物理化学实验_谢修银主编.pdf

书书书物理化学实验谢修银主编武汉大学出版社前言本教材是为适应物理化学实验教学仪器的“一体化”、“数字化”等发展特点和“湖北省基础化学实验教学示范中心”的建设要求，适应对学生实施“重基础、宽口径”的大类培养教学模式的改革和“三层一线”的实验教学体系建设的需要，在长江大学编写的 物理化学实验讲义 的基础上，结合长江大学部分教师的科研成果编写而成的。本教材精心挑选了比较典型的基础物理化学实验共 个，其中包括第章化学热力学实验个，由余训爽编写；第章化学动力学实验个，由张业中编写；第章电化学实验个，由艾俊哲编写；第章表面和胶体化学实验个，由赖璐编写；第章结构化学实验个，由谢修银编写。结合教师科研编写了第章综合与提高实验个，由谢修银（、）、张业中（）、艾俊哲（、）和舒福昌（、）共同编写。第章绪论、第章物理化学实验的基础知识及附录由谢修银编写，由谢修银完成统稿和定稿。为方便学生预习和实验操作，本教材将各实验所需的主要仪器及操作均以独立的篇幅编写在各实验项目的后面。各专业学生可根据本专业人才培养计划的要求选做若干数量的基础物理化学实验项目，根据个人兴趣和大学生创新科研项目的需要选做综合与提高实验项目。限于编者的水平，编写时间仓促，书中难免会存在错漏和不妥之处，敬请使用本书的读者批评指正。编者 年月目录第章绪论 物理化学实验的性质、任务和目的 物理化学实验的性质 物理化学实验任务和目的 物理化学实验的基本要求和教学方法 物理化学实验的基本要求 物理化学实验的教学方法 物理化学实验教学的基本内容第章物理化学实验的基础知识 物理化学实验的基本规则 物理化学实验规则 物理化学实验安全规则 物理化学实验室学生守则 物理化学实验的基本程序 实验预习 实验操作及实验记录 实验结果及实验数据处理 实验小结 实验报告 物理化学实验中的误差及数据的表达 误差的分类 偶然误差的表达 间接测量结果的误差计算 有效数字 物理化学实验的基本技术 温度的测量技术 恒温环境的控制技术 热效应的测量技术 压力的测量技术 习题 第章化学热力学实验 恒温水槽的装配及性能测试 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 实验注意事项 数据记录与处理 思考题 液体饱和蒸气压的测定 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 实验注意事项 思考题 燃烧热的测定 实验目的 实验原理 物理化学实验 仪器与试剂 实验步骤 实验注意事项 数据记录与处理 思考题 溶解热的测定 实验目的 基本原理 仪器与试剂 操作步骤 数据记录与处理 实验注意事项 思考题 凝固点降低法测相对分子量 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 实验注意事项 思考题 双液系气液平衡相图 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 实验注意事项 思考题 二组分简单共熔体系相图的绘制 实验目的 目录 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 实验注意事项 思考题 三液系相图的绘制 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 实验注意事项 讨论 思考题 第章化学动力学实验 过氧化氢分解反应速率常数的测定 实验目的及要求 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 注意事项 思考题 蔗糖水解反应速率常数的测定 实验目的及要求 基本原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 物理化学实验 注意事项 思考题 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 实验目的及要求 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题 丙酮碘化反应速率常数的测定 实验目的及要求 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题 联机测定 化学振荡反应 实验目的及要求 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题 第章电化学实验 离子迁移数的测定 界面移动法 目的要求 基本原理 目录 仪器与试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题 电解质溶液电导的测定及应用 实验目的 基本原理 仪器与试剂 操作步骤 结果与讨论 注意事项 思考题 电动势测定与应用 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 电池电动势理论值的计算 思考题 极化曲线的测定 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 实验数据记录 实验数据处理 第章表面及胶体化学实验 固体自溶液中的吸附 活性炭对醋酸的吸附 物理化学实验 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 注意事项 思考题 固体自溶液中的吸附 活性炭对甲基紫的吸附 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录处理 注意事项 思考题 溶液表面的吸附 最大气泡压力法测溶液表面张力 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 注意事项 思考题 溶胶的制备与性质 实验目的 实验原理 仪器和试剂 实验步骤 数据记录与处理 目录 注意事项 思考题 黏度法测定高聚物的相对分子质量 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题 第章结构化学实验 磁化率的测定 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 实验注意事项 数据记录与处理 思考题 讨论 偶极矩的测定 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 实验注意事项 数据处理 思考题 讨论 物理化学实验第章综合与提高实验 无机配位化合物的制备与差热分析研究 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 记录与数据处理 讨论与思考 有机小分子与生物大分子相互作用的热力学特征研究 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 预期目的 思考题 型荧光分光光度计仪器的简要使用方法 金属腐蚀行为的电化学测量 目的要求 实验原理 仪器与试剂 实验装置 实验步骤 数据处理 思考题 极化曲线法评选高温酸化缓蚀剂 实验目的 实验原理 仪器与试剂 目录 实验步骤 预期目的 思考题 高温高压电解仪的简要使用方法 电化学测试系统使用方法 环境化学污染物对化学振荡反应特征参数的影响 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 预期目的 思考题 高密度溴盐完井液在高温下腐蚀性研究 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 预期目的 思考题 高温高压金属腐蚀测试仪的简要使用方法 酪氨酸酶的提取及其酶促反应动力学研究 实验目的 实验原理 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 思考题 超氧化物歧化酶的分离、纯化及活性测定 实验目的 实验原理 物理化学实验 仪器与试剂 实验步骤 数据记录与处理 讨论与思考 附录物理化学实验常用数据表 主要参考资料 目录书书书第章绪论 物理化学实验的性质、任务和目的 物理化学实验的性质物理化学实验是继无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验之后的一门重要的基础实验课程。它以数据测量为主要内容，以通过对实验数据的科学处理为手段来研究物质的物理、化学性质及其化学反应规律。其首要教学目标是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会控温、控压等实验条件的操作方法，熟悉物理化学实验现象的观察和记录、实验数据的测量和处理、实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法和数据处理方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，增强发现问题、分析问题和解决化学问题的技能和能力，初步学会从事科学研究的途径和方法。物理化学实验综合了化学学科各领域所需要的基本研究工具和方法，它借助于物理学上光、热、电、磁等实验手段，来追踪化学变化过程中体系某些可测物理量的变化，并用数学原理和方法处理实验数据，得出科学结论。在物理化学实验中，学生通过测量和记录大量的实验数据，转换和处理实验数据，绘制图表，对实验中存在或出现的问题进行思考和讨论等，来培养学生实事求是的科学态度，严谨细致的工作作风，熟练正确的实验技能，分析问题和解决问题的能力等。对许多物理化学实验，可以通过不同的实验原理和方法测定不同的物理量来达到同一目的，因此能为学生提供综合运用所学知识和提出新的设计思想的实验场所，因此可以培养学生丰富的想象力、科学抽象和创新的能力。物理化学实验任务和目的（）巩固并加深对物理化学课程中某些理论和概念的理解。（）掌握物理化学实验的基本方法；实验技术和常用仪器的构造原理及使用方法；了解近代大型仪器的性能及在物理化学中的应用。（）培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象力、表达能力和处理实验结果的能力等。（）培养学生勤奋学习、求真、求实、勤俭节约的优良品德和科学精神。物理化学实验的基本要求和教学方法 物理化学实验的基本要求基本实验操作及仪器的使用学生应对下面物理化学实验所用仪器的工作原理、基本构造、使用方法及使用中的注意事项有一个基本的了解：恒温槽、贝克曼温度计、压缩气体钢瓶、氧弹式量热计、分光光度计、酸度计、电极和电位差计、电导仪、旋光仪和差热分析仪等。实验记录学会仔细观察实验现象，忠实、准确、完整地记录原始实验数据和实验条件，学会分析实验现象。实验报告完成实验报告是本课程的一项基本训练。一个实验成功与否，只有通过报告的形式才能体现。所以写实验报告，能培养学生正确、有效的表达能力，它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归物理化学实验纳总结等方面得到训练和提高，学生实验报告的质量在很大程度上反映了学生的实际水平和能力。物理化学实验报告内容包括：实验目的和原理，实验仪器和试剂，实验操作过程，实验数据记录和处理，结果和讨论等。数据处理应在明确原理、方法步骤及计算公式和有效数字的基础上，按法定单位标准进行运算、作图、列表等来得出结果，然后对结果进行误差分析，结合实验现象进行讨论、解释或对实验提出改进意见。物理化学实验的教学方法物理化学实验教学应在保障学生人身安全和实验室财产设备安全，保障实验教学目标的实现，保障实验教学内容能够顺利完成等前提下，放手让学生通过实验解决学习中的疑惑，具体要求做好如下几个环节：（）将学生合理分组，计划好每组学生的实验内容和实验时间，便于学生提前预习；（）仔细检查学生的预习情况，通过提问的方式对必须重点掌握的内容进行检查；（）讲清实验原理，讲解主要实验仪器的工作原理及维护措施，演示关键实验步骤，提示实验中的重大注意事项及实验成功的关键步骤；（）指导并检查学生连接实验装置；（）提示并引导学生观察实验现象，记录实验数据，启发学生思考实验中可能出现的非常现象，特别是当实验失败时，要引导学生认真分析实验失败的原因，找到解决问题的关键；（）检查学生的实验结果和数据记录，指导学生对实验进行小结；（）及时批改实验报告；（）对实验教学进行小结。第章绪论 物理化学实验教学的基本内容物理化学实验的基本教学内容应根据学生的专业特点及专业要求进行安排。但一般应有选择性地安排包括化学热力学、化学动力学、电化学、表面及胶体化学、结构化学等方面的基础性实验，使学生学习和掌握物质的热、光、电、磁等物理性质的测定方法和相关仪器设备的使用；此外，为了培养学生综合运用化学知识和实验技能，提高学生独立分析和解决实际问题的能力，还应适当安排一些综合提高型实验内容。物理化学实验第章物理化学实验的基础知识 物理化学实验的基本规则 物理化学实验规则实验室规则是人们长期从事化学实验工作总结出来的，它是保持良好环境和工作秩序，防止意外事故，做好实验的重要前提。也是培养学生优良素质的重要措施。（）实验时应遵守操作规则，遵守一切安全措施，保证实验安全进行。（）遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声喧哗，不到处乱走，不充许在实验室内嬉闹及恶作剧。（）使用水、电、煤气、药品试剂等都应本着节约原则。（）未经老师允许不得乱动精密仪器，使用时要爱护，如发现仪器损坏，立即报告指导教师并追查原因。（）随时注意室内整洁卫生，火柴杆、纸张等废物只能丢入废物缸内，不能随地乱丢，更不能丢入水槽，以免发生堵塞。实验完毕将玻璃仪器洗净，把实验桌打扫干净，将公用仪器、试剂药品整理好。（）实验时要集中注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，实验数据要及时如实详细地记在报告本上，不得涂改和伪造，如有记错可在原数据上画一杠，再在旁边记下正确值。（）实验结束后，由同学轮流值日，负责打扫整理实验室，检查水、煤气、门窗是否关好，