普通化学实验（刘利）

普通化学为高等院校工科类各专业必修的重要公共基础课，普通化学实验是普通化学课程的重要组成部分，是全面实施素质教育的最有效形式，是巩固、加深、扩展所学普通化学的基本理论与知识，培养学生操作技能、观察记录、分析归纳、设计方案、撰写报告等多方面能力的实践教学环节。实验教学在化学教学方面起着理论教学所不能替代的重要作用。
本书是依据工科普通化学课程教学基本内容框架中“实验部分”的基本要求，参照各专业的培养目标和教学大纲，秉承“夯实基础、注重综合、强化设计、旨在创新”的原则，由长期从事一线化学实验教学的教师，结合多年积累的实验教学经验，参考国内外化学实验教材、论著及相关文献而精心编写的创新性实验教材。本书也是我校前期出版的《普通化学》教材的配套实验教材。
根据现代化学的发展趋势，科学地设置普通化学实验内容，旨在对学生进行系统化知识传授的同时培养其扎实的化学实验技能和探索科学的创新意识。让学生接受系统的实验方法和技能的训练是深化普通化学实验教学改革的核心内容，是提高教学质量的重要举措。《普通化学》及《普通化学实验》立体化系列教材（纸质教材+教学课件+视频资源）是教育信息化背景下普通化学课程教学改革的产物。本着实用性、前沿性、创新性、趣味性优化课程体系和实验内容，本书精选了当代化学教育所必需的基础实验和体现先进时代性教育内容的综合型、设计型、应用型实验项目共计30个。
对照《普通化学》教材，本书的实验内容大致分类及安排如下：
实验分类	        实验项目
基本操作	        训练实验一～实验六
气体	            实验一、实验七
化学热力学基础	        实验四、实验八
化学动力学基础	        实验五、实验十三
化学反应限度、化学平衡	    实验九、实验十三
酸碱平衡	        实验十、实验十四
沉淀溶解平衡	        实验十一、实验十五氧
化还原反应、电化学基础	    实验十六
物质结构基础、元素化学	    实验十八、实验十九
配位化学基础	        实验十二、实验十五、实验十七
综合型实验	        实验二十～实验二十三
设计型实验	        实验二十四～实验二十七
应用型实验	        实验二十八～实验三十
本书呈现教学改革成果，突出时代特色，是实验教学内容与时俱进的产物，具有以下特色：
1.教材既注重与理论教材的配合与互补，又注重实验教材本身的系统性和独立性。将基本理论、基本知识和实验技能有机结合，以加强实验技能的综合训练和素质能力培养为主线，注重实验内容的新颖性、前沿性以及实验方法和手段的多样性，从相关专业的培养目标出发，突出重点，夯实基础。
2.依据“实践→理论→再实践”的认识规律及循序渐进的原则编写实验内容，由浅入深，由理论到应用，由简单到综合，由综合到设计。“基本操作技能→综合应用技能→创新研究技能”阶梯攀升式的训练过程，可以让学生稳固掌握实验知识和技能，学会科学的思维方法，进而不断获取知识及提升科研和创新能力。
3.实验内容按“基本操作训练”“基本测定实验”“基本原理与性质实验”“综合型、设计型、应用型实验”四部分分类编排，有助于选择不同类型的实验进行循序渐进的训练。每个实验项目都编写了预习思考，旨在引导学生通过预习思考的内容，按“自学查阅、深入思考”的方式完成实验的预习过程，并带着问题进入实验室去寻找和验证答案。
4.在实验内容的选择上，除优选了经典、优秀的实验项目外，还选用了“废干电池的综合利用”“用蛋壳制备柠檬酸钙”“食品中微量元素的鉴定”等与环境保护、生活实践密切相关的实验内容，以及“化学暖袋”“水中花园”“化学钟摆”等趣味化学实验内容，在培养学生化学基本实验技能的同时注重知识内容的应用性和趣味性。
5.本书配有数字化教学资源,并与各种相关联的媒体优化整合形成立体化教材，可实现化学实验教学内容的创新、自主学习与实验课堂教学相结合以及教学模式的多元化。读者可通过观看本书所涉及的各种基本实验操作和实验原理的短视频，直观、有效地掌握规范的实验操作及实验内容。
参加本书编写工作的有沈阳工业大学的刘利（第二章、第六章），张进（第四章、第七章），姚思童（第一章、附录），吕丹（第五章），李倩、徐炳辉（第三章），张宇航、于杰（表格、插图）。刘利负责全书的策划、统稿等工作，全书由刘利、张进、姚思童修改和定稿。沈阳工业大学的徐舸、史发年、孙雅茹、杨军等共同参与完成了本书的编写工作。在此向给予本书极大支持和帮助的各位同仁表示深深的谢意。
在本书的编写过程中，参考了国内外的众多同类教材、专著和相关文献，并从中得到了启发和教益，在此一并表示感谢！对化学工业出版社在本书的校核及出版过程中给予的大力支持深表感谢！
本书是沈阳工业大学多位教师辛勤耕耘的结晶。教材内容涉及多方面的知识，限于编者的学识水平，疏漏之处在所难免，恳请同行专家和读者批评指正。

编者
2020年3月

刘利，沈阳工业大学，理学院教师，自2003年参加工作以来，一直从事普通化学及实验、物理化学及实验、分析化学及实验等本科教学工作，有着丰富的教学经历和经验，先后获得沈阳工业大学教学特级教师、沈阳市教育技术标兵荣誉称号。公共基础课《普通化学》课程建设负责人，带领课程教学团队建设的慕课资源已先后在超星尔雅、中国大学MOOC平台上线。2016年辽宁省第三届高校青年教师教学竞赛获一等奖；2016年沈阳市青年教师授课大赛获二等奖；2013-2018年连续6年获沈阳工业大学教学质量A级教师；主持辽宁省教育教学改革项目1项，主持沈阳工业大学精品在线开放课程建设专项A级立项1项，参与重点立项1项，已完成校级教学改革重点及一般立项多项，并获得校级教育教学成果奖多项。主编出版适应专业课程教学需要的高质量教材4部，其中《普通化学》和《分析化学》分别被评为2017年中国石油和化学工业出版物奖（教材类）一等奖和二等奖。主要研究方向为金属材料性能与表面防蚀研究，发表科研论文多篇；主持并参与横向课题多项，累计科研进款500万；其中“水溶性咪唑啉酰胺缓腐蚀剂的制备与应用”获辽宁省科学技术奖励 二等奖 ；申请发明专利2项。

《普通化学实验》共七章，包括普通化学实验的基本知识，普通化学实验的基本操作，普通化学实验常用仪器的使用，基本操作训练实验，基本测定实验，基本原理与性质实验及综合型、设计型、应用型实验等内容。在实验项目的选择上突出基础理论的运用、实验技能的培养；对于综合型、设计型、应用型实验在内容的编排上突出化学知识的交叉和学生自主创新能力的培养。本着实用性、前沿性、创新性、趣味性优化课程体系和实验内容，精选了有代表性的基本实验及综合型、设计型、应用型实验等共计30个实验项目。各实验项目相对独立，可根据实验教学要求任意组合。此外，本书配备了数字化教学资源，读者可以通过扫描二维码，观看基本实验操作及实验原理的视频资源，实现了化学实验教学方式的创新和教学模式的多元化。
《普通化学实验》可作为高等院校非化学化工类专业的本科生教材，也可供从事相关工作的专业技术人员学习、参考。

第一章普通化学实验的基本知识001
第一节普通化学实验的目的001
第二节普通化学实验的基本要求001
第三节普通化学实验的成绩评定003
第四节普通化学实验常用器皿003
第五节普通化学实验室用水005
第六节普通化学实验结果的表示005
第七节实验中良好学风的培养007
第八节实验室规则及学生守则007
第九节实验室安全守则及事故处理008
第十节灭火方法及灭火器材的使用009
第十一节实验室“三废”的处理011
第十二节绿色化学简介012

第二章普通化学实验的基本操作013
第一节化学试剂的存放与取用013
第二节试管的操作015
第三节容量器皿的使用016
第四节玻璃仪器的洗涤与干燥019
第五节干燥器的使用022
第六节常用试纸与滤纸的使用022
第七节加热与冷却023
第八节气体制备、净化与气体钢瓶的使用026
第九节溶液的配制与滴定分析操作028
第十节溶解、蒸发与结晶033
第十一节沉淀的分离和洗涤033
第十二节试样的称量方法037

第三章普通化学实验常用仪器的使用039
第一节托盘天平与电子分析天平039
第二节温度计041
第三节秒表041
第四节酸度计042
第五节电导率仪044
第六节分光光度计045
第七节恒温水槽046
第八节万用表047
第九节常用电极与盐桥049

第四章基本操作训练实验051
实验一二氧化碳摩尔质量的测定051
实验二液体密度的测定054
实验三溶液的配制与滴定055
实验四化学反应焓变的测定059
实验五速率常数及活化能的测定066
实验六粗食盐的提纯070

第五章基本测定实验073
实验七摩尔气体常数的测定073
实验八氯化铵生成焓的测定076
实验九反应标准平衡常数的测定079
实验十弱酸解离度与解离常数的测定082
实验十一溶度积常数的测定085
实验十二配位数与稳定常数的测定087

第六章基本原理与性质实验091
实验十三化学反应速率与化学平衡091
实验十四酸碱平衡与缓冲溶液094
实验十五沉淀溶解平衡及配合物形成时性质的改变097
实验十六氧化还原反应与电化学100
实验十七配位化合物103
实验十八p区非金属元素及重要化合物的性质106
实验十九d区金属元素及重要化合物的性质111

第七章综合型、设计型、应用型实验116
实验二十纳米金刚石的合成与表征116
实验二十一硫酸亚铁铵的制备与质检119
实验二十二利用蛋壳制备柠檬酸钙122
实验二十三含银废液中再生回收金属银124
实验二十四气体制备与化学喷泉126
实验二十五沉淀的相互转化与含铬废水的处理127
实验二十六不同溶液中铜的电极电势128
实验二十七未知液的定性分析131
实验二十八废干电池的综合利用132
实验二十九食品中微量元素的鉴定134
实验三十趣味化学实验137

附录143
附录一化学试剂的等级及选用143
附录二不同温度下水的饱和蒸气压143
附录三元素的原子量144
附录四一些物质的标准热力学数据（p=100kPa，298.15K）145
附录五常用酸碱的浓度147
附录六弱酸弱碱的解离常数（298.15K）147
附录七常用缓冲溶液的配制148
附录八常用酸碱指示剂的配制方法及用量149
附录九难溶化合物的溶度积常数149
附录十常见电极的标准电极电势（298.15K）150
附录十一常见配离子的稳定常数 （298.15K）151
附录十二常见离子的性质 152
附录十三常用试剂溶液的配制153
附录十四常用基准物质的干燥条件及应用154
附录十五常用洗液的配制155
附录十六部分危险化学品名录155
附录十七普通化学实验报告示例157

参考文献162