綜合化學(xué)實驗

前言

化學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和優(yōu)良素質(zhì)的有力手段，是整個化學(xué)教學(xué)中的十分重要的環(huán)節(jié)。在化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課中，實驗課時占有很大比重，起著非常重要的作用。高等教育的根本目的就是讓學(xué)生在有限的高校學(xué)習(xí)期間能最大限度地獲得更多、最新的知識，使學(xué)生具有較強的分析問題、解決問題能力，以及操作技能、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能力，從而適應(yīng)社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)對高素質(zhì)人才的需要。隨著化學(xué)科學(xué)的迅速發(fā)展，化學(xué)實驗的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容急需更新，以滿足當(dāng)前社會人才培養(yǎng)的需要。隨著實驗教學(xué)改革的研究不斷深化，科學(xué)研究成果逐步推廣，在實踐中廣大師生一致認(rèn)為在高年級開設(shè)“綜合化學(xué)實驗課”是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的有效途徑之一。因而綜合化學(xué)實驗教學(xué)改革是體現(xiàn)實驗教學(xué)改革方向的最佳代表。綜合化學(xué)實驗是在學(xué)生完成基礎(chǔ)化學(xué)實驗，掌握化學(xué)實驗基本原理和基本操作的基礎(chǔ)上，在化學(xué)一級學(xué)科層面上安排的，與學(xué)科前沿緊密結(jié)合，帶有一定的科研性質(zhì)，能夠體現(xiàn)科研與教學(xué)相互聯(lián)系。綜合化學(xué)實驗將比較多的實驗基本理論和基本技能融會貫通在一個實驗中，以提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能解決復(fù)雜問題的能力。綜合化學(xué)實驗是對基礎(chǔ)化學(xué)實驗完成后即將進(jìn)入畢業(yè)論文的高年級學(xué)生所開設(shè)的一門銜接性實驗課程。學(xué)生通過基礎(chǔ)實驗的訓(xùn)練已具備了一定的實驗室知識、實驗技能、實驗方法和手段。然而，這些很難與實際工作、實際科學(xué)研究相銜接，這必將導(dǎo)致學(xué)生較難適應(yīng)畢業(yè)后的實際工作，達(dá)不到培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)、符合社會需求的人才這一教育目的，因為實際工作或科學(xué)研究是一項綜合性的、全面性的、連貫性的工作。為了填補基本訓(xùn)練與實際工作之間的空缺，需要開設(shè)綜合化學(xué)實驗，通過綜合實驗的訓(xùn)練將各化學(xué)學(xué)科的理論知識和實驗技能融會貫通、綜合運用，使學(xué)生學(xué)會根據(jù)實際問題而選擇和運用現(xiàn)代實驗方法和儀器，從而提高對主要分析方法和儀器的應(yīng)用、培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際問題的能力、綠色環(huán)保意識以及科研能力、創(chuàng)新能力。綜合化學(xué)實驗的開發(fā)、設(shè)計有一定難度，對人力、物力有較高的要求。集思廣益，各顯神通，匯編教材就成為當(dāng)前教學(xué)改革的迫切需要，成為許多高校共同的要求?？紤]到要適應(yīng)不同層次、不同類別的高校以及不同高校實驗條件的參差不齊，經(jīng)反復(fù)斟酌討論修改，精選30個實驗匯編成這本教材。

內(nèi)容概要

　　本書編入的各個實驗內(nèi)容都具有一定的綜合性，如有些是無機與有機、物化與分析、合成與表征、分離與鑒定等多重組合，有的則是與生化、醫(yī)藥、環(huán)境或材料等學(xué)科相結(jié)合，還有些是根據(jù)教師的科研成果提煉設(shè)計的。在教學(xué)方法方面注意指導(dǎo)學(xué)生參閱文獻(xiàn)，設(shè)計方案，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和討論等，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力?，F(xiàn)代常用的儀器和設(shè)備涉及面也很廣，如紅外、紫外、核磁、順磁、X射線、差熱、熱重、色譜、色質(zhì)聯(lián)用、電鏡等等都在入選之列?！　”緯鴥?nèi)容覆蓋面較廣，不可能也沒有必要每一個實驗都做。各高?？筛鶕?jù)自己學(xué)校的具體情況和實驗條件，有針對性地選做一些綜合性實驗。做這類實驗不在“多”而在“精”，結(jié)合學(xué)生情況因材施教，認(rèn)真地選做幾個，對科學(xué)思維方法的培養(yǎng)和科研能力的訓(xùn)練都十分有利。有些實驗的內(nèi)容很多，學(xué)時數(shù)很多，可以選擇該實驗的部分內(nèi)容作為本校的實驗教學(xué)內(nèi)容。這些實驗內(nèi)容不僅可供本科生選用，有些也適用于研究生的培養(yǎng)?！　”局劳锌蒲?，加大化學(xué)前沿學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點項目，特別是教師所承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項目、重大項目等移植及轉(zhuǎn)化為綜合實驗教學(xué)內(nèi)容的宗旨進(jìn)行本書的編寫。在實驗內(nèi)容、實驗項目設(shè)計上注重加強一級學(xué)科之間的交叉，在綜合化學(xué)實驗中增加與環(huán)境、材料、生物、醫(yī)學(xué)、生命等學(xué)科交叉的內(nèi)容。如，來自國家自然基金重大項目的“二碘化釤催化腈的環(huán)三聚’’實驗、來自國家自然基金且與生物材料相關(guān)的“酪氨酸酶的提取、催化活性及生物電化學(xué)傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用”實驗等。　　綜合化學(xué)實驗還注重挫折性教學(xué)，以強化學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識的訓(xùn)練與培養(yǎng)。即在綜合化學(xué)實驗內(nèi)容中設(shè)置一些小障礙，增加實驗失敗的幾率；同時教學(xué)中允許學(xué)生失敗，但要求通過重復(fù)實驗探索失敗原因，讓學(xué)生知道“失敗”同樣是科研成果?！　”窘滩闹械拇蠖鄶?shù)綜合化學(xué)實驗已經(jīng)在學(xué)生中多次做過，是比較成熟的；有些是由廣大教師承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項目已經(jīng)結(jié)題的科研成果移植轉(zhuǎn)化而來的，有些是從博士生畢業(yè)論文中精選提煉出來的。其中相當(dāng)部分實驗反映了當(dāng)前化學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的前沿。這對推動我國高校的綜合化學(xué)實驗教學(xué)發(fā)展和學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起著極其重要的作用。

書籍目錄

實驗1 香草醛合成方法研究及表征實驗2 無機添加型阻燃劑低水合硼酸鋅的制備實驗3 汽油添加劑甲基叔丁基醚的合成、分離和鑒定實驗4 配合物的分光化學(xué)序測定實驗5 奶粉的理化指標(biāo)和三聚氰胺的檢測實驗6 非離子表面活性劑——聚醚的合成及表征實驗7 杯[4]芳烴的合成與表征實驗8 超高吸水性材料——低交聯(lián)度聚丙烯酸鈉的合成實驗9 以席夫堿為配體的一些鎳配合物的合成與表征實驗10 安息香的氧化及二苯基乙醇酸重排實驗11 界面縮聚法制備尼龍-66實驗12 植物葉綠體色素的提取、分離、表征及含量測定實驗13 Co-Ce-O催化劑的制備、表征及其選擇催化氧化對甲酚的性能測定實驗14 酪氨酸酶的提取、催化活性及生物電化學(xué)傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用實驗15 對乙酰氨基酚在多壁碳納米管修飾電極上的電化學(xué)行為及測定實驗16 吲哚衍生物的綠色合成方法研究實驗17 二碘化釤催化腈的環(huán)三聚實驗18 固體催化劑的制備、表征和催化活性的測定實驗19 卟啉化合物的合成、理化性質(zhì)及其應(yīng)用實驗20 Na[-Co（ox）2（Me-en）-]的合成、表征、差向立體異構(gòu)化及重氫化動力學(xué)性質(zhì)實驗21 y-A12O3的制備、表征及脫水活性評價實驗22 N，N-雙羥乙基十二烷基醇酰胺的合成、性能及應(yīng)用實驗23 殼聚糖的制備、性質(zhì)及其定向聚合產(chǎn)物的制備及其結(jié)構(gòu)與性能研究實驗24 （S）-二苯基-2-四氫吡咯基甲醇的合成及其應(yīng)用實驗25 二茂鐵衍生物的合成及物性研究實驗26 納米二氧化鈦的制備和應(yīng)用實驗27 水質(zhì)綜合分析及水體中有機污染物光催化降解實驗28 RAFT方法進(jìn)行PMMA-b-PDMAEMA兩親性嵌段共聚物的合成與表征實驗29 甲基丙烯酸酯類單體的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合實驗30 酸性紅G的合成、分析、染色及廢水處理

章節(jié)摘錄

插圖：實驗2 無機添加型阻燃劑低水合硼酸鋅的制備一、實驗?zāi)康模?）了解低水合硼酸鋅的性質(zhì)和用途。（2）掌握用氧化鋅制備低水合硼酸鋅的原理和方法。二、實驗原理低水合硼酸鋅，商品名稱“FirebrakeZB”，是一種無機添加型阻燃劑。這種阻燃劑是一種白色細(xì)微粉末，分子式為2ZnO·3B2O3·3.5H2O，相對分子質(zhì)量為436.64，平均粒徑為2～10um，相對密度為2.8。硼酸鋅中的鋅有38％以氧化鋅或氫氧化鋅的形式進(jìn)入氣相，對可燃性氣體進(jìn)行稀釋，降低其燃燒速率。同時硼酸鋅與鹵化物作用在高溫下形成鹵化鋅，可以覆蓋于可燃物表面隔絕空氣、抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)物并阻止氧化和熱輻射作用。當(dāng)硼酸鋅加入鹵素高分子材料中后，在燃燒過程中形成的BX3進(jìn)入氣相與水蒸汽作用形成鹵化氫，可以阻止自由基間的鏈反應(yīng)，也起到阻燃作用。作為高效性添加型阻燃劑，其在較高的溫度如350°C下仍然保持結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶水。因此與目前使用的其他阻燃劑相比，低水合硼酸鋅有更寬的應(yīng)用領(lǐng)域。同時，與常用的阻燃劑氧化銻相比，低水合硼酸鋅具有價廉、毒性低、發(fā)煙少、著色度低等許多優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于PVC薄膜、墻壁涂料、電線電纜、地毯等材料的生產(chǎn)與加工中，產(chǎn)生較好的阻燃效果。低水合硼酸鋅的生產(chǎn)方法包括硼砂-鋅鹽合成法、氫氧化鋅-硼酸合成法、氧化鋅-硼酸合成法等多種。其中氧化鋅-硼酸合成法由于工藝簡單、易操作、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點，同時母液可循環(huán)使用、無“三廢”污染等，被廣泛使用。

編輯推薦

《綜合化學(xué)實驗》是由南京大學(xué)出版社出版的。

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