化学是一门以实验为基础的学科,实验操作能力是化学人才培养的核心要素。随着新工科、新理科建设的推进,以及绿色化学、数字化技术的快速发展,传统实验教学模式正面临深刻变革。为适应新时代化学教育需求,本教材以夯实基础、融合前沿、强化安全、激发创新为宗旨,对大学化学实验课程内容进行了系统性重构,以满足培养学生化学实验操作技能和强化实验操作规范的要求,促进化学实验课程教学目标的有效达成。
本书共分为五个专题,专题1主要介绍了化学实验基础知识,包括化学实验室常用器材、化学试剂基础知识、化学实验常用的试纸和滤纸、化学实验室用水、化学实验室安全等内容;专题2主要介绍化学实验基本操作,包括玻璃仪器的洗涤与干燥,加热和冷却,玻璃管加工操作,试剂的取用,量器的使用,物质的分离和提纯,气体的制备,净化和收集等;专题3编写了九个化学实验基本操作技能练习;专题4编写了实验室最常开设的七个物质含量测定实验;专题5编写了十一个常见物理量测定实验。
为了使本教材发挥强化实验操作规范的作用,对化学实验常用器材化学实验基本操作两部分内容采用左侧示意图和右侧文字说明的表格呈现方式。与纯文字的叙述相比,这种方式不仅能让读者一目了然,增强了直观性,而且有利于读者牢记规范操作要领,提升操作技能。在专题1和专题2后编写了多道用示意图代替文字叙述的练习题,通过对练习题的解答可以纠正一些不规范的操作。
本书由王香善担任主编,李广超、王锦化、路再生、李亮参与编写,张为超、高峰、盖艳丽在本书的编写过程中提供了帮助,化学工业出版社在本书的编写和出版方面给予了大力支持,在此一并表示感谢。
限于时间和水平,书中不妥之处,请读者批评指正。
编者
2025年8月
专题1化学实验基础知识001
专题1-1化学实验常用器材001
一、化学实验常用玻璃器皿001
二、其他材质器材022
专题1-2化学试剂基础知识025
一、化学试剂分类025
二、化学试剂的等级和规格025
三、危险化学品027
四、常用气体钢瓶的标志030
五、CAS登记号031
专题1-3化学实验常用的试纸和滤纸031
一、试纸031
二、滤纸032
专题1-4化学实验室用水033
一、实验室用水级别033
二、分析实验室用水的制备033
专题1-5化学实验室安全034
一、实验室安全规范总则034
二、危险试剂使用规则035
三、实验室防火常识035
四、实验室爆炸事故与预防037
五、利器扎伤、烫伤和化学灼伤
事故的预防038
练习题039
专题2化学实验基本操作042
专题2-1玻璃仪器的洗涤与干燥042
一、玻璃仪器的洗涤042
二、玻璃仪器的干燥043
专题2-2加热和冷却044
一、加热044
二、冷却049
专题2-3玻璃管加工操作050
专题2-4试剂的取用052
一、固体试剂的取用052
二、液体试剂的取用053
三、物质的称量054
专题2-5容量瓶、移液管和滴定管的使用057
一、容量瓶的使用057
二、移液管的使用058
三、滴定管的使用060
专题2-6物质的分离和提纯065
一、固-液分离065
二、液-液分离068
三、重结晶074
专题2-7气体的制备、净化和收集079
一、气体的制备079
二、气体的净化080
三、气体的收集081
练习题082
专题3化学实验基本操作技能练习087
实验一玻璃仪器的洗涤与干燥087
实验二灯的使用和玻璃管的简单加工088
实验三分析天平的使用和称量操作练习090
实验四滴定管的使用和滴定操作练习092
实验五容量仪器的校准094
实验六配制一定物质的量浓度的溶液096
实验七粗食盐的提纯098
实验八重结晶操作100
实验九萃取操作练习102
专题4物质含量测定实验104
实验十铵盐中氮含量的测定(甲醛法)104
实验十一混合碱的分析(双指示剂法)105
实验十二自来水中总硬度的测定108
实验十三高锰酸钾法测定过氧化氢含量110
实验十四胆矾中铜含量的测定(碘量法)112
实验十五钡盐中钡含量的测定(重量法)114
实验十六邻二氮菲分光光度法测定铁含量115
专题5常见物理量测定实验119
实验十七熔点的测定119
实验十八蒸馏与沸点测定122
实验十九折射率的测定124
实验二十旋光度的测定127
实验二十一凝固点的测定130
实验二十二液体饱和蒸气压的测定(静态法)133
实验二十三液体密度的测定(韦氏天平法)137
实验二十四液体黏度的测定(毛细管黏度计法)139
实验二十五原电池电动势的测定142
实验二十六电位法测定溶液的pH值145
实验二十七电导率法测定乙酸的电离平衡常数148
附录152
附录一实验室常用酸碱的相对密度、质量分数和物质的量浓度152
附录二实验室常用基准物质的干燥温度和干燥时间152
附录三实验室常用指示液(剂)153
附录四实验室常用缓冲溶液155
附录五化合物的分子量157
附录六实验室常见玻璃仪器分步画法示意图160
附录七平面图和立体图对照162
附录八部分练习题参考答案163
参考文献164