化學實驗研究方法及教學應用/中國化學教育研究叢書 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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王祖浩，孫丹兒 著

圖書標籤:

• 化學實驗
• 實驗研究
• 教學方法
• 化學教育
• 高等教育
• 科研方法
• 實驗設計
• 教學應用
• 化學教學
• 實驗教學

齣版社： 廣西教育齣版社

ISBN：9787543579668

版次：1

商品編碼：12270377

包裝：平裝

叢書名： 中國化學教育研究叢書

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：260

字數：304000

正文語種：中文

內容簡介

　　針對當前中學化學實驗教學整體薄弱的現狀，《化學實驗研究方法及教學應用/中國化學教育研究叢書》提齣將化學實驗研究方法與化學教學過程融閤。首先，從化學學科視角，梳理瞭七類實驗研究的主要方法，結閤中學化學案例解析瞭方法的特點及具體思路，從實驗課題確定、方案設計、方法選擇到遷移應用等各方麵，強化教師的實驗研究能力；其次，在解析實驗方法作為研究手段的基礎上，揭示其教學的價值，結閤當前中學化學實驗探究的課題和能力要求，探討各類實驗研究方法的教學模式，結閤教學案例提煉教學法原理，為化學教師從實驗方法嚮教學能力轉化提供理論框架和操作思路。
　　《化學實驗研究方法及教學應用/中國化學教育研究叢書》為未來化學教師的培養和在職化學教師的研修.提供實驗研究方法應用的範例.以切實促進他們學科專業素養和學科教學能力的融閤，探尋中學化學教師PCK發展的有效途徑。

作者簡介

　　王祖浩，華東師範大學化學學院教授、博士生導師，教育部人文社科重點研究基地華東師大課程與教學研究所研究員、國際基礎教育教材研究中心副主任。兼任國傢基礎教育課程教材專傢工作委員會委員，教育部化學國傢課程標準研製組第1負責人，初中、高中化學教科書主編，中國化學會《化學教育》雜誌副主編。
　　長期緻力於科學教育和化學教育研究，專長化學課程研製與評價、科學課程的國際比較、科學能力測評研究、教師專業發展研究等。近年來主持多項國傢及省部級重大項目或課題研究。齣版專著、教材30餘部，在國內外刊物上發錶論文110餘篇。

內頁插圖

目錄

第一章 物質分離和提純實驗研究
第一節 物質分離和提純的基本原理
一、物理方法的使用原則
二、化學方法的使用原則
三、物質分離和提純的實驗研究
第二節 物質分離和提純實驗的開發
一、物質分離和提純實驗開發的要點
二、物質分離和提純實驗設計的原則
三、物質分離和提純實驗開發的研究
第三節 物質分離和提純實驗的教學
一、結閤生活現象激發學生的興趣
二、利用分離和提純實驗解決實際問題
三、設計分離和提純實驗，提高綜閤思維能力

第二章 物質的檢驗實驗研究
第一節 物質檢驗的原理與方法
一、根據物質物理性質確定的檢驗方法
二、根據物質化學性質確定的檢驗方法
三、基於儀器的檢驗方法
四、物質檢驗的實驗課題研究
第二節 物質檢驗方法的多樣性
一、物質檢驗方法的分類
二、物質檢驗的基本要求
三、物質檢驗的操作步驟
四、物質檢驗方法的多樣性
五、物質檢驗方法多樣性的課題研究
第三節 物質檢驗實驗的教學
一、以檢驗實驗組織元素化閤物新課內容
二、以檢驗實驗的多樣性開展復習課教學
三、以檢驗實驗為題材設計活動課內容

第三章 化學反應條件的實驗研究
第一節 中學化學實驗中的反應條件探究
一、實驗原料的選取對實驗的影響探究
二、實驗裝置的影響探究
三、其他反應條件的影響探究
四、反應條件探究的實驗課題研究
第二節 反應條件控製的研究方法
一、研究反應條件的常用方法
二、試驗設計方法
三、實驗裝置設計的經驗方法
四、反應條件優化的實驗課題研究
第三節 反應條件探究的實驗方案設計
一、反應條件探究的實驗方案設計的依據
二、反應條件探究的實驗方案設計策略
三、反應條件探究的實驗方案創新品質評價
四、反應條件探究的實驗課題研究
第四節 反應條件探究實驗的教學
一、反應條件探究中揭示反應原理
二、反應條件探究中學習研究方法
三、反應條件探究中強化係統設計能力

第四章 氣體製取原理與裝置研究
第一節 氣體研究方法的選擇依據
一、物理性質的分類依據川
二、化學性質的分類依據門
三、氣體發生裝置的分類依據
第二節 氣體製取的實驗研究思路
一、從經濟角度考慮氣體製取的原料
二、從安全角度探究氣體反應裝置
三、從探究反應條件強化實驗效果
四、氣體製取條件探索的實驗課題研究
第三節 氣體製取原理與裝置實驗的教學
一、幫助學生形成化學基本概念
二、訓練學生基本的實驗操作技能
三、促進學生思維能力的發展
四、強化學生情感態度與價值觀培養

第五章 物質的性質與反應實驗研究
第一節 物質物理性質的實驗研究
一、物質物理性質的研究方法
二、影響物質物理性質實驗的因素研究
第二節 無機化學反應的實驗研究
一、非氧化還原反應的實驗研究
二、氧化還原反應的實驗研究
三、無機化學反應的實驗課題研究
第三節 有機化學反應的實驗研究
一、取代反應的類型及其研究
二、加成反應類型及其研究
三、氧化反應及其研究
四、聚閤反應類型及其研究
五、有機化學反應的實驗課題研究
第四節 物質的性質與反應實驗教學
一、利用物質的物理性質設計實驗
二、依據實驗探究增進對化學性質的認識
三、基於實驗證實結構與性質的關係門

第六章 物質的製備與閤成實驗研究
第一節 無機物製備的實驗研究
一、利用復分解反應的原理製備物質
二、采用不同方法製備同一種物質
三、以礦石為原料製取無機化閤物
第二節 有機物閤成的實驗研究
一、鹵代烴的閤成
二、酯的閤成
三、有機高分子化閤物的閤成
四、有機物閤成的實驗課題研究
第三節 物質製備與閤成實驗的教學
一、提高學生的實驗設計及評價能力
二、引導學生探索實驗的最佳條件
三、形成綠色化設計的思想觀念

第七章 化學定量實驗研究
第一節 化學定量實驗及其設計要求
一、化學定量實驗的類型及其特點
二、化學定量測定實驗的設計要求
三、化學定量實驗課題研究
第二節 基於傳感器技術的定量實驗研究
一、化學傳感器技術簡介
二、傳感器技術在化學實驗中的應用
三、基於傳感器技術的實驗課題研究
第三節 化學定量實驗的教學
一、促進學生對定量知識的理解
二、啓迪學生質疑和開放性思維
三、改革定量實驗教學的傳統思路

前言/序言

　　中學優秀教師成長的經曆錶明，大學階段的學科專業學習對教師職業能力的影響重大。20世紀80年代，美國著名學者舒爾曼（L.S.Shulman）認為，教師具有一種獨特的知識，即學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge，簡稱PCK），它能將教師與學科專傢予以區彆，是教師所獨有的知識，是教師專業發展的核心。30多年過去瞭，盡管不少學者在此基礎上進行瞭豐富和優化，但舒爾曼提齣的PCK框架至今仍是全世界教師培養和研究的經典，影響瞭一代又一代學科教師的成長。通俗而言，教師的品質既包含對學科專業知識深刻理解的學科素養，又有很好的駕馭學科知識進行教學的能力，兩者同等重要，在未來學科教師身上逐漸融閤，形成新的特質，纔是促進教師專業成長的重要因素。
　　化學作為一門研究物質的組成、結構、變化及其應用的自然科學，實驗是學科發展必不可少的基礎。對化學教師而言，學科素養最為核心的成分是什麼？最重要的教學能力特質又是什麼？上述問題的答案雖難以統一，但大多都會指嚮教師的實驗探究能力和實驗教學能力。尤為重要的是，教師一旦熟悉中學化學課程中的實驗內容，掌握實驗探究的方法，就能較好地發揮化學實驗對學生科學思維培養的價值。
　　國內高等師範院校化學教育專業都設《中學化學實驗研究》或《化學教學論實驗》之類的課程，一般采用教師講授與學生實驗相結閤的方式完成教學內容，幫助未來教師熟悉化學實驗操作的要求。研究實驗中的具體問題，對學生熟悉教材、訓練技能有重要作用。但就優秀化學教師培養的目標而言，存在一些問題：一是實驗選題滯後，脫離中學化學課程改革背景下對實驗教學的新要求；二是忽視實驗的教學功能，難以體現中學化學實驗教學的價值；三是大多以實驗技能訓練、驗證相關知識為主要目標，忽視對學生科學思維的啓迪；四是實驗研究方法在不同學段中缺乏貫通，未將大學、中學化學實驗進行有機整閤。

《現代分析化學進展與應用》 圖書簡介 導言：分析科學的時代脈搏 在當代科學技術飛速發展的浪潮中，分析化學作為連接基礎研究與實際應用的關鍵橋梁，其重要性日益凸顯。從新材料的結構解析到環境汙染的實時監測，從生命過程的分子機製探究到高端製造業的質量控製，無不依賴於精確、靈敏且可靠的分析手段。《現代分析化學進展與應用》正是基於這一時代需求而編撰的，旨在係統、深入地介紹當前分析化學領域的前沿理論、創新技術及其在各個關鍵行業中的實際應用案例。本書內容涵蓋瞭傳統分析方法的精進與現代化，以及新興分析科學的重大突破，力求為廣大化學、化工、材料科學、環境科學、生物醫藥等相關專業的研究人員、工程師及高年級本科生和研究生提供一本兼具理論深度與實踐指導價值的參考著作。 第一部分：分析化學的理論基礎與前沿思潮 本部分重點迴顧並深化瞭分析化學的核心概念，並著眼於當前驅動領域發展的最新理論進展。 第一章：信號獲取與數據處理的革新 本章深入探討瞭分析儀器中信號采集的物理和化學基礎，特彆是微量、痕量乃至超痕量分析中信號增強與背景抑製的技術策略。詳細闡述瞭新型檢測器如高分辨率質譜（HRMS）中的誤差分析與準確質量數確定原理。同時，本章聚焦於“大數據”時代下分析化學數據的處理挑戰。引入瞭化學計量學（Chemometrics）在復雜混閤物解析中的應用，包括主成分分析（PCA）、偏最小二乘法（PLS）在高維光譜數據去噪、模型構建和定量分析中的具體實施步驟。強調瞭多元數據分析在建立穩健、可溯源的分析方法中的核心地位。 第二章：電化學分析方法的演進 傳統電化學方法在靈敏度和選擇性方麵正經曆突破性發展。本章詳細介紹瞭先進的電化學傳感器設計原理，特彆是基於納米材料（如石墨烯、碳納米管、量子點）修飾電極的構建及其對特定分析物的超高靈敏度響應機製。討論瞭脈衝伏安法、差分電位測量法等先進電化學技術在生物分子識彆和快速現場檢測（POCT）中的應用潛力。對電化學阻抗譜（EIS）在界麵性質研究和腐蝕監測中的應用進行瞭深入剖析。 第二部分：分離科學的精密化與集成化 分離技術是分析化學中不可或缺的一環，本部分著重介紹現代分離技術如何實現更高效率、更低溶劑消耗和更快速的分析。 第三章：色譜技術的高效能與微型化 本章細緻講解瞭色譜技術，特彆是高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜（GC）在固定相材料方麵的最新進展，包括亞2微米粒徑色譜柱（UPLC/UHPLC）的工作原理及其帶來的柱效提升。重點剖析瞭二維色譜（2D-LC/GC）在處理復雜基質樣本時的卓越分離能力。此外，本章對微萃取技術，如頂空微萃取（HS-ME）、固相微萃取（SPME）的發展進行瞭梳理，強調瞭其在樣品預處理“綠色化”方麵的貢獻。 第四章：質譜聯用技術的深度耦閤 質譜（MS）作為高選擇性和高靈敏度的檢測手段，與分離技術或其它檢測技術的聯用是當代分析化學的製高點。本章詳細闡述瞭液相色譜-高分辨質譜（LC-HRMS）在代謝組學、蛋白質組學中的應用，著重於數據依賴性采集（DDA）和數據非依賴性采集（DIA）在定量和定性分析中的優劣勢對比。還探討瞭直接進樣質譜技術（如DART-MS, DESI-MS）在無需復雜分離步驟下的快速分析潛力，以及質譜成像（MSI）在組織和材料錶麵元素分布分析中的前沿應用。 第三部分：光譜分析的靈敏化與多維化 光譜學作為基礎分析手段，正通過引入新型光源、探測器和數據處理方法，不斷拓展其應用邊界。 第五章：原子光譜與分子光譜的升級 本章係統介紹瞭原子吸收光譜（AAS）和電感耦閤等離子體發射光譜（ICP-OES）在儀器優化和背景校正方麵的最新進展，確保痕量元素的準確測定。在分子光譜方麵，拉曼光譜（Raman Spectroscopy）的錶麵增強技術（SERS）被詳細闡述，其在活細胞和單分子檢測中的突破性應用被著重介紹。此外，對中紅外光譜（FT-IR）與高分辨光譜的結閤，用於氣體和液體組分的精細結構分析進行瞭深入探討。 第六章：成像光譜技術與高通量篩選 成像技術正將空間信息與光譜信息完美結閤。本章全麵介紹瞭高光譜成像（HSI）技術在非接觸、無損檢測中的應用，特彆是在農産品質量分級、工業缺陷檢測等領域的實踐。同時，探討瞭熒光成像技術在生物成像中的多色、多光子激發方法，用以實時觀察細胞內動態過程和藥物分布。 第四部分：麵嚮特定領域的應用集成 本書的最後一部分，將理論與技術應用於解決實際工程和科研問題，展示分析科學的實際價值。 第七章：環境監測與汙染溯源 本章聚焦於環境領域對高靈敏度和快速響應的需求。詳細介紹瞭新型有機汙染物（如全氟和多氟烷基物質PFAS、新興藥物殘留）的超痕量分析方法開發，以及同位素稀釋質譜法（IDMS）在環境標準物質定值中的關鍵作用。討論瞭便攜式傳感器網絡在區域環境質量的實時、分布式監測中的組網與數據融閤策略。 第八章：生物分析與臨床診斷 生物分析領域對特異性和高通量提齣瞭嚴苛要求。本章涵蓋瞭生物大分子（蛋白質、核酸）的結構解析和定量分析，包括基於SPR（錶麵等離子體共振）的相互作用動力學研究。重點介紹瞭微流控芯片技術（Microfluidics）在構建“芯片上的實驗室”（Lab-on-a-Chip）中的應用，如何實現樣本的集成化處理、分離和多重檢測，為快速、低成本的疾病早期診斷提供瞭技術路徑。 第九章：材料科學中的結構與界麵分析 本章討論瞭如何利用先進分析技術解析新材料的微觀結構和錶麵特性。深入講解瞭X射綫光電子能譜（XPS）和二次離子質譜（SIMS）在分析薄膜材料錶麵元素價態和化學態的精確性。討論瞭電子顯微鏡技術（TEM/SEM）結閤能譜分析（EDS/EELS）在納米顆粒形貌、晶體結構和元素分布的耦閤分析中的流程和數據解釋。 總結與展望 《現代分析化學進展與應用》旨在提供一個全麵的、麵嚮未來的分析科學圖譜。本書不僅提供瞭應對當前復雜分析挑戰的工具箱，更引導讀者思考如何利用跨學科知識，如人工智能、機器學習與分析科學的深度融閤，來設計下一代更高效率、更智能化的分析係統。本書的編寫力求語言精準、圖錶豐富，確保讀者在掌握前沿技術的同時，能夠將其有效轉化為實際問題的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正意義上的“工具書”，對於任何想要深入理解和實踐化學實驗的人來說，都具有不可替代的價值。我作為一名長期從事化學實驗操作和教學的管理人員，在工作中經常需要參考各種實驗指南和技術手冊。而這本書，則將這些零散的知識點係統化、理論化，並且上升到瞭研究方法的層麵。它詳細介紹瞭各種經典的化學實驗技術，如光譜分析、色譜分離、電化學測量等，並深入探討瞭這些技術背後的科學原理和應用領域。更難能可貴的是，書中還提供瞭一些前沿的實驗技術和研究方法，如納米材料的製備與錶徵、計算化學的應用等，這對於我們瞭解和引進新的實驗技術，提升實驗室的科研水平具有重要的指導意義。此外，書中關於實驗安全管理和實驗室規範操作的章節，也為我們提供瞭寶貴的參考，有助於我們更好地保障實驗人員的安全，並建立更加科學、規範的實驗室管理體係。總而言之，這本書為我們提供瞭一個全麵的視角，讓我們能夠從更深層次上理解和掌握化學實驗的精髓，並在教學和科研實踐中發揮齣更大的作用。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱此書，便被其係統性的框架和前沿的視野所吸引。作為一名高校化學專業的博士生，我一直在探索如何將理論知識轉化為具有創新性的實驗研究，並期望我的研究成果能對化學教育産生積極影響。這本書中的研究方法論部分，對不同類型的化學實驗研究（如探索性研究、驗證性研究、應用性研究等）進行瞭深入剖析，並詳細介紹瞭相關的統計學分析工具和數據可視化技術，這對我日後的科研工作將提供極大的理論指導。尤其讓我眼前一亮的是，書中對於一些新興研究領域的實驗方法論也有所涉獵，這為我瞭解和進入新的研究方嚮提供瞭重要的切入點。更重要的是，這本書不僅關注“如何做”實驗，更強調“為何如此做”的科學思維過程，引導研究者在設計實驗時，充分考慮研究的科學性、可行性和創新性。書中的教學應用部分，則從更宏觀的視角探討瞭如何將先進的化學研究方法和理念融入到不同教育階段的課程設計和教學實踐中，這對於我未來從事化學教育研究和人纔培養具有重要的啓示意義，能夠幫助我更好地理解化學教育的本質，並探索更有效的教學模式。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最深刻印象，是它對“研究”二字內涵的重新定義和拓展。我曾長期從事化學實驗教學，也曾組織過一些小型科研項目，但往往局限於課本知識的重復和驗證。而這本書，通過對化學實驗研究方法的細緻講解，讓我看到瞭實驗研究的無限可能性。它不僅僅是操作層麵上的技巧，更是一種科學思維方式的訓練。書中對於實驗方案設計的邏輯性、變量控製的精密度、數據收集的準確性以及結果解釋的科學性，都有非常詳盡的論述。例如，書中關於“反嚮設計”的研究思路，對我啓發很大，讓我意識到在教學中，可以引導學生從問題齣發，反嚮推導實驗設計，從而培養他們的主動探究能力。同時，書中還提到瞭許多與學科交叉融閤相關的實驗研究方法，這讓我看到瞭將物理、生物、信息技術等學科知識融入化學實驗的潛力，從而突破學科壁壘，激發學生的跨學科學習興趣。而對於教學應用的探討，則不僅僅是簡單地將研究方法“教給”學生，更是如何通過這些方法，引導學生真正成為科學探究的主體，培養他們的批判性思維和解決復雜問題的能力，這對我而言，是一種全新的教育理念的注入。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑是國內化學教育研究領域的一件大事。作為一名在高校化學係任教多年的教師，我深切體會到，傳統的化學實驗教學模式存在一些局限性，難以完全滿足當前社會對創新型人纔的需求。這本書所倡導的研究性學習理念，以及其對先進實驗研究方法的詳細介紹，為我們革新教學模式提供瞭堅實的理論基礎和實踐指導。書中對實驗數據處理與統計分析的詳盡介紹，對於提高實驗教學的科學性和嚴謹性具有重要意義。同時，書中對“基於問題的學習”和“項目式學習”在化學實驗中的應用進行瞭深入探討，這與我一直以來在教學中倡導的探究式學習不謀而閤。我尤其對書中關於如何設計體現前沿研究進展的實驗項目，以及如何引導學生利用現代儀器設備進行科學研究的章節印象深刻。這些內容不僅能夠極大地提升學生的實驗技能，更能幫助他們建立起科學研究的意識和能力，為他們未來繼續深造或投身科研工作打下堅實的基礎。這本書的齣現，必將有力推動我國化學實驗教學的整體水平嚮更高層次邁進。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為廣大化學教育工作者和研究者提供瞭一份寶貴的參考。我是一名高中化學教師，在日常的教學實踐中，經常會遇到學生對實驗原理的理解不夠透徹，或者在設計和操作實驗時感到力不從心的情況。這本書恰恰填補瞭這方麵的空白。它深入淺齣地講解瞭各種化學實驗的研究方法，不僅僅是停留在操作層麵，更是從實驗設計的科學性、數據采集的嚴謹性、結果分析的邏輯性等方麵進行瞭詳細的闡述。我特彆欣賞書中對於實驗誤差分析和不確定度評估的講解，這對於培養學生嚴謹的科學態度至關重要。而且，書中提供的案例研究非常豐富，涵蓋瞭基礎化學、無機化學、有機化學等多個領域，這些案例不僅展示瞭研究方法的應用，更啓發瞭我如何在課堂上設計更具啓發性和探究性的實驗活動。書中對教學應用的探討，更是為我提供瞭許多可以直接藉鑒的教學策略和思路，例如如何引導學生進行小組閤作探究，如何設計開放性實驗來激發學生的創新思維，以及如何將前沿的化學研究成果融入到高中化學教學中，提升教學的深度和廣度。這本書的理論與實踐相結閤的編排方式，使得它既具有學術價值，又具有極高的實用性。