無機(jī)及分析化學(xué)

前言

化學(xué)課程的改革是近年來高等職業(yè)技術(shù)院校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的一項重要任務(wù)。我們根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗及高職高專院校人才培養(yǎng)的要求，將原來的無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)課程合并為無機(jī)及分析化學(xué)課程，制訂出具有高職特色的《無機(jī)及分析化學(xué)》課程教學(xué)大綱。該課程體系既繼承了無機(jī)化學(xué)理論知識的基礎(chǔ)性和科學(xué)性，又突出了分析化學(xué)實驗技能的應(yīng)用性，減少了教學(xué)中的重復(fù)和脫節(jié)現(xiàn)象，使教學(xué)內(nèi)容簡捷、自然、流暢，更利于教與學(xué)。本書為高職高專非化學(xué)化工類專業(yè)“無機(jī)化學(xué)及分析”課程教材，適用于高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等?？茖W(xué)校農(nóng)林、食品、生物、衛(wèi)檢、制藥、環(huán)保等有關(guān)專業(yè)的教學(xué)，也可供其他相近專業(yè)參考使用。本書的編寫人員由高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院具有中、高級職稱的教師組成，他們具有扎實的專業(yè)理論和豐富的高職教學(xué)經(jīng)驗。教材的編寫原則是“必需、適用、夠用、實用”，不過分強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科知識的系統(tǒng)性，以適當(dāng)降低理論難度，強(qiáng)化實踐技能的培養(yǎng)，服務(wù)于專業(yè)，體現(xiàn)高等職業(yè)教育的特點。每章還配備了知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、相關(guān)的知識鏈接，便于拓寬學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為更好地突出高職高專教育教學(xué)的應(yīng)用性和實踐性，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和綜合實踐素質(zhì)，《無機(jī)及分析化學(xué)實驗》單獨(dú)開課，配套教材另成一冊。本書由孫成、王和才擔(dān)任主編。編寫的具體分工為：王和才編寫第一章、第二章；王一萍編寫第三章、第四章；孫成編寫第五章、第六章；唐迪編寫第七章、第八章；丁敏娟編寫第九章；蔣云霞編寫第十章。全書由孫成、王和才統(tǒng)稿，西南科技大學(xué)鐘國清教授對全書進(jìn)行了審定。在本書的編寫和出版過程中，一直得到有關(guān)院校和化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持，在此一并表示感謝！由于時間倉促和編者水平有限，不妥之處在所難免，敬請各位專家、讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

本教材是根據(jù)相關(guān)專業(yè)職業(yè)崗位對化學(xué)知識和技能的實際需求，由高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院資深教師編寫而成。全書共分十章，包括溶液和膠體、化學(xué)平衡原理及四大平衡、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及生命元素、定量分析的誤差及數(shù)據(jù)處理、四大滴定分析法和吸光光度法。每章還配備了知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、本章要點、知識鏈接等內(nèi)容。    本書為高職高專非化學(xué)化工類專業(yè)“無機(jī)及分析化學(xué)”課程教材，適用于環(huán)境、農(nóng)林、食品、生物、衛(wèi)檢、制藥等有關(guān)專業(yè)，也可供其他相近專業(yè)參考使用。    為更好地突出高職高專教育的應(yīng)用性和實踐性，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和綜合實踐素質(zhì)，《無機(jī)及分析化學(xué)實驗》單獨(dú)開課，相應(yīng)的配套教材另成一冊。

書籍目錄

第一章  溶液和膠體  第一節(jié)  溶液的基本概念    一、分散系    二、溶液濃度的表示方法    三、有關(guān)溶液濃度的計算  第二節(jié)  稀溶液的依數(shù)性    一、溶液的蒸氣壓下降    二、溶液的沸點升高    三、溶液的凝固點降低    四、溶液的滲透壓  第三節(jié)  膠體溶液    一、膠體溶液    二、膠體的性質(zhì)    三、膠體的結(jié)構(gòu)    四、溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用    五、高分子溶液  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  溶液標(biāo)簽的書寫內(nèi)容及格式第二章  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、反應(yīng)速率的表示方法    二、化學(xué)反應(yīng)速率理論    三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素  第二節(jié)  化學(xué)平衡    一、可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡    二、化學(xué)平衡常數(shù)    三、化學(xué)平衡的移動    四、有關(guān)化學(xué)平衡的計算  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  化學(xué)家呂·查德里第三章  原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)  第一節(jié)  原子結(jié)構(gòu)與元素周期表    一、原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)    二、原子核外電子的排布    三、元素周期律與元素周期表  第二節(jié)  分子結(jié)構(gòu)    一、離子鍵    二、共價鍵    三、雜化軌道理論和分子的幾何構(gòu)型    四、分子間力和氫鍵  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  化學(xué)家鮑林第四章  重要的生命元素  第一節(jié)  概述    一、必需元素    二、不確定元素    三、有毒元素  第二節(jié)  s區(qū)元素    一、概述    二、氫    三、鈉和鉀    四、鈣和鎂  第三節(jié)  p區(qū)元素    一、概述    二、硼族元素    三、碳族元素    四、氮族元素    五、氧族元素    六、鹵族元素  第四節(jié)  d區(qū)和ds區(qū)元素    一、概述    二、銅、銀、金    三、鋅、鎘、汞    四、釩、鉻、錳    五、鐵、鈷、鎳  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  化學(xué)元素與癌癥第五章  分析化學(xué)概論  第一節(jié)  分析化學(xué)的任務(wù)和分類    一、分析化學(xué)的任務(wù)    二、分析方法的分類    三、定量分析的一般程序  第二節(jié)  定量分析的誤差    一、誤差的來源及分類    二、誤差的表示方法    三、誤差的減免  第三節(jié)  有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則    一、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則    二、可疑數(shù)據(jù)的取舍  第四節(jié)  滴定分析法概述    一、滴定分析法概述    二、滴定分析法的分類    三、滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求    四、常用的滴定方式    五、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)    六、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法    七、滴定分析法的計算    八、滴定分析計算示例  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  滴定分析法的發(fā)展第六章  酸堿平衡和酸堿滴定法  第一節(jié)  弱電解質(zhì)的離解平衡    一、一元弱酸的離解平衡    二、一元弱堿的離解平衡    三、多元弱酸的離解平衡  第二節(jié)  水的離解和溶液的酸堿性    一、水的離解平衡與離子積常數(shù)    二、溶液的酸堿性和pH值    三、鹽類的水解    四、兩性物質(zhì)溶液的pH值  第三節(jié)  緩沖溶液    一、同離子效應(yīng)    二、緩沖溶液  第四節(jié)  酸堿質(zhì)子理論    一、酸堿的定義    二、酸堿反應(yīng)的實質(zhì)  第五節(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  第六節(jié)  酸堿滴定的基本原理    一、一元強(qiáng)酸(堿)的滴定    二、一元弱酸(堿)的滴定    三、多元酸(堿)的滴定  第七節(jié)  酸堿滴定法的應(yīng)用    一、標(biāo)準(zhǔn)酸堿溶液的配制和標(biāo)定    二、應(yīng)用實例  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  電離學(xué)說的創(chuàng)立者阿侖尼烏斯第七章  沉淀溶解平衡和沉淀滴定法  第一節(jié)  溶度積原理    一、沉淀溶解平衡和溶度積    二、溶度積與溶解度的關(guān)系  第二節(jié)  沉淀的生成和溶解    一、溶度積規(guī)則    二、沉淀的生成    三、分步沉淀    四、沉淀的溶解    五、沉淀的轉(zhuǎn)化  第三節(jié)  沉淀滴定法    一、沉淀滴定法概述    二、莫爾法    三、佛爾哈德法    四、法揚(yáng)斯法  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  草酸與草酸鈣結(jié)石第八章  氧化還原平衡和氧化還原滴定法  第一節(jié)  氧化還原的基本概念    一、氧化數(shù)    二、氧化還原反應(yīng)  第二節(jié)  氧化還原反應(yīng)方程式的配平    一、氧化數(shù)法    二、離子?電子法  第三節(jié)  電極電勢    一、原電池    二、電極電勢    三、影響電極電勢的因素  第四節(jié)  電極電勢的應(yīng)用    一、判斷氧化劑和還原劑的相對強(qiáng)弱    二、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向    三、確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度    四、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序    五、選擇合適的氧化劑和還原劑  第五節(jié)  氧化還原滴定原理    一、氧化還原滴定法概述    二、氧化還原滴定曲線    三、氧化還原指示劑  第六節(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  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  燃料電池第九章  配位平衡和配位滴定法  第一節(jié)  配位化合物的概念    一、配合物的定義    二、配合物的組成    三、配合物的命名  第二節(jié)  配位平衡    一、配位平衡    二、配離子的穩(wěn)定常數(shù)    三、影響配位平衡的因素  第三節(jié)  螯合物    一、螯合物的組成    二、螯合物的穩(wěn)定性    三、EDTA及其配合物  第四節(jié)  配位滴定法    一、配位滴定法概述    二、配位滴定原理    三、金屬指示劑    四、提高配位滴定選擇性的方法    五、配位滴定法的應(yīng)用  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  配位學(xué)說的創(chuàng)立第十章  吸光光度法  第一節(jié)  吸光光度法的基本原理    一、光的基本性質(zhì)    二、光的選擇性吸收    三、吸收光譜曲線    四、光吸收定律  第二節(jié)  顯色反應(yīng)與測量條件的選擇    一、對顯色反應(yīng)的要求    二、顯色反應(yīng)條件的選擇    三、吸光光度法的誤差    四、測量條件的選擇  第三節(jié)  吸光光度法的方法和儀器    一、目視比色法    二、光電比色法    三、分光光度法    四、分光光度計    五、分析方法  第四節(jié)  吸光光度法的應(yīng)用    一、磷的測定    二、鐵的測定    三、鉻的測定  本章要點  習(xí)題  知識鏈接  導(dǎo)數(shù)分光光度法與流動注射光度分析法附錄  附錄一  常見弱酸、弱堿的離解常數(shù)  附錄二  難溶化合物的溶度積常數(shù)(18℃)  附錄三  標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(25℃)  附錄四  金屬配合物的穩(wěn)定常數(shù)(25℃)  附錄五  國際原子量表  附錄六  常見化合物的分子量參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（四）膠體的表面吸附作用組成物質(zhì)的分子、原子或離子，稱為物質(zhì)的質(zhì)點，這些質(zhì)點之間通過相互作用力聚集在一起而形成物質(zhì)。物質(zhì)表面的質(zhì)點，受周圍質(zhì)點作用力的情況與處在物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點不同。對于物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點來說，其周圍被完全相同的質(zhì)點所包圍，因而同時受到來自周圍各個方向且大小相等的作用力作用，這些力相互抵消，結(jié)果合力為零。處在物質(zhì)表面的質(zhì)點，由于在其周圍并非都是相同的質(zhì)點，因而受到來自各個方向的作用力不相同，這些作用力的結(jié)果是產(chǎn)生一個與界面相垂直的合力，即表面作用力，如圖1－7所示。表面作用力的存在，使得物質(zhì)表面的質(zhì)點處在一種力不穩(wěn)定狀態(tài)。換句話說，即處在物質(zhì)表面的質(zhì)點比處在物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點能量要高，這種能量稱為表面能。顯然物質(zhì)的表面積越大，處在表面的質(zhì)點則越多，產(chǎn)生的表面作用力越大，物質(zhì)的表面能也越大。受物質(zhì)表面作用力的影響，物質(zhì)表面以外物相中的粒子聚集到物質(zhì)表面上的作用，稱為物質(zhì)的表面吸附作用。同樣，物質(zhì)表面作用力越大，或物質(zhì)的表面能越高，物質(zhì)的表面吸附作用也越明顯。塵封多日的屋子里，家具表面積聚的厚厚灰塵，就是家具表面作用力引起的表面吸附作用結(jié)果。極大的表面積和表面能，所以膠體有較強(qiáng)的表面吸附作用。膠體在溶液中的吸附，可分為分子吸附和離子吸附兩種情況。所謂分子吸附，是吸附劑對溶液中非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)整個分子的吸附作用。其吸附規(guī)律表現(xiàn)為：極性吸附劑容易吸附極性的溶質(zhì)或溶劑分子，非極性吸附劑容易吸附非極性的溶質(zhì)或溶劑分子。例如，活性炭對溶液脫色、除臭及在防毒面罩中用以清除毒性氣體或去除溶液中雜質(zhì)的作用就是分子吸附的具體體現(xiàn)。

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