本书内容包括三部分:第一部分介绍大学化学实验的基本知识、基本操作和技能;第二部分实验项目包含基本操作训练、无机化合物的制备与提纯、化学特征常数的测定等;第三部分为附录,包括化学实验中的常用数据及危险化学品名录。
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化学是一门既古老又现代的学科,在推动人类文明的过程中起到了关键作用。人类文明进入21世纪,随着科学技术的进步,许多与化学密切相关的学科和高科技领域迅速发展,如材料、环境、生命、能源、信息等领域。化学作为一门中心学科,越来越广泛地与其他学科相互交叉与渗透。因此,高等院校理工类学生掌握一些化学的思维、方法和能力是非常必要的。
21世纪高等教育的主流已经转向人才综合素质和创新能力的培养。从创新能力培养的角度看,实践教学的重要性日益凸显。实验教学是实践教学的重要环节,对创造性思维和创新能力的培养起着重要作用。
上海大学自2011年实行大类招生,本科一年级学生不分专业实施教学,二年级开始专业分流。2016年起,对本科一年级新生开设的大学化学和大学化学实验课程分别设置20课时。大学化学实验实施的教学计划是每周2课时,每学期10周。国内现有的教材和实验教学内容已不能适应这一改革要求,为适应上海大学基础化学实验教学改革的需要,作者在包新华主编的《无机化学实验》(科学出版社)和李明星主编的《工程化学实验》(科学出版社)基础上,重新编写本教材中的实验以适应20实验课时的教学需求。
化学是一门启发性很强、主动性要求很高的实验科学。大学化学实验是大学化学教学体系的重要组成部分。将大学化学实验课程与大学化学理论课程的教学改革有机地结合起来,利用有限的实验课时,提高学生在实验中应用化学知识的能力显得尤为重要。本教材结合大学化学教学内容,选择了包括热力学、动力学、化学平衡等教学内容的10个实验项目。通过实验不仅能让学生更好地掌握理论课所学的知识,还能培养学生基础化学实验操作技能,养成良好的实验习惯和尊重科学、实事求是的科学素养,为后续实验课打下基础。
本教材由包新华、程知萱、李明星、段智明主编,参编人员有冯利、安保礼和陈杰老师,李明星教授负责审阅,冯利老师负责实验验证,最后由包新华统稿定稿。感谢上海大学基础化学实验中心的大力配合和支持。
由于编者的水平有限,不足或疏漏之处在所难免,恳请使用本教材的老师和同学们给予批评指正。
目录
前言
第一章 大学化学实验学习要求 001
第一节 大学化学实验的目的 001
第二节 化学实验守则 001
第三节 大学化学实验的基本要求和学习方法 002
第四节 化学实验安全教育 006
第二章 大学化学实验基本知识 008
第一节 常用器皿与仪器 008
第二节 化学实验室用水知识 013
第三节 实验结果的表示 014
第三章 大学化学实验基本操作和技术 018
第一节 玻璃仪器的洗涤 018
第二节 加热与冷却 019
第三节 量器及其使用 021
第四节 称量仪器的使用 025
第五节 固、液分离与结晶 028
第六节 常用仪器的测试原理及使用注意事项 031
第四章 实验部分 038
实验一 实验基本技能训练 038
实验二 氯化铵生成焓的测定 039
实验三 化学反应速率、速率常数的测定——S2O2-8与I-的氧化还原反应 042
实验四 醋酸解离平衡常数和解离度的测定(pH电位法) 046
实验五 Fe3+与磺基水杨酸配合物的组成和标准稳定常数的测定(分光光度法) 048
实验六 氢氧化钠溶液浓度的测定 053
实验七 氧化还原与电化学(一) 055
实验八 氧化还原与电化学(二) 058
实验九 五水硫酸铜制备和提纯 061
拓展实验 五水硫酸铜的热重分析 063
实验十 苯甲酸的重结晶和红外光谱测定 066
主要参考文献 069
附录 070
附录1 一些常见弱酸、弱碱的标准解离常数(298.15K) 070
附录2 水溶液中的标准电极电势(298K) 071
附录3 一些物质的溶度积Ksp(298K) 074
附录4 一些常见配离子的稳定常数K稳 075
附录5 一些物质的热力学函数值(298.15K) 076
附录6 不同温度下一些常见无机化合物的溶解度 079
附录7 危险化学品名录(部分) 083
附录8 国际原子量表 085