化學(xué)研究與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

前言

　　化學(xué)在人類社會(huì)進(jìn)步中起到了決定性的推動(dòng)作用，沒有化學(xué)就沒有現(xiàn)代人類文明?；瘜W(xué)是21世紀(jì)的中心科學(xué)，也是促進(jìn)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)?；瘜W(xué)與衣、食、住、行、能源、材料、國(guó)防、資源利用、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面都密切相關(guān)，它是一門社會(huì)迫切需要的科學(xué)?；瘜W(xué)不僅與社會(huì)發(fā)展的各方面需求密切相關(guān)，而且與科學(xué)技術(shù)各個(gè)門類相互滲透，直接或間接地促進(jìn)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，如生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、考古學(xué)、信息科學(xué)等?；瘜W(xué)與其他學(xué)科形成的交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科有望成為取得科學(xué)技術(shù)新突破的新興領(lǐng)域?；瘜W(xué)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能促進(jìn)人們直接體會(huì)學(xué)科交叉對(duì)科學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用?！　≡诋?dāng)代，年輕一代的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力亟受關(guān)注。科學(xué)素養(yǎng)的核心是對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，化學(xué)恰恰能夠在原子分子層面揭示物質(zhì)種類與形態(tài)的無限發(fā)展，能夠從結(jié)構(gòu)上闡釋物質(zhì)性能千變?nèi)f化的決定因素，激發(fā)人們探索新物質(zhì)的興趣?？茖W(xué)素養(yǎng)還包含對(duì)事物過程的洞察能力?；瘜W(xué)從多尺度研究物質(zhì)的變化過程，研究物質(zhì)變化過程的選擇與方向，研究過程的促進(jìn)、延緩與抑制，因而化學(xué)的學(xué)習(xí)能促進(jìn)人們對(duì)物質(zhì)世界靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的科學(xué)觀的形成，有助于調(diào)控變化過程洞察力的提高?！　』瘜W(xué)成就離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)深入地掌握化學(xué)原理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是化學(xué)家成長(zhǎng)的根本保證。因此，大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)至少與化學(xué)理論教學(xué)同等重要，而要開展好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一套好的實(shí)驗(yàn)教材顯然是不可缺少的?！　”究苹瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)系列教材的編委會(huì)和作者們長(zhǎng)期從事于化學(xué)教育和科研開發(fā)，其中不乏從英國(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)家留學(xué)歸來的教授和博士。他們熱愛化學(xué)，重視創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，不懈地開展教學(xué)改革，不斷提高教育質(zhì)量，向社會(huì)各界輸送的畢業(yè)生深受用人單位的好評(píng)。這套教材集成了他們?cè)趯W(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的一系列成果，適應(yīng)化學(xué)發(fā)展的潮流。具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：　　第一，理工教融合。作者們將過去在人才培養(yǎng)工作中創(chuàng)立的特色貫穿到該教材中，在內(nèi)容上既包括了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中合成、分離和分析等全部基本要求，又包含化工的一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，還有面向中學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

內(nèi)容概要

　　本書的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要來自兩個(gè)方面：一是本院各科研課題組研究成果轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；二是根據(jù)教學(xué)大綱的總體要求，從科研文獻(xiàn)資料中選擇改編的少量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)有關(guān)教師和學(xué)生多次試做，證明是切實(shí)可行的。本書體現(xiàn)了教學(xué)與科研相結(jié)合的特色，也綜合了化學(xué)專業(yè)所需要的主要知識(shí)?；瘜W(xué)研究與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)三部分組成?！　≈袑W(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究是專為化學(xué)教育專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的從事中學(xué)教學(xué)研究活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題要求，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和步驟，并獨(dú)立完成的一種具有一定創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料獲得信息的能力、解決實(shí)際問題的能力和初步進(jìn)行科學(xué)研究和創(chuàng)新的能力。

書籍目錄

第一部分　中學(xué)化學(xué)　實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究　實(shí)驗(yàn)一　比色法測(cè)定抗貧血藥物中鐵的含量　實(shí)驗(yàn)二　從海帶中提取碘　實(shí)驗(yàn)三　海水的蒸餾　實(shí)驗(yàn)四　硫酸亞鐵銨的制備　實(shí)驗(yàn)五　氯氣的生成及其性質(zhì)的微型　實(shí)驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)六　氫氧化亞鐵的制備和紅磚中三氧化鐵成分的檢驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)七　探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素　實(shí)驗(yàn)八　污水處理——電浮選凝聚法　實(shí)驗(yàn)九　乙醛的氧化反應(yīng)　實(shí)驗(yàn)十　制備乙酸乙酯的反應(yīng)條件探索　實(shí)驗(yàn)十一　植物體中某些元素的檢驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)十二　由立德粉廢渣濕法制備氧化鉛　實(shí)驗(yàn)十三　3-α-呋喃基丙烯酸的制備及含量測(cè)定　實(shí)驗(yàn)十四　碘酸鈣的制備及含量測(cè)定　實(shí)驗(yàn)十五　富血鐵的制備及含量測(cè)定　實(shí)驗(yàn)十六　蛋氨酸銅的制備與組成的測(cè)定　實(shí)驗(yàn)十七　從鹽泥中提取七水合硫酸鎂第二部分　設(shè)計(jì)性　實(shí)驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)十八　茶多酚的提取與精制　實(shí)驗(yàn)十九　微乳催化苯與雙氧水反應(yīng)生成苯酚　實(shí)驗(yàn)二十　改性天然磷礦石處理含Cd工業(yè)廢水的　實(shí)驗(yàn)研究　實(shí)驗(yàn)二十一　β沸石的水熱合成、組成測(cè)定及其結(jié)構(gòu)表征　實(shí)驗(yàn)二十二　3—亞甲基吲哚—2—酮衍生物的合成與研究　實(shí)驗(yàn)二十三　用鋁、稀硫酸、燒堿為原料制取氫氧化鋁　實(shí)驗(yàn)二十四　叔胺配體促進(jìn)鈀催化Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)的研究　實(shí)驗(yàn)二十五　乳化液膜萃取法處理含銅廢水　實(shí)驗(yàn)二十六　酒質(zhì)量的分析　實(shí)驗(yàn)二十七　綠色氧化劑過氧化氫作用下的烯類氧化　實(shí)驗(yàn)二十八　大孔氯甲基聚苯乙烯樹脂后交聯(lián)　實(shí)驗(yàn)二十九　二氧化硫氣體　實(shí)驗(yàn)室制備及檢驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)　實(shí)驗(yàn)三十　曲尼斯特的制備　實(shí)驗(yàn)三十一　β-胡蘿卜素的提取分離與測(cè)定　實(shí)驗(yàn)三十二　催化法去除汽車尾氣中的氮?dú)浠衔铩?shí)驗(yàn)三十三　對(duì)羥基苯甲酸丁酯的合成　實(shí)驗(yàn)三十四　廢水中高含量氨態(tài)氮的快速測(cè)定方法　實(shí)驗(yàn)三十五　催化氧化α-蒎烯合成蒎酮酸第三部分　研究性　實(shí)驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)三十六　DPPH法測(cè)定中藥成分抗氧化活性　實(shí)驗(yàn)三十七　固體酸催化合成馬來酸酯　實(shí)驗(yàn)三十八　塑塑復(fù)合膜用水性聚氨酯膠粘劑的合成及性能測(cè)試　實(shí)驗(yàn)三十九　苯炔類分子導(dǎo)線聚合物的合成　實(shí)驗(yàn)四十　熱力學(xué)控制反應(yīng)的合成策略——2，2—二甲氧基丙烷的合成　實(shí)驗(yàn)四十一　新型稀土有機(jī)轉(zhuǎn)光劑的合成、發(fā)光性質(zhì)及其穩(wěn)定性考察　實(shí)驗(yàn)四十二　活性二氧化錳的制備及其界面特性測(cè)試　實(shí)驗(yàn)四十三　三苯甲烷衍生物的合成及性能　實(shí)驗(yàn)四十四　不同環(huán)境狀況下水的理、化、生成分檢測(cè)　實(shí)驗(yàn)四十五　溶膠凝膠一微波加熱法合成微／納米材料　實(shí)驗(yàn)四十六　聯(lián)苯胺的光電化學(xué)性質(zhì)研究　實(shí)驗(yàn)四十七　3，5，6—三氯吡啶—2—醇鈉的合成工藝新探索　實(shí)驗(yàn)四十八　肉制品中己烯雌酚的痕量分析　實(shí)驗(yàn)四十九　液膜法分離提取博落回中的血根堿和白屈菜紅堿　實(shí)驗(yàn)五十　納米材料摻雜碳糊修飾電極的制備及應(yīng)用　實(shí)驗(yàn)五十一　苯并咪唑類功能配合物的微波合成及其表征　實(shí)驗(yàn)五十二　導(dǎo)電聚苯胺的合成和電化學(xué)石英晶體微天平表征　實(shí)驗(yàn)五十三　懸浮聚合法合成大孔磺化交聯(lián)聚苯乙烯球狀樹脂　實(shí)驗(yàn)五十四　導(dǎo)電聚合物的簡(jiǎn)便合成及其性質(zhì)表征　實(shí)驗(yàn)五十五　竹炭磺酸的制備及酸催化作用　實(shí)驗(yàn)五十六　廢塑料裂解制液體燃料的研究　實(shí)驗(yàn)五十七　超細(xì)氧化鋯粉末的制備及性能測(cè)試　實(shí)驗(yàn)五十八　合成高水熱穩(wěn)定性有機(jī)官能化中孔硅基材料　實(shí)驗(yàn)五十九　糖基橋聯(lián)聚倍半硅氧烷的合成　實(shí)驗(yàn)六十　次磷酸根在鎳電極上電化學(xué)氧化過程的動(dòng)力學(xué)分析　實(shí)驗(yàn)六十一　鉑電極表面普魯士藍(lán)膜氧化一還原過程中的紅外光譜研究

章節(jié)摘錄

　　實(shí)驗(yàn)五十六 廢塑料裂解制液體燃料的研究　　1．實(shí)驗(yàn)背景　　隨著高分子合成技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料以其優(yōu)良性能在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，成為人類社會(huì)中不可或缺的生產(chǎn)、生活資料，并取代了一大批傳統(tǒng)的包裝材料，促成了包裝業(yè)的一場(chǎng)革命。但是，塑料使用周期短，其致命弱點(diǎn)是難降解，導(dǎo)致其廢棄物長(zhǎng)期存在下去。而且，往往消費(fèi)一次即被丟棄，形成“白色污染”，對(duì)景觀環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了極大的危害。廢塑料回收利用是治理“白色污染”的一大重要措施，也是塑料工業(yè)界和塑料應(yīng)用領(lǐng)域的大課題，得到各國(guó)政府和環(huán)保部門的高度重視?！　U塑料回收再生利用的方式大致有三種：一是熔融再生，二是燃燒回收熱能，三是裂解轉(zhuǎn)化。熔融再生是最經(jīng)濟(jì)和最方便的方法，但由于廢塑料具有多樣化、混雜性、污臟的特點(diǎn)，其加工程序比較繁雜，得到的復(fù)合再生塑料性質(zhì)也不穩(wěn)定，易變脆。廢塑料熱值較高，燃燒可回收熱能，但燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒、有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境易造成“二次污染”。研究證明，廢塑料在一定條件下進(jìn)行熱裂解或者催化裂解可制得燃料油、燃料氣和化工原料等。目前關(guān)于廢塑料裂解技術(shù)的報(bào)道很多，一般都集中于把廢塑料裂解以制得便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)囊后w燃料和氣體燃料。裂解轉(zhuǎn)化廢塑料制燃料不但可以徹底解決廢塑料的污染問題，還可以在一定程度上緩解能源的緊缺問題，被認(rèn)為是最有前途的資源回收方法?！　?guó)外從上世紀(jì)70年代就開始廢塑料裂解制油的研究，至今已經(jīng)有幾十年的歷史。其中德國(guó)、英國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)取得突破性的進(jìn)展。我國(guó)現(xiàn)在還沒有工業(yè)化成功的報(bào)道。最主要的原因是：①產(chǎn)出的油品質(zhì)量差，油品提質(zhì)技術(shù)未跟上；②沒有合適的裂解催化劑；③成本太高。

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