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出版者:7-122

作者:杨涛

出品人:

页数:114

译者:

出版时间:1970-1

价格:15.00元

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isbn号码:9787122010063

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基础化学原理探究与实践：从宏观到微观的实验之旅 本书籍聚焦于核心化学概念的实验验证与深入理解，旨在为初学者和进阶学习者构建一座坚实的理论与实践的桥梁。全书内容围绕无机化学、有机化学基础反应机理、物理化学核心定律的实验测定，以及分析化学的定性与定量技术展开，强调实验设计、数据处理与结果分析能力的培养。 --- 第一部分：基础无机化学——物质的构成与性质 本部分深入探讨元素周期律在实验中的体现，以及常见无机化合物的合成、表征与反应动力学。 第一章：溶液的性质与平衡测定 本章着重于溶液化学的基础实验操作。内容包括： 1. 溶解度与过饱和现象的观察： 详细介绍了如何精确测定不同温度下盐类（如硝酸钾、氯化钠）的溶解度曲线。实验过程强调温度控制的精确性，并探讨了影响溶解度的外部因素（如压力与杂质离子）。特别设置了关于溶液过饱和状态的制备与诱导结晶的对比实验，旨在直观展示热力学不稳定态到稳定态的转变过程。 2. 酸碱滴定原理的精密应用： 涵盖了强酸强碱、弱酸强碱以及多元酸碱的滴定实验。重点讲解了指示剂的选择依据（基于$ ext{p}K_a$值的匹配），以及电位法滴定的高精度操作。实验步骤详述了如何校准滴定管、准确配制标准溶液（一级标准品的使用规范），并对滴定终点的判断误差进行了系统分析。此外，本章还包含缓冲溶液的配制及其 $ ext{pH}$ 稳定性实验验证。 3. 沉淀反应与溶解度积常数 ($ ext{K}_{ ext{sp}}$) 的测定： 实验围绕特定离子对（如 $ ext{AgCl}$, $ ext{CaC}_2 ext{O}_4$）展开。内容不仅限于沉淀的生成，更深入到均相沉淀与混浊滴定的原理。通过光度法测定平衡时溶液中的离子浓度，以反推 $ ext{K}_{ ext{sp}}$ 值，并探讨温度对 $ ext{K}_{ ext{sp}}$ 的影响。 第二章：氧化还原反应与电化学基础 本章聚焦于电子转移过程在实验中的表现。 1. 常见氧化还原滴定（如高锰酸钾滴定法）： 详细描述了标准溶液的制备、标准化过程，以及在不同酸度条件下（硫酸、盐酸介质）的实验操作要点。实验设计包含对反应速率的观察，以及温度对氧化还原电位的影响。 2. 电化学电池的构建与电动势测量： 实验内容覆盖构建标准甘汞电极、对电极（如 $ ext{Zn}/ ext{Zn}^{2+}$, $ ext{Cu}/ ext{Cu}^{2+}$），并使用高精度直流电压表测量电池的电动势 ($ ext{E}_{ ext{cell}}$)。通过改变浓度（Nernst 方程的验证），学生将直接体验浓差对电极电位的影响，并计算标准电极电位。 3. 法拉第电解定律的验证： 通过精确控制电流和时间，对不同金属（如铜、银）在电解槽中的沉积量进行测量，从而验证法拉第定律，并测算电化学当量。 --- 第二部分：物理化学基础——能量、速率与结构 本部分将理论物理化学定律转化为可测量的实验参数，涉及能量变化、反应速率和分子间作用力。 第三章：热化学与能量的量度 本章致力于测量化学反应中的热效应，强调量热技术的准确性。 1. 溶解热与中和热的测定： 采用精密绝热量热计，详细介绍了实验仪器的校准（水当量测定）。实验内容包括盐类在水中的溶解热测定，以及强酸强碱完全中和反应的热效应测量。重点在于如何消除热量损失，并对实验数据进行系统校正。 2. 反应热的计算与盖斯定律的验证： 通过测定碳（石墨）或镁的燃烧热（需专业设备辅助，如氧弹量热计操作规范的引入），结合已知物质的热化学数据，演示盖斯定律在复杂反应热计算中的应用。 第四章：化学反应动力学 本章探讨反应速率的量度、影响因素及其机理探究。 1. 反应级数的确定： 以碘化氢分解或蔗糖水解等经典反应为例，详细演示了“初浓度法”和“半衰期法”在确定反应级数中的实验应用。学生需要绘制不同时间点浓度或剩余量与时间的函数图，并进行线性回归分析。 2. 反应速率常数与活化能的测定： 实验要求在至少三个不同温度下测定同一反应的速率常数 ($ ext{k}$)。随后，通过绘制 $ ext{ln}( ext{k})$ 对 $1/ ext{T}$ 的阿伦尼乌斯图（Arrhenius Plot），精确计算反应的活化能 ($ ext{E}_{ ext{a}}$)。本章对温度计的精度和反应计时误差的控制提出了严格要求。 第五章：胶体与界面现象 本章探索宏观尺度下物质分散体系的特性。 1. 胶体溶液的制备与稳定性： 学习制备蛋白质、硫化锑等典型胶体溶液的方法，并利用丁达尔效应进行定性观测。 2. 沉淀和电泳实验： 详细介绍了利用电解质溶液稳定或破坏胶体体系的实验（如氢氧化铁胶体的聚沉），并使用简易电泳装置观察带电的胶体颗粒在电场下的定向迁移现象。 --- 第三部分：分析化学技术与误差分析 本部分侧重于现代分离技术和光谱分析的基础操作，是数据可靠性的基石。 第六章：基础分离与纯化技术 本章强调实验的“纯度”和“分离效率”。 1. 重结晶与升华法的应用： 详细指导混合物（如苯甲酸和萘）的分离纯化过程。重结晶部分包括溶剂的选择标准、热溶液的制备、冷却速率控制和晶体收集与干燥的规范操作。升华实验则侧重于对升华温度敏感性物质的处理。 2. 分液与萃取的精细操作： 学习使用分液漏斗进行液-液萃取的技巧，包括如何判断相的顺序、洗涤步骤以及消除乳化现象的方法。实验要求通过萃取来分离有机酸和中性有机物。 3. 色谱法的初步实践： 涵盖纸层析（TLC）和柱层析的基础。TLC 实验侧重于计算保留因子 ($ ext{R}_{ ext{f}}$ 值) 并分析混合物中不同组分在固定相/流动相间的分配差异。柱层析则涉及固定相的装填、洗脱剂梯度的选择与馏分的收集。 第七章：仪器分析基础与数据处理 本章介绍了常用光谱仪器的基本原理和实验数据的统计处理。 1. 分光光度法的应用： 聚焦于朗伯-比尔定律的验证。学生将使用分光光度计测定特定物质（如 $ ext{Fe}^{3+}$ 与 $ ext{SCN}^-$ 络合物）的最大吸收波长 ($lambda_{ ext{max}}$)，并绘制标准曲线，用于测定未知样品的浓度。实验规范强调对零点校准和比色皿的清洁要求。 2. 误差分析与统计处理： 强调所有实验数据的严谨性。本章系统讲解了系统误差与随机误差的区分，平均值的可靠性判断，以及标准偏差、相对标准偏差的计算。内容还包括对实验结果的显著性检验（如 $ ext{t}$ 检验的引入），确保结论的科学性和可重复性。 --- 总结： 本书籍提供的实验序列是相互关联、递进式的。从基础的溶液平衡到复杂的动力学测定，再到现代分离与光谱技术，要求学习者不仅要掌握操作技能，更要理解每个实验背后所依据的化学热力学和动力学原理。全书强调实验记录的规范性、数据的可靠性以及对实验现象背后的科学原理进行深度剖析的能力。最终目标是培养学生独立进行科学探究和解决实际问题的能力。

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我惊喜地发现，本书在案例分析和应用拓展方面的深度远超我的预期。它并非停留在教科书层面的“是什么”和“为什么”，而是深入探讨了“怎么办”以及“在特定条件下该如何优化”。书中收录的数个工程实践案例，详细剖析了从现场数据采集、参数设定到最终产品质量控制的全过程，资料详实得令人咋舌。我尤其欣赏其中对于“异常情况处理”部分的论述，它列举了十几种常见的工艺偏差，并提供了系统性的故障排除步骤和背后的机理分析，这种前瞻性的设计对于任何计划进入工业界的人士来说都是无价之宝。书后的附录部分也别具匠心，收录了一批常用软件的操作技巧和数据处理模板，这使得本书的实用价值得以最大化，真正实现了理论与实践的无缝对接。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了磨砂质感的纸张，触感温润，中央的抽象线条图案仿佛在暗示着某种复杂的化学反应过程，设计风格简约而不失深度。内页的纸张选择也非常考究，微微泛黄的米白色调，不仅减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，也为内容增添了一丝沉稳的学术气息。排版布局极为清晰，字体大小适中，段落之间的间距和行距都经过了精心的调校，使得大段的文字阅读起来毫无压迫感。特别值得称赞的是，书中插图和图表的清晰度和色彩还原度极高，即便是那些涉及精细仪器结构或复杂流程的示意图，也能一眼洞悉其核心原理，这一点对于需要依赖视觉辅助理解抽象概念的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。从翻开它的那一刻起，就能感受到编辑团队对品质的极致追求，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的艺术品，让人不忍释卷。

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这本书的叙事节奏掌握得恰到好处，作者似乎深谙如何引导读者的思维从宏观概念逐步深入到微观细节。开篇部分并没有急于抛出晦涩难懂的理论公式，而是选择了一些引人入胜的工业案例作为切入点，这些案例不仅极具现实意义，也成功激发了我对后续章节学习的强烈好奇心。接着，理论的引入和推导过程流畅自然，逻辑链条完整严密，每一个公式的出现都有其明确的物理或化学背景支撑，绝非生搬硬套。更妙的是，每当涉及到复杂的数学运算时，作者总能巧妙地穿插一些生活化的类比来帮助理解，这种“讲故事”式的教学方法极大地降低了理论的门槛。读完一个核心章节，我有一种豁然开朗的感觉，仿佛脑海中原本模糊不清的框架被一块块清晰的拼图稳固地搭建了起来，阅读体验可以说是酣畅淋漓，完全没有传统教材那种枯燥乏味的感觉。

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从学术严谨性的角度来看，这本书展现了极高的专业水准和对前沿动态的敏感度。参考文献部分的引用格式规范统一，涵盖了近二十年来的权威期刊和核心会议论文，这表明作者团队的研究基础是极其扎实的。在关键概念的界定时，作者并未采取一锤定音式的断言，而是辩证地梳理了不同学派的观点和争议焦点，这对于培养读者的批判性思维至关重要。例如，在讨论某一反应器模型的局限性时，作者不仅指出了其适用范围，还清晰地描绘了未来改进的方向，这种开放式的学术态度令人信服。它并非只是知识的搬运工，更像是一位资深导师，在引导你建立起一座坚实的知识体系的同时，也鼓励你不断质疑和探索这体系之外的未知领域。

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这本书的语言风格非常独特，它既有学术著作应有的精确和克制，又时不时流露出一种深沉的、近乎哲学的思辨色彩。行文如行云流水，偶尔会冒出一些精炼的、富有哲理的句子，让人在紧张的学习之余获得片刻的宁静和思考的空间。我尤其喜欢作者在阐述一些宏大概念时所采用的排比和对比手法，它们极大地增强了文字的力量感和感染力。不同于市面上许多偏重于“应试”的教材，这本书似乎更关注培养读者的“工程直觉”，它通过对变量间微妙关系的反复强调和情景再现，让读者仿佛置身于实际操作现场，用心去体会工艺参数变动时带来的细微震颤和宏大影响。读罢全书，我不仅收获了知识，更像是经历了一场与行业泰斗的深度对话，收获了一种看待工程问题的全新视角和沉稳心态。

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