(yè)、因材施教”的教學理念。在實驗內容的選取上突出時代性、應用性，強調與化學密切相關而又被社會特別關注的能源、材料、信息和環(huán)境等學科交叉內容的聯(lián)系，力圖使其成為工程技術教育的實施載體，充分體現(xiàn)工科化學實驗教材的特點。本書針對工科院校專業(yè)多、學時少以及學生在實驗中容易產生“照方抓藥”的不良實驗習慣等特點，采用全新的模塊式實驗編寫體系，將實驗內容分為化學實驗的基本知識和基本操作、基礎實驗、工程應用型實驗、應用提高型實驗和研究型實驗等。實驗內容由易到難，由少到多，逐步拓展，以利于學生能力的培養(yǎng)；編寫中注意精選實驗內容，闡述簡明精練，加強啟發(fā)性和思考性；實驗后設有思考題，啟發(fā)學生積極思考，總結實驗經(jīng)驗和規(guī)律。本書的特點主要體現(xiàn)在：（1）重基礎，強實踐。重視基本操作訓練，加強工程應用型實驗，增加具有綜合性的應用提高型和研究設計型實驗?；A實驗部分側重基礎理論知識的掌握和基本實驗技能的訓練；工程應用型實驗旨在強化學生的基本技能，培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力和分析解決工程實際問題的能力，以便利用所學知識解決本專業(yè)與化學學科交叉滲透所產生的有關問題。應用提高型實驗內容與基礎實驗和工程應用實驗相銜接，旨在拓寬范圍，提高技能，啟發(fā)學生的創(chuàng)新精神。研究型實驗旨在訓練學生掌握從事科學研究的方法與手段，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題和創(chuàng)新的能力，為學生今后參加實際工作和開展科學研究打下良好的基礎。（2）重特點，強應用。重視工科各相關專業(yè)特點，實驗內容選擇著重體現(xiàn)各學科交叉滲透的特點，加強實驗內容的實用性和趣味性，使實驗教學更接近科研和生產實際，并能增強學生學習興趣。

內容概要

本書是根據(jù)工科類非化學化工專業(yè)基礎課教學基本要求并融合多年教學改革成果編寫而成的實驗教材。全書共8章，主要包括實驗基本知識、實驗誤差分析和數(shù)據(jù)處理、實驗基本操作和常用儀器使用與維護，實驗部分按照基礎實驗、工程應用型實驗、應用提高型實驗和研究型實驗模塊編寫。精選實驗內容，由易到難，由少到多，逐步拓展，突出時代性、應用性，體現(xiàn)工科化學實驗的特點。注重基礎及專業(yè)特點，強調與交叉學科的聯(lián)系，注重分析解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)“夯實基礎、瞄準前沿、突出工程、結合專業(yè)、因材施教”的教學理念。    本書可作為普通高等院校工科類非化學化工專業(yè)的普通化學或工程化學實驗教材，也可作為相關實驗課程的參考書。

書籍目錄

前言第1章  實驗基本知識  1.1  工程化學實驗的目的  1.2  實驗程序與要求    1.2.1  實驗預習    1.2.2  實驗與記錄    1.2.3  實驗報告撰寫  1.3  實驗報告格式示例  1.4  實驗室安全與防護    1.4.1  化學實驗室規(guī)則    1.4.2  化學實驗室安全規(guī)則    1.4.3  常見危險品的安全預防措施    1.4.4  化學實驗意外事故的處理  1.5  實驗室三廢處理    1.5.1  有毒廢氣的處理    1.5.2  常見廢液的處理    1.5.3  常見廢渣的處理第2章  誤差分析和數(shù)據(jù)處理  2.1  誤差及誤差的處理方法    2.1.1  誤差的概念    2.1.2  誤差的處理方法  2.2  有效數(shù)字運算規(guī)則    2.2.1  有效數(shù)字    2.2.2  有效數(shù)字的修約規(guī)則    2.2.3  有效數(shù)字的運算規(guī)則  2.3  實驗數(shù)據(jù)記錄和處理    2.3.1  實驗數(shù)據(jù)處理的步驟    2.3.2  作圖法處理實驗數(shù)據(jù)    2.3.3  列表法處理實驗數(shù)據(jù)第3章  實驗基本操作  3.1  玻璃儀器的洗滌與干燥    3.1.1  玻璃儀器的洗滌    3.1.2  玻璃儀器的干燥  3.2  化學試劑及其取用    3.2.1  化學試劑的規(guī)格    3.2.2  化學試劑的取用    3.2.3  試劑的配制  3.3  液體體積的度量儀器    3.3.1  量筒    3.3.2  容量瓶    3.3.3  吸管    3.3.4  滴定管  3.4  試紙和濾紙    3.4.1  試紙    3.4.2  濾紙  3.5  固體的溶解、濃縮、固—液分離和結晶    3.5.1  固體物質的溶解    3.5.2  蒸發(fā)    3.5.3  固—液分離    3.5.4  結晶與重結晶  3.6  稱量方法    3.6.1  直接法    3.6.2  差減法第4章  實驗儀器使用與維護  4.1  天平    4.1.1  托盤天平    4.1.2  電子天平  4.2  分光光度計    4.2.1  測定原理    4.2.2  7230G型分光光度計  4.3  酸度計    4.3.1  測定原理    4.3.2  pHS-3D型酸度計  4.4  KYD-Ⅲ電鍍電源    4.4.1  使用方法    4.4.2  注意事項第5章  基礎實驗    實驗一  粗鹽的提純    實驗二  水溶液中的離子平衡    實驗三  氧化還原反應與電化學    實驗四  溶膠的制備與性質    實驗五  金屬離子的紙層析法分離鑒定    實驗六  水的硬度測定第6章  工程應用型實驗    實驗七  電鍍——堿性鋅酸鹽工藝鍍鋅    實驗八  不銹鋼中鎳的測定    實驗九  含鉻廢水的處理    實驗十  化學需氧量的測定    實驗十一  金屬的腐蝕與防護第7章  應用提高型實驗    實驗十二  碘鹽的制備與檢驗    實驗十三  水的凈化    實驗十四  金屬基材表面多弧離子蒸發(fā)鍍TiN    實驗十五  活性炭吸附處理含鉻廢水第8章  研究型實驗    實驗十六  廢電池的回收和綜合利用    實驗十七  水熱法制備納米氧化鐵材料    實驗十八  泡沫鎳的制備參考文獻附錄  附錄1  常見元素的相對原子質量表  附錄2  國際單位制的基本單位  附錄3  常見離子及化合物的顏色  附錄4  常見金屬離子沉淀pH  附錄5  常見弱電解質的電離常數(shù)（25℃）  附錄6  常見難溶電解質的溶度積常數(shù)（25℃）  附錄7  常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)（25℃）  附錄8  標準電極電勢（25℃）

章節(jié)摘錄

插圖：實驗是人類研究自然規(guī)律的一種基本方法?；瘜W是一門以實驗為基礎的自然科學，化學中的一切定律、學說和原理都來源于實驗，并接受實驗的不斷檢驗。沒有實驗就沒有化學，實驗是化學的手段和工具。化學實驗是學習化學知識的開端，通過實驗不僅可以了解化學知識，幫助加強對化學基本原理和基本知識的理解與掌握，鞏固、擴大和加深課堂所學的理論知識，訓練理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，還可以培養(yǎng)科學能力，實事求是的科學態(tài)度，準確、細致、整潔等良好的實驗素養(yǎng)及科學的思維方法，從而逐步掌握科學研究的方法。實驗教學也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑之一，而化學實驗室是訓練操作技術、實驗方法和結果處理等技能的主要課堂。工程化學實驗是工程化學課程的重要組成部分，也是學習工程化學的一個重要環(huán)節(jié)，是高等院校低年級學生素質教育的必修課程之一。該課程以含基本原理、基本方法和基本技術的化學實驗作為素質教育的媒體，通過對學生進行獨立操作、觀察和記錄實驗現(xiàn)象，以及分析問題、歸納知識和撰寫報告等方面的訓練，達到以下目的：（1）鞏固并加深對工程化學基本概念和基本理論的理解，培養(yǎng)學生以實驗為手段獲取新知識的能力。（2）通過實驗教學使學生具備一定實驗知識和素養(yǎng)，以便利用這些知識解決和研究本學科、本專業(yè)與化學學科交叉滲透所產生的有關問題。（3）培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題和創(chuàng)新的能力，以及嚴謹求實的工作作風、科學的工作態(tài)度和團結協(xié)作的精神，為學生學好后續(xù)課程及今后參加實際工作和開展科學研究打下良好的基礎。

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