Laboratory Handbook for General Chemistry, Modular Laboratory Program in Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Chemical Education Resources

作者:James N. Spencer

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-01-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780875404912

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 普通化学
• 实验指导
• 大学教材
• 实验室手册
• 化学实验
• 模块化教学
• 化学教学
• 高等教育
• 实验课程

《通用化学实验手册：模块化化学实验计划》 内容概述 《通用化学实验手册：模块化化学实验计划》是一本旨在为本科通用化学课程提供全面、灵活的实验指导的教材。本书并非一套固定的实验课程，而是为教师和学生提供了一个模块化的框架，使其能够根据具体的教学目标、可用设备以及学生水平，自由组合和调整实验内容。本书的核心理念是，通过设计和实施结构清晰、操作安全的实验，帮助学生深入理解通用化学的基本概念、原理和技术。 本书包含一系列精心设计的实验模块，每个模块都围绕一个或多个核心化学主题展开。这些模块的设计充分考虑了实验的有效性、趣味性以及安全性。学生将有机会在实践中亲身验证化学反应的发生，观察物质性质的变化，掌握定性分析和定量分析的基本方法，并学习使用各种实验室常用仪器。 核心模块示例与内容深度解析 虽然本书采用模块化设计，旨在避免预设固定的实验顺序，但我们可以从中提炼出一些典型的实验模块，并深入解析其内容和教学目标： 模块一：物质的量与化学计量 核心实验： 摩尔质量的测定（例如，通过测定已知体积气体在特定温度和压力下的质量，或通过沉淀滴定法测定金属盐的摩尔质量）。 内容深度： 本模块不仅要求学生精确称量、量取体积，更重要的是理解物质的量（摩尔）这一基本概念。学生需要学会如何将宏观的可测量（质量、体积）与微观的粒子数（摩尔）联系起来。实验过程中，会涉及溶液浓度的配制与标定，例如使用基准物质标定NaOH溶液的浓度。计算部分会强调化学计量比的应用，例如在合成反应中计算理论产量和产率。学生还将学习误差分析，理解实验结果的准确性和精密度，并学会如何报告实验数据及其不确定度。 模块二：溶液与化学平衡 核心实验： 溶液的配制与性质研究（例如，研究溶解度随温度的变化；研究稀溶液的依数性，如沸点升高和凝固点降低）。 内容深度： 本模块着重于溶液的宏观性质及其与微观组成的关联。学生需要掌握不同浓度单位（摩尔浓度、质量百分比、质量分数、质量浓度、质量/体积浓度）的计算和相互转化。在依数性实验中，学生需要理解溶液中溶质粒子数量对溶剂沸点和凝固点的影响，这为理解溶液的分子量测定提供了基础。化学平衡部分可能涉及可逆反应的研究，例如醋酸的电离平衡，通过pH值的变化来探究平衡常数。学生会学习如何通过改变条件（浓度、温度）来观察平衡的移动，并理解勒夏特列原理的应用。 模块三：酸碱化学 核心实验： 酸碱滴定（例如，强酸与强碱的滴定；弱酸与强碱的滴定；弱碱与强酸的滴定）。 内容深度： 这是通用化学实验中的重要环节。学生将学习酸碱理论（阿伦尼乌斯、布朗斯台德-劳里、路易斯）在实验中的体现。滴定实验要求学生熟练使用滴定管，准确观察滴定终点（通常通过指示剂变色或pH计），并理解等当点的概念。不同类型酸碱滴定的pH曲线分析是本模块的重点，学生需要理解pH突跃的范围与指示剂选择的关系。此外，缓冲溶液的制备和性质研究也是常见内容，学生将学习其工作原理和应用。 模块四：氧化还原反应 核心实验： 氧化还原反应的配平与应用（例如，高锰酸钾滴定法测定铁的含量；电化学电池的构建与电动势测定）。 内容深度： 本模块将帮助学生掌握氧化数的变化规律，并学会使用氧化数法或离子-电子法配平氧化还原反应方程式。学生将学习识别氧化剂和还原剂。在铁含量测定实验中，学生需要通过实验数据计算氧化还原反应的摩尔比，并进一步计算物质的含量。电化学部分将引入法拉第定律，让学生理解电化学反应与电量的关系，以及金属的电化学腐蚀与防护原理。 模块五：原子结构与周期性 核心实验： 元素光谱的观察与分析（例如，焰色反应；使用分光光度计分析金属离子的吸收光谱）。 内容深度： 虽然原子结构理论本身难以直接进行宏观实验验证，但光谱学是连接微观结构与宏观现象的重要手段。焰色反应直观地展示了不同金属元素的特征发光颜色，与它们原子中电子能级的跃迁密切相关。使用分光光度计可以定量分析物质的浓度，其原理基于朗伯-比尔定律，而光的吸收与电子能级的跃迁密切相关。本模块将引导学生将观察到的现象与原子结构模型联系起来，加深对周期性规律的理解。 模块六：化学键与分子结构 核心实验： 分子模型构建与性质推测；分子间作用力的研究（例如，通过测量不同溶剂中溶质的溶解度来推测分子间作用力）。 内容深度： 本模块侧重于将抽象的化学键理论转化为实际的分子结构。学生将学习使用分子模型来可视化三维分子结构，并根据VSEPR理论预测分子几何构型。通过构建模型，学生可以更直观地理解极性分子和非极性分子的概念。研究分子间作用力可以帮助学生理解宏观性质（如沸点、熔点、溶解度）与分子结构和分子间力的关系。 模块七：相平衡与相图 核心实验： 物质的熔沸点测定；水的相图研究。 内容深度： 本模块涉及物质在不同温度和压力下的相变。学生需要学习如何精确测定熔点和沸点，并理解相变的吸放热特性。水的相图是经典案例，学生需要理解三相点、临界点等关键点的意义，以及固、液、气三相在不同条件下的稳定性。这有助于学生理解相变过程的热力学和动力学因素。 模块八：反应速率与催化 核心实验： 反应速率的测定（例如，通过监测反应物或产物的浓度随时间的变化来研究反应速率；研究温度、浓度对反应速率的影响）。 内容深度： 本模块将引入反应动力学概念。学生需要学会设计实验来测定反应速率，并理解反应速率方程和反应级数。通过改变反应条件（如反应物浓度、温度），学生将能够观察到反应速率的变化，并推断出影响反应速率的因素。催化剂的作用也会被探讨，学生将学习其提高反应速率的机理。 模块九：有机化学基础实验 核心实验： 简单有机物的合成与表征（例如，酯的合成；氧化反应）。 内容深度： 对于部分通用化学课程，有机化学基础实验也是必不可少的部分。学生将接触到有机合成的基本操作，如回流、蒸馏、重结晶等。实验中可能会涉及官能团的转化，学生需要通过化学性质的改变来验证反应的发生。产物的表征可能通过物理常数（如熔点、沸点）或简单的化学测试来完成。 模块十：无机化学高级实验 核心实验： 配合物的制备与性质研究；沉淀反应与沉淀溶解平衡。 内容深度： 本模块可能包含更复杂的无机合成。例如，制备一些过渡金属的配合物，并研究其颜色、溶解度等性质。沉淀反应的实验将深入研究沉淀溶解平衡，学生需要理解溶度积常数（Ksp）的应用，并能够预测沉淀的生成与溶解条件。 实验手册的特色与优势 模块化设计： 最显著的特点是其高度的灵活性。教师可以根据课程的具体需求，从众多模块中选择最适合的部分进行组合，甚至可以对单个模块进行调整，增加或删减实验步骤。这种设计打破了传统教材固定实验顺序的束缚，使得教学更加个性化和高效。 强调概念理解： 每个实验模块的设计都紧密围绕着核心的化学概念。实验操作本身是为了更好地理解和验证这些概念。手册会引导学生思考“为什么会发生这个现象？”，“这个结果说明了什么？”，从而将实验过程转化为深刻的学习体验。 注重安全操作： 化学实验的安全是重中之重。本书在每个实验模块中都会详细说明实验所需的试剂、仪器，并提供明确的安全注意事项和操作规程。学生在动手实验前，必须充分理解并遵守这些安全守则。 实验设计的多样性： 实验模块的设计涵盖了定性观察、定量测量、仪器分析等多种实验技术。学生将有机会接触到滴定、分光光度法、pH测定、光谱分析等多种经典的化学实验方法。 培养科学探究能力： 除了提供标准的实验步骤，手册也可能包含一些“开放式”的实验设计，鼓励学生自己思考实验变量、设计实验方案、分析和解释结果。这有助于培养学生的科学探究精神和解决问题的能力。 图文并茂： 为了帮助学生更好地理解实验步骤和仪器设备，手册通常会配以清晰的图示和照片。例如，仪器的组装示意图、实验现象的示意图等。 数据记录与分析的指导： 本书会指导学生如何规范地记录实验数据，包括表格的设计、单位的标注等。同时，还会提供数据处理和分析的方法，例如如何绘制图表、如何进行误差分析、如何撰写实验报告等。 本书的应用价值 《通用化学实验手册：模块化化学实验计划》不仅是一本实验教材，更是一个构建通用化学实验课程的宝贵资源。它赋予了教师最大的自由度，能够根据学生的知识背景、学习进度以及可用的教学资源，量身定制最适合的实验课程。对于学生而言，本书提供了一个系统、清晰的实验学习平台，帮助他们将抽象的化学理论转化为生动的实践体验，从而扎实地掌握通用化学的知识和技能，为未来的学习和研究奠定坚实的基础。无论是初次接触化学的学生，还是需要巩固和深化化学理解的进阶学习者，本书都将是他们不可或缺的助手。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆