分析化学是人们获得物质组成和结构信息的科学,是化学学科的一个重要分支。通过分析化学实验的教学和实践,对学生进行分析实验技能的严格训练,加深对分析化学及相关专业课程基本理论的理解,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
《分析化学实验指导》根据当前的教学要求,结合课程组多年的教学实践,并借鉴兄弟院校化学实验教学改革的经验,涵盖化学分析实验和仪器分析实验这两大基础实验内容,以培养学生实践能力、创新能力为出发点,立足于南水北调中线水源地环境保护的地域特色,加入水质分析实验、综合实训实验和创新设计实验,着力于提升学生知识迁移能力和创新能力,形成教-学-研-践-创一体的实验能力培养体系。
(1)教 教理论教方法。教材的第一章为分析化学实验基础知识,主要介绍分析化学实验的基本要求、基本操作、注意事项等基础知识。该部分着重培养学生严谨细致的科学态度和实事求是的工作精神。
(2)学 学操作学技巧。教材的第二章和第三章分别为化学分析实验和仪器分析实验,该部分内容属于验证性实验,与理论课程同步进行。该部分着重培养学生的动手操作能力以及团队合作能力。
(3)研 研数据研结论。在第二章和第三章的每个实验后设计数据处理表格和相对应的思考题,学生不再仅仅机械地重复实验操作,而是在实验过程中,学会边做边思、学研结合。该部分着重培养学生独立思考、分析问题及解决问题的能力。
(4)践 践实际践应用。教材的第四章和第五章为水质分析实验和综合实训实验,包含水质的分析、监测、处理以及生活中日常用品的检验等内容。该部分与本地区域特色和企业实际相结合,着重培养学生实际应用能力,同时增强学生专业责任感和使命感。
(5)创 创思维创设计。本教材的第六章为创新设计实验,属于开放设计类实验,设置不同类型、不同知识结构的实验课题。在课外科技实践中,以学生创新为主,老师引导为辅。该部分着重培养学生的创新思维及创新能力。
本教材是在多年教学改革中形成的,是南阳师范学院化学与制药工程学院分析化学课程组全体教师长期教学经验的积累,并在历届教学实践中逐步完善。本书由杨妍、张叶臻和李鑫主编。南阳师范学院的包磊、师书魁、熊燕、孟召辉、邢小静、丁呈华、张廉奉、陈新峰,南京信息工程大学的郭永明和河南省安泰检测科技有限公司的杨成敏、姚楠、张君为本书的编写提供了宝贵的意见和帮助。全书由杨妍统稿并定稿。
本教材在编写过程中,得到以下项目的资助:2023年河南省本科高校新工科新形态教材项目(教高办〔2023〕395号)、2023年南阳师范学院校本教材、2023年第二批国家级一流本科课程分析化学(证书编号:2023241177)、河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2024SJGLX0426,2024SJGLX0027,2021SJGLX486)和2024年河南省师范教育质量提升行动计划示范性项目(卓越中学化学教师培养的探索与实践),在此深表感谢。本教材在编写的过程中引用了一些文献,谨向作者表示诚挚的感谢。
限于编者水平有限,疏漏和不妥之处在所难免,诚恳希望广大读者批评指正。
编者
2025年03月
第一章 分析化学实验基础知识 1
第一节 分析化学实验的基本要求 1
第二节 分析化学实验的基础知识 3
第三节 分析化学实验的基本操作 7
第四节 常用分析仪器的使用方法 18
第二章 化学分析实验 32
实验1 分析天平的称量练习 32
实验2 滴定分析操作练习 35
实验3 氢氧化钠标准溶液的配制和标定 38
实验4 氮肥中氮含量的测定(甲醛法) 40
实验5 盐酸标准溶液的配制和标定 42
实验6 双指示剂法测定混合碱的组成和含量 44
实验7 EDTA标准溶液的配制和标定 47
实验8 自来水总硬度的测定 50
实验9 铅、铋混合液中Pb2 、Bi3 的连续滴定 53
实验10 高锰酸钾标准溶液的配制和标定 56
实验11 双氧水中过氧化氢含量的测定 59
实验12 铁矿石中全铁含量的测定 61
实验13 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定 64
实验14 铜盐中铜含量的测定 67
实验15 HCl-NH4Cl混合液中各组分含量测定 70
实验16 胃舒平药片中铝和镁含量的测定 73
实验17 维生素C药片中抗坏血酸含量测定 77
实验18 钡盐中钡含量的测定 80
第三章 仪器分析实验 83
实验1 邻二氮菲分光光度法测定铁 83
实验2 分光光度法测定混合物中的铬、锰含量 87
实验3 紫外光谱法测定水杨酸的含量 89
实验4 紫外-可见分光光度法测定苯酚的含量 92
实验5 红外光谱测定有机化合物的结构 94
实验6 红外光谱法对果糖和葡萄糖的定性分析 96
实验7 分子荧光法测定奎宁的含量 98
实验8 分子荧光法测定维生素B2含量 100
实验9 火焰原子吸收光谱法灵敏度和自来水中镁的测定 102
实验10 石墨炉原子吸收法光谱法灵敏度和自来水中铜含量的测定 105
实验11 玻璃电极响应斜率和溶液pH的测定 107
实验12 自来水中含氟量的测定标准曲线法和标准加入法 110
实验13 循环伏安法判断电极过程 112
实验14 阳极溶出伏安法测定水中微量的铬和镉 116
实验15 气相色谱法测定混合物中乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯的含量 118
实验16 气相色谱-质谱联用测定菜籽油的脂肪酸成分 120
实验17 高效液相色谱法测定饮料中的咖啡因 122
实验18 高效液相色谱法分离芳香烃 125
第四章 水质分析实验 127
实验1 水中硫酸盐的测定 127
实验2 水中矿化度的测定 129
实验3 水中多种金属元素的测定 131
实验4 水中铬含量的测定 133
实验5 水中总硒的测定 135
实验6 水中氨氮的测定 138
实验7 水中多氯联苯的测定 141
实验8 水中氨基甲酸酯类农药的测定 144
第五章 综合实训实验 147
实验1 食用纯碱质量分析 147
实验2 水中硫酸盐和氯化物含量的测定 150
实验3 硅酸盐水泥中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO含量的测定 153
实验4 蔬菜和水果中苯并咪唑类农药残留量的测定 159
实验5 食用植物油脂品质检验 161
实验6 肉的新鲜度检验 167
实验7 洗衣粉中螯合剂和活性氧含量的测定 174
实验8 铝合金中铝、锌和镁含量的测定 178
第六章 创新设计实验 183
实验1 水中可溶性硅酸的测定 183
实验2 水中化学需氧量的测定重铬酸钾法 184
实验3 食品中蛋白质含量的测定 186
实验4 食品中抗坏血酸含量的测定 188
实验5 食品中防腐添加剂苯甲酸的测定 189
实验6 土壤中二氧化硅含量的测定 190
实验7 工业用尿素中铁含量的测定 192
实验8 钢中铬和锰含量的同时测定 193
实验9 葡萄糖中一般杂质的检查 195
实验10 维生素AD胶丸中维生素A的质量分析 198
实验11 氯霉素眼药水的质量分析 200
实验12 六味地黄丸的质量分析 202
附录 204
参考文献 208