本书分化学实验基本知识、实验内容两部分,作为《基础化学》教材的配套课本。对化学实验常用仪器的使用及化学基本操作、药品使用与保管、事故急救等进行了较为详尽的介绍,其中无机实验10个,有机实验12个,分析实验16个。为方便学生学习,本书附有学习方法、有关化学实验操作技巧等内容。
本教材适用于农林、生态、医药卫生等高职高专院校及成人教育相关专业的实验教材,也可供生物、环保、轻工等专业的高职高专师生使用和参考。
前言
化学是一门以实验为基础的自然学科。化学实验对化学学科的发展有一定作用,在高职院校的化学教学中有着重要的作用。
编写这本《基础化学实验》的基本目的,是想把一些重要的资料编辑成一个适应于高职高专使用的教材。在编纂本书过程中,吸取了汪小兰、田荷珍、耿承延、李桂馨、李维斌、傅燕燕、苏薇薇、马长清、谢秋元、邱细敏、曾昭琼、曾和平、李景宁、陆光裕、何志强、陈和顺、刘斌、李玮路、季春阳、贾海涛、韩鸿君、黄南诊、欧英富等二十多位专家学者的《基础化学》、《分析化学》、《药物分析实验》、《分析化学实验》、《有机化学实验》、《无机化学实验》、《中学化学实验研究》、《无机化学》等书中的精华。编者把这些精华整理编纂成书,为的是高职院校的师生在日常教学、分析、化学实验中有一本查阅和借鉴的工具书。
随着我国高等职业教育的迅猛发展,迫切需要与之相适应面向21世纪的教材和教学辅导用书。《基础化学实验》与《基础化学》教材内容相对应,它包括无机、有机和分析化学的主要内容。在内容编排上,克服了学时少、内容多、范围广的困难。结合学生特点,有的放矢组织实践教学,并力求准确。在体现知识的先进性、科学性、实用性的同时,编者还有针对性、选择性地将有关数据、资料、学习方法、操作技巧等纳入书中。尽可能地做到推荐的分析操作方法简单、实用,符合当今高职院校学生特点,易于掌握。书中的实验谨供各高职院校根据专业需求选做。
本书由卢建国(黑龙江农垦职业学院)统稿并担任主编,并编写第一部分化学实验基本知识,第二部分实验内容的第2章无机实验一、二,第4章分析实验一、二及附录;曹凤云(黑龙江农业工程职业学院)任第二主编,并编写第二部分第2章无机实验三至实验六,第3章有机实验十一,十二(审第4章);曹延华(牡丹江大学)任副主编,并编写第二部分实验内容的第4章分析实验十二至实验十六(审第2,3章);张永士(黑龙江生态工程职业学院)任副主编,并编写第二部分第2章无机实验七至实验十;宋佳(黑龙江农垦职业学院)编写第二部分实验内容的第3章有机实验一、二,并负责书中插图;郭秀梅(黑龙江农业经济职业学院)编写第二部分实验内容的第3章有机实验三至实验十;邱爽(黑龙江农业经济职业学院)编写第二部分实验内容的第4章分析实验三至实验十一。本书由李凤玉(黑龙江农业经济职业学院)主审。
本书在编纂中,虽已力求有所前进,但限于编者水平,加之经验不足,每一个实验的实验时数,仅供参考,不作硬性规定,不足之处,敬请指正,我们诚恳地欢迎各院校师生和读者提出宝贵意见,以利于再版时改进。
编写这本《基础化学实验》的过程中,得到了黑龙江农垦职业学院教务处处长孙明木、微机室主任符啸威、医学基础主任李珠男同志的热情帮助,特别是黑龙江农业经济职业学院潘亚芬对这本书的策划和技术指导,谨此表示衷心感谢!在编纂过程中,参考了有关教材、著作,在此也向相关作者一并表示谢意!
编者〖〗2005年8月
目录
第一部分化学实验基本知识
第1章绪论3
11无机化学实验须知3
111实验室规则3
112安全守则4
12无机化学实验常用仪器简介5
13无机化学实验基本操作9
131玻璃仪器的洗涤和干燥9
132物质的加热10
133试剂的取用12
134物质的称量13
135物质的溶解、蒸发与浓缩14
136量器及其操作14
137固液分离16
14有机化学实验规则18
15有机化学实验常用仪器简介19
151说明22
152使用标准接口玻璃仪器注意事项22
153玻璃器皿的洗涤22
16实验报告的书写23
161无机实验报告的书写 23
162有机化学实验报告的书写26
163化学实验报告格式(参考)29
164分析实验报告的书写30
17数据记录31
171有效数字 32
172数字修约规则 32
173有效数字的运算33
174化学实验中不可忽视的数据 34
18实验室事故处理与急救36
181事故处理36
182急救原则37
19学习方法38
110实验室规则及基本操作理论水平测试39
第二部分实 验 内 容
第2章无机化学部分45
实验一溶液的配制45
实验二胶体和吸附47
实验三化学反应速率和化学平衡50
实验四缓冲溶液54
实验五氧化还原反应56
实验六配位化合物58
实验七碱金属和碱土金属61
实验八卤素、氧族元素及其化合物63
实验九氮族、碳族、硼族元素及其化合物 65
实验十d区重要元素及其化合物 68
第3章有机化学部分72
实验一简单玻璃工操作、塞子的选择和打孔72
实验二熔点的测定及温度计校正75
实验三蒸馏及沸点的测定79
实验四折光率的测定81
实验五萃取分离83
实验六醇、酚、醚的性质84
实验七醛、酮的性质86
实验八羧酸、取代羧酸和羧酸衍生物的性质88
实验九氨基酸、蛋白质的性质90
实验十糖的化学性质93
实验十一乙酸乙酯的制备95
实验十二从茶叶中提取咖啡因97
第4章分析化学部分101
实验一分析天平的称量练习101
实验二滴定分析仪器的洗涤和使用练习104
实验三氢氧化钠标准溶液的配制与标定109
实验四盐酸标准溶液的配制与标定111
实验五面碱中碳酸钠含量的测定113
实验六药用硼砂的含量测定115
实验七EDTA标准溶液的配制与标定117
实验八水的硬度测定119
实验九硝酸银标准溶液的配制与标定122
实验十碘标准溶液的配制与标定124
实验十一直接碘量法测定维生素C的含量127
实验十二硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定129
实验十三高锰酸钾标准溶液的配制与标定132
实验十四直接电位法测定溶液的pH值134
实验十五葡萄糖注射液的含量测定137
实验十六植物中可溶性还原糖的测定141
附录A国际单位制(SI)147
附录B常用的物理常数和单位换算148
附录C常用酸碱溶液的相对密度、质量分数、质量浓度和物质的量浓度149
附录D常用资料150
附录E物质的检验153
附录F危险药品的分类、性质和管理155
附录G酸、碱和盐溶解性表(20℃)156
附录H希腊字母157
附录I元素周期表的序数、周期、族数记忆技巧158
附录J部分实验仪器操作过程技巧方法160
附录K学习有机化学口决161
参考文献162
绪论1
第1章溶液3
11溶液浓度3
111溶液浓度的若干表示方法3
112溶液浓度之间的换算4
12稀溶液的依数性6
121溶液的蒸气压下降6
122溶液的沸点升高7
123溶液的凝固点下降7
124溶液的渗透压8
※13胶体10
131分散系及其分类10
132溶胶的基本性质11
133胶团结构12
习题14
第2章化学反应速率与化学平衡16
21化学反应速率16
211化学反应速率表示法16
212活化分子及活化能17
213影响化学反应速率的因素19
22化学平衡20
221化学平衡的特征20
222平衡常数21
223化学平衡的移动22
224有关化学平衡的计算23
习题25
第3章电解质溶液和离解平衡27
31酸碱质子理论27
311酸碱的定义27
312酸碱反应的实质28
313水的离解和溶液的pH值28
32电解质溶液30
321强电解质30
322弱电解质31
33盐类水解35
331盐类水解的实质35
332各类盐的水解平衡36
333影响盐类水解的因素37
34缓冲溶液38
341缓冲溶液的概念及组成38
342缓冲作用的原理38
343缓冲溶液pH值的计算39
344缓冲溶液的缓冲能力40
345缓冲溶液的配制41
35沉淀和离子平衡41
351溶度积41
352沉淀的生成和溶解43
习题44
第4章滴定分析法和酸碱滴定46
41误差和分析数据的处理46
411误差和偏差46
412准确度和误差47
413精密度和偏差48
414准确度和精密度的关系50
415提高分析结果准确度的方法51
416有效数字及其应用52
42滴定分析法55
421滴定分析法的特点55
422滴定分析法的分类56
423滴定分析法的基本条件57
424滴定分析法的滴定方式57
425标准溶液与基准物质58
43酸碱指示剂61
431指示剂的变色原理61
432指示剂的变色范围61
433影响指示剂变色范围的因素63
※434混合指示剂63
44酸碱滴定类型及指示剂的选择64
441一元强酸(碱)滴定强碱(酸)64
442强碱(酸)滴定弱酸(碱)67
※45多元酸(碱)的滴定70
451多元酸的滴定70
452多元碱的滴定71
46配制与应用72
461酸碱标准溶液的配制和标定72
462应用实例73
47滴定分析结果的计算73
471滴定分析计算的依据73
472滴定分析计算实例74
习题75
第5章氧化还原滴定法77
51氧化还原滴定法概述77
511氧化还原滴定法的分类77
512氧化还原反应的速度78
52能斯特方程式79
521标准电极电势79
522能斯特方程式83
523氧化还原指示剂85
53常见氧化还原滴定方法86
531高锰酸钾法86
532碘量法88
习题92
第6章配位平衡与配位滴定法94
61配合物的基本概念94
611配合物及其组成94
612配合物的命名95
62配位离解平衡96
621配合物的离解96
622配离子的稳定常数97
623配位平衡的移动98
63螯合物101
631螯合物的生成101
632螯合物的稳定性102
64配合物的应用102
65配位滴定法103
651配位滴定的概念103
652配位滴定的基本原理104
66配位滴定的方式和应用108
661直接滴定法109
662返滴定法109
663置换滴定法110
664间接滴定法110
习题110
※第7章重量分析法112
71挥发法112
711直接法112
712间接法112
72萃取法114
721分配系数和分配比114
722萃取效率115
73沉淀法116
731基本原理116
732沉淀的形成117
733影响沉淀纯度的因素118
734沉淀条件的选择119
735称量形式与结果计算121
习题122
第8章分光光度法123
81分光光度法的基本原理123
811光的本质与溶液颜色的关系123
812光的吸收定律124
813吸收光谱125
82定量分析方法126
821单组分的定量126
822多组分的定量127
83显色反应及测量条件的选择128
831显色反应和显色剂128
832误差来源和测量条件的选择129
习题129
第9章原子结构和分子结构131
91原子结构131
911核外电子的运动状态131
912多电子原子轨道的能级133
913原子核外电子的排布133
92电子层结构与元素周期系136
921元素周期系与电子层结构的关系137
922元素性质的周期性变化138
93分子结构141
931共价键理论142
932离子键和离子晶体147
933金属键148
习题148
第10章烃151
101有机化合物概述151
1011有机化合物与有机化学151
1012有机化合物的结构152
1013有机化合物的特性153
1014有机化合物的分类154
1015有机化学与农业、医药、环境的关系156
102烷烃156
1021烷烃的分子结构156
1022烷烃的命名158
1023烷烃的物理性质161
1024烷烃的化学性质162
1025重要的烷烃166
103烯烃167
1031乙烯分子的结构167
1032烯烃的命名168
1033烯烃的顺反异构169
1034烯烃的物理性质171
1035烯烃的化学性质171
1036重要的烯烃174
104炔烃175
1041乙炔分子的结构175
1042炔烃的命名和异构176
1043炔烃的物理性质176
1044炔烃的化学性质176
105二烯烃和萜类化合物179
10511,3丁二烯的结构179
1052共轭二烯烃的化学性质180
1053萜类化合物182
106环烃185
1061脂环烃185
1062芳香烃188
习题198
第11章立体异构202
111光学异构202
1111物质的光学活性202
1112含有一个手性碳原子的化合物204
1113含有两个手性碳原子的化合物207
1114不含手性碳原子的旋光异构体208
112构象异构209
1121乙烷的构象209
1122丁烷的构象211
1123环己烷的构象212
习题214
第12章卤代烃216
121卤代烃的分类216
122卤代烃的命名217
123卤代烃的物理性质217
124卤代烃的化学性质218
1241取代反应219
1242消除反应220
1243与金属镁反应220
125重要的卤代烃221
习题222
第13章醇酚醚224
131醇224
1311醇的分类224
1312醇的命名225
1313醇的物理性质226
1314醇的化学性质227
1315重要的醇230
132酚231
1321酚的分类和命名232
1322酚的物理性质232
1323酚的化学性质232
1324重要的酚234
133醚235
1331醚的分类235
1332醚的命名236
1333醚的物理性质236
1334醚的化学性质237
1335过氧化物的生成237
1336重要的醚238
134硫醇、硫酚、硫醚238
1341硫醇、硫粉、硫醚的结构和命名238
1342硫醇、硫酚、硫醚的性质239
习题240
第14章醛酮醌243
141醛和酮243
1411醛和酮的结构、分类、同分异构及命名243
1412醛和酮的物理性质246
1413醛和酮的化学性质246
1414重要的醛、酮253
142醌255
1421醌的结构和命名255
1422醌的性质255
习题256
第15章羧酸及其衍生物和取代羧酸258
151羧酸258
1511羧酸的结构和命名258
1512羧酸的物理性质260
1513羧酸的化学性质260
1514重要的羧酸 265
152羧酸衍生物265
1521羧酸衍生物的结构和命名265
1522羧酸衍生物的物理性质266
1523羧酸衍生物的化学性质267
1524重要的羧酸衍生物 269
153取代羧酸270
1531羟基酸270
1532羰基酸273
习题275
第16章含氮含磷化合物277
※161硝基化合物277
1611硝基化合物的分类、结构和命名277
1612硝基化合物的性质279
162胺281
1621胺的结构281
1622胺的分类281
1623胺的命名 282
1624胺的性质284
1625重要的胺290
1626重氮和偶氮化合物291
※163有机含磷化合物292
1631有机含磷化合物的分类和名称292
1632有机含磷化合物的结构和性质295
1633有机磷农药296
习题298
第17章杂环化合物300
171杂环化合物的分类300
172杂环化合物的命名 301
173五元杂环化合物302
1731呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构与芳香性302
1732呋喃、噻吩、吡咯的物理性质303
1733呋喃、噻吩、吡咯的化学性质303
1734重要的五元杂环衍生物305
1735吡唑、噻唑和咪唑306
174六元杂环化合物307
1741吡啶307
1742嘧啶及其衍生物310
175稠杂环化合物310
1751喹啉310
1752吲哚312
1753嘌呤312
习题314
第18章生物分子316
181糖类化合物316
1811单糖316
1812二糖323
1813多糖325
182脂类328
1821油脂328
1822类脂331
183氨基酸与蛋白质336
1831氨基酸336
1832肽340
1833蛋白质341
184核酸344
1841核酸的化学组成345
1842核苷和核苷酸346
1843RNA和DNA的结构347
习题348
附录A常用元素国际相对原子质量表351
附录B化合物的式量表352
附录C弱酸、弱碱在水中的离解常数355
附录D难溶电解质的溶度积(29815K)356
附录E标准电极电势表(29815K)357
附录F配离子的稳定常数(29815K)360
参考文献361
元素周期表