本書內容包括三部分:第一部分介紹大學化學實驗的基本知識、基本操作和技能;第二部分實驗項目包含基本操作訓練、無機化合物的制備與提純、化學特征常數(shù)的測定等;第三部分為附錄,包括化學實驗中的常用數(shù)據及危險化學品名錄。
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化學是一門既古老又現(xiàn)代的學科,在推動人類文明的過程中起到了關鍵作用。人類文明進入21世紀,隨著科學技術的進步,許多與化學密切相關的學科和高科技領域迅速發(fā)展,如材料、環(huán)境、生命、能源、信息等領域。化學作為一門中心學科,越來越廣泛地與其他學科相互交叉與滲透。因此,高等院校理工類學生掌握一些化學的思維、方法和能力是非常必要的。
21世紀高等教育的主流已經轉向人才綜合素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從創(chuàng)新能力培養(yǎng)的角度看,實踐教學的重要性日益凸顯。實驗教學是實踐教學的重要環(huán)節(jié),對創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用。
上海大學自2011年實行大類招生,本科一年級學生不分專業(yè)實施教學,二年級開始專業(yè)分流。2016年起,對本科一年級新生開設的大學化學和大學化學實驗課程分別設置20課時。大學化學實驗實施的教學計劃是每周2課時,每學期10周。國內現(xiàn)有的教材和實驗教學內容已不能適應這一改革要求,為適應上海大學基礎化學實驗教學改革的需要,作者在包新華主編的《無機化學實驗》(科學出版社)和李明星主編的《工程化學實驗》(科學出版社)基礎上,重新編寫本教材中的實驗以適應20實驗課時的教學需求。
化學是一門啟發(fā)性很強、主動性要求很高的實驗科學。大學化學實驗是大學化學教學體系的重要組成部分。將大學化學實驗課程與大學化學理論課程的教學改革有機地結合起來,利用有限的實驗課時,提高學生在實驗中應用化學知識的能力顯得尤為重要。本教材結合大學化學教學內容,選擇了包括熱力學、動力學、化學平衡等教學內容的10個實驗項目。通過實驗不僅能讓學生更好地掌握理論課所學的知識,還能培養(yǎng)學生基礎化學實驗操作技能,養(yǎng)成良好的實驗習慣和尊重科學、實事求是的科學素養(yǎng),為后續(xù)實驗課打下基礎。
本教材由包新華、程知萱、李明星、段智明主編,參編人員有馮利、安保禮和陳杰老師,李明星教授負責審閱,馮利老師負責實驗驗證,最后由包新華統(tǒng)稿定稿。感謝上海大學基礎化學實驗中心的大力配合和支持。
由于編者的水平有限,不足或疏漏之處在所難免,懇請使用本教材的老師和同學們給予批評指正。
目錄
前言
第一章 大學化學實驗學習要求 001
第一節(jié) 大學化學實驗的目的 001
第二節(jié) 化學實驗守則 001
第三節(jié) 大學化學實驗的基本要求和學習方法 002
第四節(jié) 化學實驗安全教育 006
第二章 大學化學實驗基本知識 008
第一節(jié) 常用器皿與儀器 008
第二節(jié) 化學實驗室用水知識 013
第三節(jié) 實驗結果的表示 014
第三章 大學化學實驗基本操作和技術 018
第一節(jié) 玻璃儀器的洗滌 018
第二節(jié) 加熱與冷卻 019
第三節(jié) 量器及其使用 021
第四節(jié) 稱量儀器的使用 025
第五節(jié) 固、液分離與結晶 028
第六節(jié) 常用儀器的測試原理及使用注意事項 031
第四章 實驗部分 038
實驗一 實驗基本技能訓練 038
實驗二 氯化銨生成焓的測定 039
實驗三 化學反應速率、速率常數(shù)的測定——S2O2-8與I-的氧化還原反應 042
實驗四 醋酸解離平衡常數(shù)和解離度的測定(pH電位法) 046
實驗五 Fe3+與磺基水楊酸配合物的組成和標準穩(wěn)定常數(shù)的測定(分光光度法) 048
實驗六 氫氧化鈉溶液濃度的測定 053
實驗七 氧化還原與電化學(一) 055
實驗八 氧化還原與電化學(二) 058
實驗九 五水硫酸銅制備和提純 061
拓展實驗 五水硫酸銅的熱重分析 063
實驗十 苯甲酸的重結晶和紅外光譜測定 066
主要參考文獻 069
附錄 070
附錄1 一些常見弱酸、弱堿的標準解離常數(shù)(298.15K) 070
附錄2 水溶液中的標準電極電勢(298K) 071
附錄3 一些物質的溶度積Ksp(298K) 074
附錄4 一些常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn) 075
附錄5 一些物質的熱力學函數(shù)值(298.15K) 076
附錄6 不同溫度下一些常見無機化合物的溶解度 079
附錄7 危險化學品名錄(部分) 083
附錄8 國際原子量表 085