《大学化学实验》(第三版)在保留第二版教材主体框架的基础上,针对近化学类本科专业培养目标及化学实验科学发展需求,对实验内容进行了系统性补充与更新。内容共九章:化学实验基础知识,化学实验基本操作与规范,基本化学原理和无机物的制备,定量分析化学实验,有机化合物的制备,基本物理量及有关参数的测定,仪器分析实验,化工基础实验以及综合性和设计性实验。综合性、设计性实验融入科研案例,推动科教融合,激发学生科研兴趣与探索精神。教材兼顾基础夯实与前沿拓展,注重实验方法论指导,助力提升学生自主实验能力与综合素质。
《大学化学实验》(第三版)面向普通高等院校近化学类专业如材料化学、材料物理、环境科学、环境工程、资源循环科学与工程、生物科学、生物技术、生物工程、地理科学、生态学、新能源科学与工程等开设基础化学实验的本、专科学生,同时可供工科院校有关专业化学实验课选用及化学实验人员参考使用。
第1章化学实验基础知识1
1.1实验室规则1
1.2实验室安全与事故处理1
1.2.1实验室安全守则2
1.2.2实验室意外事故的急救处理3
1.3常见危险品及安全预防措施5
1.3.1有毒化学品及其预防措施5
1.3.2易燃、易爆品6
1.4实验室“三废”的处理8
1.5化学试剂的一般知识9
1.5.1试剂的规格9
1.5.2气体钢瓶10
1.6实验用水10
1.7实验数据的记录、测量结果的表示及实验误差11
1.7.1误差的种类、起因和减免误差的措施11
1.7.2有效数字和实验可疑数据的取舍规则12
1.7.3实验记录12
1.7.4实验数据的表示13
1.7.5实验结果的表示14
1.8化学实验学习方法15
第2章化学实验基本操作与规范17
2.1化学实验基本仪器(或器具)介绍17
2.1.1化学实验常用仪器17
2.1.2有机化学实验室常用玻璃仪器与装置23
2.2常用玻璃仪器的洗涤和干燥26
2.2.1玻璃仪器的洗涤26
2.2.2玻璃仪器的干燥28
2.3加热方法与冷却方法28
2.3.1加热装置28
2.3.2常用的加热操作33
2.3.3冷却方法34
2.4试剂的取用35
2.4.1试剂瓶的种类及化学试剂的存放35
2.4.2试剂瓶塞子的开启方法36
2.4.3试剂的干燥36
2.4.4试剂的取用37
2.5液体试剂体积的量度仪器及使用方法39
2.5.1量筒、量杯39
2.5.2移液管、吸量管40
2.5.3容量瓶41
2.5.4滴定管41
2.6电子天平的使用43
2.6.1电子天平的使用方法43
2.6.2称量方法43
2.7气体的发生、净化和收集44
2.7.1气体的发生44
2.7.2净化和干燥45
2.7.3气体收集46
2.8固体物质的溶解、固液分离、蒸发和结晶46
2.8.1固体物质的溶解46
2.8.2固、液分离及沉淀洗涤46
2.8.3蒸发51
2.8.4结晶与重结晶52
2.8.5升华52
2.9试纸的使用53
2.10标准物质和溶液的配制方法54
2.10.1标准物质54
2.10.2标准溶液的配制方法55
2.10.3一般溶液的配制及保存方法56
2.11常用无机微型仪器及其使用方法56
2.12化学基本操作实验58
实验2-1仪器认领、洗涤与干燥58
实验2-2粗食盐的提纯59
实验2-3电子天平称量练习61
实验2-4溶液的性质和配制63
实验2-5滴定分析基本操作练习66
实验2-6蒸馏与沸点测定68
实验2-7简单分馏71
实验2-8水蒸气蒸馏73
实验2-9减压蒸馏(真空蒸馏)76
实验2-10有机物重结晶提纯法80
实验2-11有机物熔点的测定85
实验2-12萃取87
实验2-13液态有机化合物折射率的测定90
实验2-14薄层色谱法93
第3章基本化学原理和无机物的制备96
3.1基本无机化学原理96
3.1.1无机化学原理概述96
3.1.2化学实验室常用试剂管理办法96
3.1.3学习要求97
3.2无机化学原理实验99
实验3-1电离平衡与缓冲溶液99
实验3-2氧化还原反应与电化学104
实验3-3配合物与配位平衡108
实验3-4平衡原理综合设计实验111
实验3-5pH法测定醋酸电离度及电离平衡常数112
实验3-6化学反应速率与活化能117
3.3元素和化合物性质122
3.3.1无机化合物的颜色及其显色原因122
3.3.2化合物的性质及其研究方法124
3.4元素性质实验131
实验3-7化合物的性质及其实验研究方法131
实验3-8未知物鉴别与未知离子混合液的分离与鉴定——设计实验137
3.5无机物合成146
3.5.1无机合成(制备)的几个基本问题147
3.5.2无机化合物的常规制备方法150
3.5.3无机化合物的分离和提纯方法156
3.5.4无机物的结构鉴定和分析157
3.5.5产率的计算157
3.5.6学习要求157
3.6无机物合成实验158
实验3-9硝酸钾的制备和提纯158
实验3-10碱式碳酸铜的制备——设计实验160
实验3-11由铁屑出发制备含铁化合物——综合实验162
实验3-12以废铝为原料制备明矾——设计实验169
第4章定量分析化学实验172
4.1滴定分析的原理和方法172
4.1.1滴定分析的原理172
4.1.2滴定分析的方法172
4.2重量分析的原理和方法173
4.3可见分光光度法概述173
4.3.1测量原理173
4.3.2仪器构造174
4.4学习要求和实验报告参考格式174
4.4.1实验前预习174
4.4.2实验数据记录174
4.4.3实验数据处理174
4.4.4实验报告174
4.5滴定分析实验175
实验4-1甲醛法测定硫酸铵化肥中氮的含量175
实验4-2食用醋总酸度的测定177
实验4-3混合碱的分析(双指示剂法)179
实验4-4络合滴定法测定天然水的总硬度182
实验4-5溶液中铅铋含量的连续测定186
实验4-6碘量法测定葡萄糖注射液中葡萄糖(C6H12O6)的含量187
实验4-7高锰酸钾法测定过氧化氢的含量190
实验4-8重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量(无汞定铁法)192
实验4-9银量法测定生理盐水中氯化钠含量195
4.6重量分析实验197
实验4-10丁二酮肟重量法测定合金钢中镍含量197
实验4-11钡盐中钡含量的测定200
4.7分光光度法分析实验202
实验4-12邻二氮菲分光光度法测定微量铁202
4.8实验操作考试考查表(以NaOH溶液的标定为例)205
第5章有机化合物的制备207
5.1有机化合物制备的原理和方法207
5.1.1有机合成概述207
5.1.2有机化合物的常规制备方法207
5.1.3有机化合物的分离和提纯方法207
5.1.4有机物的结构鉴定和分析207
5.2学习要求和实验报告格式208
5.2.1学习要求208
5.2.2实验报告格式209
5.3有机化合物的制备实验210
实验5-1己二酸的制备210
实验5-2环己烯的制备211
实验5-3醋酸正丁酯的制备215
实验5-41-溴丁烷的制备218
实验5-5肉桂酸的制备220
实验5-6三苯甲醇的制备222
实验5-7偶氮苯的制备及其光学异构化225
实验5-8电化学合成碘仿226
实验5-9微波辐射合成2-甲基苯并咪唑228
实验5-10从茶叶中提取咖啡因230
实验5-11乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备232
实验5-12局部麻醉剂苯佐卡因的合成——设计实验233
实验5-13利用官能团反应鉴别有机化合物——设计实验234
第6章基本物理量及有关参数的测定235
6.1热力学实验235
实验6-1凝固点下降法测尿素的摩尔质量235
实验6-2Sn-Bi二组分金属相图240
实验6-3中和热的测定244
实验6-4溶解热的测定249
实验6-5水的饱和蒸气压的测定252
6.2电化学实验256
实验6-6电导法测乙酸电离平衡常数256
实验6-7原电池电动势的测定260
实验6-8化学电池温度系数的测定268
实验6-9恒电位法测定碳钢极化曲线272
6.3动力学实验276
实验6-10旋光法测蔗糖水解反应速率常数277
实验6-11丙酮碘化反应速率常数的测定283
6.4胶体化学和表面化学实验286
实验6-12溶液吸附法测活性炭的比表面积287
实验6-13溶液表面张力的测定——最大气泡法290
实验6-14黏度法测定高聚物的分子量295
实验6-15电泳法测Fe(OH)3胶体的电动势300
实验6-16表面活性剂的类型鉴别及临界胶束浓度CMC的测定303
6.5结构化学实验309
实验6-17磁化率的测定309
第7章仪器分析实验315
7.1仪器分析实验要求和评价指标315
7.1.1仪器分析实验的目的和要求315
7.1.2实验报告要求315
7.1.3分析方法的基本评价指标316
7.2光学分析实验317
实验7-1电感耦合等离子体发射光谱法测定水体中铜和锌的含量317
实验7-2原子吸收光谱法测定水体中钙和镁的含量——标准曲线法和标准加入法320
实验7-3紫外吸收光谱测定工业蒽醌中蒽醌含量和摩尔吸收系数κ323
实验7-4有机化合物(苯甲酸和聚乙烯薄膜)的红外吸收光谱测绘326
实验7-5分子荧光分光光度法测定维生素B2片剂中核黄素含量329
7.3电化学分析实验333
实验7-6氟离子选择性电极测定水中微量氟离子标准曲线法和标准加入法333
实验7-7循环伏安法测定橙汁中维生素C含量337
实验7-8库仑滴定法标定Na2S2O3溶液的浓度340
7.4分离分析实验343
实验7-9气相色谱法测定白酒中乙酸乙酯含量——纯物质对照法定性及内标法定量344
实验7-10高效液相色谱法测定饮料中咖啡因含量——外标法定量348
第8章化工基础实验352
8.1实验基础知识和要求352
8.1.1实验数据处理352
8.1.2流量测量技术355
8.1.3实验预习和实验报告要求360
8.1.4化工实验一般注意事项和安全知识362
8.2动量传递实验364
实验8-1流体能量形式的转换(伯努利方程)实验364
实验8-2流体流动阻力的测定369
实验8-3离心泵(单、双泵)特性曲线的测定375
实验8-4恒压过滤常数测定实验382
实验8-5搅拌功率曲线测定实验388
8.3热量传递实验393
实验8-6空气-蒸汽传热膜系数的测定393
实验8-7液体热导率测定实验401
8.4质量传递实验405
实验8-8筛板精馏塔全塔效率的测定405
实验8-9填料吸收塔传质系数的测定411
实验8-10转盘萃取塔传质系数的测定417
8.5热、质同时传递实验422
实验8-11洞道干燥实验422
实验8-12流化床干燥实验428
第9章综合性和设计性实验437
9.1学习要求437
9.1.1综合性实验的要求437
9.1.2设计性实验的要求437
9.1.3教学安排438
9.2综合性实验439
实验9-1天然水体综合分析439
实验9-2表面活性剂综合分析455
实验9-3植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定460
实验9-4GC-ECD法测定蔬菜中拟除虫菊酯类农药的残留量463
实验9-5稀土铕、铽β-二酮配合物的合成、表征及其发光性能测定466
实验9-6负载型Pd系催化剂的合成及催化反应469
实验9-7固体酸的制备、表征及其活性评价473
9.3设计性实验477
实验9-8水和土壤中有机磷农药残留量的测定477
实验9-9γ-Al2O3的制备、表征和活性评价478
实验9-10光学树脂的合成与表征480
附录484
附录1酸性、碱性溶液中的半电极反应和标准电极电势484
附录2难溶化合物的溶度积常数(298.16K)486
附录3弱酸、弱碱在水中的解离常数(298.16K)488
附录4配合物的稳定常数(298.16K)490
附录5常用酸、碱溶液的密度和浓度490
附录6滴定分析中的常用指示剂491
附录7常用的缓冲溶液492
附录8常用基准物质及其干燥条件与应用493
附录9几种液体的折射率494
附录10实验室中某些试剂的配制494
附录11常见阳离子的鉴定495
附录12水的物性数据498
附录13不同温度下某些液体的密度499
附录14原子吸收光谱及原子发射常用谱带500
附录15红外、紫外常用特征峰501
附录16色谱常用固定相、流动相505
附录17KCl溶液的电导率(25℃)508
附录18不同温度下甘汞电极的电极电势(vs.SHE)508
附录19不同温度下Ag/AgCl的电极电势(vs.SHE)509
参考文献510