無機(jī)及分析化學(xué)

前言

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。為進(jìn)一步把“育人為宗旨，就業(yè)為導(dǎo)向”的高職教育理念滲透于教材中，更好地落實(shí)我國高等職業(yè)教育發(fā)展“1221”模式下對專業(yè)基礎(chǔ)課程的要求，同時(shí)力求修訂后的教材更能體現(xiàn)國家建設(shè)對高職教育發(fā)展的要求，更符合高職教育目前的改革與發(fā)展需要，更切合相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格，更利于培養(yǎng)學(xué)生將來從事企業(yè)生產(chǎn)分析檢驗(yàn)等專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)崗位工作的職業(yè)能力，本教材結(jié)合高職教育課程改革及教學(xué)基本要求，以上述指導(dǎo)思想為原則，融入編者在教學(xué)改革實(shí)踐中的體會(huì)，并征求了使用本教材的部分高職院校的意見后進(jìn)行了修訂。　　本次修訂除保持了第一版的主要特點(diǎn)外，更能體現(xiàn)高職教育的特色，并注重教學(xué)的啟發(fā)性和對學(xué)生思維能力、學(xué)習(xí)能力、職業(yè)能力的培養(yǎng)。本次修訂主要基于以下幾方面的思考：　　1.作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，基礎(chǔ)理論貫徹“實(shí)用為主，必需和夠用為度”的教學(xué)原則，以應(yīng)用型理論作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，而非學(xué)科原理性理論，突出以“應(yīng)用”為主旨的高職教育特征。此外，還介紹了一些對學(xué)生向?qū)I(yè)高層次發(fā)展所需要的知識(shí)內(nèi)容，并采用廣而不深、點(diǎn)到為止的修訂思路，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)?！　?.突出“雙證書”高職教育特色，適當(dāng)引入了“化學(xué)檢驗(yàn)工”國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技能要求和相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，使職業(yè)技能鑒定的部分考核點(diǎn)成為本教材教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，冀望對學(xué)生在獲取國家職業(yè)資格證書以及今后從事本職工作方面有所幫助?！　?.為使本教材更貼近企業(yè)實(shí)際，更具實(shí)用性，本次修訂除將各標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備按國家標(biāo)準(zhǔn)所示的方法修訂外，還注重將企業(yè)的真實(shí)工作任務(wù)納入教材內(nèi)容之中，把企業(yè)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所做的一些分析檢驗(yàn)項(xiàng)目作為相關(guān)分析方法的應(yīng)用實(shí)例，并將其實(shí)際分析檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)編寫成例題或習(xí)題收入本書。將基礎(chǔ)理論融入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，使教材內(nèi)容與職業(yè)工作更好地銜接。同時(shí)通過舉例闡明概念，“以例釋理”?！　?.在介紹成熟穩(wěn)定的、在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用的技術(shù)為主要內(nèi)容的同時(shí)，更注重?zé)o機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的融合，并充實(shí)了一些在現(xiàn)今企業(yè)生產(chǎn)中的新方法、新技術(shù)或新方向，使教材具有一定的前瞻性。　　5.本教材作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，將以企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容在理論與實(shí)踐“教學(xué)做”一體、兩者深度融合方面所做的積極探索與嘗試，相信會(huì)使學(xué)生在理解知識(shí)與駕馭技能方面相得益彰，同時(shí)也是以本課程為載體，對學(xué)生的實(shí)踐能力、思維能力、知識(shí)遷移能力、信息收集與加工能力等進(jìn)行培養(yǎng)。　　為適應(yīng)不同院校不同專業(yè)的需要，本書設(shè)有選學(xué)章節(jié)，以“*”號(hào)標(biāo)示，根據(jù)專業(yè)不同，教學(xué)內(nèi)容可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?！　№n忠霄負(fù)責(zé)本次修訂的組織工作。在第一版各編者原稿的基礎(chǔ)上，本次修訂工作的分工為：韓忠霄（河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）修訂第五、六章；孫乃有（承德石油高等?？茖W(xué)校）修訂緒論、第九章；郭東萍（河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）修訂第七、八章；孫乃有、郭東萍共同修訂第四章；池利民（河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院）修訂第一、二、三章。全書由韓忠霄定稿；郭東萍任副主編，并參加了修訂內(nèi)容的整理工作。

內(nèi)容概要

　　《無機(jī)及分析化學(xué)(第2版)》第一版自2006年出版以來，得到全國眾多高等職業(yè)院校的普遍歡迎，曾多次重印。此次修訂在保持第一版的基本結(jié)構(gòu)和編寫特色基礎(chǔ)上，本著與時(shí)俱進(jìn)的理念，對部分內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和更新?！　∪珪卜志耪?，內(nèi)容包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、重要元素及其化合物、定量分析基礎(chǔ)、酸堿平衡與酸堿滴定法、配位化合物與配位滴定法、氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀測定法、常用分離方法簡介。每章末均有思考題和習(xí)題，書后附有習(xí)題答案，便于學(xué)生更好地理解和應(yīng)用課程內(nèi)容。為拓寬學(xué)生視野，每章末還編排了相關(guān)的閱讀材料。　　《無機(jī)及分析化學(xué)(第2版)》可作為高職高專制藥技術(shù)類、生物技術(shù)類、化工類、環(huán)境類、醫(yī)學(xué)類、農(nóng)林類、食品類、材料類、國防公安類等相關(guān)專業(yè)的教材使用，也可作為以上各相關(guān)專業(yè)成人教育、職業(yè)培訓(xùn)教材使用，還可供有關(guān)專業(yè)人員參考。

書籍目錄

緒論一、無機(jī)及分析化學(xué)的任務(wù)和作用二、分析方法的分類三、無機(jī)及分析化學(xué)課程的基本內(nèi)容四、無機(jī)及分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié) 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、電子云二、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)第二節(jié) 原子核外電子的排布一、電子分布和近似能級圖二、核外電子的排布規(guī)則三、原子的電子結(jié)構(gòu)與元素周期律第三節(jié) 元素性質(zhì)的周期性變化一、原子半徑二、電離能三、電負(fù)性四、元素的金屬性與非金屬性五、氧化數(shù)第四節(jié) 化學(xué)鍵一、離子鍵二、共價(jià)鍵三、雜化軌道理論第五節(jié) 分子的極性一、鍵的極性與分子的極性二、分子的極性與偶極矩第六節(jié) 分子間的作用力一、分子的極化二、分子間力三、氫鍵閱讀材料1 四個(gè)量子數(shù)閱讀材料2 晶體知識(shí)閱讀材料3 納米技術(shù)與納米材料思考題習(xí)題第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第二節(jié) 化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡常數(shù)三、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算四、化學(xué)平衡的移動(dòng)五、反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用閱讀材料化學(xué)反應(yīng)速率理論簡介思考題習(xí)題第三章 重要元素及其化合物第一節(jié) 概述一、元素在自然界中的分布二、元素的分類三、元素在自然界中的存在形態(tài)第二節(jié) 非金屬元素及其化合物一、鹵素及其化合物二、氧、硫及其化合物三、氮、磷及其化合物四、碳、硅、硼及其化合物第三節(jié) 金屬元素及其化合物一、過渡元素的通性二、銅、銀、鋅和汞三、鉻、錳和鐵第四節(jié) 生命元素簡介一、宏量元素二、微量元素三、有害元素閱讀材料1 化學(xué)元素家族的新成員——第111和112號(hào)元素的合成閱讀材料2 過濾元素的生物作用思考題習(xí)題第四章 定量分析基礎(chǔ)第一節(jié) 定量分析的一般程序一、試樣的采集與制備二、試樣的分解三、試樣的預(yù)處理四、測定五、數(shù)據(jù)處理六、分析檢驗(yàn)記錄與檢驗(yàn)報(bào)告第二節(jié) 提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法一、分析檢驗(yàn)中的誤差二、分析檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度與精密度三、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法第三節(jié) 分析數(shù)據(jù)的處理一、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則二、置信度與平均值的置信區(qū)間三、可疑數(shù)據(jù)的取舍第四節(jié) 滴定分析概述一、滴定分析的基本概念二、滴定分析方法三、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求四、滴定方式第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備一、溶液濃度的表示方法二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備方法第六節(jié) 滴定分析的計(jì)算一、基本單元的概念二、計(jì)算示例閱讀材料 在線分析(on?line analysis)思考題習(xí)題第五章 酸堿平衡與酸堿滴定法第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論一、質(zhì)子酸堿的概念二、酸堿反應(yīng)三、水溶液中的酸堿反應(yīng)及其平衡第二節(jié) 影響酸堿平衡的因素一、稀釋作用二、同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)三、酸度及其對弱酸弱堿型體分布的影響第三節(jié) 酸堿水溶液pH的計(jì)算一、質(zhì)子條件式二、一元弱酸、弱堿水溶液pH的計(jì)算三、多元弱酸、弱堿水溶液pH的計(jì)算四、兩性物質(zhì)水溶液pH的計(jì)算五、緩沖溶液及其pH的計(jì)算第四節(jié) 酸堿指示劑一、酸堿指示劑的變色原理二、酸堿指示劑的變色范圍三、混合指示劑第五節(jié) 酸堿滴定曲線和指示劑選擇一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定二、一元弱酸弱堿的滴定三、多元酸堿的滴定第六節(jié) 酸堿滴定法的應(yīng)用一、酸堿標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備二、應(yīng)用實(shí)例三、計(jì)算示例第七節(jié) 非水溶液中的酸堿滴定一、溶劑的種類與性質(zhì)二、非水滴定條件的選擇三、非水滴定的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液和終點(diǎn)的檢測四、非水滴定法的應(yīng)用實(shí)例閱讀材料 綠色化學(xué)思考題習(xí)題第六章 配位化合物與配位滴定法第一節(jié) 概述一、配位化合物及配位平衡二、配位滴定對反應(yīng)的要求三、氨羧配位劑第二節(jié) EDTA及其配合物一、EDTA的性質(zhì)及其解離平衡二、EDTA與金屬離子的配位特點(diǎn)第三節(jié) EDTA配合物的解離平衡一、EDTA與金屬離子的主反應(yīng)及配合物的穩(wěn)定常數(shù)二、影響配位平衡的主要因素三、條件穩(wěn)定常數(shù)四、滴定所允許的最低pH和酸效應(yīng)曲線第四節(jié) 配位滴定法的基本原理一、滴定曲線二、金屬指示劑第五節(jié) 提高配位滴定選擇性的方法一、利用控制溶液酸度的方法二、利用掩蔽和解蔽的方法三、選用其他配位劑滴定第六節(jié) 配位滴定法的應(yīng)用一、EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備二、應(yīng)用實(shí)例閱讀材料 配合物在生化、醫(yī)藥中的應(yīng)用思考題習(xí)題第七章 氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)一、基本概念二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平第二節(jié) 電極電勢一、能斯特方程式二、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢三、條件電極電勢四、電極電勢的應(yīng)用第三節(jié) 氧化還原滴定法的基本原理一、氧化還原滴定曲線二、氧化還原滴定中的指示劑第四節(jié) 常用的氧化還原滴定法一、高錳酸鉀法二、重鉻酸鉀法三、碘量法四、亞硝酸鈉法五、其他氧化還原滴定法簡介第五節(jié) 氧化還原滴定計(jì)算示例閱讀材料 能斯特思考題習(xí)題第八章 沉淀溶解平衡與沉淀測定法第一節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、溶度積二、分步沉淀三、沉淀的溶解方法四、沉淀的轉(zhuǎn)化第二節(jié) 沉淀滴定法一、莫爾法二、佛爾哈德法三、法揚(yáng)司法第三節(jié) 沉淀滴定法的應(yīng)用一、銀量法標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備二、應(yīng)用實(shí)例第四節(jié) 稱量分析法一、沉淀法二、揮發(fā)法三、萃取法思考題習(xí)題第九章 常用分離方法簡介第一節(jié) 組分分離的意義及回收效果一、分離與富集二、分離與富集的效果評價(jià)第二節(jié) 沉淀與共沉淀分離法一、常量組分的沉淀分離二、共沉淀及微（痕）量組分的分離富集第三節(jié) 溶劑萃取分離法一、溶劑萃取的基本原理二、重要的萃取體系三、溶劑萃取分離技術(shù)及操作第四節(jié) 離子交換分離法一、離子交換樹脂的種類及性質(zhì)二、離子交換樹脂的性能參數(shù)三、離子交換的親和力四、離子交換分離技術(shù)及操作第五節(jié) 色譜分離法一、紙色譜法二、薄層色譜法三、色譜分離操作與定性定量方法閱讀材料 超臨界流體萃取思考題習(xí)題習(xí)題答案化學(xué)檢驗(yàn)工技能鑒定練習(xí)題附錄附錄1 弱酸弱堿在水中的解離常數(shù)（25℃，I＝0）附錄2 金屬配合物的穩(wěn)定常數(shù)（18～25℃，I＝0.1）附錄3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢（25℃）附錄4 條件電極電勢附錄5 一些常見難溶化合物的溶度積（18～25℃）附錄6 一些化合物的相對分子質(zhì)量附錄7 不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積補(bǔ)正值附錄8 化學(xué)檢驗(yàn)工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)元素周期表

章節(jié)摘錄

　　世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，它既是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科，也是一門以實(shí)踐為基礎(chǔ)的學(xué)科?！　∫?、無機(jī)及分析化學(xué)的任務(wù)和作用　　無機(jī)化學(xué)是化學(xué)科學(xué)中發(fā)展最早的一個(gè)分支學(xué)科，它的研究對象是元素和非碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)的化合物。無機(jī)化學(xué)的主要任務(wù)是研究無機(jī)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律。無機(jī)化學(xué)的研究范圍較為廣泛，它所涉及的一些理論和普遍規(guī)律是其他化學(xué)分支學(xué)科研究的基礎(chǔ)?！　》治龌瘜W(xué)是化學(xué)科學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科，它的研究對象不僅包括無機(jī)物，也包括有機(jī)物。分析化學(xué)的主要任務(wù)是鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成、測定有關(guān)組分的含量以及表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，這些任務(wù)分別隸屬于定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析的范疇?！　≡谘芯亢蛻?yīng)用不同物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律時(shí)，化學(xué)科學(xué)逐漸發(fā)展成為若干個(gè)分支學(xué)科，但在探索和處理某一具體物質(zhì)對象時(shí)，一些分支學(xué)科又相互聯(lián)系、相互滲透。無機(jī)物、有機(jī)物的制備、性質(zhì)及其利用總是無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)和落足點(diǎn)，但在反應(yīng)和應(yīng)用過程中的條件控制還必須用分析化學(xué)的測試結(jié)果來加以檢驗(yàn)，這一切當(dāng)然也離不開物理化學(xué)的理論指導(dǎo)。因此，無機(jī)及分析化學(xué)是一切化學(xué)科學(xué)的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)，對其他化學(xué)分支學(xué)科和化學(xué)化工知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)具有重要意義。無機(jī)及分析化學(xué)所涉及的面十分廣泛，常常作為一種手段而廣泛應(yīng)用于化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展以及與化學(xué)有關(guān)的各學(xué)科領(lǐng)域中。在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，無機(jī)及分析化學(xué)具有更重要的實(shí)用意義，無論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料選擇、生產(chǎn)過程的控制與管理、成品的質(zhì)量檢驗(yàn)，還是新技術(shù)的探索應(yīng)用、新產(chǎn)品的開發(fā)研究等，都要以分析結(jié)果作為重要參考依據(jù)。醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、國防公安等方面也都離不開分析檢驗(yàn)。因此無機(jī)及分析化學(xué)是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律的“導(dǎo)航員”，是科學(xué)研究的“參謀”，是指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及各領(lǐng)域相關(guān)工作的“眼睛”?！　《⒎治龇椒ǖ姆诸悺　「鶕?jù)分析對象、分析任務(wù)、測定原理、試樣用量及待測組分含量和具體要求的不同，無機(jī)及分析化學(xué)的分析方法可分為如下幾種類型?！　。?）無機(jī)分析和有機(jī)分析無機(jī)分析的對象是無機(jī)化合物，通常要求鑒定物質(zhì)的組成和測定各組分的含量；有機(jī)分析的對象是有機(jī)化合物，雖然構(gòu)成有機(jī)化合物的元素種類不多，但所涉及的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，故分析方法不僅有元素分析，還有官能團(tuán)分析和結(jié)構(gòu)分析。　?。?）定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析定性分析的任務(wù)是鑒定物質(zhì)由哪些組分組成；定量分析的任務(wù)是測定物質(zhì)中有關(guān)組分的含量；結(jié)構(gòu)分析的任務(wù)是研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)。

圖書封面

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