物理化學實驗

物理化學實驗

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作者：劉建蘭、張東明 主編

出版日期：2015年9月 書號：978-7-122-24144-3

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：277頁

本教材共12章，第1～6章介紹了物理化學實驗的教學目的和基本要求、誤差分析、有效數字和數據處理方法；實驗室的防火、防爆、防觸電等知識以及事故發生時的急救知識；溫度、壓力、流量、電化學和光學測量的實驗原理與技術，一些現在常用的新型儀器等。第7～11章涵蓋了化學熱力學、電化學、化學動力學、表面與膠體化學和結構化學等方向的39個實驗。第12章收集了物理化學實驗常用數據表45個，便於讀者查閱。

本書可作為高等理工科院校化學、應用化學、化學工程、材料科學和工程、生物科學與技術、食品和輕化工程、環境科學和工程、資源科學和製藥工程等相關專業本科生的物理化學實驗教材，也可供研究生、從事化學實驗室工作及相關科研工作的人員參考和使用。

第1章緒論1

1.1物理化學實驗的特點、目的和要求1

1.1.1物理化學實驗的特點1

1.1.2物理化學實驗的目的2

1.1.3物理化學實驗的要求2

1.2物理化學實驗中的誤差3

1.2.1誤差的分類4

1.2.2實驗誤差的表示方法5

1.2.3偏差、準確度與精密度5

1.2.4誤差傳遞——間接測量的誤差計算7

1.3有效數字及其運算規則10

1.3.1有效數字概念10

1.3.2有效數字的表示和運算規則10

1.4物理化學實驗中的數據處理12

1.4.1列表法12

1.4.2作圖法12

1.4.3數學方程式法13

1.4.4Origin軟體在物理化學實驗中的應用簡介15

1.4.5數據的物理量單位16

第2章化學實驗的安全與急救知識17

2.1化學實驗室常規安全問題17

2.1.1燃燒的基本知識17

2.1.2實驗室的一般安全規則18

2.2燒傷、灼傷的急救知識19

2.2.1一般燒傷的急救19

2.2.2化學灼傷的急救19

2.2.3眼睛受傷急救20

2.3觸電的急救知識21

2.3.1觸電知識21

2.3.2觸電的急救原則21

2.3.3用電基本常識21

2.3.4靜電危害與防護22

2.4化學中毒急救知識22

2.4.1中毒途徑和毒害品分級22

2.4.2中毒后的急救措施23

2.5化學實驗室防火、防爆和滅火知識25

2.5.1防火知識25

2.5.2防爆知識26

2.5.3滅火知識27

2.5.4滅火器的正確使用28

第3章溫度的測量與控制技術29

3.1溫度的測量——溫標29

3.1.1溫標確立的條件29

3.1.2攝氏溫標和氣體溫標29

3.1.3熱力學溫標30

3.1.4國際實用溫標31

3.2溫度計32

3.2.1水銀溫度計32

3.2.2貝克曼水銀溫度計34

3.2.3SWCⅡC數字貝克曼溫度計35

3.2.4電阻溫度計36

3.2.5熱電偶溫度計37

3.3溫度控制39

3.3.1常溫控制39

3.3.2高溫控制42

3.3.3低溫控制43

第4章壓力和流量測量技術與儀器46

4.1壓力的概念與表示方法46

4.1.1壓力的概念與單位46

4.1.2壓力的習慣表示方法46

4.2氣壓計47

4.2.1福廷式氣壓計47

4.2.2金屬盒氣壓計48

4.3測壓儀錶48

4.3.1液柱式測壓儀錶48

4.3.2DP精密數字壓力計系列49

4.4高壓系統——高壓鋼瓶50

4.4.1鋼瓶的安裝與使用50

4.4.2減壓閥51

4.5低壓系統真空技術52

4.5.1真空的獲得53

4.5.2真空的測量與檢漏55

4.6流量的測量及儀器56

4.6.1毛細管流量計56

4.6.2轉子流量計57

4.6.3皂膜流量計58

4.6.4濕式流量計58

第5章電化學測量技術與儀器60

5.1電導的測量及儀器60

5.1.1電導與電導率60

5.1.2電導的測量與儀器61

5.1.3指針式DDS11A型電導率儀61

5.1.4數顯式DDS11A型電導率儀63

5.1.5DDS307 型電導率儀65

5.2原電池電動勢的測量及儀器68

5.2.1UJ25型電位差計69

5.2.2SDC型數字電位差計71

5.2.3液體接界電位與鹽橋72

5.2.4韋斯頓標準電池73

5.2.5常用電極74

5.3溶液pH的測量及儀器75

5.3.1酸度計的工作原理75

5.3.2pHS25型酸度計75

5.4恆電位儀和恆電流儀工作原理及使用方法80

5.4.1恆電位儀測量和工作原理80

5.4.2恆電流儀測量和工作原理81

第6章光學測量技術與儀器83

6.1折射率的測量與阿貝折光儀83

6.1.1折射率的測量原理83

6.1.2WYA2WAJ阿貝折光儀84

6.1.3數字WYA2S阿貝折光儀86

6.2分光光度計88

6.2.1吸收光譜原理88

6.2.2分光光度計的構造及原理89

6.2.3722分光光度計90

6.2.4722S分光光度計91

6.3旋光度的測量與旋光儀93

6.3.1旋光度測定基本原理94

6.3.2WXG4圓盤旋光儀96

6.3.3WZZ2B自動數字顯示旋光儀97

第7章化學熱力學實驗99

實驗1摩爾氣體常數的測定99

實驗2易揮發性液體摩爾質量的測定101

實驗3純液體飽和蒸氣壓的測定104

實驗4燃燒熱的測定107

實驗5中和焓及醋酸電離焓的測定113

實驗6溶解熱的測定116

實驗7溶液偏摩爾體積的測定121

實驗8凝固點降低法測定溶質摩爾質量124

實驗9氨基甲酸銨分解反應平衡常數的測定128

實驗10分光光度法測定甲基紅電離平衡常數132

實驗11完全互溶雙液系統氣液平衡相圖的繪製137

實驗12二組分簡單共熔系統相圖的繪製142

實驗13三組分系統等溫相圖的繪製146

實驗14差熱分析測定水合無機鹽的熱穩定性149

實驗15CaC2O4·H2O熱分解反應的熱重分析測定154

第8章電化學實驗158

實驗16離子遷移數的測定158

實驗17電導法測定弱電解質的電離常數163

實驗18可逆原電池電動勢的測定及其應用166

實驗19電動勢法測定電解質溶液的活度係數171

實驗20氯離子選擇性電極的測定及其應用175

實驗21電勢pH曲線的測定及其應用179

實驗22鐵的極化曲線測定184

實驗23循環伏安法測定鐵氰化鉀的電極反應過程187

第9章化學動力學實驗191

實驗24蔗糖水解反應速率常數的測定191

實驗25電導法測定乙酸乙酯皂化反應速率常數196

實驗26丙酮碘化反應速率方程200

實驗27催化劑活性的測定——甲醇分解206

實驗28BZ振蕩反應209

第10章表面與膠體化學實驗214

實驗29最大氣泡壓力法測定溶液表面張力214

實驗30溶液吸附法測定固體比表面219

實驗31色譜法測定固體比表面222

實驗32電導法測定表面活性劑的臨界膠束濃度227

實驗33溶膠的製備與電泳230

實驗34比重瓶法測量物質的密度235

實驗35毛細管法測定液體的黏度237

實驗36黏度法測定高聚物平均摩爾質量241

第11章結構化學實驗246

實驗37溶液法測定偶極矩246

實驗38磁化率的測定251

實驗39粉末X射線衍射法測定晶胞常數256

第12章附表262

附表1國際單位制的基本單位262

附表2國際單位制的輔助單位262

附表3國際單位制的部分導出單位262

附表4國際單位制詞冠263

附表5常用的單位換算263

附表6常用物理化學常數263

附表7標準儲氣瓶型號分類264

附表8常用儲氣瓶的色標264

附表9福廷式氣壓計溫度校正值264

附表10幾種有機物質飽和蒸氣壓計算參數265

附表11不同溫度下乙醇的密度、黏度和飽和蒸氣壓265

附表12不同溫度下純水的飽和蒸氣壓266

附表13常用液體的正常沸點和該沸點下的摩爾蒸發焓266

附表14有機化合物的標準摩爾燃燒焓267

附表1525℃下不同濃度醋酸水溶液中醋酸的電離度和離解常數267

附表16無機化合物的標準摩爾溶解熱267

附表17不同溫度下KCl在水中的溶解熱267

附表18乙醇水溶液的混合體積與乙醇質量分數wB的關係268

附表19幾種有機物質的密度計算參數268

附表20不同溫度下水的密度268

附表21常用溶劑的凝固點降低常數268

附表2225℃時常見液體的折射率269

附表2325℃時乙醇環己烷溶液的折射率n25D組成x環關係269

附表2420℃時環己烷異丙醇溶液濃度折射率n20D關係269

附表25不同溫度下水的折射率nD、黏度η和介電常數ε269

附表26常壓下幾種共沸物的沸點和組成270

附表27幾種金屬混合物的熔點270

附表28常見無機化合物的脫水溫度270

附表2918℃時水溶液中陰離子的遷移數271

附表30不同溫度下不同濃度HCl水溶液中H+的遷移數271

附表3125℃時HCl水溶液的摩爾電導率Λm和電導率κ與濃度c的關係271

附表3225℃時無限稀釋水溶液中一些離子的極限摩爾電導率272

附表33不同溫度時不同濃度的KCl溶液電導率272

附表3425℃時標準還原電極電勢及溫度係數273

附表3525℃時常用參比電極的電勢及溫度係數273

附表36甘汞電極（SCE）的電極電勢與溫度的關係274

附表37不同溫度下一些難溶電解質的溶度積274

附表3825℃時不同質量摩爾濃度強電解質的離子平均活度係數274

附表39均相化學反應的速率常數274

附表40不同溫度下水的表面張力275

附表41被吸附分子的截面積275

附表42幾種膠體的ζ電勢275

附表43高聚物特性黏度與平均摩爾質量關係式中的常數275

附表44液體分子偶極矩μ、介電常數ε與極化度P∞276

附表45幾種化合物的磁化率276

參考文獻277