物理化学实验(王亚珍)

　　《高等学校“十二五”规划教材：物理化学实验》分绪论、基础性实验、综合设计性实验、研究性实验、常用仪器的使用、常用仪器操作训练项目及附录七个部分，在实验项目选择上，注意基础与提高相结合，由浅入深，循序渐进，达到培养学生独立完成和设计实验的目的。《高等学校“十二五”规划教材：物理化学实验》增加了常用数据处理软件如Excel和Origin在物理化学实验中的应用实例，以提高学生计算机在化学中的应用意识。

　　《高等学校“十二五”规划教材：物理化学实验》可作为高等院校化学类及近化学类专业本科生的教材，也可供相关科研工作者参考。

第一部分 绪论
　　1.1物理化学实验目的与要求
　　1.1.1物理化学实验目的
　　1.1.2物理化学实验要求
　　1.1.3物理化学实验注意事项
　　1.2误差分析和数据处理
　　1.2.1基本概念
　　1.2.2间接测量结果的误差分析
　　1.2.3实验数据处理
　　1.3实验数据的计算机处理——Excel与Origin的应用
　　1.3.1Excel的应用
　　1.3.2Origin的应用
　　1.4实验预习报告与实验报告的书写规范
　　1.4.1实验预习报告的书写要求
　　1.4.2实验报告的书写要求
第二部分 基础性实验热力学部分
　　实验一 恒温槽装配和性能测试
　　实验二 燃烧热的测定
　　实验三 溶解热的测定
　　实验四 凝固点降低法测相对分子质量
　　实验五 液体饱和蒸气压的测定
　　实验六 异丙醇环己烷双液系相图
　　实验七 金属相图的绘制
　　实验八 液相平衡
　　实验九 甲基红酸离解平衡常数的测定
　　实验十 氨基甲酸铵分解平衡常数的测定
　　实验十一 差热 热重分析 电化学部分
　　实验十二 电导法测定弱电解质的电离平衡常数
　　实验十三 电池电动势的测定
　　实验十四 电动势法测定化学反应的热力学函数变化值
　　实验十五 难溶盐溶度积的测定
　　实验十六 电解质溶液活度系数的测定
　　实验十七 氯离子选择电极的性能测试与应用
　　实验十八 希托夫法测定离子的迁移数
　　实验十九 循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程
　　实验二十 恒电位法测定金属的极化曲线动力学部分
　　实验二十一 蔗糖水解反应速率常数的测定
　　实验二十二 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
　　实验二十三 丙酮碘化反应
　　实验二十四 脉冲式微型催化反应器评价催化活性表面与胶体化学部分
　　实验二十五 表面张力测定——最大气泡压力法测定溶液的表面张力
　　实验二十六 固体比表面的测定——溶液吸附法
　　实验二十七 固体比表面的测定——BET容量法
　　实验二十八 电泳
　　实验二十九 电渗
　　实验三十 黏度法测定高聚物相对分子质量结构化学部分
　　实验三十一 磁化率的测定
　　实验三十二 偶极矩和介电常数的测定
　　实验三十三 X射线粉末衍射法物相定性分析
第三部分 综合设计性实验
　　实验三十四 固、液体可燃物燃烧热的测定
　　实验三十五 醋酸性质测试
　　实验三十六 电动势法测络合物的稳定常数
　　实验三十七 普通洗衣粉临界胶束浓度的测定
　　实验三十八 凝固点降低法测弱电解质的电离平衡常数
第四部分 研究性实验
　　实验三十九 环糊精与十二烷基硫酸钠包结作用研究
　　实验四十 溶胶形成条件的探索及Zeta电位的测定
　　实验四十一 纳米分散体系在电化学中的应用
　　实验四十二 表面活性剂增敏催化动力学光度法研究
　　实验四十三 酕e2O3纳米材料的制备及性质
　　实验四十四 TiO2纳米管阵列的电化学制备及光电催化降解甲基橙性能的研究
　　实验四十五 碳量子点的电化学制备及其荧光性能测试
第五部分 常用仪器的使用
　　5.1温度测量
　　5.1.1水银温度计
　　5.1.2贝克曼温度计
　　5.1.3SWCⅡC数字贝克曼温度计
　　5.1.4SWCⅡD精密数字温度温差仪
　　5.2压力测量与压力计
　　5.2.1福廷式气压计
　　5.2.2DPA精密数字压力温度计
　　5.2.3真空技术
　　5.2.42XZ型直联旋片式真空泵
　　5.3氧气钢瓶与氧气减压阀
　　5.3.1氧气钢瓶
　　5.3.2氧气减压阀
　　5.4阿贝折光仪
　　5.4.1构造原理
　　5.4.2使用方法
　　5.5721型和721E型分光光度计
　　5.5.1721型分光光度计
　　5.5.2721E型分光光度计
　　5.6PHS.2C型酸度计
　　5.6.1仪器结构
　　5.6.2使用方法
　　5.6.3仪器的维护及注意事项
　　5.6.4电极使用维护及注意事项
　　5.7 SDC Ⅱ型数字电位综合测试仪
　　5.7.1仪器特点
　　5.7.2使用方法
　　5.7.3维护注意事项
　　5.8旋光仪
　　5.8.1构造原理
　　5.8.2使用方法
　　5.9电导仪
　　5.9.1测量原理
　　5.9.2使用方法
　　5.10CHI660B电化学工作站
　　5.10.1仪器的安装
　　5.10.2仪器的初步测试
　　5.10.3实验操作
　　5.10.4其他注意事项
　　5.10.5关于仪器的噪声和灵敏度
　　5.11X射线衍射仪简介
　　5.11.1基本构造
　　5.11.2X射线衍射原理
　　5.11.3X射线衍射分析的应用
第六部分 常用仪器操作训练项目
　　6.1物理化学实验中常用仪器操作训练项目（1）
　　6.1.1训练项目及课时
　　6.1.2训练时间
　　6.1.3注意事项
　　6.1.4操作考试
　　6.2物理化学实验中常用仪器操作训练项目（2）
　　6.2.1训练项目及课时
　　6.2.2训练时间
　　6.2.3注意事项
　　6.2.4操作考试
　　附录
　　附录一用于构成十进倍数和分数单位的词头
　　附录二能量单位换算表
　　附录三IUPAC推荐的五种标准缓冲溶液的pH
　　附录四不同温度下水的密度
　　附录五不同温度下水的蒸气压
　　附录六几种常用液体的折射率（25℃，钠光=589.3nm）
　　附录七恒沸混合物的沸点和组成（101325Pa）
　　附录八低共熔混合物的组成和低共熔温度
　　附录九质量摩尔凝固点降低常数
　　附录十醋酸的标准电离平衡常数
　　附录十一水的表面张力
　　附录十二乙醇水溶液的表面张力
　　附录十三不同温度下水的黏度
　　附录十四一些常见液体物质的介电常数
　　附录十五气相中常见分子的偶极矩
　　附录十六饱和标准电池电动势?参露裙?式
　　附录十七常用参比电极在25℃时的电极电势及温度系数幔ㄏ喽杂诒曜记?
　　电极）
　　附录十八水的电导率ê
　　附录十九不同温度下KCl的电导率ê
　　附录二十一些离子在水溶液中的摩尔电导率（25℃）
　　附录二十一强电解质溶液的离子平均活度系数；（25℃）
　　附录二十二Na2SO4、Na2S2O3、Na3AsO4、Na3PO4、NdCl3溶液的离子平均活度系数γ±（25℃）
　　附录二十三某些有机化合物的燃烧热（101325Pa，25℃）
　　附录二十四一些燃料的燃烧值
　　参考文献

本教材是按照教育部高等学校化学类专业教学指导委员会对物理化学实验的要求，结合我们连续使用多年且不断改进的物理化学实验讲义，集编者多年来的物理化学实验教学改革经验和成果编写而成的。

　　随着高等学校物理化学教师队伍不断充实，实验教学仪器设备不断更新和改善，物理化学学科为适应社会发展需要，培养社会适应性人才，必须考查学生综合运用化学原理和实验方法及实验技术解决实际测量问题的能力，考查学生设计实验的思想和能力、正确处理实验数据的能力。本书一方面加强了对学生基本操作、基本技能和独立实验工作能力的培养，另一方面联系生活实际及结合教师科研开设了一些较高层次的综合设计性和研究性实验供学生选择，同时还增强了学生对物理化学实验常用仪器设备的操作训练。多年来的教学实践证明，物理化学实验课程的教学质量明显提高。本教材在编写上具有以下特点。

　　1?内容丰富
　　全书内容丰富，信息量大。基础性实验部分，选择了33个实验（含结构化学部分），同时有5个综合设计性实验，7个研究性实验，可供不同学校的教师及学生选择。对物理化学实验中用到的仪器设备进行了整合，并单独列为一章——第五部分，便于教师和学生快速浏览所需仪器设备的使用方法。为使学生掌握物理化学实验中常用仪器的使用，增加了物理化学实验常用仪器操作训练项目。为方便学生在不同实验项目中查阅和处理数据，编写了24个附录。

　　2?层次清晰
　　本教材以增加实验范围、扩展学生视野为基本出发点，将过去单一的基础性实验，扩展为基础性实验、综合设计性实验以及研究性实验三个教学层次，每个教学层次有不同的教学目的与要求，使传统实验内容与现代内容兼顾，基本实验技能与综合应用能力并存，由浅入深、循序渐进，最终达到培养学生独立完成实验与独立设计实验的能力，促进学生创新意识和创新能力的提高。此外，我们还按照物理化学理论课程体系对实验内容进行了归类。这种“多层次、开放性”的实验教学体系便于教师根据不同专业、不同学时的教学特点，灵活选择实验教学内容。

　　3?与时俱进
　　实验数据处理是物理化学实验教学的一项重要内容。过去，学生做完实验后，教师一般要求学生用坐标纸绘图和处理数据。随着计算机知识的普及以及计算机在物理化学实验中的应用，本教材增加了常用数据处理软件如Excel、Origin等对实验数据的处理方法，并对一些具有代表性的实验要求学生必须掌握利用软件处理实验数据的技术，如表面张力测定实验中要求学生学会用Origin软件对实验数据进行非线性拟合等。

　　本教材编写工作主要由王亚珍、彭荣、徐志花、徐俊晖、吴天奎、许江扬、林雨露等完成，王亚珍教授担任主编，彭荣副教授、徐志花副教授担任副主编。实验一、实验四～实验九、实验十二、实验十九、实验二十二、实验二十三、实验二十五、实验三十、实验三十九～实验四十二以及附录部分由王亚珍编写；实验十、实验十五～实验十八、实验二十、实验三十一、实验四十三由彭荣编写；实验三十二、实验三十三、实验四十四、实验四十五及第五部分5?11
X射线粉末衍射仪简介由徐志花编写；第一部分绪论、实验十一、实验十三、实验十四、实验二十一、实验二十四、实验二十六及实验二十七由徐俊晖编写；实验二及第五部分5?1~5?10由吴天奎编写；实验三十四～实验三十八以及第六部分由许江扬编写；实验三、实验二十八、实验二十九由林雨露编写。徐俊晖对本教材进行了认真的审阅，江汉大学陈少峰、蒋旭东、曹春华等老师对本教材的编写提出了宝贵意见，王亚珍负责整理和最后定稿。

　　在本书编写中编者还参考了其他兄弟院校物理化学实验教材的相关内容；江汉大学化学与环境工程学院及教务处对该教材的出版给予了大力支持；化学工业出版社为本教材的出版费了许多心血，在此一并谨致谢意。

　　在编写此教材时，我们对自编的物理化学实验讲义所有内容进行了修改与修订，但限于编者的水平，不妥或疏漏之处在所难免，希望读者不吝指正。

编者
2013年3月