了得網研究生_物理化學實驗(李楠)(第二版)

內容簡介

《物理化學實驗》(第二版)是實驗教學示範中心教材，全書共分為五部分，包括物理化學實驗基礎知識、基礎性實驗、綜合性和設計性實驗、測量技術及儀器、附錄。其中基礎性實驗部分涉及化學熱力學實驗、電化學實驗、化學動力學實驗、膠體化學和表面化學實驗、結構化學實驗，每個實驗含實驗原理、實驗方法、儀器使用、實驗數據的測量和處理等內容，旨在培養學生的動手能力、邏輯思維能力、理論聯繫實踐的創新能力。
本書可作為化學類專業及化學近源專業的本科生教材,也可供相關專業人員參考。

作者簡介

李楠，廣州大學，副教授，繫主任，1995年畢業於河南大學化學化工學院，獲化學專業學士學位。
1998年畢業於中國科學院蘭州化學物理研究所，獲有機化學碩士學位。
2008年畢業於香港城市大學生物及化學繫，獲博士學位。
工作經歷:
1998.07~2004.01 廣東省江門市五邑大學化學與環境工程學院教師
2002.09~2003.01 香港理工大學應用生物與化學技術繫訪問學者
2007.07~2010.06 廣東省江門市五邑大學化學與環境工程學院教師
2010.07~今廣州大學化學化工學院教師[1]
科研項目:李楠，廣州大學，副教授，繫主任，1995年畢業於河南大學化學化工學院，獲化學專業學士學位。
1998年畢業於中國科學院蘭州化學物理研究所，獲有機化學碩士學位。
2008年畢業於香港城市大學生物及化學繫，獲博士學位。
工作經歷:
1998.07~2004.01 廣東省江門市五邑大學化學與環境工程學院教師
2002.09~2003.01 香港理工大學應用生物與化學技術繫訪問學者
2007.07~2010.06 廣東省江門市五邑大學化學與環境工程學院教師
2010.07~今廣州大學化學化工學院教師[1]
科研項目:
主持廣東省自然科學基金："重金屬離子對人類5-氨基乙酰丙酸脫水酶的影響"。
主持廣州市科技計劃項目："以污泥為底物的微生物燃料電池的研究"。
參與廣東省自然科學基金："利用表面修飾技術制備納米流體及其傳熱性能和機理研究"。
參與廣州市科技計劃項目： "表面修飾MoS2納米微粒的合成及提高ABS/PMMA合金表面耐劃痕機理的研究"。
主持2012年校級精品視頻公開課建設項目："生活中的物理化學"。

部分物理化學實驗基礎知識
章物理化學實驗的目的和要求1
第二章誤差分析3
第三章實驗數據處理11
參考文獻18
第二部分基礎性實驗
章化學熱力學實驗19
實驗一燃燒熱的測定19
實驗二純液體飽和蒸氣壓的測量25
實驗三凝固點降低法測定摩爾質量28
實驗四雙液繫的氣-液平衡相圖33
實驗五二組分固-液相圖38
實驗六甲基紅的酸離解平衡常數的測定45
第二章電化學實驗53部分物理化學實驗基礎知識
章物理化學實驗的目的和要求1
第二章誤差分析3
第三章實驗數據處理11
參考文獻18
第二部分基礎性實驗
章化學熱力學實驗19
實驗一燃燒熱的測定19
實驗二純液體飽和蒸氣壓的測量25
實驗三凝固點降低法測定摩爾質量28
實驗四雙液繫的氣-液平衡相圖33
實驗五二組分固-液相圖38
實驗六甲基紅的酸離解平衡常數的測定45
第二章電化學實驗53
實驗七電導率測定及其應用53
實驗八離子遷移數的測定59
希托夫法測定離子遷移數(Ⅰ)60
界面移動法測定離子遷移數(Ⅱ)63
實驗九原電池電動勢的測定及其應用66
實驗十恆電勢法測定極化曲線75
第三章化學動力學實驗81
實驗十一旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數81
實驗十二電導法測定乙酸乙酯皂化反應的速率常數87
實驗十三丙酮碘化反應的速率方程93
實驗十四甲酸鹽氧化反應動力學101
第四章膠體化學和表面化學實驗109
實驗十五氣泡壓力法測定溶液的表面張力109
實驗十六電泳117
實驗十七黏度法測定高聚物的相對分子質量121
實驗十八電導法測定表面活性劑臨界膠束濃度127
第五章結構化學實驗133
實驗十九配合物磁化率的測定133
實驗二十偶極矩的測定142
第三部分綜合性和設計性實驗
章綜合性實驗149
實驗二十一FeCl3/FeCl2和K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6體繫的電極過程比較研究149
實驗二十二黏度法測定聚乙烯醇的相對分子質量及其分子構型的確定153
實驗二十三二茂鐵對柴油的助燃消煙作用及尾氣成分測定158
第二章設計性實驗163
實驗二十四導電聚苯胺的合成及其性能測試163
實驗二十五溶膠-凝膠法制備甲基丙烯酸甲酯/正硅酸乙酯雜化材料及性能研究165
實驗二十六可見吸收光譜線型參數分析法測定十二烷基硫酸鈉臨界膠束濃度168
實驗二十七染料廢水的脫色實驗研究171
實驗二十八十二烷基硫酸鈉表面活性劑的制備及性能研究171
實驗二十九電催化氧化法處理有機染料廢水172
實驗三十紅綠藍三基色熒光粉的制備173
實驗三十一液體接界電勢的測定175
第四部分測量技術及儀器
章熱化學測量技術及儀器178
節溫度的測量與控制178
第二節溫度的控制182
第三節熱分析測量技術與儀器185
參考文獻192
第二章壓力測量技術及儀器193
參考文獻200
第三章電化學測量技術及儀器201
節電導測量及儀器201
第二節原電池電動勢測量及儀器204
第三節電極過程動力學測量及儀器211
第四節溶液pH測量及儀器214
參考文獻216
第四章光學測量技術及儀器217
參考文獻224
第五部分附錄
附錄1國際單位制的基本量和單位225
附錄2國際單位制中具有專門名稱的導出單位225
附錄3力單位換算226
附錄4壓力單位換算226
附錄5能量單位換算226
附錄6基本常數226
附錄7水的飽和蒸氣壓227
附錄8一些物質的飽和蒸氣壓與溫度的關繫227
附錄9水的折射率(鈉光)228
附錄10幾種常用有機試劑的折射率228
附錄11某些有機化合物的燃燒熱228
附錄12不同溫度下KCl的溶解熱229
附錄13摩爾凝固點降低常數229
附錄14不同溫度下水的密度230
附錄1525℃時在水溶液中一些電極的標準電極電勢231
附錄16幾種陽離子的遷移數232
附錄17一些強電解質的離子平均活度繫數γ±(25℃)232
附錄18KCl溶液的電導率233
附錄19一些電解質水溶液的摩爾電導率Λm233
附錄20水溶液中離子的極限摩爾電導率Λ∞m233
附錄21水的黏度234
附錄22一些液體的黏度235
附錄23水和空氣界面上的表面張力235
附錄24乙醇在水中的表面張力236
附錄25某些有機物在水中的表面張力236
附錄26氣相中分子的偶極矩236
附錄27常用酸溶液的相對密度與百分濃度的關繫237

前言

物理化學實驗是化學學科的主要實踐課程之一，在化學、化工、環境、生物、材料、制藥等相關專業人纔培養中有著非常重要的作用。近年來，隨著物理化學研究方法的迅猛發展，物理化學實驗教學從內容、形式到方法都得到了更新和充實，逐漸向綜合性、設計性和研究創新性實驗項目發展。根據國家培養創新人纔的戰略需要，物理化學實驗教學應該突出培養學生的實踐能力和創新意識。為此，廣州大學化學化工學院物理化學教學團隊的教師們根據長期從事物理化學實驗教學的實際經驗，結合廣州大學化學化工實驗教學示範中心的建設過程，吸收國內兄弟院校物理化學實驗教學的改革成果，根據地方院校物理化學實驗室建立的一般情況，編寫了本教材。
本教材共分為物理化學實驗基礎知識、基礎性實驗、綜合性和設計性實驗、測量技術及儀器和附錄五個部分。其中物理化學實驗基礎知識和測量技術及儀器這兩個部分主要介紹物理化學實驗的基本技術、測量儀器和使用方法；基礎性實驗部分繫統涵蓋化學熱力學、電化學、化學動力學、膠體化學和表面化學、結構化學五個方面，共編寫了20個實驗項目，使學生了解和掌握物理化學實驗的實驗原理和方法；綜合性和設計性實驗部分主要來源於化工生產和教師科研領域的新成就，共編寫了11個實驗項目，力求體現物理化學實驗教學內容、方法和手段的新發展，全面培養學生的實踐能力、創新思維能力以及初步進行科學研究的能力。
本教材在具體實驗內容的編寫上具有以下特點。物理化學實驗是化學學科的主要實踐課程之一，在化學、化工、環境、生物、材料、制藥等相關專業人纔培養中有著非常重要的作用。近年來，隨著物理化學研究方法的迅猛發展，物理化學實驗教學從內容、形式到方法都得到了更新和充實，逐漸向綜合性、設計性和研究創新性實驗項目發展。根據國家培養創新人纔的戰略需要，物理化學實驗教學應該突出培養學生的實踐能力和創新意識。為此，廣州大學化學化工學院物理化學教學團隊的教師們根據長期從事物理化學實驗教學的實際經驗，結合廣州大學化學化工實驗教學示範中心的建設過程，吸收國內兄弟院校物理化學實驗教學的改革成果，根據地方院校物理化學實驗室建立的一般情況，編寫了本教材。
本教材共分為物理化學實驗基礎知識、基礎性實驗、綜合性和設計性實驗、測量技術及儀器和附錄五個部分。其中物理化學實驗基礎知識和測量技術及儀器這兩個部分主要介紹物理化學實驗的基本技術、測量儀器和使用方法；基礎性實驗部分繫統涵蓋化學熱力學、電化學、化學動力學、膠體化學和表面化學、結構化學五個方面，共編寫了20個實驗項目，使學生了解和掌握物理化學實驗的實驗原理和方法；綜合性和設計性實驗部分主要來源於化工生產和教師科研領域的新成就，共編寫了11個實驗項目，力求體現物理化學實驗教學內容、方法和手段的新發展，全面培養學生的實踐能力、創新思維能力以及初步進行科學研究的能力。
本教材在具體實驗內容的編寫上具有以下特點。
(1) 采用國內地方院校物理化學實驗室普遍配置的實驗儀器設備，摒棄了一些舊的實驗儀器。例如用精密數字壓力計代替了U形管壓力計，用精密數字溫度計代替手動貝克曼溫度計等。
(2) 實驗內容融合了我們多年的物理化學實驗教學經驗和教學改革成果。例如對於“燃燒熱的測定”實驗中樣品的準備，采用了先壓片後用金屬絲捆綁藥片的新方法，提高了該實驗的成功率。
(3) 在大多基礎性實驗項目的教學內容中設立了“實例分析”部分，介紹了實驗數據的計算機處理方法和步驟，包括線性和非線性擬合、數字微分和實驗結果計算等，以解決物理化學實驗數據處理的難點問題，使學生學會使用現代科學手段進行數據處理。
本教材的主要編寫分工如下：李楠（編寫工作的組織和統稿，前言、實驗十二、實驗十八、實驗二十一、實驗二十九），宋建華（統稿，實驗三、實驗四、實驗五、實驗六、實驗十一、實驗十三、實驗十四、實驗十六、實驗十七、實驗二十二、實驗二十三、實驗二十五、實驗三十一、熱化學測量技術及儀器），張建華（實驗一、實驗二、實驗十五、實驗十九、實驗二十、實驗二十六、光學測量技術及儀器），劉兆清（實驗七、實驗八、實驗九、實驗十、實驗二十四、電化學測量技術及儀器），徐常威（實驗二十七、實驗二十八），陳旖勃（實驗三十），袁達源（物理化學實驗基礎知識），郭仕恆（附錄），郭雲萍（壓力測量技術及儀器）。
在編寫過程中，編寫組成員多次討論並幾經修改，但限於編者水平，疏漏之處在所難免，懇請各位專家、同行和使用者不吝指正。
本教材的編寫得到了廣州大學教材出版基金的資助，在此特別表示感謝！

編者
2016年7月

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