普通化學(xué)實驗

前言

普通化學(xué)是面向工科高等學(xué)校非化學(xué)類專業(yè)的公共通識課程，是面向21世紀(jì)對大學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育及培養(yǎng)高級科技人才所必需的知識構(gòu)成。面對現(xiàn)代知識體系的高速發(fā)展、相互促進(jìn)與融合，化學(xué)學(xué)科中的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)中的理論和許多知識正在不斷滲透、交融。多年來，無機(jī)普通化學(xué)教研室在普通化學(xué)課程的教學(xué)實踐中一直貫徹著“少而精”、“少而新”的教學(xué)理念，形成了獨(dú)具特色的教學(xué)模式。普通化學(xué)實驗教學(xué)在高?；瘜W(xué)教學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位，一方面是為了讓學(xué)生更好地理解和掌握理論教學(xué)的內(nèi)容，更重要的是為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，包括各種相關(guān)知識、操作技能、使用現(xiàn)代儀器設(shè)備的能力、觀察能力、科學(xué)精神和創(chuàng)新能力等。從普通化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容而言，無論是合成制備、性質(zhì)鑒定、成分測定，還是分析方法的建立、化合物的表征分析等實驗，都融合了四大化學(xué)的許多相關(guān)理論知識、實踐方法以及技術(shù)技能。本書是在同濟(jì)大學(xué)編寫出版的《普通無機(jī)化學(xué)實驗》（第1，2版）的基礎(chǔ)上，結(jié)合同濟(jì)大學(xué)編寫出版的“十五”國家級規(guī)劃教材《普通化學(xué)》的指導(dǎo)思想和內(nèi)容特色，經(jīng)過大幅度的修改、充實和提高，精心編寫而成的。本書作為同濟(jì)大學(xué)“普通化學(xué)”國家級精品課程的配套教材，編寫注重“強(qiáng)化基礎(chǔ)，突出重點(diǎn)”，以“少而精、多學(xué)科交融”為特點(diǎn)，內(nèi)容涵蓋無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)以及儀器分析，可使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)，得到較完整的化學(xué)實驗訓(xùn)練；在綜合實驗部分，對傳統(tǒng)教材中分立的實驗項目進(jìn)行融合，使學(xué)生得到全方位的實驗訓(xùn)練，著重綜合能力的培養(yǎng)；以同濟(jì)大學(xué)校級精品實驗為切人點(diǎn)，選取與人類生活、環(huán)境、材料、制藥等相關(guān)內(nèi)容作為設(shè)計與開放實驗，要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計方案、完成實驗，最后寫出科技小論文，以“大綜合、小科技”的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的探索意識和創(chuàng)新能力。通過紅外、紫外、核磁以及質(zhì)譜技術(shù)的介紹，反映近年來化學(xué)學(xué)科新技術(shù)的發(fā)展趨勢。為體現(xiàn)科技發(fā)展的趨勢，本書盡可能采用較新型號的儀器為參考。本教材經(jīng)無機(jī)普化教研室集體研究、初步實踐編寫而成。由楊勇任主編，顧金英、溫鳴、范麗巖任副主編。第1章至第5章由楊勇和顧金英共同編寫，實驗1～14、21、25、26由楊勇、顧金英改編，實驗15、23、24、27～29、34、35、37、41由楊勇編寫，實驗38、39由顧金英編寫，第6章第9節(jié)、實驗22、36由溫鳴編寫，第6章第2節(jié)、實驗31、33、40及附錄由范麗巖編寫。實驗42、43由朱仲良編寫，實驗17、18、19、20、32由匡春香編寫。全書由楊勇統(tǒng)稿，吳慶生主審。在編寫過程中，張云、徐子頡、張榮華、王曉崗、王曉平等同志對本書提出了許多寶貴意見，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。由于編者的水平有限，不妥和疏漏之處在所難免，希望有關(guān)專家和廣大師生提出寶貴意見和建議。

內(nèi)容概要

　　《普通化學(xué)實驗》是同濟(jì)大學(xué)“普通化學(xué)”國家級精品課程的配套教材。《普通化學(xué)實驗》以較短的篇幅有機(jī)融合、精心編寫了43個實驗，內(nèi)容涵蓋無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)。全書將實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計與開放型三個層次，注重“雙基”訓(xùn)練，簡明扼要、由淺入深、逐層提高。以同濟(jì)大學(xué)校級精品實驗為切人點(diǎn)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新探究能力。為適應(yīng)2l世紀(jì)化學(xué)教育的發(fā)展要求，《普通化學(xué)實驗》第6章還介紹了紅外、紫外、核磁和質(zhì)譜等現(xiàn)代分析與表征技術(shù)，選取了與生命科學(xué)、材料科學(xué)以及環(huán)境科學(xué)相關(guān)的一些實驗項目。　　《普通化學(xué)實驗》可作為大學(xué)化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)、普通化學(xué)和近化學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)等課程的實驗教材，也可供高等院校廣大師生和相關(guān)工作人員參考使用。

書籍目錄

上篇 基礎(chǔ)知識與儀器1 緒論1.1 明確實驗的目的和意義1.2 掌握學(xué)習(xí)方法附：實驗報告格式示例1.3 學(xué)生實驗室規(guī)則1.4 實驗室安全守則1.5 實驗室事故的處理1.6 化學(xué)文獻(xiàn)查閱簡介2 化學(xué)試劑基本常識2.1 化學(xué)試劑的分類2.2 化學(xué)試劑的保管2.3 實驗室用水的規(guī)格、制備及檢驗方法3 實驗誤差與數(shù)據(jù)處理3.1 誤差的概念3.1.1 引起誤差的原因和種類3.1.2 準(zhǔn)確度與誤差3.1.3 精密度與偏差3.2 實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)處理3.2.1 有效數(shù)字的概念3.2.2 如何判斷有效數(shù)字的位數(shù)3.2.3 有效數(shù)字的運(yùn)算法則3.2.4 實驗結(jié)果的表達(dá)3.2.5 分析數(shù)據(jù)的處理3.2.6 檢出限與測定下限3.2.7 校準(zhǔn)曲線的制作和一元線性回歸4 實驗室常用儀器、設(shè)備介紹4.1 常用玻璃儀器及器皿4.2 基本稱量儀器及其使用4.2.1 臺秤與電子天平4.2.2 電光分析天平與電子分析天平4.3 基本測量儀器及其使用4.3.1 氣壓計4.3.2 酸度計4.3.3 電導(dǎo)率儀4.3.4 紫外一可見分光光度儀4.3.5 顯微熔點(diǎn)測定儀4.3.6 阿貝折光儀4.3.7 氣相色譜儀4.4 實驗室常用設(shè)備的使用4.4.1 干燥設(shè)備4.4.2 加熱設(shè)備4.4.3 冷卻設(shè)備4.4.4 攪拌器4.4.5 電動離心機(jī)4.4.6 泵4.4.7 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀4.4.8 氣體鋼瓶5 基本操作5.1 玻璃加工技術(shù)5.2 玻璃儀器的洗滌與干燥5.2.1 玻璃儀器的洗滌5.2.2 玻璃儀器的干燥5.3 稱量方法5.4 化學(xué)藥品的取用及溶液配制5.4.1 試劑的取用與處理5.4.2 溶液的配制5.4.3 試紙的使用5.5 加熱方法5.6 冷卻方法5.7 分離與提純技術(shù)5.7.1 固液分離5.7.2 結(jié)晶與重結(jié)晶5.7.3 升華5.7.4 蒸餾與分餾5.7.5 物質(zhì)的萃取5.7.6 薄層色譜、柱色譜和紙色譜5.7.7 干燥6 現(xiàn)代分析測試與表征技術(shù)簡介6.1 紅外光譜6.2 核磁共振光譜(NMR)6.3 紫外－可見光譜6.4 色譜6.5 質(zhì)譜6.6 原子吸收光譜6.7 熒光光譜6.8 X射線衍射6.9 熱分析下篇 實驗部第一部分 基礎(chǔ)實驗實驗一 氯化鈉的提純實驗二 酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定實驗三 化學(xué)反應(yīng)速率實驗四 弱酸電離度與電離常數(shù)的測定實驗五 化學(xué)平衡及其移動實驗六 氧化還原與電化學(xué)實驗七 硫酸亞鐵銨的制備實驗八 氯、溴、碘實驗九 氧和硫?qū)嶒炇?氮和磷實驗十一 錫、鉛、銻、鉍實驗十二 鐵、鈷、鎳實驗十三 銅、鋅、銀、鎘、汞實驗十四 鉻和錳實驗十五 鉻配合物的合成及其光化學(xué)性質(zhì)實驗十六 混合溶液的分光光度分析實驗十七 三苯甲醇的制備實驗十八 正丁醚的制備實驗十九 乙酰乙酸乙酯的制備實驗二十 乙酰苯胺的制備實驗二十一 化學(xué)反應(yīng)焓變的測定實驗二十二 互溶雙液系相圖的繪制實驗二十三 電解法制備氧化亞銅實驗二十四 一些蛋白質(zhì)、氨基酸、糖、核糖核酸的鑒定第二部分 綜合實驗實驗二十五 水的凈化及硬度測定實驗二十六 磺基水楊酸銅配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的測定實驗二十七 甘氨酸鋅螯合物的合成與表征實驗二十八 無氰鍍銅實驗二十九 硫酸銅中銅含量和結(jié)晶水的測定實驗三十 工業(yè)乙醇的提純及純度檢驗實驗三十一 藥物——阿司匹林的合成及其含量的測定實驗三十二 從茶葉中提取咖啡因?qū)嶒炄?綠色植物的色素提取、分離實驗三十四 循環(huán)伏安法測定配合物的穩(wěn)定性實驗三十五 12－硅鎢酸的制備實驗三十六 納米TiO2的制備與性質(zhì)表征實驗三十七 銪(Ⅱ)－乙酰丙酮－鄰二氮雜菲配合物熒光粉的制備第三部分 設(shè)計與開放實驗實驗三十八 日用化學(xué)品——洗滌劑及霜膏類護(hù)膚品的制備實驗三十九 茶葉中微量元素的測定實驗四十 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備及性質(zhì)測定實驗四十一 二茂鐵及其衍生物的合成與表征實驗四十二 多元校正－分光光度法同時測定混合色素實驗四十三 頂空氣相色譜法建立樹皮指紋圖譜并識別樹皮種類附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：熒光的發(fā)射強(qiáng)度與熒光物質(zhì)的濃度成正比，一般采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，可直接測量熒光物質(zhì)的濃度。熒光分析法的靈敏度和選擇性都優(yōu)于吸光度法，因而更適合于低濃度物質(zhì)的定量分析。與紫外可見吸收光譜相似，熒光分析也有熒光滴定法、雙波長法和導(dǎo)數(shù)法等。由于分子的熒光發(fā)射要比吸收擁有更多的信息，許多新的熒光技術(shù)如同步熒光技術(shù)、時間分辨熒光技術(shù)和熒光探針技術(shù)等應(yīng)運(yùn)而生，利用熒光指示劑分子（即熒光探針）可以研究生物大分子中某一確定的位置，因此，它是研究生物活性物質(zhì)同核酸相互作用以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與機(jī)能的重要手段。熒光分光光度儀由激發(fā)光源、選擇激發(fā)光波長的單色器、試樣池、選擇熒光發(fā)射波長的單色器、熒光檢測器和計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。改變激發(fā)光波長，在熒光最強(qiáng)的波長處測量熒光強(qiáng)度的變化，便可得到以激發(fā)波長λ為橫坐標(biāo)、熒光強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)的熒光物質(zhì)激發(fā)光譜。如果保持激發(fā)光波長和強(qiáng)度不變，測量不同波長處熒光強(qiáng)度分布，便得到以波長λ為橫坐標(biāo)、熒光強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)的熒光物質(zhì)發(fā)射光譜（圖6-6）。6.8 X射線衍射晶體是由三維周期排列的原子陣列，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)對稱性的不同，可分為七大晶系、32個點(diǎn)群和230種空間群。晶胞中每個原子都能散射X射線，若單色X射線以入射角a。投在周期為口的直線原子點(diǎn)陣上，每個點(diǎn)陣原子都可以看成一個新的波源。當(dāng)相鄰2個原子散射出來的波之間的光程差△為波長的整數(shù)倍時，就會產(chǎn)生衍射。布拉格公式是x射線衍射的基本關(guān)系式，它將衍射方向、晶面間距和X射線波長聯(lián)系在一起。例如，因X射線入射角的不同，晶面指標(biāo)為（110）這一組晶面可能出現(xiàn)衍射指標(biāo)為110、220、330的衍射線。不同晶面產(chǎn)生的一系列衍射線構(gòu)成一個空間，叫做“衍射空間”。晶體的對稱性必然與“衍射空間”緊密關(guān)聯(lián)，它們之間的關(guān)系可用倒易空間加以闡述。各種x射線衍射分析的基本方法和原理均按反射球和倒易點(diǎn)陣的關(guān)系設(shè)計。X射線衍射儀由X射線發(fā)生器、測角儀和探測記錄系統(tǒng)等3部分組成。X射線衍射分析可分為多晶（粉末）衍射和單晶衍射。多晶衍射法是將粉末樣品經(jīng)一束平行的單色X射線垂直照射后，產(chǎn)生一組以入射線為軸的同軸反射圓錐面族，計數(shù)管繞樣品旋轉(zhuǎn)，依次測量各反射圓錐面2θ角（即衍射角，又稱布拉格角）位置的衍射線強(qiáng)度，即可獲得表征物相的各種衍射數(shù)據(jù)，計算出有關(guān)參數(shù)，然后根據(jù)所得的晶體點(diǎn)陣的晶面距d值、衍射強(qiáng)度I／I1、化學(xué)組成、樣品來源與標(biāo)準(zhǔn)粉末衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、鑒定，從而進(jìn)行物相鑒定和晶體結(jié)構(gòu)的研究。X射線多晶衍射是研究材料及其結(jié)構(gòu)表征的權(quán)威方法。

編輯推薦

《普通化學(xué)實驗》是由同濟(jì)大學(xué)出版社出版的。

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