《化學綜合創(chuàng)新實驗》是在無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗以及儀器分析實驗等基礎化學實驗課程的基礎上開設的綜合性和創(chuàng)新性實驗教材,內(nèi)容包括分離與分析化學、材料化學、合成化學、配位化學和核化學等五個單元,43個實驗項目。本課程的目的是通過實驗拓寬學生的知識面,培養(yǎng)學生綜合運用基礎化學實驗技能和所學的基礎知識解決實際化學問題的能力、查閱文獻資料的能力、設計實驗的能力以及熟練操作和使用現(xiàn)代分析儀器及解析譜圖的能力,幫助學生構(gòu)建化學學科的科學研究意識,提升學生化學探究能力,特別注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。本書是為已經(jīng)完成大學基礎化學實驗的化學、應用化學專業(yè)(理科或工科)高年級本科生開設的實驗課程的教材,也可供化工、材料、生物、環(huán)境、醫(yī)藥、食品、核化工等相關專業(yè)師生、科技人員使用或參考。
本書是市面上為數(shù)不多的《化學綜合創(chuàng)新實驗》課程教材,實驗數(shù)量多,類型豐富,是為化學、應用化學專業(yè)(理科或工科)高年級本科生開設的實驗課程的教材
為了配合建設創(chuàng)新型國家的國家戰(zhàn)略,中國高等教育必須加強創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。近年來,國內(nèi)高校強化了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,對化學類專業(yè)而言,為了培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力,很多高校也開始了創(chuàng)新實驗課程的建設和實踐。
《化學綜合創(chuàng)新實驗》就是依據(jù)當前我國高等教育化學教學改革形勢,為高等學;瘜W及相關專業(yè)本科教學而編寫的實驗教材。從形式和內(nèi)容上看,本書與化學綜合實驗有相似之處,都是以無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗以及儀器分析實驗等基礎化學實驗課程為基礎,通過實驗達到拓寬學生的知識面,培養(yǎng)學生綜合運用基礎化學實驗技能和所學的基礎知識解決實際化學問題的能力、查閱文獻資料的能力、設計實驗的能力、熟練操作和使用現(xiàn)代分析儀器及解析譜圖的能力的目的。但是相比于化學綜合實驗,本書更加強調(diào)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),更加注重學生的自主探究性。
本書包括五個單元:分離與分析化學、材料化學、合成化學、配位化學和核化學。選編的實驗項目中,不但有適合化學相關理科專業(yè)學生使用的項目,也選編了一些實用性較強、適合化學相關工科專業(yè)學生使用的項目。內(nèi)容主要來自于大學生創(chuàng)新性實驗成果、教師科研成果和化學學科研究成果,反映了當今化學學科的新技術、新方法、新成果,可幫助學生構(gòu)建化學學科的科學研究意識,提升學生化學探究能力。編寫時在保證教材內(nèi)容科學、嚴謹?shù)耐瑫r,還特別注意了編排內(nèi)容上循序漸進的原則。此外,本書大部分實驗項目實行導師制,通過指導老師引導學生對具體實驗裝置、實驗條件和實驗設計進行思考和改進,達到觸類旁通、舉一反三的效果,可引領學生靈活地、綜合地運用所學的化學以及相關學科的知識和技能,有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
本書由丁健樺主編,東華理工大學應用化學系曹小紅、池超賢、高志、郭偉華、劉淑娟、劉云海、羅峰、羅新、馬建國、宋少青、仝小蘭、武國蓉、謝宗波、熊鋒強、周躍明、朱玉玲等老師分別參與編寫了部分實驗。本書的出版還得到了東華理工大學化學江西省一流學科和應用化學江西省一流專業(yè)給予的經(jīng)費支持,在此一并表示感謝!
由于編者水平有限,書中疏漏或不妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
編者
2019年10月
丁健樺,東華理工大學教授,從事化學專業(yè)教學工作近30年,講授過《有機化學》《有機化學實驗》《分離方法》《有機試劑》《儀器分析實驗》《高分子化學》《化學綜合實驗》等本科課程,曾任東華理工大學基礎化學教研室副主任、主任,應用化學系副主任、主任。主持和參加國家和省部級研究項目近10項;作為副主編參編大型專業(yè)工具書《分析化學手冊(第三版)-9A 有機質(zhì)譜分析》;申請專利2項;公開發(fā)表學術論文70余篇,其中SCI論文30余篇;獲江西省自然科學獎一等獎2項。
第一單元分離與分析化學
實驗1.1半胱氨酸修飾納米金對Hg2 的比色檢測/ 002
實驗1.2碘-淀粉分光光度法測定室內(nèi)空氣中的甲醛/ 005
實驗1.3濁點萃取分離分析環(huán)境水樣中的苯酚/ 008
實驗1.4肉桂皮中肉桂醛的提取和鑒定/ 011
實驗1.5基質(zhì)固相分散-高效液相色譜法檢測牛奶中獸藥殘留量/ 014
實驗1.6植物中低分子量有機酸的LPME-HPLC分析/ 017
實驗1.7蔬菜中有機磷農(nóng)藥的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定/ 020
實驗1.8新鮮雞蛋中重要營養(yǎng)成分的測定/ 023
實驗1.9-環(huán)糊精交聯(lián)樹脂的合成及分離分析微量銅/ 027
實驗1.10電噴霧萃取電離質(zhì)譜快速測定牙膏中的二甘醇/ 030
第二單元材料化學
實驗2.1磁性乳狀液的制備及其懸浮穩(wěn)定性/ 035
實驗2.24A分子篩的合成及其吸水性能研究/ 040
實驗2.3聚合物薄膜的制備及其電催化氧化作用/ 043
實驗2.4納米碳材料與金屬粒子復合膜電極的制備及電化學性能研究/ 047
實驗2.5MOFs/COFs電極的制備及電解水性能研究/ 051
實驗2.6BiVO4光陽極制備、表征及光電催化分解水/ 054
實驗2.7層層自組裝復合膜修飾電極的制備及阻抗研究/ 061
實驗2.8硅橡膠膜的制備與滲透汽化脫醇性能研究/ 065
實驗2.9過渡金屬/碳納米管催化劑的制備及苯加氫催化性能研究/ 069
實驗2.10基于類普魯士藍化合物的納米多孔復合物可控合成及其光催化性能研究/ 072
第三單元合成化學
實驗3.1Al13晶體的制備及表征/ 076
實驗3.21-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽的制備及表征/ 078
實驗3.3D-脯氨酸催化合成N,O-縮醛化合物/ 081
實驗3.4冬青油的合成和紅外光譜測定/ 083
實驗3.5金屬鈀催化Suzuki偶聯(lián)反應制備4-(4-吡啶)苯甲醛/ 086
實驗3.6阿莫西林中間體的制備與拆分/ 089
實驗3.7殼聚糖的制備與表征/ 092
實驗3.8氧化石墨烯的制備及表征/ 095
實驗3.9月桂酸二乙醇酰胺的合成及應用/ 098
實驗3.107-二乙氨基-2-乙;愣顾氐奈⒉ê铣杉捌涔庾V性能研究/ 101
實驗3.11苯并咪唑類卡賓的合成及其在苯偶酰合成中的催化應用/ 104
實驗3.12負載型雜多酸催化劑的制備及催化酯化反應性能/ 107
第四單元配位化學
實驗4.1單晶的制備及結(jié)構(gòu)表征/ 111
實驗4.2大環(huán)金屬配合物[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的制備、表征及特性/ 115
實驗4.3金屬酞菁配合物的合成、表征及特性/ 119
實驗4.4鋅配合物ZnL(PMA)0.5·1.5H2O的合成及結(jié)構(gòu)表征/ 123
實驗4.5氣相離子Fe(CO)-n(n=4,5)的紅外光解離光譜/ 126
第五單元核化學
實驗5.1生物吸附材料對鈾的吸附/ 132
實驗5.2水中總、放射性活度的檢測/ 135
實驗5.3電化學輔助吸附溶液中低濃度鈾的研究/ 139
實驗5.4鈾酰配合物的制備及結(jié)構(gòu)表征/ 143
實驗5.5季銨鹽陽離子插層蒙脫土的制備、表征及其對鈾的吸附應用/ 146
實驗5.6磷酸化石墨烯材料的制備及其對鈾的吸附應用/ 149