
出版日期:2006年8月
什么叫
综合化学实验?我们认为,所谓综合化学实验(Comprehensive
ChemicalExperiments),就是指学生在掌握实验基本原理和基本操作的基础上,在化学一级学科
层面上安排的,与学科前沿紧密结合,带有一定科研成分,能够体现科研与教学相互促
进关系,同时使实验内容综合联系化学、材料、生命、环境、能源等一级学科,反映化
学学科重大进展、前沿和交叉领域,将比较多的实验基本理论和基本技能融会贯通在一
个实验中,形成集合成、分离与提纯、物理性质测定、化学性质研究、结构表征、性质
解释和应用为一体,具有综合性、系统性、创新性,旨在提高学生综合运用基础知识和
基本技能,培养学生科研素质和创新能力的实验课程。
从内容上看,综合化学实验应该跨化学两个以上二级学科,甚至跨两个以上一级学科,
实验中应包含新概念、新知识、新方法、新技术,涉及科学前沿和学科交叉,带有一定
的科研性质但又与专业性很强的科研有明显的不同。
从地位上看,综合化学实验下与基础实验、仪器实验相衔接,上与创新实验和科研相渗
透,承上启下,是从知识学习到综合素质和创新能力培养的重要过渡。
从作用上看,综合化学实验旨在提高学生综合运用基础知识和基本技能的能力,提高其
自主学习、自主创新的能力,提高其对知识进行高层次处理(综合、分析、评价)的能
力,进而逐步形成科研素养。
鉴于以上认识,我们制订了《综合化学实验》的编写指导原则。
1. 综合性。必须脱出专门化实验的窠臼,避免实验内容单一,或仅仅是基本实验内容的
简单罗列或重复,缺乏学科交叉和联系。
2. 设计性和创新性。鼓励发挥实验参考书的作用,鼓励学生自己通过查阅资料获得实验
步骤和实验参数,实验中应允许学生采用不同的实验方案或方法完成实验,避免按部就
班、照方抓药,碰不到问题,遇不到困难,得不到综合素质和创新思维的训练。
3. 高层次。综合实验在基础实验、仪器实验基础之上,基础实验操作和仪器使用原理、
操作内容不宜过细,可列出参考书或数据出处,由学生自主独立完成。
4. 时间安排。每个实验可安排在4~5个半天完成。教师在安排实验进度时,应尽可能地
以45~6小时为一相对独立的实验段,以便学生操作。
基于上述认识,山东大学化学与化工学院从2000年开始对原有中级专门化实验室进行合
并调整,建立了综合化学实验室,并依据“结合科学前沿、体现学院科研特色、体现科
研服务教学”的要求,先后多次组织学院优势科研方向的教师参与《综合化学实验》的
编写。参加《综合化学实验》编写的教师达25人,其中16位博士生指导教师,先后共编
写实验项目40余个,经过编委会审定并吸收其他高校提交的实验项目,最后共保留了33
个。经过3年多的试用,取得了良好的实验教学效果。
由于综合化学实验与科研相衔接,又不能简单地等同于学生提前进实验室从事专业科研
,必须具有“宽口径、厚基础、大综合”的性质,既要体现学校自身的科研特色,又要
满足面宽、量大的特点,这就使得各高校独立编写出版《综合化学实验》教材存在相当
的难度。“山东省高校化学实验新体系立体化系列教材”建设项目为调动省内优势力量
共同编写和使用《综合化学实验》提供了一种有效的机制。在该框架下,山东大学、山
东师范大学、曲阜师范大学、济南大学、聊城大学、莱阳农学院、山东科技大学、山东
理工大学、中国海洋大学、中国石油大学(华东)、青岛大学、烟台大学、临沂师范学
院、潍坊学院、山东教育学院等多所高校参与了该教材的编写,对丰富该教材的实验内
容、提高教材的水平和影响都做出了重大贡献。在本教材的试用过程中,山东省高等学
校化学实验教学示范中心(山东大学)主任崔学桂教授,综合化学实验室主任丁元菊以
及贾炯、高建军高级工程师,中心仪器分析实验室王乃兴研究员等给予了大力支持;化
学工业出版社的编辑为该教材的出版做了大量耐心、细致的工作。编者谨在此表示衷心
的感谢。
本书是“山东省高校化学实验新体系立体化系列教材”的重要组成部分,是山东省教学
成果一等奖“大学化学实验教学体系、教学内容和教学模式的改革与实践”的重要成果
。作为实验教学改革的产物,《综合化学实验》的历史不长,道路还远,还需要在实验
教学体系、教学内容、教学模式改革的过程中不断探索、不断完善和不断提高。由于编
者缺乏经验,书中难免会有疏漏之处,希望广大教师、学生在使用过程中能够多提宝贵
意见。
《综合化学实验》编写组2006年1月于济南
综合化学实验目录
第一部分无机材料的合成与性质1
实验一二茂铁的合成、提纯和红外光谱、热分析表征1
实验二硫氰酸根桥联双核铜(Ⅱ)配合物的合成、表征及磁性质研究4
实验三meso四苯基卟啉(H2TPP)及其配合物NiTPP的合成、提纯及紫外
可见光谱分析7
实验四钛酸锶粉体的制备及其结构、颗粒性质表征9
实验五ZSM5分子筛的合成、表征与催化性能研究12
实验六四(三甲基膦)甲基合钴(Ⅰ)的制备及表征17
第二部分有机材料的合成与性质20
实验七羟丙基β环糊精的制备及应用20
实验八β环糊精和橙黄Ⅳ超分子作用的研究23
实验九不对称环氧化反应26
实验十天然药物活性成分的提取及其指纹图谱研究28
第三部分缔合体系与纳米材料35
实验十一生物大分子体系中的稀土共发光效应35
实验十二荧光探针法研究两亲分子缔合体系的微观性质39
实验十三表面张力法研究表面活性剂与大分子的相互作用42
实验十四MMH正电胶的制备及电动电势的微电泳法测定45
实验十五利用LangmuirBlodgett技术沉积有序分子薄膜48
实验十六水溶性和油溶性银纳米粒子的制备与表征53
第四部分高分子合成与高分子材料58
实验十七高强度硅橡胶的制备、加工与性能测试58
实验十八微乳液聚合制备聚苯乙烯纳米聚合物粒子62
实验十九活性阴离子聚合制备苯乙烯二甲基硅氧烷嵌段共聚物65
实验二十聚甲基丙烯酸甲酯的合成、浇铸成型及解聚68
实验二十一不饱和聚酯的合成以及玻璃钢的制造70
实验二十二阳离子交换树脂的制备及性能测定72
第五部分材料的电化学制备与表征76
实验二十三锂离子电池材料的制备和电化学性能表征76
实验二十四石墨的电化学嵌入、膨化石墨的制备和结构、形貌表征79
实验二十五多孔阳极氧化铝模板的制备及其在纳米材料合成中的应用82
实验二十六导电聚合物担载型金属微粒催化剂的制备及电催化活性研究85
实验二十七金属的钝化及表面转化与钝化膜、转化膜的表征88
实验二十八电极比表面积的测定与自组装单层质量的评价91
第六部分分子结构与性质的理论研究96
实验二十九采用量子化学计算法预测分子的结构和性质96
实验三十分子构型和振动光谱的从头计算100
实验三十一1,2二氯乙烷的分子动力学模拟计算105
实验三十二单分子反应的RRKM理论107
第七部分化工相关过程112
实验三十三反应精馏法制醋酸乙酯112
附录116
附录一元素的相对原子质量表116
附录二常用标准电极电势(φ)117
附录三常见参比电极标准电极电势(φ)119
附录四若干重要无机物的物理性质119
附录五部分无机单质的性质122
附录六常见有机化合物的物理性质123
附录七常见低温浴125
附录八常见缓冲溶液及其配制125
附录九部分溶剂的黏度系数125
附录十水的表面张力与温度的关系126
附录十一常见表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)126
附录十二吸附质分子的截面积126
附录十三常压下共沸物的沸点和组成127
附录十四高聚物溶剂体系的动力学黏度η与相对分子质量M的关系式127
本教材可作为高等院校高年级化学专业、应用化学专业的综合化学实验指导书,也可用
于大学生开放实验、创新实验的训练和研究生综合实验技能的培训。
综合化学实验内容介绍:
本书收录了多所高校编写的33个实验项目,内容涉及无机材料的合成与性质、有机材料
的合成与性质、缔合体系与纳米材料、高分子合成与高分子材料、材料的电化学制备与
表征、分子结构与性质的理论研究以及涉及化学工程的实验等。所有实验均包含多种新
概念、新知识、新方法、新技术,涉及科学前沿和交叉学科,具有较强的综合性和创新
性。
本教材可作为高等院校高年级化学专业、应用化学专业的综合化学实验指导书,也可用
于大学生开放实验、创新实验的训练和研究生综合实验技能的培训。
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