本書內(nèi)容主要包括分析化學實驗基礎(chǔ)知識和基本操作。全書共六章:分析化學實驗基礎(chǔ)知識、化學分析實驗、儀器分析實驗、水質(zhì)分析實驗、綜合實訓實驗和創(chuàng)新設(shè)計實驗。本書作為河南省本科高校新工科新形態(tài)教材和南陽師范學院校本教材立項項目,將實踐與理論結(jié)合,突出教材的應(yīng)用性,注重實驗的代表性和實用性,通過實驗的學習和操作可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、良好的實踐能力和創(chuàng)新能力。本書可作為教材供高等學校的化學、化工、制藥、材料、環(huán)境、水質(zhì)、食品等專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的師生使用,也可以供化學實驗室的工作人員參考。
分析化學是人們獲得物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息的科學,是化學學科的一個重要分支。通過分析化學實驗的教學和實踐,對學生進行分析實驗技能的嚴格訓練,加深對分析化學及相關(guān)專業(yè)課程基本理論的理解,培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力。
《分析化學實驗指導》根據(jù)當前的教學要求,結(jié)合課程組多年的教學實踐,并借鑒兄弟院;瘜W實驗教學改革的經(jīng)驗,涵蓋化學分析實驗和儀器分析實驗這兩大基礎(chǔ)實驗內(nèi)容,以培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力為出發(fā)點,立足于南水北調(diào)中線水源地環(huán)境保護的地域特色,加入水質(zhì)分析實驗、綜合實訓實驗和創(chuàng)新設(shè)計實驗,著力于提升學生知識遷移能力和創(chuàng)新能力,形成教-學-研-踐-創(chuàng)一體的實驗能力培養(yǎng)體系。
(1)教 教理論教方法。教材的第一章為分析化學實驗基礎(chǔ)知識,主要介紹分析化學實驗的基本要求、基本操作、注意事項等基礎(chǔ)知識。該部分著重培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和實事求是的工作精神。
(2)學 學操作學技巧。教材的第二章和第三章分別為化學分析實驗和儀器分析實驗,該部分內(nèi)容屬于驗證性實驗,與理論課程同步進行。該部分著重培養(yǎng)學生的動手操作能力以及團隊合作能力。
(3)研 研數(shù)據(jù)研結(jié)論。在第二章和第三章的每個實驗后設(shè)計數(shù)據(jù)處理表格和相對應(yīng)的思考題,學生不再僅僅機械地重復實驗操作,而是在實驗過程中,學會邊做邊思、學研結(jié)合。該部分著重培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題及解決問題的能力。
(4)踐 踐實際踐應(yīng)用。教材的第四章和第五章為水質(zhì)分析實驗和綜合實訓實驗,包含水質(zhì)的分析、監(jiān)測、處理以及生活中日常用品的檢驗等內(nèi)容。該部分與本地區(qū)域特色和企業(yè)實際相結(jié)合,著重培養(yǎng)學生實際應(yīng)用能力,同時增強學生專業(yè)責任感和使命感。
(5)創(chuàng) 創(chuàng)思維創(chuàng)設(shè)計。本教材的第六章為創(chuàng)新設(shè)計實驗,屬于開放設(shè)計類實驗,設(shè)置不同類型、不同知識結(jié)構(gòu)的實驗課題。在課外科技實踐中,以學生創(chuàng)新為主,老師引導為輔。該部分著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。
本教材是在多年教學改革中形成的,是南陽師范學院化學與制藥工程學院分析化學課程組全體教師長期教學經(jīng)驗的積累,并在歷屆教學實踐中逐步完善。本書由楊妍、張葉臻和李鑫主編。南陽師范學院的包磊、師書魁、熊燕、孟召輝、邢小靜、丁呈華、張廉奉、陳新峰,南京信息工程大學的郭永明和河南省安泰檢測科技有限公司的楊成敏、姚楠、張君為本書的編寫提供了寶貴的意見和幫助。全書由楊妍統(tǒng)稿并定稿。
本教材在編寫過程中,得到以下項目的資助:2023年河南省本科高校新工科新形態(tài)教材項目(教高辦〔2023〕395號)、2023年南陽師范學院校本教材、2023年第二批國家級一流本科課程分析化學(證書編號:2023241177)、河南省高等教育教學改革研究與實踐項目(2024SJGLX0426,2024SJGLX0027,2021SJGLX486)和2024年河南省師范教育質(zhì)量提升行動計劃示范性項目(卓越中學化學教師培養(yǎng)的探索與實踐),在此深表感謝。本教材在編寫的過程中引用了一些文獻,謹向作者表示誠摯的感謝。
限于編者水平有限,疏漏和不妥之處在所難免,誠懇希望廣大讀者批評指正。
編者
2025年03月
第一章 分析化學實驗基礎(chǔ)知識 1
第一節(jié) 分析化學實驗的基本要求 1
第二節(jié) 分析化學實驗的基礎(chǔ)知識 3
第三節(jié) 分析化學實驗的基本操作 7
第四節(jié) 常用分析儀器的使用方法 18
第二章 化學分析實驗 32
實驗1 分析天平的稱量練習 32
實驗2 滴定分析操作練習 35
實驗3 氫氧化鈉標準溶液的配制和標定 38
實驗4 氮肥中氮含量的測定(甲醛法) 40
實驗5 鹽酸標準溶液的配制和標定 42
實驗6 雙指示劑法測定混合堿的組成和含量 44
實驗7 EDTA標準溶液的配制和標定 47
實驗8 自來水總硬度的測定 50
實驗9 鉛、鉍混合液中Pb2 、Bi3 的連續(xù)滴定 53
實驗10 高錳酸鉀標準溶液的配制和標定 56
實驗11 雙氧水中過氧化氫含量的測定 59
實驗12 鐵礦石中全鐵含量的測定 61
實驗13 硫代硫酸鈉標準溶液的配制和標定 64
實驗14 銅鹽中銅含量的測定 67
實驗15 HCl-NH4Cl混合液中各組分含量測定 70
實驗16 胃舒平藥片中鋁和鎂含量的測定 73
實驗17 維生素C藥片中抗壞血酸含量測定 77
實驗18 鋇鹽中鋇含量的測定 80
第三章 儀器分析實驗 83
實驗1 鄰二氮菲分光光度法測定鐵 83
實驗2 分光光度法測定混合物中的鉻、錳含量 87
實驗3 紫外光譜法測定水楊酸的含量 89
實驗4 紫外-可見分光光度法測定苯酚的含量 92
實驗5 紅外光譜測定有機化合物的結(jié)構(gòu) 94
實驗6 紅外光譜法對果糖和葡萄糖的定性分析 96
實驗7 分子熒光法測定奎寧的含量 98
實驗8 分子熒光法測定維生素B2含量 100
實驗9 火焰原子吸收光譜法靈敏度和自來水中鎂的測定 102
實驗10 石墨爐原子吸收法光譜法靈敏度和自來水中銅含量的測定 105
實驗11 玻璃電極響應(yīng)斜率和溶液pH的測定 107
實驗12 自來水中含氟量的測定標準曲線法和標準加入法 110
實驗13 循環(huán)伏安法判斷電極過程 112
實驗14 陽極溶出伏安法測定水中微量的鉻和鎘 116
實驗15 氣相色譜法測定混合物中乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯的含量 118
實驗16 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定菜籽油的脂肪酸成分 120
實驗17 高效液相色譜法測定飲料中的咖啡因 122
實驗18 高效液相色譜法分離芳香烴 125
第四章 水質(zhì)分析實驗 127
實驗1 水中硫酸鹽的測定 127
實驗2 水中礦化度的測定 129
實驗3 水中多種金屬元素的測定 131
實驗4 水中鉻含量的測定 133
實驗5 水中總硒的測定 135
實驗6 水中氨氮的測定 138
實驗7 水中多氯聯(lián)苯的測定 141
實驗8 水中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的測定 144
第五章 綜合實訓實驗 147
實驗1 食用純堿質(zhì)量分析 147
實驗2 水中硫酸鹽和氯化物含量的測定 150
實驗3 硅酸鹽水泥中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO含量的測定 153
實驗4 蔬菜和水果中苯并咪唑類農(nóng)藥殘留量的測定 159
實驗5 食用植物油脂品質(zhì)檢驗 161
實驗6 肉的新鮮度檢驗 167
實驗7 洗衣粉中螯合劑和活性氧含量的測定 174
實驗8 鋁合金中鋁、鋅和鎂含量的測定 178
第六章 創(chuàng)新設(shè)計實驗 183
實驗1 水中可溶性硅酸的測定 183
實驗2 水中化學需氧量的測定重鉻酸鉀法 184
實驗3 食品中蛋白質(zhì)含量的測定 186
實驗4 食品中抗壞血酸含量的測定 188
實驗5 食品中防腐添加劑苯甲酸的測定 189
實驗6 土壤中二氧化硅含量的測定 190
實驗7 工業(yè)用尿素中鐵含量的測定 192
實驗8 鋼中鉻和錳含量的同時測定 193
實驗9 葡萄糖中一般雜質(zhì)的檢查 195
實驗10 維生素AD膠丸中維生素A的質(zhì)量分析 198
實驗11 氯霉素眼藥水的質(zhì)量分析 200
實驗12 六味地黃丸的質(zhì)量分析 202
附錄 204
參考文獻 208