基础化学实验技术(赵晓波)

近年来，随着我国科技和经济发展方式的转变，社会对高校人才培养提出了新的更高的要求。高分子材料工业发展较快，新工艺、新材料、新设备、新仪器、新测试方法不断出现，同时国家、行业实验标准也在不断更新。这些都激发了我们一线教师的深层思考：基础化学实验课程的教学内容和教学方式如何更好地与高校办学理念和人才培养目标相一致？基础化学实验教学如何在培养创新人才的过程中发挥其应有的基础性和关键性作用？

基于这些思考和高分子工程技术专业要求，本书在编写过程中，首先突出了高职教育的职业性、实践性、创新性和学生主体性的特点，即职业特色，教材内容的选择从职业岗位出发，突破了以学科为中心的传统体系。另外，本书将有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学的大部分实验的基本内容构筑成一个以技能训练为中心的新体系，突出了以学生职业技能训练为中心的职业素质培养，着力培养学生解决问题的能力。

本书在实验内容的选择上，以高分子工程技术专业群所需为主编制，全书共7章，主要内容有化学实验室基本知识、化学实验基本操作技术、化学实验基本测量技术、混合物的分离与提纯技术、物质的制备技术、高聚物的合成实验技术和高聚物材料分析技术，删繁就简、由易到难、循序渐进，增添了一些新的实验内容，特别重视强调基本操作、基本技能及方法的训练，并选择经典实验实现基本技能的训练。本课程与传统的实验教学不同，对教师、仪器设备及实验室的安排需重新设置与布局，以任务驱动、项目设计引领教学，以技术技能训练为核心进行教学安排和运作。

本书由徐州工业职业技术学院赵晓波主编、刘琼琼副主编，徐州徐轮橡胶有限公司中试所朱令、徐州工业职业技术学院靳玲参编，徐州工业职业技术学院柳峰主审。其中，第1章由赵晓波和靳玲共同编写，第2章、第4章、第5章由赵晓波编写，第3章由赵晓波和朱令共同编写，第6章由刘琼琼编写，第7章由刘琼琼和朱令共同编写，全书由赵晓波统稿。

由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正！

编者

2018年8月

本书依据高分子材料工程技术专业课程标准要求编写，全书共七个部分，主要内容有化学实验室基本知识；化学实验基本操作技术；物质的基本测定技术；混合物的分离提纯技术；物质的制备技术；高聚物合成技术；物质的定量分析技术等内容。

本书紧密联系学校及相关单位的岗位需求删繁就简，以必需够用为原则，避免不必要的重复，由易到难，循序渐进，涵盖基本操作、制备实验、滴定分析、常数测定、高聚物合成及测试等内容。充分考虑企业一线岗位群技术人员与操作人员对本课程知识、技能的实际需要，尽可能采用典型性、显效性，与相关的岗位衔接。教材内容丰富，有文字、图表、思考题，实验报告实例等，方便任课老师的教学和学生的学习。

本书可作为职业技术院校高分子工程技术专业、化工类专业化学基本操作综合实训教材，也可供材料、食品、环保、冶金、轻纺类专业选用。

第1章化学实验室基本知识001

1.1化学实验技术的任务、目的和学习方法001

1.1.1化学实验技术的任务、目的001

1.1.2化学实验技术的学习方法001

1.2化学实验室常识002

1.2.1实验室规则002

1.2.2实验室的安全和环保常识003

1.2.3化学试剂的一般知识010

1.2.4化学实验用水013

1.2.5试纸015

1.2.6常用压缩气体钢瓶016

实验1-1参观和练习017

第2章化学实验基本操作技术019

2.1化学实验常用器皿的洗涤和干燥019

2.1.1化学实验常用仪器020

2.1.2常用仪器分类028

2.1.3常用玻璃仪器的洗涤029

2.1.4玻璃仪器的干燥031

2.1.5电热恒温干燥箱的使用032

2.1.6使用玻璃仪器的一些操作经验033

2.1.7仪器的连接与安装035

实验2-1常用玻璃仪器的领用和洗涤036

2.2化学试剂的取用037

2.2.1固体试剂的取用037

2.2.2液体试剂的取用038

2.3托盘天平（台秤）的使用039

2.3.1托盘天平039

2.3.2托盘天平的使用方法040

2.4加热和冷却041

2.4.1热源041

2.4.2实验室常见热源的温度045

2.4.3加热方法046

2.4.4冷却方法048

2.5干燥与干燥剂049

2.5.1干燥剂049

2.5.2气体、固体、液体的干燥050

2.6溶解与搅拌技术051

2.6.1固体的溶解051

2.6.2溶剂的选择052

2.6.3搅拌器的种类和使用052

2.7密度计的使用054

2.7.1通用密度计的使用054

2.7.2浓硫酸和浓盐酸密度的测定055

实验2-2溶液的配制055

2.8蒸发和结晶057

2.8.1溶液的蒸发057

2.8.2结晶057

2.9沉淀与过滤059

2.9.1沉淀059

2.9.2过滤与过滤方法059

实验2-3粗食盐的提纯065

2.10温度的测量与控制067

2.10.1测温计(温度计)067

2.10.2温度的控制071

2.10.3温度计使用注意事项073

2.11压力的测量074

2.11.1气压计074

2.11.2U形压力计075

2.11.3气体钢瓶与减压阀076

2.12目视比色法简介078

实验2-4粗硫酸铜的提纯079

第3章化学实验基本测量技术081

3.1密度的测定081

3.1.1密度计法081

3.1.2密度瓶法082

实验3-1乙醇相对密度的测定083

3.2沸点的测定084

3.2.1测定原理084

3.2.2测定装置085

实验3-2液体沸点的测定086

3.3熔点的测定087

3.3.1熔点测定的原理087

3.3.2熔点测定装置088

3.3.3温度计的校正089

实验3-3固体熔点的测定091

实验3-4初熔点的测定（熔点仪法）093

3.4折射率的测定094

3.4.1折射率的测定原理094

3.4.2折射率的测定方法094

实验3-5丙酮和1,2-二氯乙烷的折射率的测定095

第4章混合物的分离与提纯技术098

4.1重结晶法098

4.1.1重结晶法的原理098

4.1.2溶剂的选择098

实验4-1乙酰苯胺的重结晶100

4.2蒸馏和分馏101

4.2.1普通蒸馏101

4.2.2简单分馏103

4.2.3水蒸气蒸馏105

4.2.4减压蒸馏107

实验4-2乙醇和水混合物的分馏110

实验4-3八角茴香的水蒸气蒸馏111

实验4-4乙二醇的减压蒸馏112

4.3萃取法113

4.3.1萃取的原理113

4.3.2溶剂的选择113

4.3.3液体物质的萃取114

4.3.4固体物质的萃取115

4.3.5分液漏斗的使用116

实验4-5从植物中提取天然色素117

4.4升华119

4.4.1常压升华119

4.4.2减压升华120

实验4-6从茶叶中提取咖啡因120

第5章物质的制备技术122

5.1物质制备的一般步骤和方法122

5.1.1制备路线的选择122

5.1.2反应装置的选择123

5.1.3选用精制的方法123

5.2制备实验的准备与实施123

5.2.1制定实验计划123

5.2.2准备仪器和试剂124

5.2.3进行物质的制备124

5.3产率124

5.3.1影响产率的因素124

5.3.2提高产率的措施125

5.3.3产率的计算125

5.4气体物质的制备126

5.4.1气体发生装置126

5.4.2气体的净化与收集127

实验5-1氢气、氯化氢和乙烯气体的制备129

5.5液体和固体物质的制备131

5.5.1回流装置131

5.5.2回流操作要点135

5.5.3粗产物的精制136

实验5-2乙酸乙酯的制备137

实验5-3溴乙烷的制备138

实验5-4乙酰苯胺的制备140

实验5-5阿司匹林的制备141

实验5-6甲基橙的制备143

实验5-7肉桂酸的制备145

实验5-8肥皂的制备（手工皂DIY）146

实验5-9乙醇的制备147

实验5-10乙醚的制备148

实验5-111-溴丁烷的制备150

第6章高聚物的合成实验技术153

6.1聚合机理简介153

6.2聚合方法简介154

实验6-1甲基丙烯酸甲酯的精制154

实验6-2引发剂的精制156

实验6-3甲基丙烯酸甲酯本体聚合——有机玻璃的制造158

实验6-4聚甲基丙烯酸甲酯的性能测试160

实验6-5聚苯乙烯的合成（苯乙烯的本体聚合实验）161

实验6-6苯乙烯悬浮聚合163

实验6-7苯乙烯乳液聚合164

实验6-8酚醛树脂的制备166

第7章高聚物材料分析技术167

7.1概述167

7.1.1定量分析的过程和方法167

7.1.2定量分析结果的表示169

7.1.3定量分析的误差问题170

7.2电子天平的使用172

7.2.1基本结构及称量原理172

7.2.2电子天平的性能特点173

7.2.3电子天平的使用方法173

7.2.4电子天平的称量方法174

7.2.5电子天平的使用注意事项175

实验7-1减量法称量练习175

7.3滴定分析仪器的使用176

7.3.1滴定管176

7.3.2容量瓶180

7.3.3移液管和吸量管181

实验7-2滴定分析仪器基本操作183

实验7-3滴定终点练习185

7.4酸碱滴定法187

实验7-4氢氧化钠标准滴定溶液的配制与标定187

实验7-5防焦剂水杨酸纯度的测定189

实验7-6盐酸标准滴定溶液的配制与标定190

实验7-7酸碱滴定法测定混合碱各组分含量及总碱度（双指示剂法）192

实验7-8食用碱总碱度的测定194

实验7-9食醋总酸度的测定195

7.5配位滴定法196

实验7-10EDTA标准滴定溶液的配制和标定197

实验7-11EDTA滴定法测定填料碳酸钙的纯度199

实验7-12EDTA滴定法测定水的硬度200

7.6氧化还原滴定法201

实验7-13硫代硫酸钠标准滴定溶液的配制和标定201

实验7-14天然橡胶不饱和度的测定203

实验7-15高锰酸钾标准滴定溶液的配制和标定204

实验7-16过氧化氢含量的测定206

7.7分光光度法207

实验7-17分光光度法测定微量铁207

实验7-18水分测定（卡尔费休水分仪法）210

附录211

附录1元素的原子量211

附录2常见化合物的分子量214

附录3国际单位制（SI）217

附录4我国选定的非国际单位制单位218

附录5常见弱酸和弱碱的解离平衡常数218

附录6常见难溶及微溶电解质的溶度积常数219

附录7常见配离子的稳定常数（298K）220

附录8常用酸碱的浓度221

附录9标准电极电势（位）（298K）221

附录10水在不同温度下的饱和蒸气压223

附录11水在不同温度下的黏度223

附录12水在不同温度下的折射率223

附录13常用加热介质224

附录14常用冷却剂的配方224

附录15常用的干燥剂224

附录16常见单体的物理性质225

附录17常用引发剂的主要数据226

参考文献228

本书依据高分子材料工程技术专业课程标准要求编写，全书共七个部分，主要内容有化学实验室基本知识；化学实验基本操作技术；物质的基本测定技术；混合物的分离提纯技术；物质的制备技术；高聚物合成技术；物质的定量分析技术等内容。

本书紧密联系学校及相关单位的岗位需求删繁就简，以必需够用为原则，避免不必要的重复，由易到难，循序渐进，涵盖基本操作、制备实验、滴定分析、常数测定、高聚物合成及测试等内容。充分考虑企业一线岗位群技术人员与操作人员对本课程知识、技能的实际需要，尽可能采用典型性、显效性，与相关的岗位衔接。教材内容丰富，有文字、图表、思考题，实验报告实例等，方便任课老师的教学和学生的学习。

本书可作为职业技术院校高分子工程技术专业、化工类专业化学基本操作综合实训教材，也可供材料、食品、环保、冶金、轻纺类专业选用。