1、理论课内容理论课内容o 课程开设目的o 基本实验技术o 实验室规范和安全注意事项o 实验记录和数据处理要求o 理论与实验课考试o 开设实验与时间安排一、课程开设目的1.1.了解物理化学实验的基本方法和实验技术，学会通用仪器的了解物理化学实验的基本方法和实验技术，学会通用仪器的操作，培养学生的动手能力。操作，培养学生的动手能力。2.2.培养同学细致实验观察、准确测量实验数据的能力，合学培养同学细致实验观察、准确测量实验数据的能力，合学生掌握正确的记录、处理、分析实验数据和实验结果的方法。生掌握正确的记录、处理、分析实验数据和实验结果的方法。3.3.加深对物理化学基本原理的理解，给学生提供理论联系
2、实际加深对物理化学基本原理的理解，给学生提供理论联系实际和理论应用于实践的机会。和理论应用于实践的机会。4.4.培养学生勤奋学习，求真，求实，勤俭节约的优良品德和科培养学生勤奋学习，求真，求实，勤俭节约的优良品德和科学精神。学精神。二、基本实验技术1.1.温度的测量与控制技术温度的测量与控制技术 (1)(1)各类温度计的构造、测量原理、使用与校正方法。各类温度计的构造、测量原理、使用与校正方法。(2)(2)超级恒温槽的原理、使用及波动性能的测试与灵敏曲线的超级恒温槽的原理、使用及波动性能的测试与灵敏曲线的绘制。绘制。(3)(3)用精密电子温差测量仪测量体系温差。用精密电子温差测量仪测量体系温差
3、。各类温度计水银温度计水银温度计1辅助温度计2测量温度计适用范围：-35360缺 点：玻璃性质改变；玻璃各部分受热不均匀而使指示温 度发生偏差。校正方法校正方法（1）零点的校正：通常用待校温度计测量纯水的冰点进行校正；或者用标准温度计校正。t校=t观+t（2）露茎部分的校正 t=kl(t观-t环)k=0.000157，水银的玻璃的相对膨胀系数。t观t环各类温度计贝克曼温度计贝克曼温度计刻度范围：5或6，最小刻度0.01，可估计读到 0.002，用于测量介质温度：20155 范围内不超过 5或6的温差。用于相对液相温差精确测量。各类温度计热电偶温度计（热电偶温度计（p.92）原理图原理图EAB(
4、T,T0)=AB(T)-A(T,T0)-AB(T0)+B(T,T0)热电偶热电势 接触电势 温差电势 接触电势 温差电势因为 温差电势接触电势，EAB(T,T0)=AB(T)-AB(T0)将热信号转化为电信号将热信号转化为电信号各类温度计热电偶温度计（热电偶温度计（p.92）热电偶分类：热电偶分类：铂铑铂铑-铂热电偶（铂热电偶（LB）正极负极正极负极 1600镍铬镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（镍硅（镍铝）热电偶（EU）正极负极正极负极2001100镍铬镍铬-铜热电偶（铜热电偶（EA）正极正极 负极负极 200800每一副热电偶在实际使用前，都要用已知熔点或沸点的物质每一副热电偶在实际使用前，都要用
5、已知熔点或沸点的物质进行校正，作出工作曲线（进行校正，作出工作曲线（TE关系）。关系）。二、基本实验技术2.2.压力测量与光学测量技术压力测量与光学测量技术(1)(1)大气压的测量与校正。大气压的测量与校正。(2)(2)部分高压钢瓶的识别与使用。部分高压钢瓶的识别与使用。(3)(3)样品折光率的测量与阿贝折光仪的使用。样品折光率的测量与阿贝折光仪的使用。(4)(4)样品旋光度的测量与样品旋光度的测量与WZZ-1WZZ-1型自动指示旋光仪的使用。型自动指示旋光仪的使用。(5)(5)样品吸光度的测量与样品吸光度的测量与722722型光栅分光光度计的使用。型光栅分光光度计的使用。二、基本实验技术3.
6、3.电化学测量技术电化学测量技术(1)(1)电动势的测量原理与电动势的测量原理与UJ-25UJ-25型电位差计、数字式电位差计的型电位差计、数字式电位差计的构造与使用方法，学会测量原电池的电动势。构造与使用方法，学会测量原电池的电动势。(2)(2)各种电极及在电化学测量中的作用，各种电极及在电化学测量中的作用，PHPH计及离子计的使用。计及离子计的使用。(3)(3)盐桥的作用原理与盐桥的制备。盐桥的作用原理与盐桥的制备。(4)(4)样品电导率的测量与样品电导率的测量与DDS-11ADDS-11A型电导率仪、数字式电导率仪型电导率仪、数字式电导率仪的使用。的使用。三、实验室规范和安全注意事项1
7、1、实验时应遵守操作规则，遵守一切安全措施，保证实验安、实验时应遵守操作规则，遵守一切安全措施，保证实验安全进行。全进行。2 2、遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声谈笑，、遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声谈笑，不到处乱走，不许在实验室内嘻闹及恶作剧。不到处乱走，不许在实验室内嘻闹及恶作剧。3 3、使用水、电、煤气、药品试剂等都应本着节约原则。、使用水、电、煤气、药品试剂等都应本着节约原则。4 4、未经老师允许不得乱动精密仪器，使用时要爱护仪器，如、未经老师允许不得乱动精密仪器，使用时要爱护仪器，如发现仪器损坏，立即报告指导教师并追查原因。发现仪器损坏，立即报告指导教师
8、并追查原因。5 5、随时注意室内整洁卫生，废物只能丢入废物缸内，不能随、随时注意室内整洁卫生，废物只能丢入废物缸内，不能随地乱丢，更不能丢入水槽，以免堵塞。实验完毕将玻璃仪地乱丢，更不能丢入水槽，以免堵塞。实验完毕将玻璃仪器洗器洗 净，把实验桌打扫干净，公用仪器、试剂药品等都净，把实验桌打扫干净，公用仪器、试剂药品等都整理整齐。整理整齐。6 6、准备实验记录本，记录室温、大气压；如实记录实验数据。、准备实验记录本，记录室温、大气压；如实记录实验数据。实验室规范实验室规范三、实验室规范和安全注意事项6 6、准备实验记录本，记录室温、大气压。、准备实验记录本，记录室温、大气压。7 7、实验时要集中
9、注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，、实验时要集中注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，实验数据要及时如实详细地记在预习报告本上，不得涂改实验数据要及时如实详细地记在预习报告本上，不得涂改和伪造，如有记错可在原数据上划一杠，再在旁边记下正和伪造，如有记错可在原数据上划一杠，再在旁边记下正确值。确值。8 8、实验结束后，由同学轮流值日，负责打扫整理实验室，检、实验结束后，由同学轮流值日，负责打扫整理实验室，检查水、门窗是否关好，电闸是否拉掉，以保证实验室的安查水、门窗是否关好，电闸是否拉掉，以保证实验室的安全。全。实验室规范实验室规范三、实验室规范和安全注意事项安全注意事项安全注意事项1.安全
10、用电常识安全用电常识 违章用电常常可能造成人身伤亡，火灾，损坏仪器设备等严违章用电常常可能造成人身伤亡，火灾，损坏仪器设备等严重事故。物理化学实验室使用电器较多，特别要注意安全用电。重事故。物理化学实验室使用电器较多，特别要注意安全用电。(1)防止触电防止触电1)不用潮湿的手接触电器。不用潮湿的手接触电器。2)电源裸露部分应有绝缘装置电源裸露部分应有绝缘装置(例如电线接头处应裹上绝缘胶布例如电线接头处应裹上绝缘胶布)。3)所有电器的金属外壳都应保护接地。所有电器的金属外壳都应保护接地。4)实验时，应先连接好电路后才接通电源。实验结束时，先切断实验时，应先连接好电路后才接通电源。实验结束时，先切
11、断 电源再拆线路。电源再拆线路。5)修理或安装电器时，应先切断电源。修理或安装电器时，应先切断电源。6)不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。7)如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。三、实验室规范和安全注意事项安全注意事项安全注意事项1.安全用电常识安全用电常识 (2)防止引起火灾防止引起火灾1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。2)电线的安全通电量应大于用电功率。电线的安全通电量应大于用电功率。3)室内若有氢气、煤气等易燃易爆
12、气体，应避免产生电火花。室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体，应避免产生电火花。4)如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭 火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。(3)防止短路防止短路1)线路中各接点应牢固，电路元件两端接头不要互相结触，以防线路中各接点应牢固，电路元件两端接头不要互相结触，以防 短路。短路。2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中，例如实验室加热电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中，例如实验室加热 用的灯泡接口不要浸在水中。用的灯泡接口不要浸在水中。三、
13、实验室规范和安全注意事项安全注意事项安全注意事项1.安全用电常识安全用电常识 (4)电器仪表的安全使用电器仪表的安全使用1)在使用前，先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电在使用前，先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电;是三相是三相电还是单相电以及电压的大小电还是单相电以及电压的大小(380V、220V、110V或或6V)。须弄清电器功。须弄清电器功率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极。率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极。2)仪表量程应大于待测量。若待测量大小不明时，应从最大量程开始测量。仪表量程应大于待测量。若待测量大小不明时，应从最大量程开始测量。3)实验之前要检查
14、线路连接是否正确。经教师检查同意后方可接通电源。实验之前要检查线路连接是否正确。经教师检查同意后方可接通电源。4)在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。三、实验室规范和安全注意事项安全注意事项安全注意事项2.使用化学药品使用化学药品 1)实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。2)操作有毒气体操作有毒气体(如如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓、浓HCl和和HF等等)
15、应在通风橱内进应在通风橱内进行。行。3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。所以应在通风良好苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。所以应在通风良好的情况下使用。的情况下使用。4)有些药品有些药品(如苯、有机溶剂、汞等如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体，应避免与皮肤能透过皮肤进入人体，应避免与皮肤接触。接触。5)氰化物、高汞盐氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等等)、可溶性钡盐、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐、重金属盐(如镉、铅盐如镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心。、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心。6)禁止在
16、实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以防毒物污禁止在实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以防毒物污染，离开实验室及饭前要冼净双手。染，离开实验室及饭前要冼净双手。四、实验记录和数据处理要求预习报告：预习报告：实验目的实验目的实验原理实验原理实验试剂实验试剂/仪器仪器/设备设备实验步骤实验步骤数据记录数据记录实验报告：实验报告：（）数据记录与处理数据记录与处理误差分析误差分析结果讨论结果讨论参考文献参考文献 物理量、仪器、实验技术物理量、仪器、实验技术 理论根据理论根据（公式推导、图示说明）（公式推导、图示说明）根据需要，详写或略写根据需要，详写或略写 计算误差（与理论值或文
17、献数据比较），进行误差分析，改进或建议，分析与体会 四、实验记录和数据处理要求预习报告预习报告o 认真仔细阅读实验教材相关内容。认真仔细阅读实验教材相关内容。o 掌握实验的目的和原理。掌握实验的目的和原理。o 了解所用仪器的构造和使用方法。了解所用仪器的构造和使用方法。o 设计一个数据记录及计算结果的表格。设计一个数据记录及计算结果的表格。o 进入实验室前由老师检查合格后方可进行实验进入实验室前由老师检查合格后方可进行实验四、实验记录和数据处理要求o 实验名称、实验日期实验名称、实验日期o 姓名、合作者姓名、合作者o 外界条件：当天气温、压力外界条件：当天气温、压力o 仪器状况：仪器名称、型号
18、、初始状态仪器状况：仪器名称、型号、初始状态o 准备过程准备过程（如溶液如何配制等？）（如溶液如何配制等？）o 操作过程获得的数据操作过程获得的数据实验报告实验报告一份好的实验报告应该是：实验目的明确、原理清楚、数一份好的实验报告应该是：实验目的明确、原理清楚、数 据准确、作图合理、结果正确、讨论深入和字迹清楚等。据准确、作图合理、结果正确、讨论深入和字迹清楚等。四、实验记录和数据处理要求实验操作实验操作 仪器的使用要严格按照操作规程进行，对于实验操作步骤，通仪器的使用要严格按照操作规程进行，对于实验操作步骤，通过预习应心中有数。实验过程中要仔细观察实验现象，过预习应心中有数。实验过程中要仔细
19、观察实验现象，严格控制实严格控制实验条件验条件发现异常现象应仔细查明原因，或请教指导教师帮助分析处发现异常现象应仔细查明原因，或请教指导教师帮助分析处理。理。教师检查实验记录后方可离开实验室教师检查实验记录后方可离开实验室四、实验记录和数据处理要求数据处理数据处理物理化学实验数据的表示法主要有如下三种方法：列表法、物理化学实验数据的表示法主要有如下三种方法：列表法、作图法和数学方程式法。作图法和数学方程式法。1.列表法列表法 将实验数据列成表格，排列整齐，使人一目了然。这是数据处将实验数据列成表格，排列整齐，使人一目了然。这是数据处理中最简单的方法，列表时应注意以下几点理中最简单的方法，列表时
20、应注意以下几点:(1)表格要有名称。表格要有名称。(2)每行每行(或列或列)的开头一栏都要列出物理量的名称和单位，并把的开头一栏都要列出物理量的名称和单位，并把 二者表示为相除的形式。因为物理量的符号本身是带有单位二者表示为相除的形式。因为物理量的符号本身是带有单位 的，除以它的单位，即等于表中的纯数字。的，除以它的单位，即等于表中的纯数字。四、实验记录和数据处理要求数据处理数据处理1.列表法列表法 (3)数字要排列整齐，小数点要对齐，公共的乘方因子应写在开数字要排列整齐，小数点要对齐，公共的乘方因子应写在开 头一栏与物理量符号相乘的形式，并为异号。头一栏与物理量符号相乘的形式，并为异号。(4
21、)表格中表达的数据顺序为表格中表达的数据顺序为:由左到右，由自变量到因变量，可由左到右，由自变量到因变量，可 以将原始数据和处理结果列在同一表中，但应以一组数据为例，以将原始数据和处理结果列在同一表中，但应以一组数据为例，在表格下面列出算式，写出计算过程。在表格下面列出算式，写出计算过程。列表示例列表示例:液休饱和蒸气压测定数据表液休饱和蒸气压测定数据表 t/1/T /K-1 h(mmHg)P实/Pa ln(p/Pa)四、实验记录和数据处理要求数据处理数据处理2.作图法作图法 作图法可更形象地表达出数据的特点，如极大值、极小值、拐作图法可更形象地表达出数据的特点，如极大值、极小值、拐点等，并可
22、进一步用图解求积分、微分、外推、内插值。作图应点等，并可进一步用图解求积分、微分、外推、内插值。作图应注意如下几点注意如下几点:(1)图要有图名。例如图要有图名。例如“lnP1/T图图”，“Vt图图”等。等。(2)要用市售的正规直角坐标纸。要用市售的正规直角坐标纸。(3)在直角坐标中，一般以横轴代表自变量，纵轴代表因变量，在直角坐标中，一般以横轴代表自变量，纵轴代表因变量，坐标在轴旁须注明变量的名称和单位。坐标在轴旁须注明变量的名称和单位。(4)适当选择坐标比例，以表达出全部有效数字为准，即最小的适当选择坐标比例，以表达出全部有效数字为准，即最小的 毫米格内表示有效数字的最后一位。如果作直线，
23、应正确选毫米格内表示有效数字的最后一位。如果作直线，应正确选 择比例，使直线呈择比例，使直线呈45倾斜为好。倾斜为好。四、实验记录和数据处理要求数据处理数据处理2.作图法作图法(5)坐标原点不一定选在零，应使所作直线与曲线匀称地分布于图坐标原点不一定选在零，应使所作直线与曲线匀称地分布于图 面中。在两条坐标轴上每隔面中。在两条坐标轴上每隔1cm或或2cm均匀地标上所代表的数值，均匀地标上所代表的数值，而图中所描各点的具体坐标值不必标出。而图中所描各点的具体坐标值不必标出。(6)描点时，应用细铅笔将所描的点准确而清晰地标在其位置上，描点时，应用细铅笔将所描的点准确而清晰地标在其位置上，可用，可用
24、，等符号表示，同一图中表示不同等符号表示，同一图中表示不同 曲线时，要用不同的符号描点，以示区别。曲线时，要用不同的符号描点，以示区别。(7)作曲线时，应尽量多地通过所描的点，但不要强行通过每一作曲线时，应尽量多地通过所描的点，但不要强行通过每一 个点。对于不能通过的点，应使其等量地分布于曲线两边，且个点。对于不能通过的点，应使其等量地分布于曲线两边，且 两边各点到曲线的距离之平方和要尽可能相等。描出的曲线应两边各点到曲线的距离之平方和要尽可能相等。描出的曲线应 平滑均匀。平滑均匀。四、实验记录和数据处理要求数据处理数据处理2.作图法作图法 图图1 lnP1/T图图四、实验记录和数据处理要求2
25、.作图法作图法(8)图解微分图解微分 a.镜像法镜像法 取一平面镜，使其垂直于图面，并通过曲线上待作切线的点取一平面镜，使其垂直于图面，并通过曲线上待作切线的点P然然后让镜子绕后让镜子绕P点转动，注意观察镜中曲线的影像，当镜子转到某一点转动，注意观察镜中曲线的影像，当镜子转到某一位置，使得曲线与其影像刚好平滑地连为一条曲线时，过位置，使得曲线与其影像刚好平滑地连为一条曲线时，过P点沿镜点沿镜子作一直线即为子作一直线即为P点的法线，过点的法线，过P点再作法线的垂线，就是曲线上点再作法线的垂线，就是曲线上P点的切线。若无镜子，可用玻璃棒代替，方法相同。点的切线。若无镜子，可用玻璃棒代替，方法相同。
26、b.平行线段法平行线段法 在选择的曲线段上作两条平行线在选择的曲线段上作两条平行线AB及及CD，然后连接，然后连接AB和和CD的的中点中点PQ并延长相交曲线于并延长相交曲线于O点，过点，过O点作点作AB、CD的平行线的平行线EF，则，则EF就是曲线上就是曲线上O点的切线。点的切线。四、实验记录和数据处理要求2.作图法作图法(8)(8)图解微分图解微分 图图2 镜像法示意图镜像法示意图图图3平行线段法示意图平行线段法示意图四、实验记录和数据处理要求误差分析误差分析 从误差来源分析：从误差来源分析：a.系统误差系统误差 b.过失误差过失误差 c.随机随机(偶然偶然)误差误差系统误差系统误差：由于某
27、种特殊原因所造成的恒定偏差：或偏大或偏小。其数值可用改正：由于某种特殊原因所造成的恒定偏差：或偏大或偏小。其数值可用改正量校正。引起系统误差因素：量校正。引起系统误差因素：1.仪器误差：仪器精度仪器误差：仪器精度;2.测量方法本身的限制测量方法本身的限制;3.个个人习惯性误差。针对系统误差常采取的方法是：提高仪器精度，优化测试方法，进人习惯性误差。针对系统误差常采取的方法是：提高仪器精度，优化测试方法，进行标定。行标定。过失误差过失误差:是人为造成的，可以通过二个方面的努力加以克服：是人为造成的，可以通过二个方面的努力加以克服：1)通过培训提高思想认通过培训提高思想认识和操作技能；识和操作技能
28、；2)改善工作条件，提高仪器设备的自动化程度。改善工作条件，提高仪器设备的自动化程度。偶然误差：偶然误差：是无法完全避免的，如实验者感官灵敏度有限、操作不熟练等许多不能是无法完全避免的，如实验者感官灵敏度有限、操作不熟练等许多不能预料的其他预料的其他 因素对测量的影响。因素对测量的影响。五、理论与实验课考试物化实验成绩：实验成绩物化实验成绩：实验成绩（70%）+（操作或理论）（操作或理论）考试（考试（30%）实验成绩由预习情况（回答情况），操作过程（包括卫实验成绩由预习情况（回答情况），操作过程（包括卫生），实验结果，实验报告等组成。生），实验结果，实验报告等组成。六、开设实验与时间安排开设实
29、验开设实验8个个（1）凝固点降低测物质的相对分子质量（）凝固点降低测物质的相对分子质量（p59）（2）液体饱和蒸汽压的测定（）液体饱和蒸汽压的测定（p63）（3）K不稳常数测定（不稳常数测定（p109）（4）双液系相图（）双液系相图（p82）（5）电导法测难溶盐的溶解度（）电导法测难溶盐的溶解度（p139）（6）金属相图（）金属相图（p88）（7）液相平衡（）液相平衡（p118）（8）溶解热测定（发资料）溶解热测定（发资料）六、开设实验与时间安排时间安排时间安排 实验时间：周一上午（实验时间：周一上午（8:00开始）开始）地点：化工楼三楼物化实验室地点：化工楼三楼物化实验室第二周第二周（9/5
30、9/5）第三周第三周（9/149/14）第四周第四周(9/19)(9/19)第五周第五周（9/269/26）第一组第一组凝固点降低凝固点降低饱和蒸汽压饱和蒸汽压K K不稳不稳双液系相图双液系相图第二组第二组饱和蒸汽压饱和蒸汽压凝固点降低凝固点降低双液系相图双液系相图K K不稳不稳第三组第三组K K不稳不稳双液系相图双液系相图凝固点降低凝固点降低饱和蒸汽压饱和蒸汽压第四组第四组双液系相图双液系相图K K不稳不稳饱和蒸汽压饱和蒸汽压凝固点降低凝固点降低一班一班六、开设实验与时间安排时间安排时间安排 实验时间：周一上午（实验时间：周一上午（8:00开始）开始）地点：化工楼三楼物化实验室地点：化工楼三楼物化实验室第十周第十周（10/3110/31）第十一周第十一周（11/711/7）第十二周第十二周(11/14)(11/14)第十三周第十三周（11/2111/21）第一组第一组难溶盐溶解度难溶盐溶解度金属相图金属相图液相平衡液相平衡溶解热测定溶解热测定第二组第二组金属相图金属相图难溶盐溶解度难溶盐溶解度溶解热测定溶解热测定液相平衡液相平衡第三组第三组液相平衡液相平衡溶解热测定溶解热测定难溶盐溶解度难溶盐溶解度金属相图金属相图第四组第四组溶解热测定溶解热测定液相平衡液相平衡金属相图金属相图难溶盐溶解度难溶盐溶解度一班一班第十八周考试第十八周考试
