大学化学实验:物理化学实验.pdf

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书籍描述

内容简介
本书包括物理化学实验基础知识、物理化学实验基本技术与研究方法、基础验证性实验、研究设计性实验共四章及相关附录,包含了43个实验,每类实验可供灵活选择使用,全书内容精炼、信息量大。
本书可作为化学、化工、材料、环境、制药等专业本科生的物理化学实验课教材,也可供从事物理化学实验和科研的相关人员参考。

目录
物理化学实验基础知识1
11物理化学实验目的与要求1
12物理化学实验室安全知识2
13实验误差与误差的计算3
14实验数据的表达与处理6
15Excel在物理化学实验数据处理中的应用8
物理化学实验基本技术与研究方法14
Ⅰ物理化学实验基本技术14
21温度的测量与控制14
22压力及流量的测量与控制18
23真空技术23
24光学测量及仪器29
25电学测量技术及仪器37
Ⅱ物理化学实验研究方法45
26热分析研究方法45
27电化学研究方法51
28化学动力学研究方法58
29表面化学分析方法61
210晶体结构分析方法64
基础验证性实验70
Ⅰ热效应的测量70
实验1燃烧热的测定70
实验2溶解热的测定73
实验3中和热的测定76
Ⅱ相图的绘制78
实验4双液系气液平衡相图78
实验5三元相图的绘制81
实验6二组分金属相图84
Ⅲ平衡常数与活度系数以及分配系数测定86
实验7液相反应平衡常数86
实验8氨基甲酸铵分解压的测定——静态法90
实验9乙酸电离度和电离常数的测定92
实验10电解质溶液活度系数的测定96
实验11I2分配系数和I-3不稳定常数的测定98
Ⅳ电动势测定与应用101
实验12电极电势的测定101
实验13难溶盐溶度积的测定103
实验14电动势法测定溶液pH值104
Ⅴ反应速率与活化能的测定107
实验15蔗糖的转化——一级反应107
实验16乙酸乙酯的皂化——二级反应109
实验17丙酮的碘化效应112
实验18甲酸氧化反应速率常数及活化能的测定115
Ⅵ分子量测定117
实验19凝固点降低法测定分子量117
实验20黏度法测定高聚物的分子量120
Ⅶ物质结构的测定123
实验21偶极矩的测定123
实验22配合物结构的测定126
实验23双原子气态分子HCl的红外光谱128
Ⅷ多组分热力学中偏摩尔量的测定132
实验24溶液偏摩尔体积的测定132
Ⅸ真空技术应用134
实验25液体饱和蒸气压的测定——静态法134
研究设计性实验137
Ⅰ热分析研究137
实验26差热分析法测定CaC2O4·H2O脱水反应活化能137
实验27热重分析139
Ⅱ电化学研究141
实验28离子迁移数的测定——希托夫法141
实验29电导的测定及其应用144
实验30极化曲线的测定147
实验31电位滴定法测定水中氯离子的含量149
实验32胶体的电泳151
实验33循环伏安法判断K3[Fe(CN)6]电极过程的可逆性154
实验34库仑滴定法测定As(Ⅲ)的浓度155
Ⅲ动力学研究157
实验35流动法测定氧化锌的催化活性157
实验36计算机模拟基元反应160
实验37BZ振荡反应163
Ⅳ表面化学研究166
实验38溶液表面张力与吸附量的测定166
实验39溶胶和乳状液的制备与性质169
实验40固体在溶液中的吸附172
实验41沉降法测定颗粒的粒度174
实验42液相中纳米粒子的制备与表征178
Ⅴ晶体结构分析181
实验43X射线衍射法测定晶胞常数181
附录186
附录1物理化学实验常用参考资料简介186
附录2国际单位制187
附录3一些物理和化学常数及换算因子188
附录4不同温度下水的蒸气压189
附录5几种胶体的ζ电位190
附录6有机化合物的蒸气压190
附录725℃下某些液体的折射率190
附录8水的密度191
附录9乙醇水溶液的混合体积与浓度的关系191
附录10水的表面张力191
附录11水的黏度192
附录12几种溶剂的凝固点下降常数192
附录13无机化合物的脱水温度192
附录14金属混合物的熔点193
附录15水溶液中阴离子的迁移数193
附录16有机化合物的标准燃烧焓193
附录1725℃下醋酸在水溶液中的电离度和解离常数194
附录18常压下共沸物的沸点和组成194
附录19无机化合物的标准溶解热194
附录20均相热反应的速率常数195
附录21常温下难溶化合物的溶度积195
附录22不同浓度、不同温度下KCl溶液的电导率197
附录23高聚物特性黏度与分子量关系式中的参数197
附录24无限稀释离子的摩尔电导率和温度的关系198
附录2525℃下标准电极电位及温度系数198
附录2625℃不同质量摩尔浓度下强电解质的活度系数199
附录27几种化合物的磁化率199
附录28铂铑铂(分度号LB3)热电偶热电势与温度换算表199
附录29镍铬镍硅(分度号EU2)热电偶热电势与温度换算表200
附录30液体分子的偶极矩μ 、介电常数ε和极化度P∞200
202

序言
《大学化学实验》系列教材共分五册,是根据目前大学基础化学实验改革的新趋势,在多年实践教学经验的基础上编写而成的。本教材自成体系,力求实验内容的规范性、新颖性和科学性,编入的实验项目既强化了基础,又兼顾了综合性、创新性和应用性。教材将四大化学的基本操作实验综合为一册,这样就避免了各门课程实验内容的重复;其它四册从实验(Ⅰ)~实验(Ⅳ),涵盖了无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验的专门操作技能和基本理论,增加了相关学科领域的新知识、新方法和新技术,并适当增加了综合性、设计性和创新性实验内容项目,以进一步培养学生的实际操作技能和创新能力。
本书是系列实验教材中的第五分册。近年来,随着教学改革的深入和发展,物理化学在教学内容、教学方法及教学设备等方面均有了很大的发展和变化。为落实教育部关于加强普通高等教育本科教材建设的相关要求,深入贯彻落实科学发展观,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》,我们以服务人才培养为目标,以提高教材质量为核心,以创新教材建设的体制机制为突破口,编写完成了大学化学实验系列教材中的物理化学实验教材。本书在内容安排上由浅入深、由易到难,既有传统的实验,也有反映现代物理化学新进展、新技术及与应用密切相关的实验,体现了基础性、应用性和综合性等特点,对学生综合素质的提高,知识结构、操作能力、逻辑思维、分析能力的加强,创新意识的启迪等方面都有着重要的作用。
本书的主要特色有以下三个方面。
(1)将物理化学实验分为基础验证性实验和研究设计性实验两个层次。在基础性实验中,通过物质的基本物化性质测量实验及实验基本技术讲授,使学生掌握最基本和最常用的测量方法,了解各方法的应用条件和适用范围;在研究性实验中,提供一些比较复杂且带有研究性的小课题让学生实践,开展一些综合性的、向科研过渡的训练。
(2)加强实验之间的横向联系,将各个实验进行分类、合并;在介绍一种实验的时候,指出这种实验方法能进一步解决哪些方面的问题,同时说明达到同一个实验目的可以采用的多种途径。
(3)实验内容以指导学生实践为其主要目的,具有较强的概括性和适用性,写法上更多地注意启发学生的思维,给学生留有充分思考的余地。
本书由庄文昌任主编,朱捷、冯长君任副主编。其中庄文昌编写第2章、实验3、实验7、实验9~实验10、实验15~实验18、实验20~实验23、实验27、实验35~实验43;朱捷编写第1章、实验12~实验14、实验28~实验34、附录:冯长君编写实验1~实验2、实验4~实验6、实验8、实验11、实验19、实验24~实验26。
本书可作为化学、化工、材料、环境、制药等专业的本科生物理化学实验用教材,也可作为从事物理化学实验和科研相关人员的参考资料。
由于编者水平有限、时间仓促,疏漏之处在所难免,恳请有关专家和广大读者批评指正。

编者2014年4月

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