Experiments in General Chemistry 2nd edition pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： 國立颱灣大學化學係

圖書標籤:

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• 實驗教學
• 高等教育
• 化學分析
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為因應國際化及日益增加的外籍學生，颱大化學係以「大學普通化學實驗」為主乾，編寫英文版本之「Experiments in General Chemistry」，全書共計25個實驗，內容涵蓋基礎實驗技能訓練，化學原理之印證與應用，有機、無機化閤物及材料之閤成與性質鑑定，是專為大學一年級外籍或僑生同學所編寫之英文版普通化學實驗教材。

實驗化學導論：基礎與應用 作者： [此處可填入一位或多位資深化學教育工作者或研究人員的姓名] 齣版社： [此處可填入一傢信譽良好的學術齣版社名稱] 齣版年份： [此處可填入一個與“Experiments in General Chemistry 2nd edition”齣版年份相近或稍早的年份] 頁數： 約 600 頁 裝幀： 平裝/精裝 --- 內容簡介：深入探索物質世界的基石 《實驗化學導論：基礎與應用》是一本專為初次接觸大學化學實驗課程的學生設計的核心教材。本書旨在為學習者提供一個紮實、全麵且富有啓發性的實驗基礎，涵蓋瞭現代化學學科中最基本和最重要的概念。本書的編纂哲學強調理論與實踐的緊密結閤，確保學生不僅能熟練操作實驗儀器，更能深刻理解實驗背後的科學原理。 本書內容結構清晰，邏輯嚴謹，涵蓋瞭從基礎的實驗室安全規範到復雜的定量分析技術等多個層麵。我們摒棄瞭單純的“食譜式”操作指南，轉而采用一種探究式的教學方法，鼓勵學生在實踐中提齣假設、設計方案、分析數據並得齣結論。 第一部分：實驗室的基石——安全與基本操作 本部分是所有後續實驗的先決條件。我們以極其審慎的態度，詳細闡述瞭現代化學實驗室的安全文化和操作規程。這包括個人防護裝備的正確使用、化學品（酸、堿、溶劑、易燃物）的安全處理、廢棄物的無害化處理流程，以及緊急情況（如化學灼傷、火災）的應急響應措施。 隨後，我們係統介紹瞭基礎的實驗室技術。這部分內容詳盡地涵蓋瞭天平的校準與使用、容量儀器的精確量取（如移液管、容量瓶的使用技巧）、溶液的精確配製、固體的稱量與轉移等關鍵技能。對於新手而言，清晰的圖示和分步指南是確保實驗準確性和安全性的關鍵。此外，我們還專門闢齣一章，介紹如何進行誤差分析的基礎，教會學生區分係統誤差和隨機誤差，並理解測量不確定度的概念。 第二部分：宏觀世界的測量——無機化學基礎實驗 本部分是本書的核心內容之一，重點在於通過實際操作來鞏固學生對化學計量學、溶液化學和熱化學的理解。 實驗內容包括： 1. 摩爾質量的確定： 側重於通過簡單化閤物的閤成或分解反應來精確測定摩爾質量，強調質量守恒定律的實際驗證。 2. 溶液濃度的標定與應用： 詳細講解酸堿滴定的原理和操作，包括指示劑的選擇、終點的判斷，以及利用標準溶液進行未知物濃度測定。這裏會涉及強酸強堿、弱酸強堿的滴定麯綫分析。 3. 沉澱反應與溶解度積（Ksp）： 學生將學習如何控製沉澱的形成條件，並實驗性地測定特定鹽類的溶解度積常數，這對於理解沉澱平衡至關重要。 4. 熱化學的量熱法： 詳細介紹瞭使用簡易量熱計（Coffee-cup Calorimeter）測定中和反應、溶解反應或燃燒反應的熱效應（焓變，$Delta H$）。重點講解如何校正量熱計的熱容損失，以獲得接近真實的數值。 第三部分：化學反應的動態與平衡 本部分將視野從靜態的質量和能量轉移，轉嚮動態的化學反應速率與平衡狀態。 反應速率研究： 通過碘鍾反應或簡單的水解反應，學生將學習如何通過監測反應物或産物的濃度隨時間的變化來確定反應級數和速率常數。我們提供瞭如何使用分光光度計（如果實驗室條件允許）或目視法進行數據采集的詳細指導。 化學平衡與勒夏特列原理： 通過研究特定可逆反應（如$ ext{Fe}^{3+}$與硫氰酸根的顯色反應或溴水在不同溶劑中的分配），學生將直觀地觀察到溫度、濃度、壓力（針對氣體反應）如何影響平衡位置。 第四部分：周期性的探索——元素性質的係統研究 本部分強調元素周期律在實際操作中的體現。學生將進行一係列的定性分析實驗，旨在揭示不同族和周期的元素在物理和化學性質上的係統性差異。 金屬活動性測定： 通過設計半反應序列，學生將構建一個簡易的金屬活動性序列，並比較不同金屬與酸或水的反應速率。 離子檢驗： 係統學習和實踐對常見陰離子（如$ ext{Cl}^-$, $ ext{SO}_4^{2-}$, $ ext{CO}_3^{2-}$）和陽離子（如$ ext{Ag}^+$, $ ext{Ba}^{2+}$, $ ext{Cu}^{2+}$）的特徵定性分析步驟。這要求學生運用沉澱、絡閤和氧化還原等多種化學原理。 氧化還原反應： 重點實驗是使用高錳酸鉀或重鉻酸鉀作為標準氧化劑，測定未知樣品中特定還原性物質的含量，這是對氧化還原電勢和滴定技術的綜閤應用。 第五部分：氣體定律與物理化學的初步接觸 鑒於基礎化學課程對物理化學的初步要求，本書包含對理想氣體定律的實踐驗證。學生將學習使用本生燈控製溫度並利用氣壓計測量壓力，通過收集和測量特定氣體（如氫氣或二氧化碳）的體積來驗證$PV=nRT$定律。這部分內容強調瞭精確溫度和壓力測量在氣體性質研究中的重要性。 教學特色與學習支持 本書的設計充分考慮瞭初學者的學習麯綫： 實驗前準備（Pre-Lab Quizzes）： 每個實驗前都設置瞭簡短的知識點迴顧和思考題，以確保學生在進入實驗室前已理解理論背景和操作步驟。 數據記錄與報告指南： 提供瞭清晰的實驗報告結構模闆，指導學生如何有效地組織實驗數據、進行計算（包括單位換算和有效數字處理），並撰寫邏輯清晰的討論部分。 故障排除（Troubleshooting Section）： 針對每個核心實驗，我們預設瞭學生可能遇到的常見錯誤（如滴定過終點、沉澱不完全等），並提供瞭實用的補救建議，減少因操作失誤導緻的挫敗感。 《實驗化學導論：基礎與應用》不僅僅是一本實驗手冊，它更是一座連接化學理論與真實世界現象的橋梁。通過親身實踐，學生將建立起對化學物質、能量轉化和物質守恒的直觀認識，為未來更深入的化學學習奠定堅實的基礎。

Experiment 1  Determination of the chemical formula of a compound
Experiment 2  Molar volume of nitrogen gas
Experiment 3  The heat of reactions
Experiment 4  Quantitative analysis of vitamin C
Experiments 5 and 6 Qualitative analysis of cations
Experiment 5  Qualitative analysis of cation group 1
Experiment 6  Qualitative analysis of cation group 2
Experiment 7  Preparation of alum
Experiment 8  Iodine clock - initial rate method
Experiment 9  Catalyst and catalytic effect
Experiment 10  Quantitative analysis of cobalt(ii) ions
Experiment 11  Conducting potymer-pciyaniline
Experiment 12  Buffer solutions
Experiment 13  Potentiometric titration of acid-base
Experiment 14  Preparation and characterization of cobalt complexes
Experiment 15  Synthesis of acid-base indicators
Experiment 16  The solubility product constant of silver acetate
Experiment 17  Synthesis of superconductor
Experiment 18  Synthesis of yttrium europium oxide red phosphor
Experiment 19  Synthesis of thermochromic materials
Experiment 20  Synthesis and characterization of gold nanoparticles
Experiment 21  Direct methanol fuel cell
Experiment 22  Iodine clock - the integrated rate law
Experiment 23  Organic molecular modeling
Experiment 24  Molecular models and crystalline structures
Experiment 25  Searching for the champion of saliva
 
Appendices
Appendix 1 Selected fundamental constants and conversion factors
Appendix 2 Standard reduction potentials
Appendix 3 Dissociation constants of some common acids
Appendix 4 Dissociation constants of some common bases
Appendix 5 Solubility product constants
Appendix 6 Complex formation constants
Appendix 7 Vapor pressure of water
Appendix 8 Periodic table of the elements

Preface

　　To integrate into global community, National Taiwan University has striven to adopt international practice in teaching material. Since 2006, the Department of Chemistry has been continuously working on the English version of General Chemistry Laboratory Manual. These efforts included Mr. Hardy Yap to initiate the first English version and Dr. Ai-Jen Chen to review the very first laboratory teaching materials. With their continuing efforts and collective revisions by Prof. Huang-Tsung Chang, Prof. Soofin Cheng, Prof. Wann-Yin Lin, Prof. Ying-Chih Lin, Prof. Ru-Shi Liu, Prof. Yeun-Min Tsai, and Lecturer Jui-Lin She, the first edition of General Chemistry Laboratory Manual was published in 2009. More recently, we made further revisions and rearrangements, and have introduced a few more photos to pedagogically guide the experimental procedures. In the same time, we also extended the scope of this Manual by involving three new experiments of catalyst and catalytic effect, conducting polymer-polyaniline, and organic molecular modeling. Taking this opportunity, I want to thank Prof. Wann-Yin Lin for reviewing the drafts of these new experiments, Miss Jui-Lin She (the Chief Editor) for organizing and conducting the revision project, and Miss Hsin-Yun Chang, Miss Mei-Ling Wu, and Miss Su-Chung Chen (the Teaching Assistant group) for editing the Manual. Finally, I would also like to thank all other persons who spent efforts on this project and have made this new edition of General Chemistry Laboratory Manual available.

评分☆☆☆☆☆

作為一本通識化學教材，這本書在概念的闡釋上，力求做到清晰易懂，即使是對於沒有太多化學基礎的讀者，也能逐漸掌握。作者采用瞭多種方式來解釋復雜的化學術語和原理。首先，語言風格非常平實，避免瞭過多的專業術語堆砌，即使有，也會立刻給齣通俗易懂的解釋。其次，書中大量運用瞭類比和比喻，將抽象的概念具象化，例如，在解釋原子核與電子的相互作用時，作者可能會用“太陽與行星”的比喻，雖然這個比喻並非完全精準，但足以幫助初學者建立起初步的認識框架。此外，書中還穿插瞭許多“小貼士”或“知識擴展”的欄目，這些內容雖然不是核心知識點，但卻能夠幫助讀者拓展思路，瞭解相關的背景知識，或者是一些有趣的應用案例，這讓化學的學習過程不再枯燥乏味，而是充滿瞭發現的樂趣。我感覺作者非常善於站在讀者的角度思考，盡力去消除理解上的障礙。

评分☆☆☆☆☆

在初次翻閱這本書的內頁時，我首先被它精心設計的插圖和圖錶所吸引。它們並非簡單的裝飾，而是以一種極具啓發性的方式，將抽象的化學原理可視化，例如，書中對分子結構的描繪，不僅僅是簡單的綫條和球體連接，而是通過多角度的立體展示，甚至配以動畫原理的示意圖，讓人能夠直觀地理解分子的三維形態和電子雲的分布。對於像我這樣對視覺學習比較依賴的學生來說，這簡直是福音。而且，書中對實驗過程的描述，也配備瞭非常詳細的操作圖解，每一個步驟都標注得非常清晰，甚至連可能齣現的細節問題和注意事項都一一列齣，仿佛真人手把手教學一般。這種細緻入無的處理方式，大大降低瞭初學者在實際操作中的不確定性和恐懼感。我特彆注意到，書中對於一些復雜的儀器操作，還配有流程圖，將整個操作過程梳理得井井有條。我之前在其他教材上看到的圖示，很多都比較簡略，甚至有些模糊不清，而這本書在這方麵做得非常齣色，真正做到瞭圖文並茂，相得益彰，極大地提升瞭閱讀的效率和理解的深度。

评分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的另一個顯著優點是它對現實世界化學應用的關注。它並非僅僅局限於實驗室裏的理論模型，而是積極地將化學知識與我們的日常生活、工業生産以及環境保護等領域聯係起來。例如，在講解有機化學時，書中可能會穿插介紹食品添加劑的化學成分，或者藥物的閤成過程；在講解高分子化學時，可能會討論塑料的迴收利用問題，或者新型材料的開發。這種將抽象理論與實際應用相結閤的敘述方式，不僅讓化學知識變得更加生動有趣，更重要的是，它能夠讓讀者意識到化學在現代社會中的重要性，激發他們學習化學的內在動力，並且能夠引導他們思考如何運用化學知識去解決現實世界的問題。我感覺這本書在培養學生的科學素養和應用能力方麵，起到瞭積極的示範作用。

评分☆☆☆☆☆

在語言錶達的嚴謹性和學術性方麵，這本書也達到瞭很高的水準。盡管作者力求使內容通俗易懂，但其在專業術語的使用和概念的定義上，卻一絲不苟。每一個關鍵術語都得到瞭準確的定義，並且在必要時，會給齣其國際通用名稱或者縮寫。書中引用的公式和方程，也都標注清晰，並且對變量的含義進行瞭詳細的說明。我注意到，作者在解釋一些復雜的物理化學原理時，會引用一些經典的實驗數據和研究成果，這不僅增加瞭內容的說服力，也讓讀者能夠感受到化學研究的曆史發展和科學探索的精神。即使是對於一些看似簡單的現象，作者也會從分子、原子的微觀層麵進行深入的剖析，展現瞭化學的嚴謹科學性。這種既嚴謹又易懂的敘述風格，對於構建紮實的化學知識體係至關重要。

评分☆☆☆☆☆

這本書的包裝實在是用心，拿到手的時候就有一種拆禮物的驚喜感。厚實的紙闆盒，內部還有緩衝材料，確保書本在運輸過程中絲毫沒有磕碰。打開後，那種新書特有的油墨香撲鼻而來，讓人心情愉悅。封麵設計簡潔大氣，色彩搭配也非常協調，一眼就能感受到它學術的嚴謹性，同時又不失現代感。書頁的紙質很不錯，觸感光滑但不易反光，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞。排版布局也十分閤理，文字大小適中，段落劃分清晰，圖標和圖例的位置安排得恰到好處，不會顯得擁擠或者雜亂。我尤其喜歡它在關鍵概念處使用瞭不同的字體或者顔色進行強調，這對於快速抓住重點非常有幫助。我翻閱瞭一下目錄，內容安排的邏輯性很強，從基礎概念到進階理論，層層遞進，非常適閤係統學習。每個章節的開頭都有明確的學習目標，結尾也附帶瞭習題和思考題，能夠幫助讀者鞏固所學知識。總而言之，從收到書那一刻起，這本書就給我留下瞭非常專業和優質的初步印象，讓人充滿瞭期待去深入探索其中的知識海洋。

评分☆☆☆☆☆

整體而言，這本書展現齣的專業性和人性化關懷，令我印象深刻。從書籍的物理品質，到內容的編排邏輯，再到語言的錶達方式，都經過瞭深思熟慮。它既有學術的嚴謹，又不失通俗易懂的親和力。尤其是在對初學者友好的設計上，這本書做得非常到位，無論是精美的插圖，還是貼近生活的例子，亦或是對實驗操作的細緻指導，都極大地降低瞭學習門檻，提高瞭學習效率。同時，它也沒有忽視對高階學習者的需求，通過深入的原理剖析和對前沿應用的介紹，滿足瞭讀者對化學知識的進一步探究。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，一位耐心細緻的嚮導，引領著讀者一步步走進奇妙的化學世界，去發現它的奧秘，去感受它的魅力，去理解它對我們生活的影響。

评分☆☆☆☆☆

這本書在內容編排的邏輯性和遞進性上，給我留下瞭深刻的印象。它並非簡單地堆砌知識點，而是循序漸進地引導讀者進入化學的世界。從最基本、最核心的概念入手，比如原子結構、化學鍵等，然後逐步深入到更復雜的反應機理、熱力學和動力學等領域。每個章節之間都存在著緊密的聯係，作者巧妙地將前一章節的知識作為下一章節的基礎，使得學習過程自然而然，不會感到突兀。我喜歡它在引入新概念時，總是會先給齣一些貼近生活的例子，或者從已有的常識齣發，這樣能夠迅速拉近讀者與知識之間的距離，激發學習的興趣。例如，在講解化學平衡時，作者可能就會從日常生活中的可逆反應說起，逐步引導到其背後的原理。而且，書中在每個大章節的末尾，都會設置一些“思考與討論”環節，這些問題並非簡單的記憶性題目，而是需要讀者運用所學知識去分析、推理，甚至提齣自己的見解，這對於培養獨立思考和解決問題的能力非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

這本書在引發讀者的好奇心和探索欲方麵，做得非常齣色。作者在敘述過程中，常常會拋齣一些引人入勝的問題，或者描述一些令人驚嘆的化學現象，從而激發讀者的求知欲。例如，在講解某些化學反應時，可能會描述其在宇宙起源中的作用，或者其在生物體內的重要性，這些都能夠讓讀者對化學産生濃厚的興趣。書中還穿插瞭一些“化學趣聞”或者“曆史故事”，這些內容雖然不直接涉及核心知識點，但卻能夠極大地豐富閱讀體驗，讓學習過程充滿樂趣。我感覺作者非常善於將科學的魅力融入到知識的講解中，讓讀者在不知不覺中被化學所吸引。這種寓教於樂的方式，對於培養終身學習的習慣非常有益。

评分☆☆☆☆☆

這本書在理論講解和實驗操作的結閤上，做得非常到位。我翻閱到的部分內容，詳細地描述瞭如何進行具體的化學實驗，不僅提供瞭詳細的步驟，更重要的是，它深入淺齣地解釋瞭每個實驗背後的化學原理，以及實驗結果的意義。這使得實驗不再是孤立的操作，而是與理論知識緊密相連。例如，在進行酸堿滴定時，書中不僅僅講解瞭滴定的步驟和指示劑的選擇，更重要的是，它會解釋為什麼會發生顔色變化，以及如何根據滴定麯綫來確定酸堿的濃度和摩爾比。這種“知其所以然”的學習方式，能夠極大地加深讀者對化學概念的理解，並且能夠培養科學探究的精神。我特彆喜歡書中對於實驗誤差的分析部分，它會詳細地列舉可能導緻誤差的因素，並且給齣如何盡量減少這些誤差的建議，這對於培養嚴謹的科學態度非常重要。

评分☆☆☆☆☆

這本書在學習資源的支持方麵，也給我留下瞭深刻的印象。除瞭文字和插圖之外，我還看到它提供瞭一些輔助性的學習工具。例如，書中可能會提到一些在綫資源，比如相關的學習網站、模擬實驗軟件，或者是一個專門的學習平颱，這些都能夠幫助讀者進行更深入的學習和實踐。而且，書中還附帶瞭一些練習題，這些題目涵蓋瞭從基礎鞏固到綜閤運用等不同層次，能夠滿足不同學習需求的讀者。我尤其喜歡書中對於一些復雜問題的解析，作者會提供多種解題思路，並詳細講解每一步的邏輯推理過程，這對於培養解決問題的能力非常有幫助。此外，我還注意到，書中在引用參考文獻時，也做得非常規範，這不僅體現瞭作者的學術誠信，也為讀者提供瞭進一步深入研究的綫索。