《无机及分析化学(第三版)》是通过实质性的优化重组,将无机化学和分析化学合二为一后的新教材。
本教材根据高职高专“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度”的教学原则,对传统的无机化学和分析化学教学内容进行了合理、大胆的取舍,在章节编排上打破无机化学和分析化学原有各自为政的格局,建立了系统、完整、可操作的新课程体系。在编写顺序上,首先介绍误差理论和分析数据的处理,进而介绍物质变化(聚集状态、能量关系)和物质结构(原子、分子、晶体)的基本知识。重点论述四大平衡与四大滴定(酸碱平衡与酸碱滴定法、沉淀溶解平衡与沉淀滴定法、氧化还原平衡与氧化还原滴定法、配位平衡与配位滴定法)的原理和应用,并对p区、s区、ds区、d区元素及其重要化合物的主要性质作了介绍。最后简述了常用的几种仪器分析方法。
《无机及分析化学(第三版)》可作为高职高专化学类专业无机及分析化学课程教材,也可供相关专业人员阅读参考。
现有的高职无机化学、分析化学教材存在三个主要问题:一是这两门课在内容上有较多的交叉与重叠,有些还与后续课程内容重复;二是在学时要求上所占的比例均偏多,与高职基础理论教学以“必需”“够用”为度的特点不甚相符;三是在概念解析及计算处理时缺乏与现代教学技术的融合。为此,我们将无机化学与分析化学整合成一门课程,合称为无机及分析化学,使整合后的课程更加适合高职教学,显得非常必要和迫切。
较之整合前,我们力求在以下几个方面体现出无机及分析化学新课程的特点:
(1)满足学科综合化的发展趋势。化学学科与其他学科日益交叉、渗透、融合,学科领域不断扩展。从内容看,实用化和综合化趋势日益明显,尤其是分析化学与无机化学已无明显界限。只有对传统教学内容进行全面、彻底的整合,才能跟上形势的变化。
(2)提高授课效率。高职院校教学要求与教学时数之间的矛盾突出,其中教学内容重复、课程设置过多是主要原因之一。整合后,精练的教学内容可以有效提高授课效率,缓和缩课时与增内容之间的矛盾。
(3)易于教学双方接受。无机化学和分析化学合二为一后的新课程,内容紧凑、合理、连贯,执教时教师更容易加深理解,学生学起来也感到更容易接受。
根据高职人才培养模式和人才素质要求,我们在整合原有课程内容,建立新课程体系时,注重本质性的变化,形成自身的特色:
(1)改变传统观念,彻底打破原有的无机化学和分析化学课程体系,将其完全互融为一体,并建立起一个新的无机及分析化学课程体系。
(2)四大滴定融入四大平衡。将无机化学和分析化学两门课程中联系最紧密,同时也是互相重叠最多的酸碱、沉淀、配位、氧化还原四大平衡和滴定互融为一体,平衡部分作为原理讨论,滴定部分作为溶液平衡原理的应用讨论。以原理说明应用,以应用支持原理,使原理与应用融会贯通,有机结合。
(3)延伸概念,合并内容。通过合理地延伸概念的应用范围,有效地、实质性地达到精简之目的。例如,延伸酸碱质子平衡的概念来分析盐类水解,合并缓冲溶液和滴定曲线的计算,配位平衡与配位滴定副反应的合并等。
(4)精简化学分析,增加仪器分析。原分析化学主要由与无机化学关系密切的化学分析和独立性较强的仪器分析两大部分组成,考虑到目前化学分析地位的下降已成趋势,而随着经济的发展和科学技术的进步,仪器分析却得到了广泛使用。为此,精简化学分析的内容,为增加仪器分析的学时、强化仪器分析教学创造条件。
本教材采用国家标准(GB3102.8-1993)所规定的符号和单位。书中每章后布置有类型多样、数量较大的练习题,以加深读者对书中基本概念、原理的理解和综合应用。部分练习题附有答案。
限于编者水平,书中必有诸多错误与缺点,恳请读者和专家批评指正。
第1章 误差和分析数据的处理
1.1 定量分析的误差
1.2 有效数字及其运算规则
1.3 定量分析结果的数据处理
第1章练习题
第2章 物质及其变化
2.1 物质的聚集状态
2.2 化学反应中的能量关系
第2章练习题
第3章 化学反应速率与化学平衡
3.1 化学反应速率
3.2 影响反应速率的因素
3.3 化学平衡
第3章练习题
第4章 原子结构与元素周期律
4.1 原子核外电子运动状态
4.2 原子中电子的排布
4.3 原子核外电子排布与元素周期律
4.4 元素性质的周期性
第4章练习题
第5章 分子结构与晶体结构
5.1 共价键理论
5.2 杂化轨道理论与分子几何构型
5.3 分子间力与分子晶体
5.4 离子键与离子晶体
5.5 离子极化
第5章练习题
第6章 酸碱质子理论与缓冲溶液
6.1 水的离解与溶液的pH
6.2 酸碱质子理论
6.3 缓冲溶液
第6章练习题
第7章 酸碱平衡与酸碱滴定法
7.1 溶液中酸碱平衡的处理方法
7.2 弱酸、弱碱的离解平衡
7.3 水溶液中酸碱组分不同型体的分布
7.4 酸碱指示剂
7.5 一元酸碱的滴定
7.6 多元酸碱的滴定
7.7 酸碱滴定法结果计算示例
第7章练习题
第8章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法
8.1 沉淀溶解平衡
8.2 沉淀滴定法
第8章练习题
第9章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法
9.1 氧化还原反应的基本概念
9.2 氧化还原反应与原电池
9.3 电极电势
9.4 电极电势的应用
9.5 氧化还原滴定法
第9章练习题
第10章 配位平衡与配位滴定法
10.1 配位化合物的基本概念
10.2 配位化合物的结构
10.3 螯合物与EDTA
10.4 配位化合物在水溶液中的状况
10.5 配位滴定法
第10章练习题
第11章 p区元素及其重要化合物
11.1 卤族元素
11.2 氧、硫
11.3 氮族元素
11.4 碳族元素
11.5 硼、铝
第11章练习题
第12章 s区元素及其重要化合物
12.1 碱金属、碱土金属单质
12.2 碱金属、碱土金属氧化物
12.3 碱金属、碱土金属氢氧化物
12.4 碱金属、碱土金属的盐类
12.5 锂、铍的特殊性与对角线规则
第12章练习题
第13章 ds区和d区元素及其重要化合物
13.1 过渡元素通性
13.2 ds区元素
13.3 d区元素
第13章练习题
第14章 吸光光度法
14.1 吸光光度法的基本原理
14.2 目视比色法和光度计的基本部件
14.3 显色反应及显色条件的选择
14.4 吸光度测量条件的选择
14.5 吸光光度法的应用
第14章练习题
第15章 原子吸收分光光度法
15.1 基本原理
15.2 原子吸收分光光度计
15.3 定量分析方法
15.4 干扰及抑制
第15章练习题
第16章 电位分析法
16.1 参比电极
16.2 指示电极
16.3 直接电位法
16.4 电位滴定法
第16章练习题
第17章 气相色谱法
17.1 概述
17.2 气相色谱固定相及其选择原则
17.3 气相色谱法理论基础
17.4 气相色谱分离条件的选择
17.5 气相色谱分析方法
第17章练习题
主要参考书目
附表1 化合物的相对分子质量
附表2 难溶化合物的溶度积
附表3 酸、碱在水中的离解常数
附表4 常见配合物的稳定常数
附表5 标准电极电势
练习题参考答案
元素周期表