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目錄
實驗安全和指引
實驗數據
實驗技術
乾性實驗1 實驗和SI制
實驗1 基本實驗操作
實驗2 化合物的鑑別﹕物理性質
實驗3 化合物的鑑別﹕化學性質
實驗4 濾紙層析法
實驗5 銅的化學性質
實驗6 水合物的分子式
實驗7 實驗式
實驗8 限量反應物
實驗9 容量分析
實驗10 醋的分析
乾性實驗2A 無機系統命名法Ⅰ氧化數
乾性實驗2B 無機系統命名法Ⅱ二元化合物
乾性實驗2C 無機系統命名法Ⅲ三元化合物
實驗11 週期表和週期律
乾性實驗3 原子和分子結構
實驗12 無機化合物和置換反應
實驗13 酸和鹼﹔pH
乾性實驗4 氧化—還原方程式
實驗14 氧化還原反應
實驗15 漂白劑的分析
實驗16 氧化—還原反應的化學計量分析
實驗17 明礬的合成
實驗18 揮發性液體的莫耳質量
實驗19 碳酸鈣的分析﹐二氧化碳的莫耳體積
實驗20 鋁的分析
實驗21 固體的莫耳質量
實驗22 熱量法
實驗23 影響反應速度的因素
實驗24 速率法則的決定
實驗25 勒沙特列原理﹔緩衝溶液
實驗26 平衡常數
實驗27 制酸劑分析
實驗28 電位計分析
實驗29 阿斯匹靈合成與分析
實驗30 莫耳溶解度﹐同離子效應
實驗31 硼砂溶解的熱力學
實驗32 電化電池﹐能斯特方程
實驗33 電解池﹐亞佛加厥常數
乾性實驗5 定性分析的序言
實驗34 常見的陰離子
實驗35 定性分析Ⅰ﹔Na＋,K＋,NH4＋,Ag＋,Cu2＋,Bi3＋
實驗36 定性分析Ⅱ﹔Mn2＋,Ni2＋,Fe3＋(Fe2＋),Al3＋,Zn2＋
實驗37 定性分析Ⅲ﹔Mg2＋,Ca2＋,Ba2＋﹔未知物分析
實驗38 過渡金屬的化學性質
附錄A 玻璃製品
附錄B 數據的處理
附錄C 數據繪圖
附錄D 常用化學藥品的俗名
附錄E 水的蒸汽壓
附錄F 酸和鹼濃度
附錄G 無機鹽在水中的溶解性
附錄H 轉換關係
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序 言
實驗手冊第六版的目的是提供一些有益的且令人深思的實驗﹐並為它的使用者─學生所喜愛。學生們將從中學會謹慎的收集可計算﹐繪製﹐分析的資料﹐因而最後得到一個合乎科學邏輯的假設。直接地對已了解的化學原理的信任與自豪是化學實驗的結果。
基於本手冊前五版的大量使用者的意見﹐我們知道我們要符合一般化學實驗課的多目標,當然﹐以科學來說﹐我們提供〝完美〞手冊的目標尚未達到,然而﹐我們感到在第六版中我們更接近這個目標。
對於第六版﹐我們傾聽並作出反應﹐編入了很多前五版使用者和第六版的可能使用者提出的建議,第六版是最好的。
第六版的內容（和標準）
這本手冊包括了兩個學期（或三個季期）的普通化學實驗課,一個學生在實驗室中做每個實驗預計花費3個小時﹔有限的﹐提前準備和／或對數據的廣泛分析可以延長這個時間這些實驗可以被選擇以便伴隨任何普通化學的內容第六版的特點技術﹕在第六版中﹐學生們在普通化學中必須了解的基礎實驗技術﹐其明確的陳述仍持續被強調從第五版起﹐加強插圖的清晰度手冊中使用了兩種圖─一些是用來教授的﹐另外是確認實驗技術的插圖﹐使實驗過程更易完成·標有數號的插圖﹐伴隨著相應技法的詳細描寫﹐在手冊開端11頁上的實驗技術部分可以找到·每個實驗中所使用的技術的插圖﹐在實驗介紹前就已給出﹐
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目的是學生在實驗過程的準備另外﹐技術的插圖在實驗過程的空白處上被重複出現﹐以便提醒學生正確使用適當技術的時間和狀態手冊的使用者﹐學生﹐提出的大多數變化都是為了增加實驗技術的描述實驗步驟﹕為了清楚及安全﹐一個字或一個短語介紹實驗步驟的每個段落以便集中在所貫徹的目標和目的上安全性和丟棄﹕引用安全性注意､及實驗溶液安全丟棄的插圖位於實驗步驟中適當的位置另外﹐注意事項和丟棄的說明都位於實驗步驟的正文中﹐確保學生對直接的實驗安全過程的警醒降低化學製品的數量﹕在第六版的準備期間﹐作者聽取並與一些評論家意圖一致﹐特別是使用第四､五版的學生﹕試管是在普通化學實驗中觀察化學現象的最好儀器﹗
試管中的內容物很容易從各個角度觀察﹐容易加熱﹐並能迅速放在一邊作為參考而不會被附近的化學藥品或化學反應潛在污染因而﹐〝小〞試管已代替大多數實驗步驟中使用的〝盤容器〞一個24─盤容器的體積近似於75mm（3英寸）試管﹐實驗中使用和提出的小量溶液沒有變化﹐因此﹐同第五版一樣丟棄問題仍保留圖示和插圖﹕很多照片和線條畫像都被增加／或代替以新的和更詳細的分類和標簽
網址﹕http://www.wiley.com/college/chem/beran
這個網址為使用本手冊的學生和大學教職員提供了進一步的支持,另外﹐這個網址包括有益樣板的下載Excel文件﹐它能為需要數據分析的實驗的指導者所使用
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第六版的更新
內容和結構﹕約90%的準備實驗作業問題和實驗問題是新的很多第五版中〝合適的〞準備實驗作業問題和實驗問題都放在〝教師使用手冊〞中
作者致力於提高整個原稿的清晰度手冊中多達20%的內容重寫向學生和實驗助理／教師作大量諮詢（你理解（不理解）怎麼﹖實驗步驟哪是模糊的﹖哪些指導不清楚﹖等）幫助作者做適當的改動℡
新的部分命名為〝實驗數據〞﹐為記錄數據而說明的步驟（包括有效數字的使用）和建立實驗筆記﹐都被加入第六版參考網路（有用的網址已列出﹐也在此部分中被提供）以便支持更好的理解﹐評價實驗在此部份也有準備
觀察一些第五版使用者的學期摘要﹐重新編排了一些實驗實驗10﹐〝醋的分析〞﹐根據邏輯結果放在實驗9〝容量分析〞﹐其中要準備標定過的NaOH溶液實驗17〝鋁的合成〞在第六版中被提前了﹐因為他似乎適合很多課程在第一學期／或四分之一學期
有線光譜的顏色盤用於分析原子發射光譜﹐在新的乾性實驗3中仍被保留﹐但被重新放在後封面的外面﹐以便更容易使用和閱讀
新的和修訂的實驗﹕評論者的評論和與其他普通化學實驗合作者的偶然談話提出了一個有關熱力學實驗安全的內容實驗31﹐〝硼砂溶解的熱力學〞﹐要求學生建立儀器﹐標定鹽酸溶液﹐滴定硼砂樣品﹐並完成數據分析以得到熱力學值在我們的普通化學實驗室中研究的實驗﹐一旦過程的〝失誤〞被糾正﹐則結果是令人相當滿意的記住獲得的數據是實驗性的﹐幾乎每個學生所得到的△G,△H和△S值都是唯一的﹐但所有的值都在可接受的範圍之內…對學生來說一個好的試驗就是去信賴和相信他們的實驗值
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第五版中的光譜實驗和分子幾何乾性實驗的要點已經合併到乾燥實驗3中﹐〝原子和分子結構〞練習的重點﹐集中在將光譜法作為確定原子和分子結構的積分工具℡VESPR分子結構的預測也是這個乾性實驗的一部分這個重點要求將〝介紹平衡常數〞的部分帶入這個乾性實驗原子發射光譜和一些簡單的分子紅外光譜可用於鑑定燃燒試驗過程仍保留在實驗35"Qual.I中
實驗11〝周期表和周期律〞﹐受到很多修訂手冊圖表許多性質作為原子數的函數在和網路和大多數教課書上那樣得到的繪製數據的觀點中已經過時了第六版中的焦點已轉移到為分析和解釋說明而使用繪製數據另外﹐在互聯網上為利用元素的其他性質和這個實驗相關的周期趨勢而作的開發也是令人鼓舞的
實驗設備﹕簡單的實驗玻璃器皿和設備﹐在手冊的第一部分﹐對完成大多數實驗都是很必要的℡更適合的是﹐在實驗中的儀器或技術用線條畫和照片說明另外分析天平﹐分光光度計（實驗26）﹐PH計（實驗28）﹐和電流計（實驗33）也都被提出﹔然而如果沒有這些儀器﹐可將這些實驗修改或刪除而不必處罰學生
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手冊的內容
本手冊有五個主要部分﹕
·實驗安全和指導﹕自我保護的資料﹐萬一發生事故怎麼辦﹐一般實驗室規則﹐和實驗工作準則
·實驗數據﹕包括記錄和讀取數據指導列出補充數據的來源（手冊和國際互聯網址）建議建立實驗筆記
·實驗技術﹕十七個基礎實驗技術說明了處理化學藥品和儀器的適當過程℡唯一用於定性分析的技術在乾燥實驗5中說明
·實驗和乾性實驗﹕三十八個實驗和五個〝乾性實驗〞被細分到11個原理中
·附錄﹕八個附錄包括玻璃器皿使用﹐數據處理﹐數據繪圖﹐一般化學藥品的名稱﹐水的蒸汽壓﹐鹼和酸的濃度﹐無機鹽的水溶度﹐和轉換因數
每個實驗的內容
每個實驗有六個部分﹕
·目的﹕一句或幾句話說明了實驗目的和目標實驗的特點在開頭用一幅照片來介紹
·技術﹕圖像用來識別實驗過程中使用的各種實驗技術℡這些圖像指導學生參照實驗技術部分﹐這裡用文字圖示和說明技術
·介紹﹕化學原理包括用於實驗的方程式﹐在開頭的段落中提及﹐新的和修訂的圖被增加到這部分﹐以進一步加強對實驗中使用的化學原理的理解
·實驗過程﹕過程概要﹐一小段引言﹐提供了實驗過程的觀點詳細地﹐在實驗過程中逐步的指導說明有時﹐實驗中使用化學藥品的量的計算也必須在實驗之前完成
·實驗預習的作業﹕關於實驗的問題和習題讓學生為實驗作準備讀過介紹和實驗過程之後這些問題和習題很容易回答在第6版中實驗預習問題和習題有90%是新的
·報告單﹕報告單使數據的觀察､收集和數據分析井然有序有幾個實驗的報告單由學生自行設計對於學生對實驗更徹底深入的了解之後﹐產生的實驗問題陳列在報告單的末尾第6版中實驗問題和習題有90%是新的
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感謝
作者感謝Dr. John R. Amend, Montana State University﹐允許使用他在〝研究原子結構的發射光譜應用中〞的基本思想﹔Dr.
Gordon Eggleton,Southeastern Dklahoma State University,對色譜法實驗（實驗4）內容的鼓勵﹔Penn
State大學的全體化學系職員﹐對熱力學實驗（實驗31）提出的建議
感謝Wiley的全體人員﹔感謝Jennifer Yee,化學編輯助理﹐以她敏銳的眼光﹐有益的建議﹐及持續的貢獻直到手冊的出版﹔Elizabeth
Swain,高級編導﹐一直幫助手冊的出版﹔Nicole Horlacher,攝影編輯助理﹐幫助本版手冊獲得最新照片﹔Edward
Starr,插圖設計﹐提高品質和詳細畫各圖像
也感謝化學1111和1112的學生和Texas A&&M的實驗助理─Kingsville﹐他們獨特的眼光和有用的建議﹔也感謝我的同事及助手﹐有助的評論
特別致謝Judi,無私的允許我實現專業夢想及野心﹐自從1978年本手冊第一版起她是我生活中的〝寶石〞也感謝Kyle和Greg﹐直到現在仍投入在他們的家庭和事業中──父親為他們和他們的個人及專業成就而自豪我父親（已故）和母親給他們孩子的動力﹐最初的工作準繩﹐和對挑戰世界的祈福我將永遠感謝他們給我的這些成功工具
James E. Brady, St. Johns University, Jamaica,NY,他是本手冊早期版本的合作者﹐仍保留著評論﹐更新手冊的動力﹐並一直留在普通化學教育的最前線Gary
Carlson是我在Wiley的第一位化學編輯﹐給了我離開職業的機會﹐這是我從未想過或預想的,感謝Jim和Gary作者邀請同行和學生提出正確的看法和建議
J.A.Beran MSC 161,化學系 Texas A&&M大學-Kingsville Kingsville,TX
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