大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程I.無(wú)機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

當(dāng)代化學(xué)學(xué)科的發(fā)展突飛猛進(jìn)，學(xué)科之間的交叉與滲透，研究領(lǐng)域的拓寬與應(yīng)用周期的縮短，都要求高校培養(yǎng)出的大學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手、動(dòng)腦的綜合素質(zhì)及與這個(gè)時(shí)代相適應(yīng)的創(chuàng)新精神和應(yīng)變能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育既是傳授知識(shí)與技能、訓(xùn)練科學(xué)思維、提高創(chuàng)新能力、全面實(shí)施化學(xué)素質(zhì)教育的有效形式，又是建立與發(fā)展化學(xué)理論的“基石”與“試金石”。近幾十年的化學(xué)發(fā)展，盡管其理論起了十分重要的作用，但還是可以說(shuō)“沒(méi)有實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有化學(xué)”。隨著知識(shí)快速更新、科學(xué)技術(shù)交叉發(fā)展，實(shí)驗(yàn)與理論已發(fā)展到并重的地步。有必要進(jìn)行改革，強(qiáng)化以提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為主的新體系與新內(nèi)容。中北大學(xué)化學(xué)系基礎(chǔ)化學(xué)課程組的教師們，總結(jié)了多年教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，在綜合分析了大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育在化學(xué)、化工、材料等專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中的作用后，本著學(xué)生掌握知識(shí)循序漸進(jìn)的原則，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按“無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練部分”、“分析化學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練部分”和“綜合、研究性實(shí)驗(yàn)部分”三個(gè)教學(xué)單元進(jìn)行重組與編排，剔除重復(fù)內(nèi)容，增加了在生活、生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和熱點(diǎn)領(lǐng)域的研究性實(shí)驗(yàn)，突出了對(duì)學(xué)生“三基”（基本理論、基本操作及基本技能）能力培養(yǎng)與訓(xùn)練的特點(diǎn)，使選材更貼近科研與生產(chǎn)實(shí)踐，并力求體現(xiàn)“綠色”化學(xué)的教育思想。全書(shū)分為六章，以無(wú)機(jī)化合物的制備與物質(zhì)的組成、含量和特性分析為主。全書(shū)由李巧玲任主編，李延斌、景紅霞、段紅珍任副主編；研究生李洪剛也參加了部分內(nèi)容、資料的收集與編寫工作，全書(shū)由李巧玲教授統(tǒng)稿。高艷陽(yáng)教授擔(dān)任全書(shū)的主審工作，對(duì)書(shū)稿提出了寶貴的意見(jiàn)與建議，特此致謝。本書(shū)的出版，是中北大學(xué)化學(xué)系基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室全體教師多年教學(xué)工作的積淀，尤其是教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，是集體勞動(dòng)汗水與心血的結(jié)晶。在此向全體參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革工作的教師以及支持該項(xiàng)工作的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大師生表示深切的謝意。由于水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，本書(shū)難免存在不足之處，敬請(qǐng)讀者指正。編者2011年11月

內(nèi)容概要

　　本書(shū)根據(jù)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)基本要求，結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果編撰而成。本著“加強(qiáng)基本操作訓(xùn)練、加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)化學(xué)、化工、材料領(lǐng)域的復(fù)合型應(yīng)用技術(shù)人才”的原則，把無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)。
　　全書(shū)共6章：第1章介紹無(wú)機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、方法、成績(jī)?cè)u(píng)定等；第2章介紹實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則、廢物的處理、實(shí)驗(yàn)室常用儀器及基本操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表達(dá)與處理等；第3章無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分，共14個(gè)實(shí)驗(yàn)；第4章分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分，共17個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括目的、原理、用品、步驟、思考題等內(nèi)容；第5章共19個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)；第6章是附錄。本書(shū)在編寫時(shí)博采眾長(zhǎng)，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和科研能力的培養(yǎng)，同時(shí)關(guān)注化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域。
　　本書(shū)可作為化學(xué)、化工、材料、生物以及環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教材，也可作為從事同領(lǐng)域科學(xué)研究人員的實(shí)用參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論
1.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則
1.2 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的目的
1.3 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的要求
1.3.1 實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)
1.3.2 學(xué)習(xí)方法
1.3.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與記錄
1.3.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
第2章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)
2.1 實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)
2.1.1 實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則
2.1.2 消防知識(shí)
2.1.3 三廢處理
2.2 實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器
2.3 試劑規(guī)格與存放
2.3.1 化學(xué)試劑的規(guī)格
2.3.2 取用試劑時(shí)的注意事項(xiàng)
2.3.3 化學(xué)試劑的存放
2.4 試紙與濾紙
2.4.1 用試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性
2.4.2 用試紙檢驗(yàn)氣體
2.4.3 濾紙
2.5 實(shí)驗(yàn)室常用溶劑——純水
2.5.1 蒸餾水
2.5.2 電滲析水
2.5.3 去離子水
2.6 儀器的洗滌與干燥
2.6.1 玻璃儀器的洗滌
2.6.2 儀器的干燥
2.6.3 干燥器的使用
2.7 試劑的配制和取用
2.7.1 固體試劑的取用
2.7.2 液體試劑的取用
2.7.3 試劑的配制
2.8 加熱與冷卻
2.8.1 加熱裝置
2.8.2 加熱操作
2.8.3 冷卻方法
2.9 稱量?jī)x器及其使用
2.9.1 臺(tái)式天平
2.9.2 分析天平
2.9.3 電子天平
2.9.4 稱量方法
2.10 常見(jiàn)電子儀器的用法
2.10.1 721型分光光度計(jì)的使用
2.10.2 酸度計(jì)的使用
2.10.3 電導(dǎo)率儀的使用
2.11 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的誤差與數(shù)據(jù)處理
2.11.1 誤差
2.11.2 數(shù)據(jù)記錄、有效數(shù)字及其運(yùn)算法則
第3章 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分
3.1 無(wú)機(jī)化合物的提純和制備的基本操作
3.1.1 蒸發(fā)（濃縮）、結(jié)晶和固體干燥
3.1.2 過(guò)濾操作
3.2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 簡(jiǎn)單玻璃工操作
實(shí)驗(yàn)二 氯化鈉的提純
實(shí)驗(yàn)三 二氧化碳摩爾質(zhì)量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)四 摩爾氣體常數(shù)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)五 硫代硫酸鈉的制備
實(shí)驗(yàn)六 硫酸亞鐵銨的制備
實(shí)驗(yàn)七 離解平衡
實(shí)驗(yàn)八 配位化合物的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)九 配合物的制備及其組成和配離子分裂能的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十 沉淀反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)十一 氧化還原反應(yīng)的影響因素
實(shí)驗(yàn)十二 二氧化鉛的制備
實(shí)驗(yàn)十三 主族元素
實(shí)驗(yàn)十四 副族元素
第4章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分
4.1 滴定分析基本操作訓(xùn)練
4.1.1 滴定分析常用儀器的使用與校正
4.1.2 實(shí)驗(yàn)室常用溶液的配制及濃度
4.1.3 堿滴定應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)
4.1.4 酸滴定應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)
4.1.5 移液管與容量瓶的使用
4.2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 電子天平的操作及其稱量練習(xí)
選做實(shí)驗(yàn)：臺(tái)秤與分析天平的稱量練習(xí)
實(shí)驗(yàn)二 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)三 草酸純度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)四 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)五 堿灰中各組分與總堿度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六 EDTA的配制與水的總硬度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)七 重鉻酸鉀法測(cè)鐵鹽中鐵含量（氧化還原滴定法）
實(shí)驗(yàn)八 硫代硫酸鈉溶液的配制與標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)九 間接碘量法測(cè)銅（氧化還原滴定法）
實(shí)驗(yàn)十 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)十一 普通碳素鋼中錳含量的測(cè)定（分光光度法）
實(shí)驗(yàn)十二 電位滴定法測(cè)定醋酸的濃度及其離解常數(shù)
實(shí)驗(yàn)十三 離子選擇性電極法測(cè)定水中微量氟
實(shí)驗(yàn)十四 排放水中銅、鉻、鋅及鎳的測(cè)定（AAS法）
實(shí)驗(yàn)十五 氣相色譜法測(cè)定苯的同系物
實(shí)驗(yàn)十六 固體與液體有機(jī)化合物的紅外光譜定性分析
實(shí)驗(yàn)十七 不同介質(zhì)中苯、苯酚和胺的紫外光譜的測(cè)定
第5章 綜合、研究性實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)一 無(wú)機(jī)未知物的定性鑒定
實(shí)驗(yàn)二 植物中某些元素的分離與鑒定
實(shí)驗(yàn)三 三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的合成和組成分析
實(shí)驗(yàn)四 含鉻廢液的處理
實(shí)驗(yàn)五 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
實(shí)驗(yàn)七 納米BaTiO3的制備與表征
實(shí)驗(yàn)八 納米TiO2的低溫制備、表征及光催化活性檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)九 高鹽廢水可溶性氯化物中氯含量的測(cè)定（莫爾法）
實(shí)驗(yàn)十 水樣中化學(xué)需氧量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十一 工業(yè)廢水BOD的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十二 沉淀重量法測(cè)定鋇（微波干燥恒重法）
實(shí)驗(yàn)十三 分光光度法測(cè)定鐵（Ⅲ）——磺基水楊酸配合物的組成
實(shí)驗(yàn)十四 鄰二氮雜菲分光光度法測(cè)定鐵條件的研究
實(shí)驗(yàn)十五 氣相色譜法測(cè)定鄰二甲苯中的雜質(zhì)（內(nèi)標(biāo)法）
實(shí)驗(yàn)十六 銨鹽中氮含量的測(cè)定（甲醛法）
實(shí)驗(yàn)十七 食用醋中醋酸含量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十八 蛋殼中鈣、鎂含量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十九 維生素C片中抗壞血酸含量的測(cè)定（直接碘量法）
第6章 附錄
6.1 相對(duì)原子質(zhì)量表（2005年）
6.2 常用化合物相對(duì)分子質(zhì)量表
6.3 化學(xué)中與國(guó)際單位并用的一些單位
6.4 幾種常見(jiàn)酸堿的濃度和密度
6.5 常用基準(zhǔn)物及其干燥條件
6.6 常見(jiàn)離子的鑒定方法
6.7 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表
6.8 弱電解質(zhì)的解離常數(shù)（t=25℃）
6.9 溶度積常數(shù)（298.1 5K）
6.10 某些離子及化合物的顏色
6.11 某些氫氧化物沉淀和溶解時(shí)所需的pH值
6.12 常用緩沖溶液的配制
6.13 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在不同溫度下的pH值
6.14 定性分析試液的配制方法
6.15 常用酸堿的配制
6.16 常用指示劑及其配制
6.17 實(shí)驗(yàn)室中一些試劑的配制
6.18 常用洗滌劑的配制
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：其中，儀器誤差指測(cè)定中用到的儀器本身有缺陷或未經(jīng)校正或儀表零位未調(diào)好等產(chǎn)生的誤差，可通過(guò)調(diào)整、校正或改用另外的儀器來(lái)減免。實(shí)驗(yàn)方法的理論根據(jù)有缺陷或引用近似公式而造成的誤差為方法誤差；由于試劑不純，所用去離子水（或蒸餾水）不合規(guī)格引入的誤差為試劑誤差?！皩?duì)照實(shí)驗(yàn)”是減免這兩種誤差的最有效方法，即選用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法與所采用的測(cè)定方法對(duì)同一試樣進(jìn)行測(cè)定，找出校正數(shù)據(jù)，或用已知標(biāo)準(zhǔn)含量的試樣，按同樣的測(cè)定方法進(jìn)行分析，找出校正數(shù)據(jù)。還可用“空白實(shí)驗(yàn)”減免試劑誤差，即在不加試樣的情況下，按照同樣的實(shí)驗(yàn)步驟和條件進(jìn)行測(cè)量，得出空白值，然后從試樣的分析結(jié)果中扣除空白值。環(huán)境因素誤差指測(cè)定中溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素的變化對(duì)儀器產(chǎn)生影響而引入的誤差，可通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)此類誤差，然后采取控制環(huán)境因素的措施以達(dá)到減免此類誤差的目的。個(gè)人誤差是因觀測(cè)者個(gè)人不良習(xí)慣和特點(diǎn)引起的誤差，如記錄某一信號(hào)的時(shí)間總是滯后、讀取儀表值時(shí)頭偏于一邊、對(duì)某種顏色的辨別特別敏銳或遲鈍等，更多的是操作水平低，不知控制實(shí)驗(yàn)條件、不自覺(jué)地進(jìn)行了錯(cuò)誤的操作。同套儀器，各人測(cè)得的結(jié)果相差很大，就是個(gè)人誤差所致。這種誤差只有認(rèn)真學(xué)習(xí)，多加訓(xùn)練才能被減少或消除。（2）偶然誤差實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，偶然的原因引起的誤差稱為偶然誤差。如觀察溫度或電流時(shí)有微小的起伏，估計(jì)儀器最小分度時(shí)偏大或偏小，控制滴定終點(diǎn)的指示劑顏色稍有深淺的差別，幾次讀數(shù)不一致，外界條件的微小波動(dòng)以及一些不能預(yù)料的影響因素等。偶然誤差的大小、方向都不固定，在操作中難以完全避免。這種誤差既然是“偶然的”，就必然服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其規(guī)律可用正態(tài)分布曲線（見(jiàn)圖2-43）表示。圖2-43中橫坐標(biāo)表示每次測(cè)定值（x）與真值（u）之間的誤差；o為無(wú)限多次測(cè)量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)誤差；縱坐標(biāo)為某個(gè)誤差出現(xiàn)的概率。曲線與橫坐標(biāo)從間所圍面積代表具有各種大小誤差的測(cè)定值出現(xiàn)概率的總和（100%）。由圖可知，偶然誤差的規(guī)律如下：①絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等。這說(shuō)明重復(fù)多次測(cè)量，取其算術(shù)平均值，正、負(fù)誤差可相互抵消。消除了系統(tǒng)誤差后，其平均值接近真實(shí)值。②就絕對(duì)值而言，小誤差出現(xiàn)概率大，大誤差出現(xiàn)概率小，很大誤差出現(xiàn)的概率接近于零。意即在多次重復(fù)測(cè)定中，若個(gè)別數(shù)據(jù)誤差的絕對(duì)值超出3，可舍去。除系統(tǒng)誤差和偶然誤差外，在測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤以及不小心出現(xiàn)了錯(cuò)誤操作等原因引起的過(guò)失誤差，如發(fā)現(xiàn)了過(guò)失誤差，就應(yīng)及時(shí)糾正或棄去所得數(shù)據(jù)。

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《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程1:無(wú)機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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