本書為遼寧省戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域、“十四五”高等教育教材體系建設(shè)項目系列教材之一。教材以四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗為基礎(chǔ),去粗取精,減繁就簡,突破原始架構(gòu),是兼顧普適性和前瞻性的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教材。教材共十一章,前四章介紹了化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識、基本操作及化學(xué)實驗中常用儀器;第五章至第九章精選了11個基礎(chǔ)操作實驗和81個專業(yè)基礎(chǔ)實驗;第十章編寫了半導(dǎo)體光電氣體傳感、鋅空氣電池、電化學(xué)反應(yīng)實驗等10個能源、電池、催化等與新興戰(zhàn)略領(lǐng)域相關(guān),涉及先進(jìn)技術(shù)、新反應(yīng)、新理念的綜合實驗;第十一章設(shè)置了5個能源材料領(lǐng)域相關(guān)的省級虛擬仿真教學(xué)實驗。附錄部分附有常用數(shù)據(jù)表,方便學(xué)生查詢。
第一章緒論001
1.1基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的目的001
1.2基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的要求002
1.2.1實驗預(yù)習(xí)002
1.2.2實驗記錄002
1.2.3實驗報告002
1.3實驗報告格式舉例003
第二章化學(xué)實驗基本知識008
2.1化學(xué)實驗室安全知識008
2.1.1化學(xué)實驗規(guī)則008
2.1.2實驗室安全守則009
2.1.3意外事故的預(yù)防009
2.1.4意外事故的處理010
2.1.5“三廢”處理011
2.1.6消防011
2.2常用玻璃儀器013
2.2.1玻璃儀器簡介013
2.2.2玻璃儀器的洗滌和干燥017
2.2.3干燥器的使用019
2.3化學(xué)試劑的規(guī)格、存放及取用020
2.3.1化學(xué)試劑的規(guī)格020
2.3.2試劑的存放020
2.3.3試劑的取用020
2.3.4溶液的濃度021
2.3.5溶液的配制022
2.4氣體的制備、凈化及氣體鋼瓶的使用023
2.4.1氣體的發(fā)生023
2.4.2氣體的收集024
2.4.3氣體的凈化與干燥024
2.4.4氣體鋼瓶、減壓閥及其使用025
2.5試紙與濾紙027
2.5.1用試紙檢驗溶液的酸堿性027
2.5.2用試紙檢驗氣體027
2.5.3濾紙027
2.6常用溶劑028
2.6.1純水與水的純化方法028
2.6.2純水的檢定030
2.6.3化學(xué)實驗室用水規(guī)格031
2.6.4常用有機(jī)溶劑及純化031
2.7數(shù)據(jù)處理035
2.7.1誤差的分類035
2.7.2提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法036
2.7.3有效數(shù)字037
2.7.4數(shù)據(jù)的記錄與表達(dá)038
2.7.5計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方法039
第三章化學(xué)實驗的基本操作049
3.1玻璃量器及其使用049
3.1.1容量瓶(單標(biāo)線容量瓶)及其使用049
3.1.2吸管及其使用051
3.1.3滴定管的準(zhǔn)備和使用052
3.1.4量筒及其使用056
3.2稱量儀器的使用057
3.2.1分析天平057
3.2.2電子天平058
3.2.3試樣的稱取方法058
3.3加熱與冷卻059
3.3.1加熱059
3.3.2冷卻063
3.4溶解、蒸發(fā)(濃縮)、結(jié)晶與重結(jié)晶063
3.4.1溶解063
3.4.2蒸發(fā)(濃縮)064
3.4.3結(jié)晶064
3.4.4重結(jié)晶064
3.5固液分離067
3.5.1傾析法067
3.5.2過濾法068
3.5.3離心分離法069
3.6熔點的測定069
3.6.1熔點測定的基本原理069
3.6.2測定熔點的裝置和方法070
3.7升華071
3.7.1基本原理071
3.7.2裝置及操作071
3.8萃取072
3.8.1基本原理072
3.8.2液體物質(zhì)的萃取073
3.8.3固體物質(zhì)的萃取074
3.9液體有機(jī)化合物的干燥074
3.9.1干燥劑的選擇074
3.9.2干燥劑的用量075
3.10蒸餾076
3.10.1蒸餾的基本原理076
3.10.2常壓蒸餾裝置和儀器選擇076
3.10.3蒸餾裝置的使用077
3.11分餾077
3.11.1分餾的基本原理077
3.11.2分餾裝置的安裝和使用078
3.12減壓蒸餾078
3.12.1減壓蒸餾的基本原理078
3.12.2減壓蒸餾裝置079
3.12.3減壓蒸餾的操作過程080
3.13水蒸氣蒸餾080
3.13.1水蒸氣蒸餾的基本原理080
3.13.2水蒸氣蒸餾裝置081
3.13.3水蒸氣蒸餾裝置的使用082
3.14薄層色譜和柱色譜082
3.14.1薄層色譜082
3.14.2柱色譜085
第四章化學(xué)實驗中常用的儀器088
4.1酸度計088
4.1.1工作原理088
4.1.2使用方法089
4.2離心機(jī)090
4.2.1工作原理090
4.2.2使用方法091
4.3電導(dǎo)率儀091
4.3.1工作原理091
4.3.2使用方法091
4.4直流電位差計093
4.4.1工作原理093
4.4.2使用方法094
4.4.3注意事項095
4.5磁天平095
4.5.1結(jié)構(gòu)095
4.5.2使用方法096
4.5.3注意事項097
4.6阿貝折射儀097
4.6.1工作原理097
4.6.2結(jié)構(gòu)098
4.6.3使用方法099
4.7分光光度計100
4.7.1工作原理100
4.7.2光學(xué)原理101
4.7.3使用方法101
4.7.4儀器的維護(hù)102
4.8旋光儀102
4.8.1工作原理102
4.8.2構(gòu)造原理和結(jié)構(gòu)103
4.8.3影響旋光度的因素104
4.9自動指示旋光儀104
4.9.1結(jié)構(gòu)105
4.9.2工作原理105
4.9.3使用方法105
4.9.4維修及保養(yǎng)106
第五章基礎(chǔ)操作實驗107
實驗1分析天平的稱量練習(xí)107
實驗2滴定分析的基本操作練習(xí)——酸堿滴定108
實驗3容量儀器的校準(zhǔn)110
實驗4酸堿溶液的配制與標(biāo)定112
實驗5蒸餾乙醇115
實驗6減壓蒸餾乙酰乙酸乙酯115
實驗7重結(jié)晶乙酰苯胺117
實驗8薄層色譜法鑒定APC藥片組分118
實驗9柱色譜分離熒光黃和堿性湖藍(lán)BB119
實驗10提取茶葉中的咖啡因121
實驗11水蒸氣蒸餾提取檸檬烯122
第六章元素及化合物的性質(zhì)實驗124
實驗12氧和硫124
實驗13氮和磷126
實驗14堿金屬和堿土金屬130
實驗15碳、硅、硼、鋁132
實驗16錫、鉛、銻、鉍135
實驗17銅、銀、鋅、鎘137
實驗18氟、氯、溴、碘139
實驗19離子的分離與鑒定(設(shè)計)142
閱讀1傳奇女性——居里夫人143
閱讀2中國稀土之父——徐光憲院士143
第七章化合物的制備實驗145
7.1無機(jī)化合物制備實驗145
實驗20粗食鹽的提純145
實驗21由膽礬制備五水硫酸銅147
實驗22硫酸銅結(jié)晶水的測定和硫酸銅晶體的生成(綜合)149
實驗23硫代硫酸鈉的制備150
實驗24氧化鐵黃的制備152
實驗25硫酸鋁鉀的制備及晶體的培養(yǎng)153
實驗26磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉的制備154
實驗27硫酸亞鐵銨的制備156
實驗28納米四氧化三鐵粒子及磁流體的制備157
閱讀3中國鹽湖事業(yè)的拓荒者——柳大綱院士159
閱讀4無機(jī)合成化學(xué)創(chuàng)始人——徐如人160
閱讀5愛國是心靈深處的“化學(xué)反應(yīng)” ——申泮文160
7.2有機(jī)化合物制備實驗161
實驗29溴乙烷的制備161
實驗30正溴丁烷的制備163
實驗31叔丁基氯的制備165
實驗32三苯甲醇的制備166
實驗33二苯甲醇的制備169
實驗34β-萘乙醚的制備170
實驗35正丁醚的制備172
實驗36苯甲醇和苯甲酸的制備174
實驗37己二酸的制備175
實驗38乙酸乙酯的制備177
實驗39苯甲酸乙酯的制備178
實驗40乙酰水楊酸的制備179
實驗41乙酰苯胺的制備181
實驗42二苯甲酮的制備183
實驗432-叔丁基對苯二酚的制備185
實驗44乙酰二茂鐵的制備186
實驗45甲基橙的制備188
實驗46肉桂酸的制備190
實驗478-羥基喹啉的制備191
閱讀6格氏試劑及其發(fā)明者——格林尼亞192
閱讀7中國有機(jī)化學(xué)先驅(qū)——黃鳴龍193
閱讀8坎尼扎羅194
閱讀9阿司匹林的歷史194
閱讀10二茂鐵的發(fā)現(xiàn)歷程195
閱讀11現(xiàn)代有機(jī)合成之父——伍德沃德196
第八章分析化學(xué)實驗197
實驗48食用白醋總酸度的測定197
實驗49無機(jī)氮肥中氮含量的分析(甲醛法)199
實驗50混合堿的分析(雙指示劑法)201
實驗51EDTA溶液的配制與標(biāo)定203
實驗52自來水總硬度的測定205
實驗53鋅鉍混合溶液中Zn2+、Bi3+含量的連續(xù)測定208
實驗54 “胃舒平”藥片中鋁、鎂含量的測定210
實驗55高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定212
實驗56雙氧水中過氧化氫含量的測定215
實驗57水樣中化學(xué)需氧量(COD)的測定216
實驗58鐵礦石中鐵含量的測定219
實驗59碘和硫代硫酸鈉溶液的配制與標(biāo)定222
實驗60水果中維生素C含量的測定228
實驗61銅合金中銅含量的測定230
實驗62葡萄糖口服液中葡萄糖含量的測定233
實驗63莫爾法測定自來水中氯離子的含量235
實驗64丁二酮肟重量法測定合金鋼中的鎳237
實驗65水泥熟料中鐵、鋁、鈣、鎂的含量測定239
實驗66鎳、鈷、鐵、鋅離子交換分離與測定243
實驗67鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵247
實驗68磷酸的電位滴定249
閱讀12月球樣本與分析化學(xué)252
閱讀13盧嘉錫與小數(shù)點的故事253
閱讀14化學(xué)史之指示劑的發(fā)現(xiàn)253
閱讀15印染中的緩沖溶液253
閱讀16徐夢桃的《開學(xué)第一課》254
閱讀17綠水青山就是金山銀山254
第九章物理化學(xué)實驗256
實驗69阿伏伽德羅常數(shù)的測定256
實驗70醋酸電離常數(shù)和電離度的測定258
實驗71置換法測定摩爾氣體常數(shù)260
實驗72氣體密度法測定二氧化碳的分子量261
實驗73化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)級數(shù)和活化能的測定263
實驗74分光光度法測定碘酸銅溶度積266
實驗75分光光度法測定配合物的分裂能268
實驗76燃燒熱的測定270
實驗77液體飽和蒸氣壓的測定275
實驗78凝固點降低法測定分子量278
實驗79乙醇-乙酸乙酯雙液系相圖282
實驗80固體二組分相圖285
實驗81液相反應(yīng)平衡常數(shù)的測定288
實驗82原電池電動勢的測定290
實驗83電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的測定297
實驗84一級反應(yīng)——蔗糖的轉(zhuǎn)化299
實驗85二級反應(yīng)——乙酸乙酯皂化302
實驗86過氧化氫催化分解反應(yīng)305
實驗87溶液吸附法測定活性炭的比表面積310
實驗88黏度法測定高聚物分子量312
實驗89最大氣泡法測定溶液表面張力315
實驗90膠體的制備和電泳320
實驗91磁化率——配合物結(jié)構(gòu)的測定323
實驗92表面活性劑臨界膠束濃度的測定326
閱讀18揭開溶液導(dǎo)電秘密的阿倫尼烏斯330
閱讀19朗格繆爾與表面化學(xué)331
閱讀20熱力學(xué)奠基人——魯?shù)婪颉た藙谛匏?32
閱讀21物理化學(xué)界的雙料科學(xué)家能斯特333
第十章綜合實驗335
實驗93分光光度法測定食品中的蘇丹紅335
實驗94硫酸四氨合銅的制備及銅含量的分析338
實驗95三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成、組分分析及光致變色特性341
實驗96太陽能電池的制作及性能研究344
實驗97TiO2光催化劑的制備及其光催化降解羅丹明B的性能346
實驗98納米氧化鋅的甲醛光電氣體傳感性能研究349
實驗99鋅空氣電池的組裝及電池性能參數(shù)測定351
實驗100安息香及其氧化重排產(chǎn)物的合成與表征354
實驗100-1安息香的輔酶合成356
實驗100-2安息香衍生物二苯乙二酮的合成357
實驗100-3二苯乙醇酸的合成358
第十一章虛擬實驗361
實驗101化學(xué)氣相沉積——低維材料的仿真合成與表征361
實驗102以廢治廢之秸稈改性吸附三稀、放射性污染離子的綠色化學(xué)創(chuàng)新綜合虛擬仿真實驗364
實驗103CdSe系列量子點低維半導(dǎo)體材料的制備與光電表征仿真實驗368
實驗104無水無氧條件下1,3-癸二烯的合成及表征移動虛擬仿真實驗372
實驗105易燃易爆類對苯二胺合成催化加氫實驗的構(gòu)建和應(yīng)用374
附錄常用數(shù)據(jù)表379
附表1原子量(2007年)379
附表2部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)380
附表3弱酸、弱堿的解離常數(shù)381
附表4常用基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用386
附表5常用的洗滌劑386
附表6玻璃濾器的化學(xué)洗滌液387
附表7常用酸堿指示劑及配制方法387
附表8玻璃砂芯過濾器規(guī)格及使用387
附表9某些元素水合離子的顏色388
附表10常用緩沖溶液388
附表11不同溫度下水的飽和蒸氣壓(273~323K)390
附表12常見有機(jī)溶劑間的共沸混合物392
附表13溶劑與水形成的二元共沸物392
附表14不同溫度下水的表面張力σ392
附表15水在不同溫度下的折射率、黏度和介電常數(shù)393
附表16不同溫度下水的密度393
附表17甘汞電極的電極電勢與溫度的關(guān)系394
附表18常用參比電極的電極電勢及溫度系數(shù)394
附表19KCl溶液的電導(dǎo)率394
附表20不同溫度下水和乙醇的折射率395
附表2125℃下醋酸在水溶液中的電離度和解離常數(shù)395
附表2225℃下某些液體的折射率395
參考文獻(xiàn)396