化学演示实验：化学教师手册 [Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 巴萨姆·Z.沙哈施利（Bassam Z．Shakhashiri） 编，王冠博，马玉国 译

图书标签:

• 化学
• 演示实验
• 化学教学
• 实验教学
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• 化学教育
• 实验设计
• 科学教育
• STEM教育
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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301221464

版次：1

商品编码：11220548

包装：平装

外文名称：Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：329

字数：510000

编辑推荐

　　※一本经长年检验的演示实验经典，一部可按部就班的详实操作指南
　　※提供系统的理论阐释、完备的材料清单、谨慎的后续处理、丰富的知识拓展
　　※精彩的实验效果为课堂注入惊喜，与日常生活的联系把科学带回身边

内容简介

　　演示实验是一种充分体现直观性和实用性的重要教学手段，它可以通过直观的现象阐释科学原理，解答与生活密切相关的问题，有效地激发观众对于科学的探究热情。
　　《化学演示实验：化学教师手册》原著是作者花费多年精力、潜心研究和总结出来的针对从中学到大学各阶段理科教师的演示实验参考书，自问世之初一直深受美国师生的好评，为目前美国化学教师准备化学演示实验的参考资料。
　　《化学演示实验：化学教师手册》涉及酸与碱，液体、固体和胶体两大主题，共80个演示实验。每个演示实验涵盖7个板块：概要，实验所需材料，详细操作步骤，危险品说明，试剂储存及后处理，现象及原理讨论以及参考文献。每个演示实验都可呈现显著且有趣的实验现象，易于引发观众的兴趣和思考；并且实验材料易得，操作简便。操作者只需按部就班即可保证演示的成功及效果，而无需摸索优化实验条件。着力解答诸如“实验安全性如何”“演示结束后如何进行后处理”等实际问题，以及在“讨论”小节中将相关实验原理与日常生活联系起来以传播更具深度和广度的科普知识，也是本书的重要特色。
　　《化学演示实验：化学教师手册》可作为大学低年级和中学化学教师及科普工作者的教学工具书，也可作为学生的学习参考书以及化学爱好者的兴趣读物。

作者简介

　　Bassam Z．Shakhashiri教授是世界知名的化学家、科普教育家，现为美国威斯康辛大学麦迪逊校区（University of Wisconsin-Madison）化学系教授，被该校授予首任William T. Evjue特聘教席，并自2012年起担任美国化学会（the American Chemical Society，ACS）主席。他将职业生涯中的大部分精力投入到设计并发展化学演示实验中，并长期在多种场合进行演示实验，向公众传播科学知识。《不列颠百科全书》将其誉为“美国课堂演示实验的领军人物”。

内页插图

目录

A 酸和碱
酸和碱的分类
早期的酸理论
水溶液的导电性
阿累尼乌斯酸碱理论
布朗斯特一劳里酸碱理论
路易斯酸碱理论
平衡常数表达式
水自身的电离
酸碱指示剂
缓冲溶液
参考文献
附录
A.1 丰富多彩的酸碱指示剂
A.2 用混合酸碱指示剂调出彩虹色
A.3 隐形图画
A.4 从植物中提取的酸碱指示剂
A.5 酸和碱的经典性质
A.6 食物通常呈酸性，洗涤剂通常呈碱性
A.7 四种常见酸的不同性质
A.8 用氟化氢刻蚀玻璃
A.9 “硬币引发的红白蓝实验”：硝酸和铜的喷泉效应
A.10 氨、氯化氢和指示剂的喷泉效应
A.11 释气与发泡：酸与碳酸盐的反应
A.12 酸与碱在密封袋中的反应
A.13 水解：盐的酸性和碱性
A.14 氧化物的酸性和碱性
A.15 颜色、气泡和雾：二氧化碳在水溶液中的酸性
A.16 氮（Ⅳ）氧化物的酸性
A.17 硫、氮和含氯高分子的燃烧产物具有酸的性质
A.18 湖床对酸的中和能力
A.19 铝、锌、铬、铅的氢氧化物作为两性物的性质
A.20 酸强度和酸浓度的概念差异
A.21 酸在水溶液中的导电性和解离程度
A.22 离子交换树脂对溶液pH和导电性的影响
A.23 根据导电性确定酸碱滴定终点
A.24 醋酸根离子对于醋酸酸性的影响：同离子效应
A.25 分子结构对于水溶液中有机酸和有机碱强度的影响
A.26 测定抗酸药的中和能力
A.27 利用仪器记录滴定曲线
A.28 缓冲作用和缓冲容量
A.29 抗酸药的缓冲作用
A.30 pH对蛋白质溶解度的影响
A.31 氯化铝和氯化氢作为路易斯酸碱的性质
A.32 氨和氯化氢之间的反应

B 液体、溶液和胶体
物态
液体的部分性质
液体的结构
宏观性质间的数学关系
吉布斯函数
物质的量对于吉布斯函数的影响
蒸气压作为温度的函数
浓度标度
多种组分的液一气平衡
溶解度
依数性
其他热力学关系
水
高分子溶液
胶体
名词表
参考文献
B.1 混合引起的体积变化
……

前言/序言

化工原理与过程控制：面向现代工业的实践指南 本书聚焦于当代化学工程领域的核心挑战与创新实践，旨在为化工专业人士、高年级学生及相关工程技术人员提供一套全面、深入且高度实用的参考手册。全书内容紧密围绕化工生产过程的优化、安全、效率与可持续性展开，涵盖了从基础原理推导到复杂系统集成的全链条知识体系。 第一部分：流体输运与单元操作的精细化管理 本书开篇深入剖析了流体在管道、泵站及反应器中的输运特性。我们不仅回顾了经典的雷诺数、摩擦系数计算，更着重探讨了现代计算流体力学（CFD）在复杂几何结构（如弯头、分流器、混合器）中流场模拟的应用，特别是针对非牛顿流体和多相流的精确建模方法。内容细致到如何通过优化泵的选择曲线和管道布局，实现最小化的能耗和压降损失。 在单元操作方面，分离技术的章节进行了革新性的阐述。蒸馏部分不再局限于 McCabe-Thiele 法，而是详细介绍了精馏塔的动态模拟、填料与塔盘的选型优化，以及低能耗精馏技术，如反应精馏、热泵辅助精馏和低压精馏的工程化设计步骤。萃取章节深入讨论了液-液平衡数据的获取与校正，并提供了复杂多组分萃取体系的溶剂选择准则与萃取塔的塔板效率评估模型。 对于固液分离，本书强调了过滤、沉降和离心分离的工业应用。除了传统的过滤定律，我们还详细介绍了膜分离技术的最新进展，包括纳滤（NF）、反渗透（RO）在水处理和溶剂回收中的集成方案，并给出了膜污染的预防与清洗策略。 第二部分：化学反应工程：从机理到放大 反应工程是本书的核心驱动力之一。本部分首先夯实了反应动力学的理论基础，包括活化能的精确测定、催化剂失活的数学描述（如焦化和烧结）。随后，我们转向了反应器的设计与操作。 针对多相催化反应器，书籍详述了固定床、流化床和浆态床的优缺点及适用工况。对于固定床反应器，我们提供了梯度模型（如轴向弥散模型）的求解方法，用以预测床层内部的温度和浓度梯度对反应选择性的影响。流化床章节重点分析了颗粒的返混效应及其对反应效率的影响，并提供了床层膨胀度的准确预测公式。 特别值得一提的是，本书引入了微通道反应器（MCRs）的设计理念和操作优势。通过详细的传热传质对比分析，展示了MCRs在处理高放热或高危险性反应（如硝化、聚合）时，实现本质安全和高选择性的工程途径。书中包含了从实验室规模到工业放大的详细案例分析，强调了混合效率和热点控制在放大过程中的关键作用。 第三部分：过程控制与优化：实现智能制造 现代化工过程的稳定运行依赖于先进的过程控制。本章全面覆盖了控制系统的设计与实施。我们从经典的PID控制理论出发，深入讲解了如何利用波德图、根轨迹等工具对控制回路进行稳定性分析和参数整定。 本书随后转向更高级的控制策略。模型预测控制（MPC）被详细介绍，通过建立系统动态模型，实时预测未来过程变量的行为，从而制定最优的控制动作，尤其适用于具有显著时间延迟或多变量耦合的复杂系统（如精馏塔的塔顶/塔釜组分和回流比的联控）。 此外，过程安全与风险管理被纳入控制体系进行讨论。内容包括安全仪表系统（SIS）的设计标准（SIL等级）、紧急停车系统（ESD）的逻辑编制，以及如何利用实时数据进行异常检测和故障诊断，确保操作的固有安全性。 第四部分：热力学与相平衡的精密计算 化工过程的热力学基础决定了分离和反应的极限。本部分对热力学工具进行了深入的工程化应用。我们详细比较了不同状态方程（如Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong）在预测高压、低温下的气液平衡（VLE）和液液平衡（LLE）时的精度与适用范围。 在涉及复杂化学反应体系时，本书提供了化学平衡计算的实用方法，特别是对于涉及到离子交换、酸碱反应或电解质体系，如何结合电荷守恒和热力学活性度模型（如Extended Debye-Hückel 模型）进行精确计算。 第五部分：可持续性与绿色化工工程 面对日益严格的环保要求，本书专门辟出章节探讨如何将可持续性理念融入工程实践。内容涵盖了过程强化（Process Intensification）的最新技术，如反应蒸馏、旋转床等，以期在更小的设备内实现更高的效率。 同时，本书详细介绍了溶剂替代策略，重点分析了超临界流体（特别是$ ext{scCO}_2$）作为绿色溶剂在萃取和反应中的应用潜力与工程限制。废水处理方面，则侧重于高级氧化技术（AOPs）在难降解有机污染物去除中的应用案例与能耗分析。 总结： 《化工原理与过程控制：面向现代工业的实践指南》是一部旨在弥合理论与实践鸿沟的工具书。它不仅提供了坚实的理论框架，更重要的是，书中包含大量来自实际工业项目的工程计算实例、流程图示和操作经验总结，确保读者能够将学到的知识直接应用于工厂的设计、操作与优化之中。本书的结构严谨、内容详实，是化工领域从业人员实现技术升级和创新驱动的必备参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的化学研究人员，我时常需要向非专业人士，例如公众、媒体，甚至其他科学领域的同行，介绍复杂的化学概念和过程。如何用最直观、最易懂、最引人入胜的方式展示化学的魅力，一直是我面临的挑战。我一直在寻找一本能够提供一系列精心设计、富有启发性的化学演示实验的书籍，这些实验不仅能够清晰地展示化学原理，而且具有很强的视觉冲击力和趣味性。我希望这本书能够提供详细的操作指南，包括所需的材料、实验步骤、安全注意事项，以及对实验现象背后的化学原理的深入浅出的解释。我期待这本书能成为我科普的有力工具，帮助我将科学的严谨与艺术的美感结合起来，让更多人爱上化学。

评分☆☆☆☆☆

我的教学生涯中，总是在寻找能够点燃学生们对化学兴趣的火花。传统的教学方式，虽然能够传递知识，但有时却显得枯燥乏味。我深知，直观、生动的演示实验是激发学生好奇心和求知欲的绝佳途径。然而，设计和执行这些演示实验并非易事，需要深厚的化学知识、精湛的操作技巧，以及对安全问题的严谨把控。我一直渴望拥有一本能够提供丰富、系统、且经过实践检验的化学演示实验指南。这本书应该能够覆盖中学化学的各个重要章节，提供多种难度和类型的实验，以满足不同教学阶段和学生群体的需求。更重要的是，它应该详尽地说明实验的原理、步骤、注意事项以及潜在的安全风险，并提供解决方案。我期待它能成为我教学的得力助手，让化学课堂变得更加生动、有趣，让那些抽象的化学概念变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我是一名化学专业的学生，虽然在课堂上接触了不少理论知识，但总觉得有些脱离实际，缺乏动手实践的机会。尤其是在一些重要的化学概念上，仅仅依靠书本上的文字和图解，很难形成深刻的理解。我非常渴望能通过亲手操作一些经典的化学演示实验，来加深对这些概念的认识，并从中体会到化学的乐趣。我希望找到一本能够提供系统性的演示实验指导的书籍，它应该包含各种不同主题的实验，涵盖基础化学、有机化学、无机化学等多个领域。更重要的是，这本书应该提供详细的实验操作步骤、实验器材要求、以及对实验结果的科学解释。我期待通过这本书，不仅能提升我的实验技能，更能培养我独立思考和解决问题的能力，为我未来的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名热爱化学的业余爱好者，我一直渴望能在家中也安全、有趣地探索化学的奥秘。市面上关于家庭实验的书籍琳琅满目，但许多都过于简单，或者存在安全隐患。我尤其关注那些能够展示化学奇妙现象，但又不至于过于复杂的项目。想象一下，在自家客厅里，用一些常见材料就能变出令人惊叹的化学反应，那是多么激动人心的事情！我一直希望有一本能够提供清晰指导，帮助我理解现象背后的科学原理，同时又能确保实验过程安全可控的书籍。我理想中的化学实验手册，应该不仅仅是罗列步骤，更像是一位经验丰富的化学老师，在我动手实践的过程中，耐心解答我的疑惑，引导我深入思考。它应该包含一些经典的、具有视觉冲击力的演示，能够激发我对化学更深层次的兴趣。我梦想着能通过这本书，将那些只在课堂上见过的精彩瞬间，变成我与家人朋友分享的独特体验。

评分☆☆☆☆☆

我最近在浏览各种科学类书籍，希望能找到一些能够帮助我培养科学素养的书籍，尤其是在化学领域。我一直对化学现象中的“魔术”般的反应非常着迷，但又担心自己缺乏专业知识，无法安全地进行尝试。我希望找到一本能够循序渐进地引导我入门的书，最好能包含一些在家里就可以实现的，但又能展现出化学魅力的实验。我不太喜欢那些过于理论化的书籍，我更倾向于动手实践，通过观察和操作来学习。理想中的这本书，应该像一位和蔼的导师，用通俗易懂的语言解释复杂的化学原理，并且提供清晰的步骤和必要的安全提示。我希望它能让我感受到化学的乐趣，而不是因为高深的理论而望而却步。

评分☆☆☆☆☆

很值得读的一本书，其中介绍了一些实验有趣且有效。

评分☆☆☆☆☆

书很好，有参考价值，很喜欢

评分☆☆☆☆☆

感觉图很少，不是想象中那样。

评分☆☆☆☆☆

很值得读的一本书，其中介绍了一些实验有趣且有效。

评分☆☆☆☆☆

很值得读的一本书，其中介绍了一些实验有趣且有效。

评分☆☆☆☆☆

终于有中文版了 很不错很有用

评分☆☆☆☆☆

很值得读的一本书，其中介绍了一些实验有趣且有效。

评分☆☆☆☆☆

是外国教材翻译过来的，要选择性使用

评分☆☆☆☆☆

感觉图很少，不是想象中那样。