基礎化學實驗（簡體書）

《基礎化學實驗》是目前高校推進素質教育和創新性教育理念，化學專業逐步實現了寬口徑的大專業教育所產生的針對大學一年級學生設立的專業基礎課程。編撰本書，指導思想是通過貫徹素質教育和創新性教育理念，更好地培養學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創新能力。本書是由具有多年化學實驗教學經驗，同時又能結合教學新理念的老師編撰而成，是集體智慧的產物。全書實驗二十五個，包含四方面的內容：基礎技能實驗、製備實驗、測定實驗和性質實驗。涉及大部分的無機化學實驗內容、部分分析化學實驗和有機化學實驗涉及基本操作的實驗內容。本書適合作綜合性大學、工科院校、師範院校、農林院校、醫藥類院校的教材，適合專業包括化學化工類、材料類、環境科學類、生命科學類、製藥類個專業以及與上述相關專業。也可以供相關專業工作人員和研究人員參考。

工科類高等院校的本科生教材適合專業有化學化工類材料類環境科學類生命科學類等也可以供相關專業工作人員和研究人員參考

前?? 言福爾摩斯的求學時代大約一百年前的某一天，倫敦，貝克街221B號，喝下午茶的時候，福爾摩斯(S.Holmes)突然來了興致，和華生(J.Watson)談起自己在牛津大學讀書時做化學實驗的往事。“你知道嗎？我原本是要做一個化學家的。我至今仍然記得我次走進化學實驗室的感受，強烈的好奇，覺得自己來對了地方，這就是我希望的地方。”“你熱愛化學實驗？”華生明知故問。“準確地說，我熱愛探索未知事物，化學實驗展現出來的奇妙世界把我迷住了。”福爾摩斯肯定地回答。“你能說得具體一些嗎？比如你做實驗時的一些趣事。”華生進一步追問。“我次做實驗的時候，約瑟夫(Q.S.Joseph)教授——我的實驗指導老師給了我一張紙條，然后就離開了。”福爾摩斯看了看華生：“上面寫著配制五種溶液。我琢磨了半天，開始配制溶液，后給教授提交了份實驗報告。這是全班得到G的實驗報告。你知道為什么嗎？”福爾摩斯有些得意，拿出煙斗，但沒點燃。“你的字寫得好。”華生故意調侃。“哈哈，字寫得好那是當然。我在實驗報告的后把溶液配制的一般方法總結出來了，并且分析得很詳細。全班唯有我這么做了。想知道約瑟夫教授的評語嗎？福爾摩斯不等華生回答便說：“對實驗方法的歸納總結是認識由感性上升到理性的步。”“你竟然還準確地記得？”華生真的是有點吃驚了。“這怎么能忘記？福爾摩斯洋洋得意了。“這次實驗報告原本應該得A+的。我去問了教授，他的回答很肯定，‘你次實驗報告就得了A+，以后怎么辦？’”“那你以后得過A+嗎？”華生覺得這樣的故事還是有些意思的。“我的朋友，”福爾摩斯有些無奈地點燃煙斗，噴出一縷長長的白煙，“得A+的成績真是非常難的。我在約瑟夫教授那里做了三十多個實驗，說來慚愧，只有兩次實驗得了A+。'華生有些好奇了：“哪兩次呢？” “一次是硫代硫酸鈉的制備，那是我做的個制備實驗。我的實驗報告的特別之處是，我把所有實驗步驟的深層原因都追究出來了，為什么要加熱，為什么要加輔助溶劑，等等，我都記不起來了。教授的評語是重要的，約瑟夫教授的評語是:你開始走上了科學探究之路。”華生看得出來，福爾摩斯是真的發自內心的自豪。“后一次得 A+，真是窮盡了各種努力。因為一旦得了 A+，按相同方法寫的實驗報告就不會再得A+了，按教授的說法就是，你總得創新啊。所以，得A+就成了我們全班同學所追求的目標了。而整個一學年，全班只有我得了兩個A+。這真是我的莫大榮譽。”福爾摩斯看了看華生，微笑著繼續說：“我再次得到A+是得到了兩位好朋友的幫助。一位是瓦爾德(F.H.W11de)，我的同學，曾經在東方有過游歷。他曾提過，如果在報告中添加些異國情調，也許能出奇制勝。這真是一個腦洞大開的創意。正好學校有個東方文化研究所，我就去拜見了以研究東方文化聞名的蘇珊(B.D.Susan)教授，她給了我一些東方的古典詩詞書籍。按她的原話，‘即便對寫實驗報告沒有幫助，讀讀這些美文也是有好處的，。”福爾摩斯把目光轉向華生：“你覺得這些古老的充滿智慧的東方詩歌，會對我做實驗和寫實驗報告有幫助嗎？”這一次，華生感到很茫然，不知做何回答：“也許吧，看你……”“當然，知識就在你的眼前，看你怎么用了。”福爾摩斯接著說：“你讀過的書、學過的知識很多，它們堆積在你的腦海里，記住了，忘記了，進進出出，無限循環。當你以為已經遺忘的時候，如果你真正需要，它一定會蹦出來，給你驚喜。”福爾摩斯喝口茶，再吸口煙，緩緩說道：“在我寫粗食鹽提純實驗報告的時候，我的腦海中突然迸發出蘇珊教授給我提到過的，公元十一世紀的一位東方詩人柳永的詩歌《煮海歌》，我想都沒想就把這首的詩歌寫進了實驗報告。這是一首描述海鹽制造場(曉峰鹽場，今浙江舟山定海區)的鹽工勞苦的詩歌，我至今還記得蘇珊教授給我講這首詩歌時眼里閃動的淚光。”“約瑟夫教授一定也感動了。”華生覺得這有把握。“約瑟夫教授是一個不輕易流露感情的人，他給了我這樣的評語，”福爾摩斯歇口氣：“知識只有放在更為廣泛的時空范圍中、在與別的學科的交融中、在與歷史文化的相結合中、在與社會生活產生共鳴中，才會更加生動、鮮活，知識才會承載著歷史文化傳統。”福爾摩斯看著華生：“我一看到這樣的評語，眼淚就流了下來。”好一會兒，福爾摩斯緩過勁來：“說點輕松的吧，你知道有的時候，做實驗是需要同伴的，當一個人不能很好地完成實驗的時候，同伴就顯得尤其重要。”“做你的同伴一定非常有趣。”華生笑道。“不，是我的榮幸，當我的同伴是朱迪(Y.P.Judy)女士時，尤其如此。”福爾摩斯望著窗外，眼里放射出神奇的光彩。當黃昏來臨，華生獨自一人走回家的時候，腦子里還在琢磨著那位福爾摩斯不愿多說的朱迪女士，這會是怎樣一位讓福爾摩斯兩眼放光的女士呢？?上述虛構內容很好的體現了本書編撰的指導思想：方法論的培養、科學探究意識的養成、知識對歷史文化的傳承。化學實驗教學的目的，是通過貫徹素質教育和創新教育理念，更好地培養學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創新能力。編者通過多年基礎化學實驗的教學實踐，針對實驗教學的各個環節，探索了不同的創新方法，希望能夠編寫出一本具有創新意義的教材。本書的創新之處體現在：（1）在實驗原理方面，以解決問題的思路和方法為目的，重在培養學生對一般實驗方法的了解和掌握，并培養學生的科學探究意識。讓學生不僅學到具體某個實驗本身的理論和實踐知識，還學到一般的方法論。讓學生理解每一個實驗步驟的原因，明了每種試劑的使用的理由，并推廣到一般的方法論。這是使學生能夠理論聯系實際，并進行歸納和總結的好實踐。同時，培養學生思辨能力，養成邏輯推理的習慣。既要知其然，更要知其所以然。（2）在具體某項操作或某個儀器的使用的教學方面，以確立原則為主，具體方法由學生自己實踐和選擇，這將在主觀上造成鼓勵學生進行創新性思維和實踐的外在條件，將能夠更好地培養學生的探索精神，同時還能避免教條禁錮學生。（3）本書針對每個實驗增加了知識拓展部分，涉及相當廣泛的知識背景的介紹。這些知識背景可能與專業知識相關，作為實驗原理的更深入討論，也可以作為實驗方法的更廣泛多樣的應用，還有些與社會、歷史、文化、人生等相關。感謝各位編撰老師蘇布道、朱宇萍、王福海、蘭子平、阮尚全、周文俊、卓莉的辛勤工作，他們付出的心血將使本書更加出色。感謝黃成華老師對本書提出寶貴意見。感謝內江師范學院化學化工學院2011級化學專業學生高彬為本書化學儀器和實驗裝置制圖。感謝四川省教育廳本科教學工程項目“再生資源科學與技術專業綜合改革”、內江師范學院本科教學工程項目“化學化工綜合實踐教學改革”、“資源循環科學與工程專業工程師計劃”對本書出版的資助。由于時間倉促，書中不足之處在所難免，希望讀者不吝賜教。????????????????????????????????????????????????????????????? 覃松???????????????????????????????????????????????????????2015-4-18

绪论基础化学实验基础知识
基础化学实验是化学及相关专业本科生进入大学后必修的**门专业基础实验课程，其目的是培养学生严谨的科学态度？实事求是的工作作风？良好的实验室工作习惯及独立思考的能力？创新意识和探索精神，主要任务是培养学生正确地掌握化学实验的基本操作和基本技能？通过实验，加深学生对课堂上讲授的基本原理和基础知识的理解和掌握，增强其运用所学理论解决实际问题的能力;学会正确观察化学反应现象以及数据处理方法;培养学生初步的独立进行实验工作的能力，为学生进一步学习后续化学课程和参加实际工作打下良好的基础？
一？实验室规则
各个实验室因为目的不同？仪器不同？实验项目不同，实验室规则略有差异？一般意义上的实验室规则包含以下几方面内容:
(1)准备实验记录本，每次实验应提前5~10min进入实验室，做好实验准备工作，不得无故缺席？迟到？早退和无故退出实验？
(2)实验前一定要认真预习与实验有关的理论知识，明确实验目的？要求？仪器原理及实验原理，熟悉实验操作步骤和规程，未做好预习者不得进行实验？
(3)必须在教师的指导下认真进行实验，实验过程中不得擅自离开实验室？要重视实验安全，若需要做规定内容以外的实验或对原实验进行改进，应先将实验方案提交实验教师审定，经教师同意并在教师指导下进行实验操作？实验过程中如遇疑难问题，应及时请教教师？
(4)爱护实验室仪器设备？药品？实验材料及用具，节约使用水？电？气，在确保实验成功及实验效果的前提下尽量降低实验成本？
(5)使用精密仪器时，必须先认真阅读仪器说明书，明确仪器操作规程，按照仪器操作规程细心操作，以免损坏仪器？若仪器出现故障，应立即停止使用，并及时报告教师，及时排除故障？
(6)保持实验室内肃静，不得大声喧哗？
(7)不乱拿别人的仪器和其他实验用品，如遇缺损？不合格等问题时，应及时报告教师，请求更换或补充，更不得把实验室的任何物品带出实验室？
(8)加强环保意识，废液？废渣不能随便倒入下水道，应倒入指定地点，以便集中处理？
(9)使用剧毒药品应严加管理，剩余的剧毒？易燃？易爆的危险药品应交还实验室工作人员，并对废弃物进行回收处理？
(10)仪器破损后立即报告教师，填写仪器报损单，并按赔偿制度处理？
(11)实验结束时，应将实验原始记录交指导教师检查，不合格者应重做或补做;合格者应将仪器洗净？妥善存放，并做好清洁工作，洗净双手，将实验原始记录交指导教师检查并签字后方能离开实验室？值日生应进行实验室的清洁扫除及整理工作，协助教师关好水？电？气和门窗？
(12)实验室属于重点防护场所，非实验时间严禁随意进入;实验时间内，非实验人员不得入内，学生不得随意进入实验准备室？
二？实验室安全知识
化学实验室是安全防护的重点场所，进行实验时必须具有安全意识，要严格遵守水？电？气及各种仪器？药品的安全使用规则，重视实验的安全操作，以防意外事故的发生？
(1)实验室用电时，应先检查电源及用电器是否正常，如存在问题应先行排除？不得用湿手？湿物接触电源？操作中应先接好线路？仪器，再接通电源，实验完成后应先切断电源，再拆除线路及仪器？
(2)水？电？气使用完毕后应立即关闭？燃烧物品(如火柴等)不得乱扔，可燃物品要远离火源？
(3)产生有毒气体(如CO？NO2？SO2？H2S？Cl2？Br2等)的实验，应在通风橱内(或通风处)进行，以防中毒事件的发生？
(4)严禁做无人实验;观察实验现象时，在能够观察清楚实验现象的前提下，眼睛尽量远离实验观察点;实验时不允许随意混合各种化学药品，以免发生意外;做危险实验时，应戴上防爆？防毒面具？
(5)应了解实验室各类危险物品(如易爆？可燃物品)的基本知识，遇到问题要保持冷静，采取适当的方法妥善处理？
(6)实验室内严禁吸烟？饮食，有毒药品不得入口和接触伤口？嗅闻气体应采用扇闻方式进行？
(7)遵守防火规则，熟悉消防器材存放的位置和使用方法？
三？实验室意外事故的处理
进入实验室之前，应熟悉实验室各种意外事故的处理方法，若实验过程中发生意外事故，不要慌张，应沉着？冷静，采取正确的方法迅速进行处理？
(1)烫伤的处理？若烫伤处皮肤未破裂，可涂饱和碳酸氢钠溶液或涂抹烫伤膏;若伤处皮肤有破损，可涂抹紫药水，再涂上烫伤膏;若伤势较重，可撒上消炎药粉或烫伤药膏，用油纱绷带包扎？
(2)酸腐蚀伤的处理？先用大量水冲洗，然后搽上碳酸氢钠油膏，伤势严重时，应立即送医院急救？如果酸液溅入眼中，先用大量水长时间冲洗，然后用3%碳酸氢钠溶液冲洗，*后用清水洗眼，并送医院治疗？
(3)碱腐蚀伤的处理？应立即用大量水冲洗，然后用2%乙酸溶液？1%柠檬酸或硼酸饱和溶液冲洗，再用水冲洗？如果碱液溅入眼中，除用大量水冲洗外，再用硼酸溶液冲洗，并送医院治疗？
(4)割伤(玻璃或金属刺伤等)的处理？若伤口内有碎片，应先挑出碎片，立即用药棉揩净伤口，搽上龙胆紫药水，必要时撒些消炎药粉，再用纱布包扎？如果伤势较严重，先用酒精在伤口周围擦洗消毒，然后立即送医院治疗？
(5)磷烧伤的处理？用1%硫酸铜？1%硝酸银或浓高锰酸钾溶液处理伤口后，进行包扎，严重时应送医院治疗？
(6)吸入有毒气体的处理？吸入Cl2？HCl？Br2蒸气时，可吸入少量乙醇和乙醚的混合蒸气以解毒，同时应到室外呼吸新鲜空气，但注意氯气及溴中毒时不可进行人工呼吸;吸入硫化氢感到不适时，应立即到室外呼吸新鲜空气？
(7)火灾的处理？发生火灾时，应在灭火的同时采取措施防止火灾蔓延，移走易燃物品，切断电源等？灭火时应采用合适的灭火器材和方法？例如，乙醇等有机溶剂引起着火时，应立即用湿布或沙土等扑灭，若火势较大，可使用CCl4灭火器？CO2或泡沫灭火器，但不可用水扑救，因水能和某些化学药品(如金属钾？钠)发生剧烈的反应而造成更大的火灾？若遇电气设备着火，必须使用CCl4灭火器或CO2灭火器，**不可用水或泡沫灭火器，以免引起触电事故的发生？当衣服着火时，切勿惊慌乱跑，应尽快脱下衣服或就地卧倒滚灭？
(8)触电事故的处理？首先应切断电源，利用绝缘物(如干木棒？竹竿等)将触电者与电源分开，必要时进行人工呼吸？若事故严重，应立即送医院治疗？
四？废液处理
化学实验应建立绿色化学理念，实验室产生的大多数废气？废液？废渣都是有毒物质，其中还有些是剧毒物质或致癌物质，若不加处理就排放，不仅会造成环境污染，还会危害人类健康？因此，必须积极采取有力措施，进行无害化处理以减小污染，或进行回收利用？
常见废液的处理方法有以下几种:
(1)废酸？废碱的处理？应分开储存，可采用中和法处理，条件允许时可加以回收利用？
(2)含铬废液的处理？含铬废液通常是Cr(Ⅵ)的化合物，可采用还原沉淀法处理？一般是在含铬废液中加入还原剂，如硫酸亚铁？亚硫酸钠或废铁屑，在酸性条件下将有毒的Cr(Ⅵ)还原为低毒的Cr(Ⅲ)，再加入氢氧化钙或石灰等，调节pH使Cr(Ⅲ)形成低毒的Cr(OH)3沉淀，经静置或过滤分离，清液达标后排放，残渣可综合利用，或残渣与煤渣一起焙烧，处理后填埋？
(3)含汞废液的处理？汞在废液中一般以Hg2+2和Hg2+两种形式存在，含汞废液毒性极大，可采用絮凝沉淀法处理？通常先将废液调至pH8~10，加入过量硫化钠，使各种形态的汞转化成难于溶解的硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁处理过量的硫化钠，生成的硫化亚铁作为共沉淀剂吸附悬浮在水中难于沉降的硫化汞而沉降，经静置或过滤分离，清液达标后排放？少量残渣可填埋处理，大量残渣可焙烧回收汞或制成汞盐利用？
(4)含重金属离子废液的处理？通常采用沉淀法处理:一般加入碱或消石灰？硫化钠处理，使重金属离子生成难溶？低毒的氢氧化物沉淀或硫化物沉淀，经过滤分离，清液达标后排放？少量残渣可填埋处理，大量残渣可回收利用？
(5)综合废液的处理？互不作用的废液可用铁粉处理，通常将废液pH调节为3~4，加入铁粉，搅拌一定时间，再用碱调节pH为9左右，加入高分子混凝剂进行沉淀，经分离后清液可排放，沉淀物以废渣处理？
(6)含重金属有机废液的处理？一般采用焚烧和氧化方法，先将重金属离子转化成无机盐，作为无机废液处理？
五？基础化学实验的学习方法
学好基础化学实验是大学实验的良好开端，基础化学实验具有一定的启蒙性？因此，认真学好本门课程，对后续课程的学习具有重要的意义？既要端正学习态度，还要有正确的学习方法？基础化学实验的一般步骤如下？
1预习
认真预习是做好实验的前提？预习实验的时候，要认真钻研实验内容，明确实验要求，理解实验原理，熟悉实验步骤，熟悉实验仪器的使用与实验相关技术？注意事项以及实验数据(信息)的处理要求，并查阅相关文献资料，通过自己的思考，简明扼要地写出预习报告？
预习报告涉及内容包括:
实验目的;
实验原理;
实验内容(不要求写出实验全部内容，只需写出预习时认为需要特别注意的内容，以及需要预先处理的数据等);
实验仪器(部分仪器？新使用仪器的使用方法及注意事项);
实验安全(包括药品及实验操作);
注意事项(预习心得？从个人角度考虑需注意的事项);
疑问(问题)？
2实验过程
严格按照实验内容完成实验，鼓励学生在与教师充分交流的情况下，对部分实验内容进行探究性改进;实验记录要求及时？准确？完整，实验数据记录必须反映出实验仪器的准确度，现象记录要求涉及颜色？物态？气味等;实验完成后，应洗净实验仪器，擦净实验台面，并做好实验室整理？清洁卫生工作？
3实验报告
实验报告是实验的**总结，要依据所做实验的实际情况如实撰写？实验报告要规范，实验报告的格式依据实验类型不同略有差异？
1)制备实验报告参考格式
基础化学实验制备实验报告
实验名称实验室成绩
姓名学号专业组别
室温气压实验日期年月日指导教师
实验目的:
实验原理:
实验流程:
实验现象:
实验结果:(产品性状描述？产率)
问题及讨论:(针对实验各步骤讨论实验方法和实验具体情况对产率的影响等)
思考题和习题:
2)测定实验报告参考格式
基础化学实验测定实验报告
实验名称实验室成绩
姓名学号专业组别
室温气压实验日期年月日指导教师
实验目的:
实验原理:
实验步骤:
实验数据及处理:(实验数据记录及结果计算;结果有文献值需计算平均相对误差，结果无文献值需计算平均相对偏差)
问题及讨论:(针对实验各步骤讨论实验方法和实验具体情况对相对误差或相对偏差的影响等)
思考题和习题:
3)性质实验报告参考格式
基础化学实验性质实验报告
实验名称实验室成绩
姓名学号专业组别
室温气压实验日期年月日指导教师
实验目的:
实验内容:
实验步骤实验现象解释及反应式问题及讨论:(依据实验具体情况讨论实验各步骤出现的异常现象等)
思考题和习题:
六？常用灭火器材及适用范围
常用灭火器材及适用范围见表0 1？
表0 1常用灭火器材及适用范围灭火器种类主要成分适用范围泡沫灭火器Al2(SO4)3+NaHCO3扑救木材？棉布？油类等火灾;不能扑救醇？酯？醚？酮等和带电火灾二氧化碳灭火器CO2液化气体扑救贵重设备？档案资料？电气设备及仪器仪表？油类和其他有机物(如甲醇？乙醇？沥青？石蜡等)火灾，扑救气体(如煤气？天然气？甲烷？乙烷？丙烷？氢气)和带电燃烧引起的火灾干粉灭火器活性灭火组分？疏水成分？惰性填料扑救一般火灾，如油？气？有机溶剂？电气设备引起的火灾1211灭火器CF2ClBr液化气体扑救易燃液体？气体？金属？精密仪器？贵重物资？高压电器设备引起的火灾