化學演示實驗：化學教師手冊 [Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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[美] 巴薩姆·Z.沙哈施利（Bassam Z．Shakhashiri） 編，王冠博，馬玉國 譯

圖書標籤:

• 化學
• 演示實驗
• 化學教學
• 實驗教學
• 教師手冊
• 化學教育
• 實驗設計
• 科學教育
• STEM教育
• 化學資源

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301221464

版次：1

商品編碼：11220548

包裝：平裝

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

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：329

字數：510000

編輯推薦

　　※一本經長年檢驗的演示實驗經典，一部可按部就班的詳實操作指南
　　※提供係統的理論闡釋、完備的材料清單、謹慎的後續處理、豐富的知識拓展
　　※精彩的實驗效果為課堂注入驚喜，與日常生活的聯係把科學帶迴身邊

內容簡介

　　演示實驗是一種充分體現直觀性和實用性的重要教學手段，它可以通過直觀的現象闡釋科學原理，解答與生活密切相關的問題，有效地激發觀眾對於科學的探究熱情。
　　《化學演示實驗：化學教師手冊》原著是作者花費多年精力、潛心研究和總結齣來的針對從中學到大學各階段理科教師的演示實驗參考書，自問世之初一直深受美國師生的好評，為目前美國化學教師準備化學演示實驗的參考資料。
　　《化學演示實驗：化學教師手冊》涉及酸與堿，液體、固體和膠體兩大主題，共80個演示實驗。每個演示實驗涵蓋7個闆塊：概要，實驗所需材料，詳細操作步驟，危險品說明，試劑儲存及後處理，現象及原理討論以及參考文獻。每個演示實驗都可呈現顯著且有趣的實驗現象，易於引發觀眾的興趣和思考；並且實驗材料易得，操作簡便。操作者隻需按部就班即可保證演示的成功及效果，而無需摸索優化實驗條件。著力解答諸如“實驗安全性如何”“演示結束後如何進行後處理”等實際問題，以及在“討論”小節中將相關實驗原理與日常生活聯係起來以傳播更具深度和廣度的科普知識，也是本書的重要特色。
　　《化學演示實驗：化學教師手冊》可作為大學低年級和中學化學教師及科普工作者的教學工具書，也可作為學生的學習參考書以及化學愛好者的興趣讀物。

作者簡介

　　Bassam Z．Shakhashiri教授是世界知名的化學傢、科普教育傢，現為美國威斯康辛大學麥迪遜校區（University of Wisconsin-Madison）化學係教授，被該校授予首任William T. Evjue特聘教席，並自2012年起擔任美國化學會（the American Chemical Society，ACS）主席。他將職業生涯中的大部分精力投入到設計並發展化學演示實驗中，並長期在多種場閤進行演示實驗，嚮公眾傳播科學知識。《不列顛百科全書》將其譽為“美國課堂演示實驗的領軍人物”。

內頁插圖

目錄

A 酸和堿
酸和堿的分類
早期的酸理論
水溶液的導電性
阿纍尼烏斯酸堿理論
布朗斯特一勞裏酸堿理論
路易斯酸堿理論
平衡常數錶達式
水自身的電離
酸堿指示劑
緩衝溶液
參考文獻
附錄
A.1 豐富多彩的酸堿指示劑
A.2 用混閤酸堿指示劑調齣彩虹色
A.3 隱形圖畫
A.4 從植物中提取的酸堿指示劑
A.5 酸和堿的經典性質
A.6 食物通常呈酸性，洗滌劑通常呈堿性
A.7 四種常見酸的不同性質
A.8 用氟化氫刻蝕玻璃
A.9 “硬幣引發的紅白藍實驗”：硝酸和銅的噴泉效應
A.10 氨、氯化氫和指示劑的噴泉效應
A.11 釋氣與發泡：酸與碳酸鹽的反應
A.12 酸與堿在密封袋中的反應
A.13 水解：鹽的酸性和堿性
A.14 氧化物的酸性和堿性
A.15 顔色、氣泡和霧：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燒産物具有酸的性質
A.18 湖床對酸的中和能力
A.19 鋁、鋅、鉻、鉛的氫氧化物作為兩性物的性質
A.20 酸強度和酸濃度的概念差異
A.21 酸在水溶液中的導電性和解離程度
A.22 離子交換樹脂對溶液pH和導電性的影響
A.23 根據導電性確定酸堿滴定終點
A.24 醋酸根離子對於醋酸酸性的影響：同離子效應
A.25 分子結構對於水溶液中有機酸和有機堿強度的影響
A.26 測定抗酸藥的中和能力
A.27 利用儀器記錄滴定麯綫
A.28 緩衝作用和緩衝容量
A.29 抗酸藥的緩衝作用
A.30 pH對蛋白質溶解度的影響
A.31 氯化鋁和氯化氫作為路易斯酸堿的性質
A.32 氨和氯化氫之間的反應

B 液體、溶液和膠體
物態
液體的部分性質
液體的結構
宏觀性質間的數學關係
吉布斯函數
物質的量對於吉布斯函數的影響
蒸氣壓作為溫度的函數
濃度標度
多種組分的液一氣平衡
溶解度
依數性
其他熱力學關係
水
高分子溶液
膠體
名詞錶
參考文獻
B.1 混閤引起的體積變化
……

前言/序言

化工原理與過程控製：麵嚮現代工業的實踐指南 本書聚焦於當代化學工程領域的核心挑戰與創新實踐，旨在為化工專業人士、高年級學生及相關工程技術人員提供一套全麵、深入且高度實用的參考手冊。全書內容緊密圍繞化工生産過程的優化、安全、效率與可持續性展開，涵蓋瞭從基礎原理推導到復雜係統集成的全鏈條知識體係。 第一部分：流體輸運與單元操作的精細化管理 本書開篇深入剖析瞭流體在管道、泵站及反應器中的輸運特性。我們不僅迴顧瞭經典的雷諾數、摩擦係數計算，更著重探討瞭現代計算流體力學（CFD）在復雜幾何結構（如彎頭、分流器、混閤器）中流場模擬的應用，特彆是針對非牛頓流體和多相流的精確建模方法。內容細緻到如何通過優化泵的選擇麯綫和管道布局，實現最小化的能耗和壓降損失。 在單元操作方麵，分離技術的章節進行瞭革新性的闡述。蒸餾部分不再局限於 McCabe-Thiele 法，而是詳細介紹瞭精餾塔的動態模擬、填料與塔盤的選型優化，以及低能耗精餾技術，如反應精餾、熱泵輔助精餾和低壓精餾的工程化設計步驟。萃取章節深入討論瞭液-液平衡數據的獲取與校正，並提供瞭復雜多組分萃取體係的溶劑選擇準則與萃取塔的塔闆效率評估模型。 對於固液分離，本書強調瞭過濾、沉降和離心分離的工業應用。除瞭傳統的過濾定律，我們還詳細介紹瞭膜分離技術的最新進展，包括納濾（NF）、反滲透（RO）在水處理和溶劑迴收中的集成方案，並給齣瞭膜汙染的預防與清洗策略。 第二部分：化學反應工程：從機理到放大 反應工程是本書的核心驅動力之一。本部分首先夯實瞭反應動力學的理論基礎，包括活化能的精確測定、催化劑失活的數學描述（如焦化和燒結）。隨後，我們轉嚮瞭反應器的設計與操作。 針對多相催化反應器，書籍詳述瞭固定床、流化床和漿態床的優缺點及適用工況。對於固定床反應器，我們提供瞭梯度模型（如軸嚮彌散模型）的求解方法，用以預測床層內部的溫度和濃度梯度對反應選擇性的影響。流化床章節重點分析瞭顆粒的返混效應及其對反應效率的影響，並提供瞭床層膨脹度的準確預測公式。 特彆值得一提的是，本書引入瞭微通道反應器（MCRs）的設計理念和操作優勢。通過詳細的傳熱傳質對比分析，展示瞭MCRs在處理高放熱或高危險性反應（如硝化、聚閤）時，實現本質安全和高選擇性的工程途徑。書中包含瞭從實驗室規模到工業放大的詳細案例分析，強調瞭混閤效率和熱點控製在放大過程中的關鍵作用。 第三部分：過程控製與優化：實現智能製造 現代化工過程的穩定運行依賴於先進的過程控製。本章全麵覆蓋瞭控製係統的設計與實施。我們從經典的PID控製理論齣發，深入講解瞭如何利用波德圖、根軌跡等工具對控製迴路進行穩定性分析和參數整定。 本書隨後轉嚮更高級的控製策略。模型預測控製（MPC）被詳細介紹，通過建立係統動態模型，實時預測未來過程變量的行為，從而製定最優的控製動作，尤其適用於具有顯著時間延遲或多變量耦閤的復雜係統（如精餾塔的塔頂/塔釜組分和迴流比的聯控）。 此外，過程安全與風險管理被納入控製體係進行討論。內容包括安全儀錶係統（SIS）的設計標準（SIL等級）、緊急停車係統（ESD）的邏輯編製，以及如何利用實時數據進行異常檢測和故障診斷，確保操作的固有安全性。 第四部分：熱力學與相平衡的精密計算 化工過程的熱力學基礎決定瞭分離和反應的極限。本部分對熱力學工具進行瞭深入的工程化應用。我們詳細比較瞭不同狀態方程（如Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong）在預測高壓、低溫下的氣液平衡（VLE）和液液平衡（LLE）時的精度與適用範圍。 在涉及復雜化學反應體係時，本書提供瞭化學平衡計算的實用方法，特彆是對於涉及到離子交換、酸堿反應或電解質體係，如何結閤電荷守恒和熱力學活性度模型（如Extended Debye-Hückel 模型）進行精確計算。 第五部分：可持續性與綠色化工工程 麵對日益嚴格的環保要求，本書專門闢齣章節探討如何將可持續性理念融入工程實踐。內容涵蓋瞭過程強化（Process Intensification）的最新技術，如反應蒸餾、鏇轉床等，以期在更小的設備內實現更高的效率。 同時，本書詳細介紹瞭溶劑替代策略，重點分析瞭超臨界流體（特彆是$ ext{scCO}_2$）作為綠色溶劑在萃取和反應中的應用潛力與工程限製。廢水處理方麵，則側重於高級氧化技術（AOPs）在難降解有機汙染物去除中的應用案例與能耗分析。 總結： 《化工原理與過程控製：麵嚮現代工業的實踐指南》是一部旨在彌閤理論與實踐鴻溝的工具書。它不僅提供瞭堅實的理論框架，更重要的是，書中包含大量來自實際工業項目的工程計算實例、流程圖示和操作經驗總結，確保讀者能夠將學到的知識直接應用於工廠的設計、操作與優化之中。本書的結構嚴謹、內容詳實，是化工領域從業人員實現技術升級和創新驅動的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

作為一名熱愛化學的業餘愛好者，我一直渴望能在傢中也安全、有趣地探索化學的奧秘。市麵上關於傢庭實驗的書籍琳琅滿目，但許多都過於簡單，或者存在安全隱患。我尤其關注那些能夠展示化學奇妙現象，但又不至於過於復雜的項目。想象一下，在自傢客廳裏，用一些常見材料就能變齣令人驚嘆的化學反應，那是多麼激動人心的事情！我一直希望有一本能夠提供清晰指導，幫助我理解現象背後的科學原理，同時又能確保實驗過程安全可控的書籍。我理想中的化學實驗手冊，應該不僅僅是羅列步驟，更像是一位經驗豐富的化學老師，在我動手實踐的過程中，耐心解答我的疑惑，引導我深入思考。它應該包含一些經典的、具有視覺衝擊力的演示，能夠激發我對化學更深層次的興趣。我夢想著能通過這本書，將那些隻在課堂上見過的精彩瞬間，變成我與傢人朋友分享的獨特體驗。

評分☆☆☆☆☆

我是一名化學專業的學生，雖然在課堂上接觸瞭不少理論知識，但總覺得有些脫離實際，缺乏動手實踐的機會。尤其是在一些重要的化學概念上，僅僅依靠書本上的文字和圖解，很難形成深刻的理解。我非常渴望能通過親手操作一些經典的化學演示實驗，來加深對這些概念的認識，並從中體會到化學的樂趣。我希望找到一本能夠提供係統性的演示實驗指導的書籍，它應該包含各種不同主題的實驗，涵蓋基礎化學、有機化學、無機化學等多個領域。更重要的是，這本書應該提供詳細的實驗操作步驟、實驗器材要求、以及對實驗結果的科學解釋。我期待通過這本書，不僅能提升我的實驗技能，更能培養我獨立思考和解決問題的能力，為我未來的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的化學研究人員，我時常需要嚮非專業人士，例如公眾、媒體，甚至其他科學領域的同行，介紹復雜的化學概念和過程。如何用最直觀、最易懂、最引人入勝的方式展示化學的魅力，一直是我麵臨的挑戰。我一直在尋找一本能夠提供一係列精心設計、富有啓發性的化學演示實驗的書籍，這些實驗不僅能夠清晰地展示化學原理，而且具有很強的視覺衝擊力和趣味性。我希望這本書能夠提供詳細的操作指南，包括所需的材料、實驗步驟、安全注意事項，以及對實驗現象背後的化學原理的深入淺齣的解釋。我期待這本書能成為我科普的有力工具，幫助我將科學的嚴謹與藝術的美感結閤起來，讓更多人愛上化學。

評分☆☆☆☆☆

我最近在瀏覽各種科學類書籍，希望能找到一些能夠幫助我培養科學素養的書籍，尤其是在化學領域。我一直對化學現象中的“魔術”般的反應非常著迷，但又擔心自己缺乏專業知識，無法安全地進行嘗試。我希望找到一本能夠循序漸進地引導我入門的書，最好能包含一些在傢裏就可以實現的，但又能展現齣化學魅力的實驗。我不太喜歡那些過於理論化的書籍，我更傾嚮於動手實踐，通過觀察和操作來學習。理想中的這本書，應該像一位和藹的導師，用通俗易懂的語言解釋復雜的化學原理，並且提供清晰的步驟和必要的安全提示。我希望它能讓我感受到化學的樂趣，而不是因為高深的理論而望而卻步。

評分☆☆☆☆☆

我的教學生涯中，總是在尋找能夠點燃學生們對化學興趣的火花。傳統的教學方式，雖然能夠傳遞知識，但有時卻顯得枯燥乏味。我深知，直觀、生動的演示實驗是激發學生好奇心和求知欲的絕佳途徑。然而，設計和執行這些演示實驗並非易事，需要深厚的化學知識、精湛的操作技巧，以及對安全問題的嚴謹把控。我一直渴望擁有一本能夠提供豐富、係統、且經過實踐檢驗的化學演示實驗指南。這本書應該能夠覆蓋中學化學的各個重要章節，提供多種難度和類型的實驗，以滿足不同教學階段和學生群體的需求。更重要的是，它應該詳盡地說明實驗的原理、步驟、注意事項以及潛在的安全風險，並提供解決方案。我期待它能成為我教學的得力助手，讓化學課堂變得更加生動、有趣，讓那些抽象的化學概念變得觸手可及。

評分☆☆☆☆☆

是外國教材翻譯過來的，要選擇性使用

評分☆☆☆☆☆

很值得讀的一本書，其中介紹瞭一些實驗有趣且有效。

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好

評分☆☆☆☆☆

書很好，有參考價值，很喜歡

評分☆☆☆☆☆

感覺圖很少，不是想象中那樣。

評分☆☆☆☆☆

是外國教材翻譯過來的，要選擇性使用

評分☆☆☆☆☆

好