章緒論 1

節 物理化學實驗的目的、要求和注意事項 1

第二節 物理化學實驗的安全知識 4

第三節 物理化學實驗室的環境污染控制 9

第四節 物理化學實驗中的誤差分析 10

第五節 物理化學實驗數據的記錄與表達 16

第六節 物理化學實驗數據處理技術 22



第二章常用測量技術 42

節 溫度的測量技術 42

第二節 壓力的測量技術 48

第三節 液體黏度和密度的測量技術 52

第四節 電化學測量技術 54

第五節 光學測量技術 61

第六節 熱分析技術 68

第七節 真空技術 74



第三章常用儀器及使用 77

節 電子天平 77

第二節 數字精密溫度溫差儀 78

第三節 酸度計 79

第四節 恆溫水槽 81

第五節 電導率儀 83

第六節 分光光度計 84

第七節 阿貝折射儀 85

第八節 旋光儀 86

第九節 光學顯微鏡 87

第十節 微量滴定管 90

第十一節 黏度計和比重瓶 90

第十二節 萬用表 91

第十三節 常見原電池的制備 93

第十四節 燃燒熱實驗裝置 94

第十五節 凝固點下降法實驗裝置 96

第十六節 雙液繫氣液平衡相圖實驗裝置 98

第十七節 金屬相圖測量裝置 99

第十八節 溶解熱(中和熱)一體化實驗裝置 100

第十九節 數字式電子電位差計 101

第二十節 表面張力測定實驗裝置 102

第二十一節 飽和蒸氣壓測定實驗裝置 103



第四章熱力學實驗 105

實驗一 燃燒熱的測定 105

實驗二 凝固點下降法測定摩爾質量 109

實驗三 差熱分析 112

實驗四 反應平衡常數的測定 114

實驗五 碳酸鈣分解壓的測定 117

實驗液繫相圖 120

實驗七 二組分金屬相圖的繪制 123

實驗八 溶解熱的測定 125

實驗九 熱力學設計性實驗 128



第五章動力學實驗 131

實驗十 蔗糖水解反應速率常數的測定 131

實驗十一 乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定 135

實驗十二 丙酮碘化反應 139

實驗十三 BZ振蕩反應 143

實驗十四 動力學設計性實驗 147



第六章電化學實驗 151

實驗十五 電池電動勢的測定及應用 151

實驗十六 電導的測定及其應用 154

實驗十七 循環伏安法判斷K3Fe(CN)6 電極過程的可逆性 157

實驗十八 離子遷移數的測定 159

實驗十九 分解電壓的測定 162

實驗二十 電化學設計性實驗 164



第七章表面化學與膠體化學實驗 168

實驗二十一 液體表面張力的測定 168

實驗二十二 溶膠和乳狀液的制備及其性質 172

實驗二十三 電導法測定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度與表面活性相關性的研究 176

實驗二十四 溶液吸附法測定固體比表面積 178

實驗二十五 表面化學與膠體化學設計性實驗 181



第八章物質物理性質測定實驗 185

實驗二十六 液體飽和蒸氣壓的測定 185

實驗二十七 液體黏度和密度的測定 187

實驗二十八 黏度法測定高聚物的分子量 188

實驗二十九 溶液偏摩爾體積的測定 192

實驗三十 物質物理性質測定設計性實驗 194



附錄 196

附素的原子量 196

附錄二 物理化學基本常數 197

附錄三 一些物質的標準熱力學數據(p=100kPa,298.15K)  197

附錄四 部分有機物的燃燒焓(100kPa,298.15K)  200

附錄五 質量摩爾凝固點降低常數 201

附錄六 常見電極的標準電極電勢(298.15K)  201

附錄七 某些參比電極的電極電勢與溫度關繫的公式 202

附錄八 一些離子在水溶液中的極限摩爾電導率(298.15K)  203

附錄九 強電解質的平均離子活度因子γ±(298.15K)  204

附錄十 不同溫度下某些液體的黏度 205

附錄十一 不同溫度下水的黏度 206

附錄十二 不同溫度下水的密度 207

附錄十三 不同溫度下乙醇的密度(單位為kg·m-3)  207

附錄十四 某些液體的相對密度(單位為kg·m-3)  207

附錄十五 液體的折射率(298.15K,鈉光λ=589.3nm)  208

附錄十六 水和空氣界面上的界面張力 208

附錄十七 不同溫度下水的飽和蒸氣壓 209

附錄十八 幾種物質的蒸氣壓 209

附錄十九 部分危險化學品名錄 210



參考書目 212

化學實驗教學是實施全面化學教育的有效形式，而物理化學實驗是化學實驗教學的重要組成部分。化學實驗教學不僅可以培養學生的動手能力、嚴謹的科學態度、嚴密的邏輯思維和實事求是的優良品德，同時也是培養學生創新意識、創新能力和創新精神的重要環節。因此化學實驗教學起著理論教學所不能替代的重要作用。

本書是依據*化學類專業教學指導委員會制訂的《化學類專業化學實驗教學建議內容》，秉承“夯實基礎、注重實操、強化設計、旨在創新”的原則所編寫的實驗教材，也是教育信息化背景下物理化學及實驗課程教學改革的產物。本書介紹了主要實驗項目涉及的基礎知識、測量技術、實驗方法以及儀器的使用方法，具體實驗項目選題包括有代表性的基礎實驗25個及具有創新性的設計性實驗14個。

本書內容的特色如下：

(1)從相關專業的培養目標出發，實驗選題上突出基礎性、實用性和創新性。所選入的39個實驗涵蓋了物理化學主要分支的內容。

(2)強化基礎知識掌握和基本測量技術訓練的同時，突出綜合應用技能和創新研究技能的培養和訓練。每一章的實驗內容按照由淺入深、由簡單到綜合、由綜合到設計梯次構建。

(3)實驗項目內容的編寫凸顯功能性。預習思考可以讓學生通過“自學查閱、深入思考”的方式完成每個實驗的預習；所提供的數據記錄表格可以規範學生實驗數據的記錄與處理；討論與應用部分可以擴大學生知識面並為進一步應用和創新實驗拓展空間。

(4)實驗儀器和數據處理方法凸顯先進性和實用性。經典實驗的實驗儀器引入相對先進、商品化的產品；數據處理中介紹了常用的Excel和Origin軟件處理實驗數據的方法和實例。

(5)教學資源的構建凸顯信息化，讀者可通過觀看基本實驗操作短視頻，直觀、有效地掌握規範的實驗操作；通過觀看講解實驗原理的短視頻，深入地理解理論知識以及實驗方法和實驗內容。另外，利用本教材可實現實驗教學模式的創新並能提升學生自主學習的能力。

參加本書編寫工作的有：瀋陽工業大學張進（章、第三章、第七章）；劉利（第二章、第四章、第五章）；薛斌、黃穎霞、孫迎春、王艷玲、賀光亮（第六章）；張帆（附錄）；瀋陽科技學院厲安昕、何鑫（第八章）；遼寧中醫藥大學杏林學院周麗、錦州醫科大學鄂義峰（表格、插圖）。張進、劉利、何鑫負責本書數字化教學資源的建設工作。張進負責主持全書的策劃、統稿，全書由張進、劉利、薛斌、姚思童修改和定稿。瀋陽工業大學的張林楠、史發年、徐舸、呂丹、張宇航、於傑、張嘯等也共同參與完成本書的編寫工作。在此向給予本書極大的支持和幫助的各位同仁表示深深的謝意。

本教材的編寫博采眾長，參考了國內外的眾多同類教材、專著和相關文獻，並從中得到了啟發和教益，在此一並表示感謝！

本書是瀋陽工業大學、瀋陽科技學院、錦州醫科大學、遼寧中醫藥大學杏林學院等多位教師辛勤耕耘的結晶。由於教材內容涉及多方面的知識，限於編者的學識水平，不妥和疏漏之處在所難免，懇請同行專家和讀者批評指正。



編者

2021年5月