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[美] 巴萨姆·Z. 沙哈施利(Bassam Z. 著

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店铺： 北京大学出版社旗舰店

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301221464

商品编码：12855027009

包装：简装

出版时间：2013-04-01

基本信息

书名：化学演示实验:化学教师手册

定价：58.00元

作者：(美)巴萨姆·Z. 沙哈施利(Bassam Z. Shakh

出版社：北京大学出版社

出版日期：2013-04-01

ISBN：9787301221464

字数：

页码：

版次：1

装帧：简装

开本：12k

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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　　※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

内容提要

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　　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。

目录

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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
……

作者介绍

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　　BassamZ．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 ofWisconsin-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 ChemicalSociety，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”。

文摘

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序言

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化学生物学前沿进展：跨学科视野下的系统生物学解析 图书简介 本书旨在深入探讨化学生物学与系统生物学的交叉前沿领域，为科研人员、高级本科生及研究生提供一个全面、系统的知识框架和研究视角。在生命科学飞速发展的今天，传统单一学科的研究范式已难以解释复杂的生命现象。化学生物学以其精细的分子工具和化学合成能力，为研究生物系统提供了前所未有的分辨率；而系统生物学则致力于将这些分子层面的信息整合起来，构建描述生命活动的全景图景。 本书内容侧重于如何利用化学探针和高通量筛选技术来解析复杂的生物网络，并在此基础上建立可预测的生物系统模型。我们避免了对基础化学反应或标准实验室操作的冗余描述，而是聚焦于那些推动学科发展的创新性方法论和最新发现。 --- 第一部分：化学生物学工具箱的革新与应用 本部分详细剖析了当前化学生物学领域最尖端的分子工具，强调其在生命系统动态研究中的独特优势。 1. 基因组与蛋白质组的化学修饰与成像： 我们深入探讨了生物正交化学（Bioorthogonal Chemistry）的最新进展，特别是围绕点击化学（Click Chemistry）和Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition (SPAAC) 的升级迭代。重点分析了这些技术如何被应用于活细胞和活体动物模型中，实现对特定生物分子（如糖链、脂质、蛋白质活性位点）的实时、无干扰标记与追踪。内容包括新型荧光探针的设计原理、光遗传学工具（Optogenetics）的化学底物优化，以及如何通过化学方法诱导或抑制蛋白质间的相互作用（Protein-Protein Interactions, PPIs）。 2. 靶向蛋白质降解系统（TPD）：从 PROTACs 到 LYTACs： 本章是全书的重点之一，聚焦于小分子导向的蛋白质重定位和降解技术。我们不仅仅介绍经典的蛋白水解靶向嵌合体（PROTACs）的工作机制，更深入剖析了其结构-活性关系（SAR）的优化策略，包括E3连接酶库的拓展、新型连接子的设计，以及如何克服生物利用度（Bioavailability）的挑战。此外，我们引入了溶酶体靶向嵌合体（LYTACs）和自噬靶向嵌合体（AUTOTACs）等新兴技术，阐述它们如何用于降解细胞外蛋白或膜蛋白，拓展了化学诱导蛋白调控的范围。 3. 细胞内信号通路的化学干预与重塑： 本节探讨了如何利用小分子化合物精确地“扰动”特定的信号通路。内容涵盖变构调节剂（Allosteric Modulators）在离子通道和受体激酶中的应用，以及化学诱变与选择（Chemical Mutagenesis and Selection）技术在筛选具有特定功能的药物类似物中的作用。特别地，我们分析了利用化学交联技术（Chemical Cross-linking）解析瞬态蛋白复合物结构的研究案例。 --- 第二部分：系统生物学的方法论整合与模型构建 本部分将焦点从分子工具转向如何整合这些化学数据，以理解宏观的生物功能和疾病机制。 1. 多组学数据的融合与网络重建： 系统生物学的核心在于整合多层次数据（基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学）。本章详细介绍了整合多组学数据的先进统计学方法，如多维尺度分析（MFA）和贝叶斯网络推断（Bayesian Network Inference）。重点讨论如何将化学生物学实验中获得的精确动力学数据（如使用化学探针测得的半衰期或反应速率常数）嵌入到现有的基因调控网络或代谢网络模型中，以提高模型的预测精度。 2. 动力学建模与参数化： 我们侧重于微分方程模型（ODEs）和偏微分方程模型（PDEs）在描述细胞内化学反应网络动态变化中的应用。内容包括如何利用荧光寿命成像技术（FLIM）或基于FRET的化学探针数据，对模型中的速率常数进行精确率定（Parameterization）。书中的案例研究集中在如何通过化学干预（如特定酶抑制剂的应用）验证和优化细胞周期调控或细胞命运决定网络的模型预测。 3. 人工智能在生物系统解析中的角色： 本章探讨了机器学习（ML）和深度学习（DL）在处理高维生物数据中的应用。我们重点介绍了如何利用深度生成模型（如GANs或VAEs）来设计具有特定化学或生物学功能的新分子骨架，以及如何利用图神经网络（Graph Neural Networks, GNNs）来预测蛋白质-配体相互作用的结合亲和力，并将其应用于虚拟筛选中，以指导下一步的化学生物学实验设计。 --- 第三部分：跨学科应用案例：从疾病到合成生物学 本书的最后一部分通过具体的应用案例，展示了化学生物学和系统生物学交叉融合的强大潜力。 1. 癌症信号转导的化学干预与系统响应： 通过对耐药性肿瘤细胞系的分析，我们展示了如何使用 PROTACs 靶向关键致癌蛋白，并利用系统生物学模型预测细胞对这种降解剂的长期适应性反应，包括下游通路补偿机制的激活。内容涵盖功能基因组学筛选与定量蛋白质组学在识别“脆弱点”中的协同作用。 2. 药物重定位与个性化治疗的系统基础： 本书探讨了如何通过分析个体患者的转录组和代谢组数据，结合已知药物的作用靶点信息，利用网络拓扑分析来预测现有药物在不同患者群体中的潜在疗效，实现基于网络的药物重定位（Network-based Drug Repurposing）。 3. 合成生物学的化学驱动： 最后，我们审视了如何利用化学生物学工具来设计和构建具有新功能的人工生物系统（Artificial Biological Systems）。这包括构建具有新型反馈回路的微生物细胞工厂，以及利用非天然氨基酸（Unnatural Amino Acids）和化学修饰的核酸构建物，在细胞内实现比天然系统更精细的逻辑门控制和信号放大。 --- 本书特点： 高度专业化： 专注于方法论的创新和前沿进展，内容深度覆盖化学合成、分子生物学与计算建模的交汇点。 强调整合性： 系统性地展示了“分子探针发现—系统数据获取—网络模型构建与验证”的完整研究流程。 面向未来： 涵盖了当前生命科学研究中最具影响力的技术热点，如靶向降解、活细胞成像及AI驱动的分子设计。 本书不包含任何基础化学实验操作指南或传统有机合成反应的介绍，而是将这些知识视为实现高级生物学解析的“工具箱”，重点在于如何使用和整合这些工具来解析复杂的生命系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直让人脑洞大开，颠覆了我以往对化学实验的认知！我一直以为化学演示实验只是枯燥无味的课堂展示，没想到它还能如此生动有趣，甚至带点戏剧性。书里描述的那些实验，比如“彩虹示波器”、“漂浮的鸡蛋”等等，光听名字就充满了好奇。作者用非常清晰易懂的语言，层层剥茧地揭示了每个实验背后的科学原理，不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么会这样”。这一点对于我这样的非专业人士来说至关重要，它让我不再是被动地接受知识，而是主动地去探索和思考。而且，作者在讲解过程中，时不时穿插一些历史典故或者科学家的趣事，让整个阅读过程轻松愉快，一点也不觉枯燥。我尤其喜欢书里关于“视觉错觉与化学反应”的章节，它将化学原理与人类的感知巧妙结合，展示了化学的另一面魅力。书中提出的很多实验，即使是最简单的材料，也能做出令人惊叹的效果，这让我对身边随处可见的化学现象有了全新的认识。我觉得这本书不仅仅适合化学老师，对于所有对科学充满好奇心的人来说，都是一份难得的宝藏。它激发了我对化学学习的热情，让我觉得学习化学不再是一件遥不可及的事情，而是可以触手可及，并且充满乐趣的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容如同一个宝库，为我打开了通往化学世界的新大门。它所包含的不仅仅是实验操作的指南，更是一种深入的思考和创新的精神。我欣赏作者在书中对每一个实验的细致打磨，从实验的原理讲解，到操作的注意事项，再到实验结果的预期分析，都做到了非常全面和到位。而且，作者还提供了许多关于如何引导学生进行思考和讨论的建议，这对于提升教学效果至关重要。我特别喜欢书里关于“绿色化学在演示实验中的应用”这一部分，它不仅介绍了环保型的实验方法，还强调了培养学生可持续发展意识的重要性。这种前瞻性的视角，让我觉得这本书非常有价值。书中对一些复杂化学概念的解释，也用了很多生动的例子和有趣的类比，比如将化学键比作“握手”，将分子比作“积木”，这些都极大地降低了学习的难度，让化学知识变得更加易于理解和记忆。总之，这本书是一本集科学性、趣味性和实用性于一体的优秀著作，它不仅能够提升化学演示实验的教学水平，更能激发人们对化学科学的热爱和探索精神。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己仿佛经历了一场穿越时空的化学之旅。作者的叙述风格非常吸引人，他不是简单地罗列实验步骤，而是将每个实验置于一个更宏大的背景下，从历史演变、哲学思考，甚至到对社会的影响，都进行了深入浅出的阐述。例如，关于“燃烧的秘密”这一章，作者不仅讲解了经典的燃烧实验，还追溯了人类对火焰的认识过程，从神话传说到炼金术，再到近代化学的建立，勾勒出了一幅波澜壮阔的科学史画卷。这种叙事方式让我仿佛置身于那个时代，与那些伟大的化学家们一同探索未知的奥秘。书中对一些“被遗忘”的经典实验的挖掘和重现，更是令人眼前一亮。作者并没有仅仅停留在对实验的还原，而是进一步分析了这些实验在当时所产生的深远影响，以及它们是如何推动化学学科发展的。我特别欣赏书中对“危险实验”的安全提示和替代方案的探讨，这体现了作者严谨的科学态度和对读者的负责。总而言之，这本书不仅仅是一本实验手册，更是一部关于化学思想史的精彩读物，它让我对化学的理解上升到了一个全新的高度，也让我更加敬畏科学的进步。

评分☆☆☆☆☆

这是一本充满创意和惊喜的书，它让我在阅读过程中不断发出“原来是这样！”的感叹。作者打破了传统教材的刻板印象，用一种非常灵活和多维度的视角来呈现化学演示实验。书中不仅包含了常见的经典实验，还引入了很多新颖独特的想法，比如如何利用生活中的常见物品来设计出富有教育意义的化学实验。我印象最深刻的是关于“化学与艺术的交融”的章节，作者巧妙地将化学反应的色彩变化、结晶过程等，与艺术创作相结合，展示了化学在美学方面的潜力。这些实验的描述非常生动，仿佛我能亲眼看到那些奇妙的化学现象在眼前上演。而且，作者在讲解过程中，还融入了许多互动环节的设计，鼓励读者积极思考，提出自己的问题和想法。书中的一些“疑难杂症”的解答环节，更是解决了我在实际教学中遇到的很多困惑。它不仅仅是一本实验指导书，更像是一个充满智慧的化学伙伴，能够启发我的思维，拓展我的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像是一位经验丰富的化学老师，在课堂上循循善诱地引导学生进行探索。它的内容非常扎实，重点在于如何将抽象的化学概念具象化，让学生通过动手实践来理解和掌握。书中提供的实验设计，都充分考虑到了教学的实用性和有效性。每一个实验都配有详细的操作步骤、所需的器材清单、预期的实验现象，以及最关键的——对实验原理的深入剖析。作者并没有回避复杂的概念，而是用非常形象的比喻和类比，将它们化繁为简。我尤其喜欢书里关于“分子世界的奇妙舞蹈”这个主题的章节，作者设计了一系列能够直观展示分子运动和相互作用的实验，比如利用不同密度的液体制作“层叠塔”，或者通过简单的化学反应观察溶液颜色的变化，这些都让抽象的分子概念变得生动具体。而且，书中还提供了很多针对不同年龄段和不同知识水平学生的实验选择，这对于老师们来说，无疑是极大的便利。它不仅教会你如何操作，更重要的是教会你如何去设计和改进实验，培养学生的科学探究能力。