物理化學(xué)實驗

前言

物理化學(xué)實驗是綜合性大學(xué)和理工科大學(xué)化學(xué)、化工、環(huán)境、材料、生命、藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)實驗課程，也是培養(yǎng)學(xué)生基本素質(zhì)和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)外物理化學(xué)學(xué)科的改革正朝著強(qiáng)化創(chuàng)新意識與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的方向發(fā)展，物理化學(xué)的教學(xué)模式與內(nèi)容的改革也出現(xiàn)融合、綜合的趨勢，物理化學(xué)的內(nèi)涵也隨著科學(xué)的發(fā)展而有所變化。在此背景下，新的物理化學(xué)實驗教材應(yīng)運而生。在整理二十多年來積累的教學(xué)資料以及使用多年的物理化學(xué)實驗講義的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年開展的綜合、設(shè)計與研究型實驗，我們根據(jù)教育部高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會關(guān)于“化學(xué)類專業(yè)教學(xué)基本內(nèi)容和基本教學(xué)條件”的要求編寫了本書。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)模式中，學(xué)生做實驗的主要目的局限于對物理化學(xué)理論和概念的驗證、鞏固、加深，對物理化學(xué)實驗方法、實驗技能和實驗技術(shù)的掌握，對物理化學(xué)實驗常用儀器使用方法的了解以及對動手能力和處理實驗結(jié)果能力的培養(yǎng)等方面，而在培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面沒有得到很好的強(qiáng)化。為了激發(fā)學(xué)生對物理化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識，使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，我們一方面加強(qiáng)了基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，另一方面根據(jù)最新的研究成果編寫了綜合、研究型實驗，如Al2O3載體孔徑對Co／y-Al2O3費一托合成催化性能影響、納米鈷酸鋅的低溫固相合成及其表征、金屬磺化酞菁的合成與可見光催化降解活性艷紅X-3B、碳納米管催化合成乳酸正丁酯、二氧化鈦紫外線催化降解模擬染料廢水以及功能材料合成的原位熱動力學(xué)研究等。此外，還編寫了設(shè)計型實驗，組成了多層次、全面系統(tǒng)的實驗訓(xùn)練內(nèi)容，這無疑將對學(xué)生開闊科研視野，接觸實際科研前沿，提高對所學(xué)知識的綜合運用能力和科學(xué)創(chuàng)新意識起到促進(jìn)作用。

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高等院校教材：物理化學(xué)實驗》是在總結(jié)多年來實驗教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成，并融入部分科研成果。全書包括緒論、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、設(shè)計與研究型實驗、實驗技術(shù)與設(shè)備、附錄（物理化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識與技術(shù)試題、物理化學(xué)實驗常用數(shù)據(jù)）。緒論介紹了物理化學(xué)實驗的基本要求、安全知識和數(shù)據(jù)處理方法；基礎(chǔ)實驗部分編排了31個經(jīng)典實驗，這些內(nèi)容既與物理化學(xué)課程緊密結(jié)合，又充分體現(xiàn)物理化學(xué)實驗特點；此外，編排了10個綜合實驗，5個設(shè)計型實驗和6個研究型實驗，共52個實驗?！　　?1世紀(jì)高等院校教材：物理化學(xué)實驗》適合于高等理工科院?；瘜W(xué)、化工、材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)專業(yè)本科生，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

作者簡介

袁譽(yù)洪，副教授，男，漢族，英文（拼音）：YuanYuHong，出生于1962年3月，1983年7月畢業(yè)于南開大學(xué)化學(xué)系化學(xué)專業(yè)（物理化學(xué)選修方面），獲學(xué)士學(xué)位。1983年8月至今在中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院物理化學(xué)教研室工作，承擔(dān)“物理化學(xué)”、“物理化學(xué)實驗”、“計算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用”和“電子技術(shù)及實驗”等本科理論和實驗等課程及碩士研究生“化學(xué)信息學(xué)”部分課程的教學(xué)工作。

書籍目錄

前言第1章  緒論1.1  物理化學(xué)實驗的目的和要求1.2  實驗室的安全防護(hù)1.3  誤差分析1.4  數(shù)據(jù)處理技術(shù)1.5  實驗數(shù)據(jù)的計算機(jī)處理——Excel與Origin的應(yīng)用1.6  實驗預(yù)習(xí)報告與總結(jié)報告的書寫規(guī)范第2章  基礎(chǔ)實驗2.1  熱力學(xué)實驗1  恒溫槽的裝配和性能測試實驗2  燃燒熱的測定實驗3  溶解熱的測定實驗4  甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測定實驗5  色譜法測定非電解質(zhì)溶液熱力學(xué)函數(shù)實驗6  凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量實驗7  純液體飽和蒸氣壓的測量實驗8  雙液系的氣-液平衡相圖實驗9  二組分簡單共熔合金相圖繪制實驗10  差熱-熱重分析2.2  電化學(xué)實驗11  電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)的離解平衡常數(shù)實驗12  希托夫法測定離子遷移數(shù)實驗13  原電池電動勢的測定實驗14  電勢-pH曲線的測定實驗15  氯離子選擇性電極的性能測試與應(yīng)用實驗16  線性電位掃描法測定金屬的極化曲線2.3  動力學(xué)實驗17  過氧化氫催化分解反應(yīng)速率常數(shù)的測定實驗18  電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗19  旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗20  丙酮碘化反應(yīng)的速率方程實驗21  化學(xué)振蕩——B-Z反應(yīng)實驗22  固體催化劑的活性評價2.4  表面與膠體化學(xué)實驗23  最大氣泡法測表面張力實驗24  電導(dǎo)法測定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度實驗25  固體比表面積的測定——溶液吸附法實驗26  固體比表面積的測定——BET容量法實驗27  電泳法測定膠體的電動勢實驗28  黏度法測定水溶性高聚物相對分子質(zhì)量2.5  結(jié)構(gòu)化學(xué)實驗29  溶液法測定極性分子的偶極矩實驗30  磁化率的測定實驗31  X射線粉末衍射分析第3章  綜合實驗實驗32  非晶態(tài)Ni-B合金的制備以及退火溫度對其結(jié)構(gòu)的影響實驗33  電動勢的溫度系數(shù)及化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)測定實驗34  ABS塑料表面電鍍實驗35  Al2O3載體孔徑對Co/γ-Al2O3費-托合成催化性能影響實驗36  納米鈷酸鋅的低溫固相合成及其表征實驗37  碳納米管催化合成乳酸正丁酯實驗38  MCM-41分子篩的合成與表征實驗39  固體堿催化劑催化合成生物柴油及燃燒熱的測定實驗40  金屬磺化酞菁的合成與可見光催化降解活性艷紅X-3B實驗41  用DSC確定聚合反應(yīng)條件及活化能第4章  設(shè)計與研究型實驗實驗42  化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)測定實驗43  反應(yīng)熱量計測定中和熱實驗44  測定苯分子的共振能實驗45  初始濃度不等時乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)測定實驗46  溫度對氨基甲酸銨分解反應(yīng)平衡常數(shù)的影響實驗47  固體酸催化酯化反應(yīng)及動力學(xué)研究實驗48  生物質(zhì)廢棄物熱解特性的熱重分析實驗49  市場礦泉水中鈣離子含量的評定實驗50  鋰離子電池LiFePO4/C復(fù)合正極材料的制備及其性能實驗51  二氧化鈦的制備、表征和模擬染料廢水的光催化降解實驗52  功能材料合成的原位熱動力學(xué)研究第5章  實驗技術(shù)與設(shè)備5.1  溫度測量、控制與熱分析技術(shù)5.1.1  溫度、溫標(biāo)與溫度計5.1.2  溫度測量與控制5.2  壓力的測量5.2.1  壓力與壓力測量5.2.2  真空技術(shù)5.3  電子儀器5.3.1  SWC-ⅡD，型精密數(shù)字溫度溫差儀5.3.2  SWQR-Ⅰ型數(shù)字可控硅控溫儀簡介5.3.3  DDS-307型電導(dǎo)率儀5.3.4  pHS25型數(shù)字酸度計5.3.5  UJ-25型電位差計5.3.6  SDC型數(shù)字電位差綜合測試儀5.3.7  HDV-7C晶體管恒電位儀5.3.8  CHI-660B電化學(xué)綜合測試儀5.3.9  ZP-WB型數(shù)字微壓差儀5.3.10  PCM-1A型精密電容測量儀5.3.11  TYPE3086型X-Y函數(shù)記錄儀5.4  光學(xué)儀器5.4.1  721型可見分光光度計與752型紫外-可見分光光度計5.4.2  阿貝折射儀5.4.3  光學(xué)度盤旋光儀與WZZ-2型自動旋光儀5.5  流動法及色譜分析技術(shù)5.5.1  流動實驗技術(shù)5.5.2  GC112A型氣相色譜儀附錄附錄Ⅰ  物理化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識與技術(shù)試題附錄Ⅱ  物理化學(xué)實驗常用數(shù)據(jù)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1　物理化學(xué)實驗的目的和要求物理化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)體系中一門獨立的實驗課程，主要培養(yǎng)學(xué)生運用物理化學(xué)原理解決實際化學(xué)問題的能力。通過物理化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解物理化學(xué)的研究方法，掌握物理化學(xué)的基本實驗技術(shù)，培養(yǎng)求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實驗作風(fēng)、熟練準(zhǔn)確的實驗技能、靈活分析和解決問題的能力，為今后從事化學(xué)理論研究和與化學(xué)相關(guān)的實踐工作打下良好的基礎(chǔ)。物理化學(xué)基本理論是整個化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，而物理化學(xué)實驗則將物理化學(xué)基本理論具體化，是對整個化學(xué)理論體系的實踐檢驗。由于物理化學(xué)實驗大都涉及比較復(fù)雜的精密物理儀器，測量技術(shù)往往是建立在一套完整的化學(xué)理論基礎(chǔ)之上的，因此，理論和實踐相結(jié)合在物理化學(xué)實驗中顯得特別重要。為了使學(xué)生做好每一個實驗，在實驗中取得盡可能大的收獲，要求學(xué)生做好以下幾點：1）實驗前的預(yù)習(xí)在實驗前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地閱讀實驗內(nèi)容，了解實驗的目的、要求和實驗原理，了解儀器的構(gòu)造和使用方法，熟悉實驗的操作步驟，寫出符合要求的實驗預(yù)習(xí)報告。大量實踐表明，課前認(rèn)真預(yù)習(xí)對減少儀器破損和試劑消耗、提高實驗課程學(xué)習(xí)效率具有十分明顯的作用。2）熟悉實驗環(huán)境學(xué)生進(jìn)入實驗室后，首先應(yīng)仔細(xì)檢查實驗儀器和試劑的規(guī)格、數(shù)量是否符合要求，玻璃器皿是否有破損，如有不符合實驗要求的應(yīng)及時找指導(dǎo)教師或?qū)嶒灱夹g(shù)人員解決。注意記錄實驗實際使用的儀器型號名稱、試劑純度或濃度等，玻璃器皿均要求清洗干凈。由于物理化學(xué)實驗一般由兩人合作完成，故應(yīng)根據(jù)實驗的難度和要求做好分工，以使實驗有條不紊地進(jìn)行。

編輯推薦

《21世紀(jì)高等院校教材?物理化學(xué)實驗》適合于高等理工科院?；瘜W(xué)、化工、材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)專業(yè)本科生，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)模式中，學(xué)生做實驗的主要目的局限于對物理化學(xué)理論和概念的驗證、鞏固、加深，對物理化學(xué)實驗方法、實驗技能和實驗技術(shù)的掌握，而在培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面沒有得到強(qiáng)化，為了激發(fā)學(xué)生對物理化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣，《21世紀(jì)高等院校教材?物理化學(xué)實驗》一方面加強(qiáng)了基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，另一方面根據(jù)最新的研究成果編寫了綜合、研究型實驗，組成多層次、全面系統(tǒng)的實驗訓(xùn)練內(nèi)容，對學(xué)生開闊科研視野，接觸科研前沿，起到促進(jìn)作用。

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