本书分为绪论、实验室安全与防护、实验基础知识与技术、化学热力学实验、电化学实验、表面与胶体化学实验、化学动力学实验和设计性实验8章内容。绪论部分介绍了物理化学实验的基本要求和实验数据的处理方法。实验基础知识与技术部分系统地介绍实验基本知识和基本技术,使学生掌握测量方法和技术的发展和现状,为学生完成基础实验以及后续的综合实验打下良好基础。实验部分安排了化学热力学、电化学、表面与胶体化学和化学动力学等具有代表性的典型实验21个,通过实验教学,使学生熟悉和掌握物理化学实验的原理、方法和技术;安排了6个设计性实验,以进一步培养和提高学生的综合实践能力和创新意识。附录部分给出了物理化学实验常用数据表15个。
本书可作为高等院校本、专科学生的物理化学实验教材,也可供广大物理化学实验教师参考。
本书加强了实验原理和实验方法的介绍;增加了新型仪器和先进技术的介绍;增加了计算机处理数据方法的介绍;贯彻和执行了绿色化学理念。
物理化学实验是物理化学课程体系的重要组成部分,它综合了普通物理、有机化学、分析化学等各门实验的方法,以测量各种物理量为基本内容,是培养学生掌握基本测量方法、测定技术的一门综合性基础实践课程。本教材分为绪论、实验室安全与防护、实验基础知识与技术、化学热力学实验、电化学实验、表面与胶体化学实验、化学动力学实验和设计性实验等8章内容。绪论部分介绍了物理化学实验的教学目的和基本要求、误差及数据处理的各种方法、数据计算机处理的常用方法。安全与急救知识部分较为详细地介绍了实验室的防火、防爆、防触电等安全防护知识以及事故发生时的急救措施。实验基础知识与技术部分较系统地阐述了温度、压力、电化学和光学测量的实验基础知识、测试方法与技术手段,并且编入了先进的仪器设备和高新技术。基础实验部分(第4~7章),选取了化学热力学、电化学、表面与胶体化学和化学动力学等各分支具有代表性的典型实验21个。通过实验教学,使学生了解和掌握物理化学实验的原理、方法和技术。设计性实验部分结合物理化学的研究特点以及培养学生创新性和提高实践能力的需要,选取了6个设计性实验。附表部分收集了部分物理化学实验常用数据表15个,便于读者查阅。
本教材的编写特点如下: 一、加强了实验基本知识和基本技术的介绍,使学生系统掌握测量方法和技术的现状和发展,为学生较好的完成基础实验以及后续课的综合实验打下良好基础。二、注重实验手段和仪器设备的不断更新和发展,增加了一些先进技术和新型仪器的介绍。三、强调计算机在物理化学实验中的应用,部分实验编入了Origin软件处理实验数据的方法。四、在多数实验中引入实验讨论与拓展,以期加深对实验内容的理解和拓展知识。五、贯彻绿色化学的理念,在实验试剂、溶剂等的选用方面,尽可能使用无毒、无害的化学药品,对有污染的废液进行科学处理,引导学生注重对环境的保护。
本书可作为高等理工类院校化学、化学工程、应用化学、材料科学和工程、环境科学和工程、生物和生命科学和制药工程等相关专业本科生的物理化学实验教材,也可供研究生和从事化学实验室工作及相关科研工作的人员参考和使用。
本书由沈阳理工大学的毕韶丹老师主编,副主编为辽宁中医药大学杏林学院的周丽老师、沈阳科技学院的王凯老师以及沈阳理工大学的王雷老师和王昕老师。参与实验验证和编写工作的还有沈阳理工大学的王铮老师。
由于编者的时间和水平所限,书中难免有错误和不妥之处,敬请读者批评指正。
编者
2018年2月
第1章绪论
1.1物理化学实验的目的和要求
1.2物理化学实验中的误差及数据处理
1.3计算机处理物理化学实验数据
第2章实验室安全与防护
2.1安全用电与防护
2.2化学药品的安全使用与防护
第3章实验基础知识与技术
3.1温度测量技术及仪器
3.2压力测量技术及仪器
3.3电导的测量及仪器
3.4电池电动势的测量及仪器
3.5折射率的测量与阿贝折射仪
3.6旋光度的测量与旋光仪
3.7吸光度的测量与分光光度计
3.8溶液pH的测量及仪器
第4章化学热力学实验
实验1恒温槽的装配及其性能测试
实验2凝固点降低法测定相对分子质量
实验3二组分金属相图的绘制
实验4燃烧热的测定
实验5液体饱和蒸汽压测定
实验6溶解热的测定
实验7化学平衡常数及分配系数的测定
实验8二组分气液平衡相图的绘制
实验9分光光度法测定弱电解质的电离平衡常数
第5章电化学实验
实验10极化曲线的测定
实验11电极制备和电池电动势的测定
实验12电导率的测定及其应用
实验13中药的离子透析
第6章表面与胶体化学实验
实验14溶液吸附法测定固体比表面积
实验15胶体的制备、性质及电泳
实验16最大气泡法测定溶液表面张力
实验17电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度
第7章化学动力学实验
实验18蔗糖水解反应速率常数的测定
实验19乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
实验20丙酮碘化反应的速率方程
实验21过氧化氢的催化分解
第8章设计性实验
实验22电解质溶液平均活度因子的测定
实验23酸度对蔗糖水解反应速率的影响
实验24临界胶束浓度的测定
实验25热分析法绘制PbSn金属相图
实验26固体比表面的测定
实验27溶胶的制备及其性质测定
参考文献
附录物理化学实验常用数据表