《物理化學(xué)實驗》是編者根據(jù)教學(xué)改革實踐和課程建設(shè)需要,結(jié)合多年的教學(xué)實踐而編寫的。全書共有29個實驗,內(nèi)容包括:緒論、熱力學(xué)、電化學(xué)、動力學(xué)、界面與膠體化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和設(shè)計性實驗。目的在于強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識和能力。
《物理化學(xué)實驗》可作為高等院;瘜W(xué)、化學(xué)工程與工藝、制藥工程、材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等專業(yè)的物理化學(xué)實驗教材,也可供相關(guān)專業(yè)的研究人員參考。
物理化學(xué)實驗是在大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等實驗之后開設(shè)的一門綜合性基礎(chǔ)化學(xué)實驗,同時又是化學(xué)及其相近學(xué)科的專業(yè)實驗和科學(xué)研究的基礎(chǔ)。由于各院校所涉及的專業(yè)門類繁多,不同專業(yè)對實驗內(nèi)容及數(shù)量的要求也隨之不同,編寫過程中我們在選擇實驗時盡量做到兼顧各專業(yè)的不同要求,重點在于掌握基礎(chǔ)實驗的操作訓(xùn)練。
本書是編者根據(jù)教學(xué)改革實踐和課程建設(shè)需要,結(jié)合多年的教學(xué)實踐而編寫的。全書共有29個實驗,內(nèi)容包括:緒論、熱力學(xué)、電化學(xué)、動力學(xué)、界面與膠體化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和設(shè)計性實驗。目的在于強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識和能力。本書可作為高等院校化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、制藥工程、材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等專業(yè)的物理化學(xué)實驗教材,也可供相關(guān)專業(yè)的研究人員參考。
本教材的特色如下。
1.簡潔實用。全書按實驗系列編寫,原理的敘述注重與物理化學(xué)理論課程的聯(lián)系。儀器使用附在相關(guān)實驗后。
2.每一實驗的結(jié)尾有“實驗討論”,重點是對本實驗理論聯(lián)系實際、實驗條件對結(jié)果影響等方面進(jìn)行的探討,給學(xué)生以啟迪。
3.設(shè)計性實驗對學(xué)生提出實驗要求,提示實驗關(guān)鍵和參考文獻(xiàn),要求學(xué)生獨立設(shè)計方案,完成實驗。這將有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。
4.附錄列入了實驗中必需的一些數(shù)據(jù),以供學(xué)生實驗中查閱。
本書緒論由邢宏龍編寫;實驗一、二由李欣編寫;實驗三、十六、十七由李林剛編寫;實驗四、六、八、十由王濤編寫;實驗五、二十由姚同和編寫;實驗七、十一、十四、十八、二十八由謝慕華編寫;實驗九、十二由黃若峰編寫;實驗十三、二十六由劉傳芳編寫;實驗十五、二十四、二十九、附錄由朱文晶編寫;實驗十九、二十二、二十五、二十七由吳菊編寫。實驗二十一、二十三由吉小利編寫。全書由邢宏龍統(tǒng)稿。
由于水平有限,書中不當(dāng)之處祈請讀者指正,以便繼續(xù)修改完善。對于給予本書寫作指導(dǎo)和幫助的各方面人士表示謝意。
緒論
實驗一 恒溫槽的裝配、性能測試及流體黏度測定
實驗二 燃燒熱的測定
實驗三 溶解熱的測定
實驗四 差熱分析研究CuSO?5H2O的失水過程
實驗五 液體飽和蒸氣壓的測定
實驗六 完全互溶雙液系相圖的繪制及最低恒沸點的測定
實驗七 二組分金屬相圖的繪制
實驗八 氨基甲酸銨分解反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)測定
實驗九 氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù)
實驗十 液相反應(yīng)平衡常數(shù)的測定
實驗十一 凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量
實驗十二 電導(dǎo)法測定醋酸的解離平衡常數(shù)
實驗十三 原電池電動勢的測定
實驗十四 電動勢法測定化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)
實驗十五 恒電位法測定金屬陽極極化曲線
實驗十六 蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定
實驗十七 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定
實驗十八 丙酮碘化反應(yīng)速率常數(shù)、活化能及反應(yīng)級數(shù)的測定
實驗十九 BZ振蕩反應(yīng)
實驗二十 最大泡壓法測定溶液的表面張力
實驗二十一 用接觸角張力儀測定表面張力、界面張力和接觸角
實驗二十二 溶液吸附法測定固體比表面積
實驗二十三 電導(dǎo)法測定表面活性劑的CMC值
實驗二十四 Fe(OH)2溶膠的制備、凈化及聚沉值測定
實驗二十五 膠體電泳速度的測定
實驗二十六 配合物磁化率的測定
實驗二十七 偶極矩的測定
實驗二十八 黏度法測定高聚物相對分子質(zhì)量(設(shè)計性實驗)
實驗二十九 金屬腐蝕速度的測定及緩蝕劑性能評價(設(shè)計性實驗)
物理化學(xué)實驗是化學(xué)實驗的重要分支,也是研究物理化學(xué)理論的重要方法和手段。物理化學(xué)實驗是利用物理學(xué)的原理和相應(yīng)的儀器,結(jié)合數(shù)學(xué)運算來研究系統(tǒng)的物理化學(xué)性質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的一門實踐性很強(qiáng)的課程。例如,在“可逆電池電動勢的測定實驗”中,使用的儀器是電學(xué)實驗中的電位差計,利用對消法的電學(xué)原理,來測定不同溫度下自制電池的電動勢,并求得溫度系數(shù),從而進(jìn)一步可求出化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)及相關(guān)的一系列熱力學(xué)函數(shù)值。
一、物理化學(xué)實驗的目的、要求和注意事項
1.物理化學(xué)實驗?zāi)康奈锢砘瘜W(xué)實驗教學(xué)的主要目的是使學(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)和技能,會使用一些基本儀器設(shè)備,學(xué)會重要的物理化學(xué)性能測定,熟悉物理化學(xué)實驗現(xiàn)象的觀察和記錄,實驗條件的判斷和選擇,實驗數(shù)據(jù)的測量和處理,實驗結(jié)果的分析和歸納等一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灧椒。通過實驗加深學(xué)生對物理化學(xué)原理的認(rèn)識和理解,使學(xué)生初步了解物理化學(xué)的研究方法;使學(xué)生掌握物理化學(xué)實驗的基本方法和實驗技術(shù);培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、查閱文獻(xiàn)資料的能力、分析問題和解決問題的能力;使學(xué)生受到初步的實驗研究的訓(xùn)練,提高學(xué)生的實驗操作技能和培養(yǎng)學(xué)生初步進(jìn)行科學(xué)研究的能力。
2.物理化學(xué)實驗要求物理化學(xué)實驗教學(xué)在重視培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的同時,更要重視學(xué)生研究能力的培養(yǎng),并要與教學(xué)過程很好地結(jié)合起來。在這個思想指導(dǎo)下,本實驗書要求在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生首先做好規(guī)定的驗證性實驗,熟悉每一個實驗的方法、技術(shù)和儀器操作。這些實驗包括熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)和界面與膠體化學(xué)等的典型實驗。在實驗教學(xué)的后期,根據(jù)實際情況適當(dāng)安排學(xué)生進(jìn)行一些綜合或設(shè)計性實驗。綜合或設(shè)計性實驗是由教師給定題目,要求學(xué)生自己提出方案,并獨立完成配制和標(biāo)定溶液,組裝儀器,以及測量和數(shù)據(jù)處理等。學(xué)生應(yīng)寫出研究性報告,并進(jìn)行交流和總結(jié)。