化學演示實驗:化學教師手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 巴薩姆·Z. 沙哈施利(Bassam Z. 著

圖書標籤:

• 化學
• 演示實驗
• 教師手冊
• 化學教學
• 實驗教學
• STEM教育
• 科學教育
• 中學化學
• 實驗設計
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店鋪： 北京大學齣版社旗艦店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301221464

商品編碼：12855027009

包裝：簡裝

齣版時間：2013-04-01

基本信息

書名：化學演示實驗:化學教師手冊

定價：58.00元

作者：(美)巴薩姆·Z. 沙哈施利(Bassam Z. Shakh

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2013-04-01

ISBN：9787301221464

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：簡裝

開本：12k

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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　　※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

內容提要

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　　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。

目錄

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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
……

作者介紹

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　　BassamZ．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 ofWisconsin-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 ChemicalSociety，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”。

文摘

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序言

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化學生物學前沿進展：跨學科視野下的係統生物學解析 圖書簡介 本書旨在深入探討化學生物學與係統生物學的交叉前沿領域，為科研人員、高級本科生及研究生提供一個全麵、係統的知識框架和研究視角。在生命科學飛速發展的今天，傳統單一學科的研究範式已難以解釋復雜的生命現象。化學生物學以其精細的分子工具和化學閤成能力，為研究生物係統提供瞭前所未有的分辨率；而係統生物學則緻力於將這些分子層麵的信息整閤起來，構建描述生命活動的全景圖景。 本書內容側重於如何利用化學探針和高通量篩選技術來解析復雜的生物網絡，並在此基礎上建立可預測的生物係統模型。我們避免瞭對基礎化學反應或標準實驗室操作的冗餘描述，而是聚焦於那些推動學科發展的創新性方法論和最新發現。 --- 第一部分：化學生物學工具箱的革新與應用 本部分詳細剖析瞭當前化學生物學領域最尖端的分子工具，強調其在生命係統動態研究中的獨特優勢。 1. 基因組與蛋白質組的化學修飾與成像： 我們深入探討瞭生物正交化學（Bioorthogonal Chemistry）的最新進展，特彆是圍繞點擊化學（Click Chemistry）和Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition (SPAAC) 的升級迭代。重點分析瞭這些技術如何被應用於活細胞和活體動物模型中，實現對特定生物分子（如糖鏈、脂質、蛋白質活性位點）的實時、無乾擾標記與追蹤。內容包括新型熒光探針的設計原理、光遺傳學工具（Optogenetics）的化學底物優化，以及如何通過化學方法誘導或抑製蛋白質間的相互作用（Protein-Protein Interactions, PPIs）。 2. 靶嚮蛋白質降解係統（TPD）：從 PROTACs 到 LYTACs： 本章是全書的重點之一，聚焦於小分子導嚮的蛋白質重定位和降解技術。我們不僅僅介紹經典的蛋白水解靶嚮嵌閤體（PROTACs）的工作機製，更深入剖析瞭其結構-活性關係（SAR）的優化策略，包括E3連接酶庫的拓展、新型連接子的設計，以及如何剋服生物利用度（Bioavailability）的挑戰。此外，我們引入瞭溶酶體靶嚮嵌閤體（LYTACs）和自噬靶嚮嵌閤體（AUTOTACs）等新興技術，闡述它們如何用於降解細胞外蛋白或膜蛋白，拓展瞭化學誘導蛋白調控的範圍。 3. 細胞內信號通路的化學乾預與重塑： 本節探討瞭如何利用小分子化閤物精確地“擾動”特定的信號通路。內容涵蓋變構調節劑（Allosteric Modulators）在離子通道和受體激酶中的應用，以及化學誘變與選擇（Chemical Mutagenesis and Selection）技術在篩選具有特定功能的藥物類似物中的作用。特彆地，我們分析瞭利用化學交聯技術（Chemical Cross-linking）解析瞬態蛋白復閤物結構的研究案例。 --- 第二部分：係統生物學的方法論整閤與模型構建 本部分將焦點從分子工具轉嚮如何整閤這些化學數據，以理解宏觀的生物功能和疾病機製。 1. 多組學數據的融閤與網絡重建： 係統生物學的核心在於整閤多層次數據（基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學）。本章詳細介紹瞭整閤多組學數據的先進統計學方法，如多維尺度分析（MFA）和貝葉斯網絡推斷（Bayesian Network Inference）。重點討論如何將化學生物學實驗中獲得的精確動力學數據（如使用化學探針測得的半衰期或反應速率常數）嵌入到現有的基因調控網絡或代謝網絡模型中，以提高模型的預測精度。 2. 動力學建模與參數化： 我們側重於微分方程模型（ODEs）和偏微分方程模型（PDEs）在描述細胞內化學反應網絡動態變化中的應用。內容包括如何利用熒光壽命成像技術（FLIM）或基於FRET的化學探針數據，對模型中的速率常數進行精確率定（Parameterization）。書中的案例研究集中在如何通過化學乾預（如特定酶抑製劑的應用）驗證和優化細胞周期調控或細胞命運決定網絡的模型預測。 3. 人工智能在生物係統解析中的角色： 本章探討瞭機器學習（ML）和深度學習（DL）在處理高維生物數據中的應用。我們重點介紹瞭如何利用深度生成模型（如GANs或VAEs）來設計具有特定化學或生物學功能的新分子骨架，以及如何利用圖神經網絡（Graph Neural Networks, GNNs）來預測蛋白質-配體相互作用的結閤親和力，並將其應用於虛擬篩選中，以指導下一步的化學生物學實驗設計。 --- 第三部分：跨學科應用案例：從疾病到閤成生物學 本書的最後一部分通過具體的應用案例，展示瞭化學生物學和係統生物學交叉融閤的強大潛力。 1. 癌癥信號轉導的化學乾預與係統響應： 通過對耐藥性腫瘤細胞係的分析，我們展示瞭如何使用 PROTACs 靶嚮關鍵緻癌蛋白，並利用係統生物學模型預測細胞對這種降解劑的長期適應性反應，包括下遊通路補償機製的激活。內容涵蓋功能基因組學篩選與定量蛋白質組學在識彆“脆弱點”中的協同作用。 2. 藥物重定位與個性化治療的係統基礎： 本書探討瞭如何通過分析個體患者的轉錄組和代謝組數據，結閤已知藥物的作用靶點信息，利用網絡拓撲分析來預測現有藥物在不同患者群體中的潛在療效，實現基於網絡的藥物重定位（Network-based Drug Repurposing）。 3. 閤成生物學的化學驅動： 最後，我們審視瞭如何利用化學生物學工具來設計和構建具有新功能的人工生物係統（Artificial Biological Systems）。這包括構建具有新型反饋迴路的微生物細胞工廠，以及利用非天然氨基酸（Unnatural Amino Acids）和化學修飾的核酸構建物，在細胞內實現比天然係統更精細的邏輯門控製和信號放大。 --- 本書特點： 高度專業化： 專注於方法論的創新和前沿進展，內容深度覆蓋化學閤成、分子生物學與計算建模的交匯點。 強調整閤性： 係統性地展示瞭“分子探針發現—係統數據獲取—網絡模型構建與驗證”的完整研究流程。 麵嚮未來： 涵蓋瞭當前生命科學研究中最具影響力的技術熱點，如靶嚮降解、活細胞成像及AI驅動的分子設計。 本書不包含任何基礎化學實驗操作指南或傳統有機閤成反應的介紹，而是將這些知識視為實現高級生物學解析的“工具箱”，重點在於如何使用和整閤這些工具來解析復雜的生命係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容如同一個寶庫，為我打開瞭通往化學世界的新大門。它所包含的不僅僅是實驗操作的指南，更是一種深入的思考和創新的精神。我欣賞作者在書中對每一個實驗的細緻打磨，從實驗的原理講解，到操作的注意事項，再到實驗結果的預期分析，都做到瞭非常全麵和到位。而且，作者還提供瞭許多關於如何引導學生進行思考和討論的建議，這對於提升教學效果至關重要。我特彆喜歡書裏關於“綠色化學在演示實驗中的應用”這一部分，它不僅介紹瞭環保型的實驗方法，還強調瞭培養學生可持續發展意識的重要性。這種前瞻性的視角，讓我覺得這本書非常有價值。書中對一些復雜化學概念的解釋，也用瞭很多生動的例子和有趣的類比，比如將化學鍵比作“握手”，將分子比作“積木”，這些都極大地降低瞭學習的難度，讓化學知識變得更加易於理解和記憶。總之，這本書是一本集科學性、趣味性和實用性於一體的優秀著作，它不僅能夠提升化學演示實驗的教學水平，更能激發人們對化學科學的熱愛和探索精神。

評分☆☆☆☆☆

這是一本充滿創意和驚喜的書，它讓我在閱讀過程中不斷發齣“原來是這樣！”的感嘆。作者打破瞭傳統教材的刻闆印象，用一種非常靈活和多維度的視角來呈現化學演示實驗。書中不僅包含瞭常見的經典實驗，還引入瞭很多新穎獨特的想法，比如如何利用生活中的常見物品來設計齣富有教育意義的化學實驗。我印象最深刻的是關於“化學與藝術的交融”的章節，作者巧妙地將化學反應的色彩變化、結晶過程等，與藝術創作相結閤，展示瞭化學在美學方麵的潛力。這些實驗的描述非常生動，仿佛我能親眼看到那些奇妙的化學現象在眼前上演。而且，作者在講解過程中，還融入瞭許多互動環節的設計，鼓勵讀者積極思考，提齣自己的問題和想法。書中的一些“疑難雜癥”的解答環節，更是解決瞭我在實際教學中遇到的很多睏惑。它不僅僅是一本實驗指導書，更像是一個充滿智慧的化學夥伴，能夠啓發我的思維，拓展我的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是一位經驗豐富的化學老師，在課堂上循循善誘地引導學生進行探索。它的內容非常紮實，重點在於如何將抽象的化學概念具象化，讓學生通過動手實踐來理解和掌握。書中提供的實驗設計，都充分考慮到瞭教學的實用性和有效性。每一個實驗都配有詳細的操作步驟、所需的器材清單、預期的實驗現象，以及最關鍵的——對實驗原理的深入剖析。作者並沒有迴避復雜的概念，而是用非常形象的比喻和類比，將它們化繁為簡。我尤其喜歡書裏關於“分子世界的奇妙舞蹈”這個主題的章節，作者設計瞭一係列能夠直觀展示分子運動和相互作用的實驗，比如利用不同密度的液體製作“層疊塔”，或者通過簡單的化學反應觀察溶液顔色的變化，這些都讓抽象的分子概念變得生動具體。而且，書中還提供瞭很多針對不同年齡段和不同知識水平學生的實驗選擇，這對於老師們來說，無疑是極大的便利。它不僅教會你如何操作，更重要的是教會你如何去設計和改進實驗，培養學生的科學探究能力。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己仿佛經曆瞭一場穿越時空的化學之旅。作者的敘述風格非常吸引人，他不是簡單地羅列實驗步驟，而是將每個實驗置於一個更宏大的背景下，從曆史演變、哲學思考，甚至到對社會的影響，都進行瞭深入淺齣的闡述。例如，關於“燃燒的秘密”這一章，作者不僅講解瞭經典的燃燒實驗，還追溯瞭人類對火焰的認識過程，從神話傳說到煉金術，再到近代化學的建立，勾勒齣瞭一幅波瀾壯闊的科學史畫捲。這種敘事方式讓我仿佛置身於那個時代，與那些偉大的化學傢們一同探索未知的奧秘。書中對一些“被遺忘”的經典實驗的挖掘和重現，更是令人眼前一亮。作者並沒有僅僅停留在對實驗的還原，而是進一步分析瞭這些實驗在當時所産生的深遠影響，以及它們是如何推動化學學科發展的。我特彆欣賞書中對“危險實驗”的安全提示和替代方案的探討，這體現瞭作者嚴謹的科學態度和對讀者的負責。總而言之，這本書不僅僅是一本實驗手冊，更是一部關於化學思想史的精彩讀物，它讓我對化學的理解上升到瞭一個全新的高度，也讓我更加敬畏科學的進步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容簡直讓人腦洞大開，顛覆瞭我以往對化學實驗的認知！我一直以為化學演示實驗隻是枯燥無味的課堂展示，沒想到它還能如此生動有趣，甚至帶點戲劇性。書裏描述的那些實驗，比如“彩虹示波器”、“漂浮的雞蛋”等等，光聽名字就充滿瞭好奇。作者用非常清晰易懂的語言，層層剝繭地揭示瞭每個實驗背後的科學原理，不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是讓你理解“為什麼會這樣”。這一點對於我這樣的非專業人士來說至關重要，它讓我不再是被動地接受知識，而是主動地去探索和思考。而且，作者在講解過程中，時不時穿插一些曆史典故或者科學傢的趣事，讓整個閱讀過程輕鬆愉快，一點也不覺枯燥。我尤其喜歡書裏關於“視覺錯覺與化學反應”的章節，它將化學原理與人類的感知巧妙結閤，展示瞭化學的另一麵魅力。書中提齣的很多實驗，即使是最簡單的材料，也能做齣令人驚嘆的效果，這讓我對身邊隨處可見的化學現象有瞭全新的認識。我覺得這本書不僅僅適閤化學老師，對於所有對科學充滿好奇心的人來說，都是一份難得的寶藏。它激發瞭我對化學學習的熱情，讓我覺得學習化學不再是一件遙不可及的事情，而是可以觸手可及，並且充滿樂趣的。