大学基础化学实验1（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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方国女，王燕，周其镇 编

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• 化学
• 大学
• 实验
• 基础化学
• 高等教育
• 教材
• 理工科
• 教学
• 第2版
• 大学教材

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502567606

版次：2

商品编码：10588512

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-07-01

用纸：胶版纸

页数：287

内容简介

大学基础化学实验是为高等院校应用化学专业一年级学生编写的实验课教材。编者在无机化学实验和分析化学实验多年教学改革的基础上，在实验课教材内容中加强了实验技能的综合训练和素质能力培养，使学生逐步建立应用意识，掌握必备的实验技能和方法。实验内容分四个层次：1 基本技能训练；2 应用技能训练；3 综合技能训练；4 设计性综合技能训练。四个层次由浅入深，逐步提高。实验内容涉及无机合成、组分提纯、定性和定量分析、物性及相关化学常数的测定。为提高实验效率和学生学习的自主性，本次修订专门另辟一章为实验指导，讲述每个实验的预习内容，注意事项及思考题解答要点。
本教材参考学时为144～170，编写时从不同层次的教学要求出发，每一类型实验中都编写了一组平行实验，以供挑选。因此，本书还可供化工类及相关专业学生选用。

目录

第1章 绪论
1.1教学特点
1.2课程设计思路与教学要求
1.3学习方法
1.4实验报告格式示例
1.5实验结果处理
1.5.1测定结果的准确度和精密度
1.5.2定量分析中误差产生的原因
1.5.3消除或减免误差、提高分析准确度的方法
1.5.4有效数字及运算规则
1.5.5分析结果的数据处理
1.5.6实验结果的数据表达与处理
1.6化学实验基本常识
1.6.1化学实验室学生守则
1.6.2实验室安全守则
1.6.3实验室中意外事故处理

第2章 基本实验技能训练
2.1滴定分析
2.1.1概述
2.1.2基本操作技能
2.1.3基本技能训练实验
2.2重量分析
2.2.1基本原理
2.2.2基本操作技能
2.2.3重量分析的计算
2.2.4重量分析实验
2.3元素化学与应用
2.3.1离子的分离、鉴定及元素化合物的性质
2.3.2定性及试管反应操作技能
2.3.3无机化合物的制备和提纯
2.3.4无机制备操作技能
2.3.5元素化学与应用实验

第3章 应用性实验技能训练
3.1常用仪器原理与操作技能
3.1.1pHS?3C型酸度计
3.1.2722型分光光度计
3.1.3DDS?307型电导率仪
3.1.4化学基本常数的测定与常用仪器分析实验
3.2基本物性常数测量
3.2.1温度的测量及其控制
3.2.2电位测量仪的原理与使用

第4章 综合性实验技能训练
4.1食品中某些组分的测定
4.2化合物的合成和测试
4.3废物中有效成分的回收利用

第5章 设计性综合实验技能训练
5.1食物中某些元素的鉴定和测试
5.2化合物的合成与测试
5.3废物中有效成分的回收利用

第6章 实验指导
附录
附录1 298.2K时各种酸的酸常数
附录2 298.2K时各种碱的碱常数
附录3 常用酸碱试剂的浓度和密度
附录4 常用酸碱指示剂
附录5 酸碱混合指示剂
附录6 常用缓冲溶液的配制
附录7 沉淀及金属指示剂
附录8 氧化还原法指示剂
附录9 难溶电解质的溶度积（298.2K）
附录10 标准电极电位（298.2K）
附录11 式量电位
附录12 一些常见配位化合物的稳定常数
附录13 常见离子和化合物的颜色
附录14 某些试剂的配制
附录15 常用基准物质
附录16 一些物质或基团的相对分子质量
附录17 英语化学实验精选
参考文献

深度探索现代材料科学基础：从理论到实践的前沿视野 本书聚焦于新兴材料的设计、合成与性能表征，旨在为高年级本科生、研究生以及材料研究领域的工作者提供一个全面而深入的学习平台。我们摒弃传统材料学的宏观叙述，转而深入微观尺度，探讨材料的原子结构、电子态以及由此衍生的宏观物理与化学性质之间的内在联系。 --- 第一部分：晶体学与缺陷工程——物质世界的几何骨架 本部分将带领读者穿越晶体结构与衍射分析的严谨世界，为理解材料的本征性能奠定坚实的几何基础。 第一章：晶体结构的高级解析 我们从布拉维格子和米勒指数的经典描述出发，迅速过渡到更复杂的晶体缺陷理论。重点讨论短程有序（Short-Range Order, SRO）和长程有序（Long-Range Order, LRO）在非平衡态材料中的表现。内容涵盖结构弛豫（Structural Relaxation）和位错的能量学，特别是探讨位错核心结构的非保守性对塑性变形的决定性影响。我们引入群论在晶体对称性分析中的应用，解释宏观物理量（如弹性张量、介电常数）如何受晶体点群的约束。 第二章：衍射技术的深入应用 本章不再仅停留在X射线衍射（XRD）的峰位分析，而是着重于傅里叶变换分析（Fourier Transform Analysis）在确定微观应变和晶粒尺寸分布上的应用。对于透射电子显微镜（TEM）的配套技术，我们详细阐述了高分辨透射电镜（HRTEM）的像衬度模拟，如何通过匹配实验像与理论模拟像来解析亚纳米尺度的界面结构。特别引入中子衍射和同步辐射光源在研究磁性材料和高压下物质结构变化中的独特优势。 第三章：非晶态与准晶体的复杂性 过渡金属玻璃和氧化物玻璃是现代功能材料的重要组成部分。本章深入探讨了玻璃转变温度（Tg）的物理意义，引入自由体积理论（Free Volume Theory）和剪切诱导结构重排模型。对于准晶体，我们将解析其独特的晶体学禁戒定理（Crystallographic Laue Conditions）的突破，并通过爱舍尔图（Aperiodic Tilings）模型来构建其空间填充机制，重点分析其奇异的电子能带结构。 --- 第二部分：电子结构与能带工程——功能性的微观起源 本部分是全书的核心，旨在建立材料的电子结构与其宏观电、光、磁性质之间的桥梁，侧重于第一性原理计算（First-Principles Calculations）的实际应用。 第四章：密度泛函理论（DFT）的深入解读 我们超越简单的能带计算流程，重点讨论交换关联泛函（Exchange-Correlation Functionals）的演变，包括GGA、meta-GGA以及混合泛函在处理电子自相互作用（Self-Interaction Error, SIE）问题上的局限与改进。详细分析Hubbard U项如何用于准确描述强关联体系（如过渡金属氧化物）的磁性和 Mott 绝缘体现象。此外，本章会演示如何使用态密度（DOS）和费米面（Fermi Surface）的可视化工具来预测材料的导电类型和载流子浓度。 第五章：半导体物理与缺陷态的控制 本章聚焦于半导体材料的有效质量理论（Effective Mass Theory），并引入杂质能级和缺陷工程。详细分析了空位、间隙原子、施主/受主缺陷的形成能（Formation Energy）计算，以及它们如何影响载流子的捕获和复合效率。针对光电器件，我们将深入探讨光吸收系数与带隙重整化（Band Gap Renormalization），并介绍外延生长中应变对能带结构的影响（如量子阱中的量子限制效应）。 第六章：电荷转移与界面物理 材料的功能性往往体现在界面。本章重点研究肖特基势垒（Schottky Barrier）的形成机理，讨论肖特基-莫特法则（Schottky-Mott Rule）的局限性，并引入电子势的跨界面衰减。对于异质结，我们将分析能带失配（Band Misalignment）导致的界面态（Interface States）及其对电荷分离和传输的影响，特别是在太阳能电池和催化剂中的应用。 --- 第三部分：热力学驱动与相变动力学——材料的演化之路 理解材料如何形成、如何随时间演变是材料科学的另一核心挑战。本部分侧重于热力学驱动的相变过程及动力学控制。 第七章：扩散理论的现代视角 我们从菲克定律出发，深化到原子跳跃模型（Jump Diffusion Model）和非平衡态扩散。重点讨论扩散激活能（Activation Energy for Diffusion）的温度依赖性及其与晶格振动（声子）的耦合。在复杂体系中，如固态电解质，本章会阐述离子迁移率的测量方法，以及如何通过局部结构畸变来解释异常快速的离子传输现象。 第八章：相图解析与热力学稳定性 本章系统介绍相图的构建原理，包括吉布斯相律在多组分多相体系中的应用。详细分析亚稳态（Metastability）的形成，特别是共晶（Eutectic）和包晶（Peritectic）反应的动力学控制。对于合金设计，我们将介绍潘斯（Panseri）模型和 CALPHAD（计算相图）方法，用以预测复杂多元素体系在不同温度和压力下的平衡相组成。 第九章：固态反应与微观结构演化 本章关注材料合成过程中的形核与长大理论（Nucleation and Growth Theory），特别是詹森-开恩模型（Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov, JMAK）在分析非等温相变动力学中的应用。讨论烧结过程（Sintering）中的表面能驱动收缩机制，包括晶界扩散和晶界滑动在致密化过程中的相对贡献。最后，探讨热滞后效应（Thermal Hysteresis）在形状记忆合金和相变储能材料中的重要性。 --- 第四部分：先进表征技术与数据驱动方法 本部分将视野扩展到尖端实验技术和新兴的计算工具，强调理论与实验的紧密结合。 第十章：光谱学表征的定量分析 本章侧重于拉曼光谱（Raman Spectroscopy）和红外吸收光谱（FTIR）在高阶材料分析中的应用。重点讨论声子模式（Phonon Modes）与材料中晶格振动、晶格应变和铁电极化的关系。对于电子结构表征，我们将深入分析X射线光电子能谱（XPS）中的化学位移和俄歇参数（Auger Parameter）如何精确揭示元素价态和化学环境。 第十一章：动态过程的实时监测 现代材料研究要求对动态过程进行实时观察。本章介绍原位（In-Situ）和4D扫描透射电镜（STEM）技术，如何用于实时追踪纳米粒子催化剂的表面重构或电池电极材料在充放电循环中的体积变化。特别关注飞秒激光诱导的超快电子动力学研究方法及其在探究电子-声子耦合机制中的作用。 第十二章：机器学习与材料信息学 本章引领读者进入材料科学的前沿交叉领域。讨论如何构建高质量的材料数据库，以及如何利用高斯过程回归（Gaussian Process Regression）和图神经网络（Graph Neural Networks, GNNs）来预测未合成材料的结构稳定性、催化活性或机械性能。重点阐述描述符（Descriptors）的设计原理，如MATGEN和MBTR，它们是如何将复杂的原子环境映射到可供机器学习模型学习的特征向量的。 --- 本书特色： 理论深度与计算工具结合： 每章均包含基于Python或Julia的算例演示，引导读者亲手运行简化的DFT计算或分子动力学模拟的后处理脚本。 前沿聚焦： 重点覆盖了拓扑材料的边缘态、二维材料的范德华异质结、高熵合金的无序结构等热点研究方向。 问题导向： 章节末尾设有“开放性研究挑战”板块，鼓励读者将所学知识应用于解决当前材料科学领域尚未解决的复杂问题。 本书适合对象： 掌握普通化学与物理基础，希望深入理解现代功能材料科学理论框架和先进研究方法的理工科学生及科研人员。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢这本书的实验设计部分，它给我一种非常扎实的动手操作感。不同于一些仅仅列出步骤的实验指导，这本书在每个实验的开始都详细阐述了实验的目的、原理以及预期达到的效果。它会提前给出很多关于实验安全注意事项的提醒，让我能在一个安全可控的环境下进行操作。更重要的是，它还指导了我如何思考实验过程中可能出现的各种异常情况，并且提供了相应的排查思路。比如，在进行“酯化反应条件的优化”实验时，书中不仅要求我测量反应产物的含量，还引导我去分析温度、催化剂用量等因素对反应速率和产率的影响，并鼓励我尝试记录不同条件下的实验现象，比如颜色变化、沉淀生成等。这种引导性的提问，让我不再是机械地执行指令，而是学会了主动观察、思考和分析。在实验结束后，书中还会提供一些讨论题，促使我去总结实验经验，反思实验过程中遇到的问题，并思考如何改进实验方案。这种循序渐进的引导，让我在一次次的实践中，不仅掌握了基本的实验技能，更重要的是培养了科学的探究精神和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的附录部分堪称一份宝贵的参考资料集，为我的学习提供了极大的便利。我经常翻阅其中的“常用化学试剂性质及安全处理指南”，它详细列举了各种常用试剂的物理化学性质、毒性、以及在储存和使用过程中的注意事项。这对于我在实验操作中确保安全至关重要，让我能够更从容地应对各种试剂。另外，“常见物质熔沸点及溶解度对照表”也帮了我大忙，在进行一些计算或者分析反应产物时，这个表格能让我快速查找到所需数据，省去了很多查找其他参考书的时间。最让我感到惊喜的是，附录中还包含了一些“经典实验改进案例”，这些案例通常是针对一些教材中常见的实验，提出了更高效、更安全的改进方案，并附有详细的实验步骤和原理说明。这让我明白，即使是基础实验，也存在着不断优化的空间，也让我对“精益求精”的科学精神有了更深的体会。总而言之，这份附录内容翔实，分类清晰，实用性极强，为我的学习和实验提供了强大的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的绪论部分写得非常引人入胜，它成功地勾起了我对化学世界的好奇心。作者并没有一开始就陷入枯燥的公式和理论，而是通过生动有趣的语言，描绘了化学在人类文明发展中的重要作用，以及它如何渗透到我们生活的方方面面。我尤其喜欢作者在第一章中关于“原子世界的奥秘”的描述，它用一种诗意的语言，将抽象的原子概念具象化，让我仿佛能看到电子在原子核周围跳跃，体会到物质最基本的构成单位所蕴含的无穷魅力。他还穿插了一些历史故事，比如门捷列夫发现元素周期表的过程，这让我对化学的发展历程有了更直观的了解，也感受到了科学家们探索未知世界的艰辛与智慧。这种开篇的方式，一下子就拉近了我与化学的距离，让我觉得这门学科并不遥远，而是充满着探索的乐趣和无限的可能性。它让我开始思考，我所接触到的每一样东西，都离不开化学的支撑，这门学科的力量是如此伟大而又无处不在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例分析部分真是太精彩了！每一章都配有非常贴近实际工业生产的案例，不像有些教材那样，讲完原理就戛然而止。作者在案例的选取上花了很多心思，从化工原料的生产到精细化学品的合成，覆盖面很广。最让我印象深刻的是关于“连续化生产工艺优化”的案例，书中不仅详细介绍了某化工厂如何通过改进反应器设计和控制参数，将收率提高了15%，还深入分析了优化过程中遇到的技术难题以及最终的解决方案。这让我不再是死记硬背那些抽象的反应方程式和操作流程，而是能真正理解化学原理是如何在实际生产中发挥作用的，以及工程师们是如何运用化学知识解决实际问题的。而且，每个案例的分析都条理清晰，图文并茂，对于我这种视觉型学习者来说，简直是福音。我甚至可以想象自己未来进入实验室或工厂，能够运用书中的知识去解决类似的问题。这种理论联系实际的学习方式，极大地提升了我学习的兴趣和动力，也让我对化学这门学科有了更深层次的理解和认识。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的习题设计真是太有挑战性了，而且非常全面。每一章的习题不仅涵盖了课本上的基本概念和公式应用，还包含了大量需要深入思考和综合分析的难题。我最喜欢的是那些“开放式”的题目，它们没有标准答案，而是鼓励我们根据所学的知识，提出自己的观点和解决方案。比如，有一道题目要求我们设计一个简易的家庭水净化装置，并解释其中涉及的化学原理。这样的题目，让我有机会将课本上的知识与实际生活联系起来，发挥我的创造力。此外，书中还提供了很多“情景模拟”类的习题，让我们在假想的实验场景中，去诊断问题、分析原因，并提出改进措施。这些习题的难度梯度设计得很好，从易到难，循序渐进，既能巩固基础，又能不断挑战自己的思维极限。完成这些习题的过程，虽然有时会感到压力，但每一次的攻克，都让我对化学知识的掌握更加牢固，也极大地提升了我解决复杂化学问题的信心。

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