第1章 緒論 1
1.1 化學(xué)實驗教學(xué)的作用 1
1.2 實驗教學(xué)中學(xué)生的中心地位和教師的主導(dǎo)作用 2
1.2.1 實驗的預(yù)習與設(shè)計 2
1.2.2 實驗記錄和報告 2
1.2.3 教師的主導(dǎo)作用 3
1.3 實驗室管理 4
1.3.1 實驗室規(guī)則 4
1.3.2 實驗室安全操作守則 4
1.3.3 化學(xué)灼燒、燙傷、扎傷的預(yù)防 5
1.3.4 電器設(shè)備的安全使用 5
1.3.5 防火與滅火 6
1.4 化學(xué)試劑基本常識及其安全保管 7
1.4.1 化學(xué)試劑的分類 7
1.4.2 化學(xué)試劑的安全保管 8
1.5 實驗室中的綠色化學(xué) 8
1.6 實驗室三廢處理的一般方法 10
1.6.1 廢氣的處理方法 10
1.6.2 常見廢液的處理 10
1.6.3 固體廢棄物的處理 13

第2章 基本操作技術(shù) 14
2.1 玻璃儀器 14
2.1.1 常用玻璃儀器簡介 14
2.1.2 玻璃加工技術(shù) 24
2.1.3 玻璃儀器的洗滌和干燥 28
2.2 加熱技術(shù) 31
2.2.1 實驗室加熱設(shè)備 31
2.2.2 加熱技術(shù) 35
2.3 冷卻技術(shù) 37
2.4 試劑的取用與處理 38
2.4.1 固體試劑 38
2.4.2 液體試劑的取用 39
2.4.3 氣體試劑使用 45
2.4.4 溶液的配制 48
2.5 分離與提純技術(shù) 53
2.5.1 干燥 53
2.5.2 固液分離 57
2.5.3 提取 62
2.5.4 蒸餾 65
2.5.5 簡單分餾 66
2.5.6 色譜法 67
2.5.7 離子交換色譜法 72
2.5.8 結(jié)晶與重結(jié)晶 74
2.5.9 升華 76
2.6 分析試樣的預(yù)處理 76
2.6.1 試樣的制備 76
2.6.2 試樣的分解 77
2.6.3 待測組分的分離 78
2.7 滴定分析技術(shù) 78
2.7.1 容量瓶、移液管、移液槍 79
2.7.2 滴定管 79
2.7.3 滴定操作 81
2.8 重量分析技術(shù) 82
2.8.1 試樣的分解 82
2.8.2 沉淀的進行 82
2.8.3 沉淀的過濾 83
2.8.4 沉淀的烘干和灼燒 85
2.9 常用試紙的使用 86
2.9.1 試紙的種類 86
2.9.2 試紙的使用方法 87

第3章 測量與控制技術(shù) 88
3.1 溫度的測量與控制 88
3.1.1 溫標 88
3.1.2 水銀-玻璃溫度計 89
3.1.3 貝克曼溫度計 90
3.1.4 熱電偶溫度計 91
3.1.5 鉑電阻溫度計 92
3.1.6 熱敏電阻溫度計 92
3.1.7 恒溫槽 92
3.2 氣體壓力的測量 94
3.2.1 福廷式(Fortin)氣壓計 94
3.2.2 U形壓力計 95
3.2.3 彈簧壓力計 95
3.3 真空技術(shù) 96
3.3.1 真空的獲得 96
3.3.2 真空的測量 97
3.3.3 真空系統(tǒng)的檢漏 99
3.4 真空系統(tǒng)的安全操作 99

第4章 實驗數(shù)據(jù)的處理與結(jié)果評價 101
4.1 誤差理論 101
4.1.1 誤差 101
4.1.2 準確度與誤差 101
4.1.3 精密度與偏差 102
4.1.4 誤差傳遞 103
4.1.5 提高實驗結(jié)果準確度的方法 104
4.2 數(shù)據(jù)處理 105
4.2.1 有效數(shù)字及計算 105
4.2.2 記錄及計算分析結(jié)果的基本原則 106
4.2.3 可疑值的取舍 106
4.2.4 常用儀器估計精度 107
4.2.5 顯著性試驗 108
4.2.6 實驗結(jié)果的正確表示 110
4.3 Excel在化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 113
4.3.1 用Excel制工作表 113
4.3.2 Excel編輯表 115
4.3.3 Excel中的公式和函數(shù) 117
4.3.4 Excel的圖表 117
4.3.5 實驗數(shù)據(jù)處理應(yīng)用實例 118
4.4 Origin在化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 121
4.4.1 Origin主要功能 121
4.4.2 Origin的安裝 121
4.4.3 數(shù)據(jù)輸入 122
4.4.4 圖形生成 123
4.4.5 坐標軸的標注 124
4.4.6 線條及實驗點圖標的修改 125
4.4.7 數(shù)據(jù)的擬合 125
4.4.8 其他功能 126

第5章 常見儀器的使用 128
5.1 分析天平 128
5.1.1 雙盤電光分析天平 128
5.1.2 電子天平 130
5.1.3 固體樣品的稱量方法 132
5.1.4 液體樣品的稱量方法 133
5.2 酸度計 133
5.2.1 工作原理 133
5.2.2 使用和操作方法 134
5.3 DDS-11A型電導(dǎo)率儀 136
5.3.1 工作原理 136
5.3.2 儀器使用 136
5.4 電化學(xué)分析儀/工作站 138
5.4.1 基本原理 138
5.4.2 CHI660B電化學(xué)分析儀/工作站的使用 139
5.5 電位差計 139
5.5.1 工作原理 139
5.5.2 UJ-25型直流電位差計 140
5.5.3 借助分壓箱測量高于電位差計上限電壓的方法 141
5.5.4 標準電池 141
5.6 庫侖滴定儀 142
5.6.1 庫侖滴定原理 142
5.6.2 庫侖滴定終點指示方法 143
5.6.3 庫侖滴定裝置 143
5.6.4 庫侖儀使用方法 143
5.6.5 庫侖儀使用中的注意事項 144
5.7 極譜儀 144
5.7.1 極譜分析原理 144
5.7.2 極譜分析裝置 145
5.7.3 極譜儀的使用方法及注意事項 145
5.8 電位滴定儀 145
5.8.1 電位滴定的原理 145
5.8.2 電位滴定儀器裝置 146
5.8.3 自動電位滴定儀的使用 146
5.9 毛細管電泳儀 147
5.9.1 基本原理 147
5.9.2 P/ACE MDQ型毛細管電泳儀的使用 147
5.9.3 注意事項 148
5.10 介電常數(shù)測試儀 149
5.10.1 基本原理 149
5.10.2 使用方法 149
5.11 阿貝折光儀 150
5.11.1 基本原理 150
5.11.2 使用方法 150
5.12 旋光儀 151
5.12.1 基本原理 151
5.12.2 測定方法 152
5.12.3 影響旋光度的因素 153
5.13 紫外-可見分光光度計 153
5.13.1 基本原理 153
5.13.2 UV-2550型紫外-可見分光光度計的使用 154
5.14 傅里葉變換紅外光譜儀 155
5.14.1 基本原理 155
5.14.2 紅外樣品的制備 155
5.14.3 操作步驟 157
5.15 拉曼光譜儀 157
5.15.1 基本原理 157
5.15.2 拉曼光譜儀 158
5.15.3 拉曼光譜儀的使用 158
5.16 熒光光譜儀 159
5.16.1 基本原理 159
5.16.2 F4500型熒光光譜儀的使用 159
5.17 流動注射儀 160
5.17.1 基本原理 160
5.17.2 操作步驟 161
5.18 X射線粉末多晶衍射儀 161
5.18.1 工作原理 161
5.18.2 德國布魯克D8 ADVANCE衍射儀的主要部件及技術(shù)指標 162
5.18.3 樣品的準備 163
5.18.4 樣品的測量 163
5.18.5 物相的定性分析方法 164
5.18.6 數(shù)據(jù)處理 164
5.19 單晶X射線衍射儀 164
5.19.1 單晶X射線衍射基本原理 164
5.19.2 單晶X射線衍射儀裝置 165
5.19.3 單晶X射線衍射儀的使用 165
5.20 原子發(fā)射光譜 166
5.20.1 基本原理 166
5.20.2 儀器主要組成部分 166
5.20.3 儀器使用操作方法 167
5.21 原子吸收光譜 168
5.21.1 基本原理 168
5.21.2 儀器主要組成部分 168
5.21.3 儀器操作使用方法 171
5.22 原子熒光光譜儀 171
5.22.1 基本原理 171
5.22.2 儀器主要組成部分 171
5.22.3 儀器操作使用方法 172
5.23 氣相色譜法 172
5.23.1 氣相色譜法原理 172
5.23.2 氣相色譜儀組成 173
5.23.3 氣相色譜法特點 173
5.23.4 氣相色譜儀使用 173
5.23.5 注意事項 174
5.24 高效液相色譜法 174
5.24.1 高效液相色譜法原理 174
5.24.2 高效液相色譜儀組成 175
5.24.3 高效液相色譜儀使用 175
5.24.4 儀器保養(yǎng) 176
5.25 快速制備液相色譜儀 177
5.25.1 概述 177
5.25.2 Isolera快速制備色譜儀組成 177
5.25.3 Isolera快速制備色譜儀的操作 178
5.26 高分辨質(zhì)譜儀 179
5.26.1 質(zhì)譜儀原理 179
5.26.2 質(zhì)譜儀的主要組成部分 179
5.26.3 質(zhì)譜分析方法 180
5.26.4 maXis質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu) 181
5.26.5 maXis質(zhì)譜儀的工作模式 181
5.26.6 maXis質(zhì)譜儀操作使用方法 182
5.26.7 注意事項 183
5.27 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 184
5.27.1 概述 184
5.27.2 LCMS-2020組成 184
5.27.3 LCMS-2020操作步驟 185
5.28 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 191
5.28.1 概述 191
5.28.2 安捷倫氣-質(zhì)聯(lián)用(氣相色譜7890B-質(zhì)譜聯(lián)用儀5977A) 192
5.28.3 GC-MS操作步驟 192
5.29 凝膠色譜儀 197
5.29.1 分離機理 197
5.29.2 標定曲線 198
5.29.3 分子量及分子量分布 199
5.29.4 凝膠色譜儀的主要組成部分 200
5.29.5 凝膠色譜儀的使用操作 202
5.29.6 注意事項 202
5.30 離子色譜 203
5.30.1 基本原理 203
5.30.2 操作步驟 203
5.30.3 注意事項 203
5.31 古埃磁天平 204
5.31.1 基本原理 204
5.31.2 磁天平的使用 205
5.31.3 CT5型高斯計 205
5.32 核磁共振波譜儀 206
5.32.1 核磁共振原理 206
5.32.2 核磁共振波譜儀主要組成部分 207
5.32.3 核磁共振分析方法 209
5.32.4 儀器操作使用方法 211
5.32.5 注意事項 211
5.33 順磁共振波譜儀 212
5.33.1 順磁共振原理 212
5.33.2 順磁共振儀器 213
5.33.3 順磁共振參數(shù) 215
5.33.4 儀器操作使用方法 217
5.34 熒光倒置顯微鏡 217
5.34.1 基本原理 217
5.34.2 熒光倒置顯微鏡的使用 217
5.34.3 注意事項 219
5.35 偏光顯微鏡(DMLP) 219
5.35.1 基本原理 219
5.35.2 DMLP偏光顯微鏡的使用 220
5.35.3 注意事項 221
5.36 場發(fā)射掃描電子顯微鏡 222
5.36.1 掃描電子顯微鏡基本原理和結(jié)構(gòu) 222
5.36.2 掃描電子顯微鏡的應(yīng)用 223
5.36.3 掃描電子顯微鏡的使用和操作 223
5.37 透射電子顯微鏡 226
5.37.1 透射電子顯微鏡成像原理 226
5.37.2 透射電子顯微鏡特點 226
5.37.3 透射電子顯微鏡結(jié)構(gòu) 227
5.37.4 透射電子顯微鏡主要技術(shù)參數(shù) 228
5.37.5 透射電子顯微鏡主要表征手段和技術(shù) 228
5.37.6 透射電子顯微鏡的使用和操作 228
5.38 原子力顯微鏡 229
5.38.1 基本原理 229
5.38.2 工作模式 230
5.38.3 NS3A+型原子力顯微鏡的使用 230
5.38.4 注意事項 231
5.39 全自動氣體吸附儀 232
5.39.1 基本原理 232
5.39.2 等溫線類型 232
5.39.3 比表面積的測定與計算 233
5.39.4 孔徑分布的測定 236
5.39.5 操作過程 237
5.39.6 注意事項 237
5.40 高壓氣體吸附儀 238
5.40.1 基本原理 238
5.40.2 操作過程 239
5.40.3 注意事項 239
5.41 氧彈式量熱計 239
5.42 差示掃描量熱儀 240
5.42.1 差示掃描量熱法基本原理 240
5.42.2 DSC測試的基本操作 242
5.42.3 DSC儀使用注意事項 243
5.43 同步熱分析儀 244
5.43.1 同步熱分析技術(shù)簡介 244
5.43.2 TGA基本原理 244
5.43.3 樣品測試程序 246
5.44 表面張力測量儀 248
5.44.1 基本原理 248
5.44.2 DCAT11型表面張力儀的使用 249
5.45 元素分析儀 250
5.45.1 基本原理 250
5.45.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 250
5.45.3 CHN模式操作規(guī)程 251
5.45.4 注意事項 253
5.46 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES) 253
5.46.1 基本原理 253
5.46.2 儀器主要組成部分 254
5.46.3 儀器使用操作方法 255
5.46.4 儀器的靈敏度、檢出限和精密度 255
5.47 小角X射線散射儀(SAXS) 256
5.47.1 基本原理 256
5.47.2 儀器使用方法 257
5.47.3 注意事項 257
5.48 圓二色光譜儀 257
5.48.1 基本原理 257
5.48.2 儀器主要組成部分 259
5.48.3 儀器使用操作方法 259
5.49 X射線光電子能譜儀 260
5.49.1 基本原理 260
5.49.2 儀器主要組成部分 261
5.49.3 儀器操作使用方法 262
5.49.4 儀器主要應(yīng)用領(lǐng)域 263
5.50 激光熱導(dǎo)儀 264
5.50.1 基本原理 264
5.50.2 儀器使用操作方法 264
5.50.3 儀器樣品制備要求 265
5.51 Hotdisk熱導(dǎo)儀 265
5.51.1 基本原理 265
5.51.2 儀器主要組成部分 265
5.51.3 儀器主要操作方法 266
5.51.4 儀器使用優(yōu)缺點 266
5.52 熱成像儀 267
5.52.1 工作原理 267
5.52.2 儀器主要操作方法 267
5.52.3 儀器測試對象 267
5.52.4 儀器注意事項 268

附錄 269
附錄一 常見酸堿的密度與濃度 269
附錄二 弱電解質(zhì)的電離常數(shù)(25℃) 269
附錄三 難溶化合物的溶度積常數(shù)(25℃) 269
附錄四 一些常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)(25℃) 271

參考文獻 272