基础化学实验(Ⅲ物理化学实验) 大学化学实验丛书 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书共选编了38个实验。基本实验内容覆盖了 高等学校化学与化工学科教学指导委员会为化学类专业（四年制）本科教学制定的“化学类专业化学教学基本内容（2010年）”中的全部实验要求。综合开放性实验旨在促进本科实验教学与科研的衔接，培养学生的创新能力，激发学生对科学研究的兴趣。

目录

《大学化学实验丛书》编写说明

前言

Ⅰ.绪论

第1章 物理化学实验的目的和要求 3

1.1 物理化学实验的目的 3

1.2 物理化学实验要求 3

1.2.1 实验预习 3

1.2.2 实验过程 3

1.2.3 实验数据记录 3

1.2.4 实验报告 4

1.2.5 实验室规则 4

1.2.6 实验考核 5

第2章 物理化学实验的安全知识及意外事故处理 6

2.1 安全用电常识 6

2.1.1 防止触电 6

2.1.2 防止引起火灾 6

2.1.3 防止短路 6

2.1.4 电器仪表的安全使用 7

2.2 使用化学药品的安全防护 7

2.2.1 防毒 7

2.2.2 防爆 7

2.2.3 防火 8

2.2.4 防灼伤 8

2.3 汞的安全使用和汞的纯化 8

2.3.1 安全用汞操作规定 8

2.3.2 汞的纯化 9

2.4 高压钢瓶的使用及注意事项 9

2.4.1 气体钢瓶的颜色标记 9

2.4.2 气体钢瓶的使用 10

2.4.3 气体钢瓶使用的注意事项 10

2.5 X射线的防护 10

2.6 意外事故处理 10

2.6.1 化学灼烧 10

2.6.2 割伤和烫伤 l1

2.6.3 毒物与毒气误入口、鼻内 l1

2.6.4 触电 l1

2.6.5 起火 l1

第3章 实验误差与数据处理 l2

3.1 实验误差的分类 l2

3.2 实验误差的表示方法 l2

3.2.1 误差 l2

3.2.2 偏差 l3

3.2.3 误差的传递 l5

3.3 有效数字及其运算规则 l6

3.4 实验数据的表示法 l7

习题 21

Ⅱ.基本实验

热力学部分 27

实验一 静态法测定纯液体的饱和蒸气压 27

实验二 凝固点降低法测定摩尔质量 30

实验三 燃烧热的测定 33

实验四 差热分析 38

实验五 挥发性 互溶双液系的T-Z图的绘制 43

实验六 Bi-Cd二组分固液相图的测绘 48

实验七 部分互溶三液系相图的绘制 51

实验八 溶液偏摩尔体积的测定 55

电化学部分 59

实验九 原电池电动势和电极电势的测量 59

实验十 离子迁移数的测定 64

实验十一 电导滴定法测定食醋中的总酸含量 69

实验十二 金属钝化曲线的测定 72

实验十三 金属的电镀实验 77

动力学部分 83

实验十四 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 83

实验十五 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 86

实验十六 丙酮碘化反应的速率方程 93

实验十七 催化剂活性的测定——甲醇分解 96

实验十八 计算机模拟化学反应动力学 10l

表面现象与胶体化学部分 108

实验十九 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 108

实验二十 泡压法测定溶液的表面张力 112

实验二十一 电泳和电渗 118

实验二十二 固体的比表面测定-BET容量法 122

实验二十三 溶胶的制备、净化和聚沉 128

实验二十四 黏度法测定水溶性高聚物的相对分子质量 133

实验二十五 温度和浓度对溶液黏度的影响 140

实验二十六 微电泳法测定高岭土的电动电势 144

结构化学部分 150

实验二十七 溶液法测定偶极矩 150

实验二十八 配合物的磁化率测定 155

实验二十九 Gaussian03W的常用操作与应用 163

实验三十 分子轨道理论在结构化学中的应用 169

Ⅲ.综合开放性实验

实验三十一 转动弹燃烧热量实验 179

实验三十二 化学反应热力学与动力学的计算机模拟 182

实验三十三 激光粒度分析仪测定纳米颗粒的水合半径 189

实验三十四 5-氨基间苯二甲酸钠和5-羟基间苯二甲酸钠的溶解焓的测定 192

实验三十五 纳米二氧化钛对甲基橙的光催化降解 196

实验三十六 紫外线光源的光强度测定 200

实验三十七 铁氧化物的循环储氢性能 204

实验三十八 X射线粉末衍射法测定品格常数 209

Ⅳ.物理化学实验常用仪器及技术

一、温度计 215

二、数字式精密温度温差测量仪 223

三、气体钢瓶、减压阀 224

四、气压计 226

五、酸度计 228

六、电位差计 231

七、阿贝折光仪 235

八、旋光仪 238

九、古埃磁天平 243

十、黏度计 247

十一、CDR-1型差动热分析仪 248

十二、小电容测量仪 250

十三、7220型可见分光光度计 252

十四、SYC-15系列数显恒温水浴锅使用说明书 253

十五、DDSJ-308A型电导率仪 255

十六、Mastersizer 2000激光粒度分析仪 258

十七、X射线粉末衍射仪 260

V.物理化学实验常用数据表

附表1 具有专门名称和符号的SI导出单位 267

附表2 可与SI并用的单位 267

附表3 一些物理化学常数 268

附表4 大气压力计读数的温度校正值 268

附表5 标准电极电势及其温度系数 269

附表6 不同温度下饱和甘汞电极(SCE)的电极电势 270

附表7 甘汞电极的电极电势与温度(t℃)的关系 270

附表8 KC1溶液的电导率 271

附表9 水溶液中离子的极限摩尔电导率 271

附表10 一些强电解质的活度系数(25℃) 272

附表11 乙醇水溶液的表面张力σ 273

附表12 作为吸附质分子的截面积 273

附表13 一些有机化合物的折光率及温度系数 273

附表14 一些元素和化合物的磁化率 274

附表15 水的密度 275

附表16 乙醇水溶液的混合体积与浓度的关系(1) 276

附表17 液体的分子偶极矩μ介电常数ε与极化度P∞ 276

附表18 水在不同温度下的折肘率、黏度和介电常数 277

附表19 水在O～l00℃的饱和蒸气压 278

附表20 不同温度下水的表面张力 278

附表21 某些溶剂的凝固点降低常数 279

附表22 无机化合物的脱水温度 279

附表23 常压下共沸物的沸点和组成 279

附表24 线性相关系数临界值 279

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Ⅰ.绪论

　　第1章 物理化学实验的目的和要求

　　1.1 物理化学实验的目的

　　(1)巩固、加深对物理化学理论和概念的理解。

　　(2)掌握物理化学实验的基本方法，以及实验技术和常用仪器的构造、原理及使用方法。

　　(3)培养学生的动手能力、观察能力、思维能力、表达能力、查阅文献的能力和处理实验结果的能力等。

　　(4)培养学生求真、求实、勤俭节约的科学精神和优良品德。

　　1.2 物理化学实验要求

　　1.2.1 实验预习

　　为了做好物理化学实验，学生在实验前必须认真预习，阅读实验指导书，了解实验目的和原理、仪器的构造和使用方法、实验装置和操作步骤，明确本次实验中要测量的量、 终要求的量、实验方法、实验仪器、控制条件以及注意事项，并自行设计实验数据表格，写出预习报告。预习报告应包括实验目的、简单的实验操作步骤、实验时注意事项、需测定的数据、实验数据的文献值等。

　　进入实验室后，由实验指导老师检查学生对实验内容的了解程度、准备工作是否完成，经指导老师许可后，开始进行实验。

　　1.2.2 实验过程

　　实验过程中，要求学生勤于动手，仔细观察，细心操作，认真思考，深入分析，准确记录原始数据。如果实验失败，必须重做。

　　1.2.3 实验数据记录

　　完整记录实验条件：记录的实验条件包括实验环境条件（室温、大气压等）、测量条件（温度、压力、流量、电流、时间等）、实验材料和试剂（品名、来源、纯度、浓度等）、实验装置（名称、规格、型号、精度等），将原始数据列入白行设计的表格中。

　　准确记录实验现象和原始实验数据：在实验报告纸相应位置如实、完整地记录所观察的实验现象和实验数据（注：不得用铅笔、红笔做实验记录）。记录实验数据时，需注意误差、有效数字取舍，不得随意涂抹数据，不得 改、伪造实验数据。

　　实验结束后，应将原始实验数据、谱图等记录交给实验教师审阅，经确认、签字后，本次实验才有效。

　　实验完毕后应清理实验桌，洗净玻璃仪器并核对仪器，若有损坏，应自行登记。打扫实验室卫生。经指导教师同意后才能离开实验室。

　　1.2.4 实验报告

　　实验报告是本课程的重要组成部分，是实验结束后，学生对实验的总结和升华。撰写实验报告是学生把实验室获得的感性认识上升为理性认识的过程，也是训练学生文字表达能力的一个环节，能反映学生的实际水平和综合能力。所有的实验报告应采用专用报告纸，要求学生认真完成，学生必须在规定时间内独立完成实验报告并交实验指导教师。教师批阅后的报告需再返还学生。

　　实验报告一般包括以下几个部分。

　　(1)实验目的：用白己的语言总结实验的目的。

　　(2)实验原理：用自己的语言阐明实验的理论根据，必要时应有公式推导或图示说明。

　　(3)实验试剂、仪器：试剂应注明级别、纯度等，仪器应注明型号。

　　(4)操作步骤：用自己的语言总结操作步骤，或用图示说明操作步骤。

　　(5)实验数据记录、处理：实验数据尽可能采用列表法记录，尽可能用计算机作图，如采用Origin等软件处理。

　　(6)实验讨论和分析：这是实验报告的核心部分。既可对实验结果与文献数据进行比较，讨论实验结果的合理性，也可对实验中的某些现象进行分析解释，对实验方法的设计、仪器的设计以及误差来源进行讨论；同时，还可提出白己对本实验的认识、对本实验的改进以及对今后实验工作的建议；进一步，可讨论实验延伸，将本实验与工农业生产、生活以及科研进展相联系。总之，讨论范围可宽可窄，关键在于每个人对实验结果的分析与体会。做好实验结果的讨论，可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力，有利于创新能力的培养。

　　(7)思考题：实验课后的思考题是与相关化学理论、实验方法和技术密切相关的，应结合理论课、文献查阅和实验结果认真分析，用自己组织的语言阐述。

　　1.2.5 实验室规则

　　实验室规则是化学实验工作者长期从事化学实验工作的总结，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。实验室规则已张贴在实验室的墙上。每学期实验前，在实验讲座时必须强调实验室规则。

　　(1)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。

　　(2)遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声说话、谈笑、嬉闹，不到处走动。不得在实验室吃东西。

　　(3)不浪费能源和药品试剂。

　　(4)使用仪器时遵守操作规程，爱护仪器，如发现仪器损坏，立即报告指导教师。未经老师允许不得擅自使用精密仪器。

　　(5)随时保持实验台和室内整洁卫生。火柴杆、纸张等废物只能丢人废物缸内，不能随地乱丢， 不能丢人水槽，以免堵塞。废液倒人 的废液收集瓶中并填写“废液清单”，不能倒入水槽中。

　　(6)实验时要集中注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，如实、详细地记录实验数据，不得涂改和伪造实验数据。

　　(7)实验结束后，清洗干净玻璃仪器，打扫干净实验台，整理好公用仪器、试剂药品。经老师检查许可后方可离开实验室。

　　(8)按值日表安排轮流值日，负责打扫整理实验室。离开前检查水、电、气、门窗是否关好，以保证实验室的安全。

　　1.2.6 实验考核

　　本课程实行平时实验量化考核登记，并做到公开、公正。实验结束后进行笔试。实验总成绩为笔试(30%)+平时(70%)。

　　第2章 物理化学实验的安全知识及意外事故处理

　　在物理化学实验中，安全是 重要的，如果操作不当常潜藏着 、火灾、中毒、灼伤、割伤、触电等危险隐患。因此，必须了解实验中的安全知识，做到防患于未然。

　　本章主要结合物理化学实验的特点介绍安全用电、使用化学药品的安全防护等知识。

　　2.1 安全用电常识

　　违章用电常可能导致人身伤亡、火灾、损坏仪器设备等严重事故。物理化学实验中使用电器较多，特别要注意安全用电。表Ⅰ-2-1列出了50Hz交流电通过人体的反应情况。为了保障人身安全，一定要遵守实验中的安全用电规则。

　　表I-2-1 不同电流强度时的人体反应

　　2.1.1 防止触电

　　(1)不用潮湿的手接触电器。

　　(2)电源裸露部分应有 缘装置（如电线接头处应裹上 缘胶布）。

　　(3)所有电器的金属外壳都应保护接地。

　　(4)实验时，应先连接好电路后再接通电源。实验结束时，先切断电源再拆线路。

　　(5)修理或安装电器时，应先切断电源。

　　(6)不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。

　　(7)如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。

　　2.1.2 防止引起火灾

　　(1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。

　　(2)电线的安全通电量应大于用电功卒。

　　(3)室内若有氢气、煤气等 气体，应避免产生电火花。继电器工作和开关电闸时，易产生电火花，要特别小心。电器接触点（如电插头）接触不良时，应及时修理或 换。

　　(4)如遇电线起火，应立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。

　　2.1.3 防止短路

　　(1)线路中各接点应牢固，电路元件两端接头不要互相结触，以防短路。

　　(2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中。例如，实验室加热用的灯泡接口不要浸在水中。

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书籍介绍

《基础化学实验3:物理化学实验》共选编了38个实验。基本实验内容覆盖了教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会为化学类专业（四年制）本科教学制定的“化学类专业化学教学基本内容（2010年）”中的全部实验要求。综合开放性实验旨在促进本科实验教学与科研的衔接，培养学生的创新能力，激发学生对科学研究的兴趣。

《基础化学实验3:物理化学实验》可供综合性大学和高等师范院校化学专业的学生使用，也可供其他院校与化学相关专业的学生和从事化学实验的人员参考使用。