大學(xué)化學(xué)實驗教程I.無機化學(xué)與分析化學(xué)實驗

前言

當(dāng)代化學(xué)學(xué)科的發(fā)展突飛猛進，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)生具有較強的動手、動腦的綜合素質(zhì)及與這個時代相適應(yīng)的創(chuàng)新精神和應(yīng)變能力?；瘜W(xué)實驗教育既是傳授知識與技能、訓(xùn)練科學(xué)思維、提高創(chuàng)新能力、全面實施化學(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“沒有實驗就沒有化學(xué)”。隨著知識快速更新、科學(xué)技術(shù)交叉發(fā)展，實驗與理論已發(fā)展到并重的地步。有必要進行改革，強化以提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實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，在綜合分析了大學(xué)化學(xué)實驗教育在化學(xué)、化工、材料等專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計劃中的作用后，本著學(xué)生掌握知識循序漸進的原則，將實驗內(nèi)容按“無機化學(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、研究性實驗部分”三個教學(xué)單元進行重組與編排，剔除重復(fù)內(nèi)容，增加了在生活、生產(chǎn)中的實際應(yīng)用性實驗和熱點領(lǐng)域的研究性實驗，突出了對學(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，使選材更貼近科研與生產(chǎn)實踐，并力求體現(xiàn)“綠色”化學(xué)的教育思想。全書分為六章，以無機化合物的制備與物質(zhì)的組成、含量和特性分析為主。全書由李巧玲任主編，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，全書由李巧玲教授統(tǒng)稿。高艷陽教授擔(dān)任全書的主審工作，對書稿提出了寶貴的意見與建議，特此致謝。本書的出版，是中北大學(xué)化學(xué)系基礎(chǔ)化學(xué)實驗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)驗總結(jié)，是集體勞動汗水與心血的結(jié)晶。在此向全體參與實驗教學(xué)與改革工作的教師以及支持該項工作的各級領(lǐng)導(dǎo)和廣大師生表示深切的謝意。由于水平有限，經(jīng)驗不足，本書難免存在不足之處，敬請讀者指正。編者2011年11月

內(nèi)容概要

　　本書根據(jù)大學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)基本要求，結(jié)合多年實驗教學(xué)改革成果編撰而成。本著“加強基本操作訓(xùn)練、加強基礎(chǔ)實驗、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，把無機化學(xué)實驗和分析化學(xué)實驗結(jié)合起來。
　　全書共6章：第1章介紹無機化學(xué)與分析化學(xué)實驗的目的、方法、成績評定等；第2章介紹實驗室安全規(guī)則、廢物的處理、實驗室常用儀器及基本操作、實驗數(shù)據(jù)的表達與處理等；第3章無機化學(xué)實驗（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分，共14個實驗；第4章分析化學(xué)實驗（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分，共17個實驗，每個實驗包括目的、原理、用品、步驟、思考題等內(nèi)容；第5章共19個實驗，包括綜合實驗、設(shè)計性實驗和研究性實驗；第6章是附錄。本書在編寫時博采眾長，注重對學(xué)生創(chuàng)新精神和科研能力的培養(yǎng)，同時關(guān)注化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域。
　　本書可作為化學(xué)、化工、材料、生物以及環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)實驗課教材，也可作為從事同領(lǐng)域科學(xué)研究人員的實用參考書。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 學(xué)生實驗守則
1.2 大學(xué)化學(xué)實驗課程的目的
1.3 大學(xué)化學(xué)實驗課程的要求
1.3.1 實驗前的預(yù)習(xí)
1.3.2 學(xué)習(xí)方法
1.3.3 實驗過程與記錄
1.3.4 實驗報告
第2章 化學(xué)實驗室基本知識
2.1 實驗室安全知識
2.1.1 實驗室安全規(guī)則
2.1.2 消防知識
2.1.3 三廢處理
2.2 實驗室常用玻璃儀器
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 取用試劑時的注意事項
2.3.3 化學(xué)試劑的存放
2.4 試紙與濾紙
2.4.1 用試紙檢驗溶液的酸堿性
2.4.2 用試紙檢驗氣體
2.4.3 濾紙
2.5 實驗室常用溶劑——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 稱量儀器及其使用
2.9.1 臺式天平
2.9.2 分析天平
2.9.3 電子天平
2.9.4 稱量方法
2.10 常見電子儀器的用法
2.10.1 721型分光光度計的使用
2.10.2 酸度計的使用
2.10.3 電導(dǎo)率儀的使用
2.11 化學(xué)實驗中的誤差與數(shù)據(jù)處理
2.11.1 誤差
2.11.2 數(shù)據(jù)記錄、有效數(shù)字及其運算法則
第3章 無機化學(xué)實驗（基礎(chǔ)訓(xùn)練）部分
3.1 無機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 過濾操作
3.2 基礎(chǔ)實驗
實驗一 簡單玻璃工操作
實驗二 氯化鈉的提純
實驗三 二氧化碳摩爾質(zhì)量的測定
實驗四 摩爾氣體常數(shù)的測定
實驗五 硫代硫酸鈉的制備
實驗六 硫酸亞鐵銨的制備
實驗七 離解平衡
實驗八 配位化合物的性質(zhì)
實驗九 配合物的制備及其組成和配離子分裂能的測定
實驗十 沉淀反應(yīng)
實驗十一 氧化還原反應(yīng)的影響因素
實驗十二 二氧化鉛的制備
實驗十三 主族元素
實驗十四 副族元素
第4章 分析化學(xué)實驗（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 實驗室常用溶液的配制及濃度
4.1.3 堿滴定應(yīng)掌握的實驗技術(shù)
4.1.4 酸滴定應(yīng)掌握的實驗技術(shù)
4.1.5 移液管與容量瓶的使用
4.2 基礎(chǔ)實驗
實驗一 電子天平的操作及其稱量練習(xí)
選做實驗：臺秤與分析天平的稱量練習(xí)
實驗二 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實驗三 草酸純度的測定
實驗四 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實驗五 堿灰中各組分與總堿度的測定
實驗六 EDTA的配制與水的總硬度的測定
實驗七 重鉻酸鉀法測鐵鹽中鐵含量（氧化還原滴定法）
實驗八 硫代硫酸鈉溶液的配制與標(biāo)定
實驗九 間接碘量法測銅（氧化還原滴定法）
實驗十 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
實驗十一 普通碳素鋼中錳含量的測定（分光光度法）
實驗十二 電位滴定法測定醋酸的濃度及其離解常數(shù)
實驗十三 離子選擇性電極法測定水中微量氟
實驗十四 排放水中銅、鉻、鋅及鎳的測定（AAS法）
實驗十五 氣相色譜法測定苯的同系物
實驗十六 固體與液體有機化合物的紅外光譜定性分析
實驗十七 不同介質(zhì)中苯、苯酚和胺的紫外光譜的測定
第5章 綜合、研究性實驗部分
實驗一 無機未知物的定性鑒定
實驗二 植物中某些元素的分離與鑒定
實驗三 三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的合成和組成分析
實驗四 含鉻廢液的處理
實驗五 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的測定
實驗六 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
實驗七 納米BaTiO3的制備與表征
實驗八 納米TiO2的低溫制備、表征及光催化活性檢測
實驗九 高鹽廢水可溶性氯化物中氯含量的測定（莫爾法）
實驗十 水樣中化學(xué)需氧量的測定
實驗十一 工業(yè)廢水BOD的測定
實驗十二 沉淀重量法測定鋇（微波干燥恒重法）
實驗十三 分光光度法測定鐵（Ⅲ）——磺基水楊酸配合物的組成
實驗十四 鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵條件的研究
實驗十五 氣相色譜法測定鄰二甲苯中的雜質(zhì)（內(nèi)標(biāo)法）
實驗十六 銨鹽中氮含量的測定（甲醛法）
實驗十七 食用醋中醋酸含量的測定
實驗十八 蛋殼中鈣、鎂含量的測定
實驗十九 維生素C片中抗壞血酸含量的測定（直接碘量法）
第6章 附錄
6.1 相對原子質(zhì)量表（2005年）
6.2 常用化合物相對分子質(zhì)量表
6.3 化學(xué)中與國際單位并用的一些單位
6.4 幾種常見酸堿的濃度和密度
6.5 常用基準(zhǔn)物及其干燥條件
6.6 常見離子的鑒定方法
6.7 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表
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 實驗室中一些試劑的配制
6.18 常用洗滌劑的配制
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：其中，儀器誤差指測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，可通過調(diào)整、校正或改用另外的儀器來減免。實驗方法的理論根據(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。“對照實驗”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)方法與所采用的測定方法對同一試樣進行測定，找出校正數(shù)據(jù)，或用已知標(biāo)準(zhǔn)含量的試樣，按同樣的測定方法進行分析，找出校正數(shù)據(jù)。還可用“空白實驗”減免試劑誤差，即在不加試樣的情況下，按照同樣的實驗步驟和條件進行測量，得出空白值，然后從試樣的分析結(jié)果中扣除空白值。環(huán)境因素誤差指測定中溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素的變化對儀器產(chǎn)生影響而引入的誤差，可通過改變實驗條件發(fā)現(xiàn)此類誤差，然后采取控制環(huán)境因素的措施以達到減免此類誤差的目的。個人誤差是因觀測者個人不良習(xí)慣和特點引起的誤差，如記錄某一信號的時間總是滯后、讀取儀表值時頭偏于一邊、對某種顏色的辨別特別敏銳或遲鈍等，更多的是操作水平低，不知控制實驗條件、不自覺地進行了錯誤的操作。同套儀器，各人測得的結(jié)果相差很大，就是個人誤差所致。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）偶然誤差實驗過程中，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有微小的起伏，估計儀器最小分度時偏大或偏小，控制滴定終點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)計規(guī)律，其規(guī)律可用正態(tài)分布曲線（見圖2-43）表示。圖2-43中橫坐標(biāo)表示每次測定值（x）與真值（u）之間的誤差；o為無限多次測量時的標(biāo)準(zhǔn)誤差；縱坐標(biāo)為某個誤差出現(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絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等。這說明重復(fù)多次測量，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，其平均值接近真實值。②就絕對值而言，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)測定中，若個別數(shù)據(jù)誤差的絕對值超出3，可舍去。除系統(tǒng)誤差和偶然誤差外，在測量過程中可能出現(xiàn)讀數(shù)錯誤、記錄錯誤、計算錯誤以及不小心出現(xiàn)了錯誤操作等原因引起的過失誤差，如發(fā)現(xiàn)了過失誤差，就應(yīng)及時糾正或棄去所得數(shù)據(jù)。

編輯推薦

《大學(xué)化學(xué)實驗教程1:無機化學(xué)與分析化學(xué)實驗》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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