无机化学实验(第二版)是普通高等院校无机化学实验教材,全书包括29个实验,其内容涵盖了无机化学实验中的基本操作与技能训练,用多种实验方法测定特征常数,验证化学原理、元素及其化合物的性质,化合物的制备、分离、提纯及其组分分析,综合与设计性实验,创意化学魔术设计与展示以及趣味实验。有些实验后附有实验注意事项和附注(即相关知识的介绍)。书后附有附录,便于师生和实验技术人员查阅。本书可供普通高等院校,特别是应用型本科院校应用化学、化工、材料、生化、医药、农林、环保、食品等专业的教师和学生使用,也可作为成人教育、自学考试应试人员等的教学用书或参考书。
无机化学实验是应用化学、化工、材料、生化、医药、农林、环保、食品等专业学生必修的第一门基础化学实验课,其教学目的不仅限于验证理论知识,更重要的是通过本门课程的教学,向学生介绍化学学科的实验方法,训练学生的基本实验技能、实验技术,培养学生严谨的学习态度,使学生逐步学会对实验现象的观察、记录,分析、判断、推理及归纳总结,提高学生分析问题和解决问题的能力,为后续实验课程的学习、研究奠定坚实的基础。
考虑到本教材的使用对象是应用型本科院校大一新生,大多数学生在中学阶段受到的化学实验训练十分有限,有些学生甚至没有亲自动手做过化学实验,急需进行严格扎实的系统性的基础实验训练,因此本书在编写过程中注意突出以下特点。
1. 注重化学实验的基础知识和基本操作技能的训练,强化安全意识
首先明确提出对学生的实验基本要求,强调对学生良好实验习惯和严谨学习态度的培养,注重对学生进行安全和三废处理的重要性的教育,详细地介绍实验基础知识,包括常用仪器及其基本操作技术,并力图将其贯穿于实验内容中,让学生掌握更多的实验技能和了解相关知识。
2. 精心编排各部分实验内容,优化实验项目
本教材的内容不是将几所学校的实验内容简单地组合在一起,而是多位具有丰富一本、二本和应用型本科教学经验的教授和副教授在对各基础实验内容进行筛选、归纳、优化的基础上进行科学合理的编排,力求具有代表性,以达到基础实验能力培养的要求。
本教材在第一版的基础上,精选实验29个,其内容涵盖了无机化学实验中的基本操作与技能训练,用多种实验方法测定特征常数,验证化学原理、元素及其化合物的性质,化合物的制备、分离提纯及其组分分析,综合与设计性实验。
3. 与无机化学理论课程既紧密联系又相对独立
本教材既紧密配合无机化学理论课的教学,又注意保持其作为一门课程的相对独立性和完整性。每个实验的主要内容包括:实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、注意事项、思考题。实验原理的内容侧重于实验所涉及的基本原理和对实验现象的理论解释等,供学生预习和复习时参考,注意事项和思考题的内容侧重于实验的关键问题,启迪学生思考,帮助学生更好地进行预习,把握实验重点,抓住实验关键,确保实验顺利进行。有些实验还包括数据记录及处理和附注。附注即相关知识的介绍,其内容侧重于实验中涉及的,但无机化学理论课很少介绍的知识点。
4. 体现应用型本科生基础实验能力培养的要求
编写时注意实用性和可操作性,在实验步骤的内容描述上,注意用引导性的语言启发学生如何观察实验现象,如:观察CCl4层(试纸、溶液、沉淀等)的颜色变化、观察产物的颜色和状态(气体、液体和固体)、观察有无沉淀产生等,避免简单描述为观察现象,使学生逐步学会对实验现象的观察。
5. 尽量选择安全环保、试剂廉价易得、结果可靠、学生感兴趣的实验内容
培养学生的环保意识和节约意识。同时,实验用品给出具体名称、规格和数量,便于实验准备。
各院校可根据不同专业需要和实验室条件选择具体实验内容。
参编人员有史苏华(第一部分和第二部分)、张建会(第三部分实验3、6、8、9、10、15、18、20,第四部分实验1和附录)、周军(第三部分实验4、7、12)、谢果(第三部分实验1、5、14,第四部分实验4、8、9)、孙长峰(第三部分实验2、11、16、17、19,第四部分实验3、5)、徐飞(第三部分实验13,第四部分实验2、6、7)。全书由主编张建会负责统一整理、补充、修改和定稿工作。郭秀芬、梁起、张乔等做实验验证,以确保重现性,为本书的编写发挥了重要作用,成蕾参加了部分文字的修改校对工作。
本次编写工作得到了吉林大学珠海学院、电子科技大学中山学院、南京中医药大学、湖南农业大学、聊城大学东昌学院的大力支持;在本次编写过程中参考了第一版大量的资料,对于第一版作者付出的辛勤劳动表示衷心感谢。华中科技大学出版社对本书的出版给予了自始至终的关心和支持,在此表示谢意。
限于编者水平,不足之处在所难免,恳请读者和同行指出,以不断完善教材内容。
第一部分无机化学实验基本要求(1)
1.1开设无机化学实验的目的和意义(1)
1.2怎样学好无机化学实验(1)
1.3实验课指导教师岗位职责和教学工作要求(2)
1.4实验课对学生的基本要求及实验成绩考核办法(3)
第二部分无机化学实验基础知识和基本操作(5)
2.1实验室安全知识(5)
2.2无机化学实验技术及操作规范(7)
2.3实验数据的记录、处理和实验报告的书写(29)
第三部分无机化学基础实验(36)
实验1实验仪器的认知和基本操作训练(36)
实验2溶液的配制(39)
实验3Fe(OH)3胶体的制备、破坏和分离(43)
实验4化学反应速率和活化能的测定(45)
实验5酸碱平衡与沉淀溶解平衡(49)
实验6醋酸解离度和解离常数的测定(53)
实验7碘酸铜溶度积的测定(55)
实验8氧化还原反应与电极电势(58)
实验9由胆矾精制五水硫酸铜(61)
实验10硫酸亚铁铵的制备及纯度分析(63)
实验11硫代硫酸钠的制备(66)
实验12三价铬配合物的制备和分裂能的测定(67)
实验13银氨配离子配位数及稳定常数的测定(69)
实验14配位化合物的生成和性质(71)
实验15卤素、氧、硫及其化合物的性质(74)
实验16氮、磷、碳、硅、硼及其化合物的性质(78)
实验17钠、钾、镁、钙、钡及其化合物的性质(81)
实验18锡、铅、锑、铋及其化合物的性质(83)
实验19铜、银、锌、汞及其化合物的性质(86)
实验20铬、锰、铁、钴、镍及其化合物的性质(89)
第四部分综合与设计性实验(95)
实验1粗食盐的提纯、性质及杂质限度的检验(95)
实验2药用氯化钠的制备、性质及杂质限度的检测(97)
实验3常见金属阳离子与阴离子的分离鉴定(101)
实验4三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及成分分析(105)
实验5十二磷钨酸的制备(108)
实验6硝石中硝酸钾含量的测定(109)
实验7氯化铅溶度积常数的测定(110)
实验8创意化学魔术设计与展示(112)
实验9趣味实验(113)
附录(116)
附录A国际单位制的基本单位(116)
附录B常用物理化学常数(116)
附录C常用换算关系(116)
附录D常见弱酸、弱碱在水中的解离常数(117)
附录E常见难溶化合物的溶度积(119)
附录F常见配离子的稳定常数(120)
附录G标准电极电势(120)
附录H水在不同温度下的饱和蒸气压(123)
附录I常用元素国际相对原子质量(124)
附录J常用酸碱的浓度和密度(125)
附录K常用酸碱指示剂(125)
附录L常见离子及化合物的颜色(126)
主要参考文献(128)