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基础化学实验(Ⅲ)——物理化学实验 - 山东大学、山东师范大学等高校合编 顾月姝
出版日期:2004年6月
本教材是山东省高校化学实验新体系立体化学系列教材之一，它是在原山东大学等校合编的《物理化学实验》一书的基础上经过修改、充实后重新编写而成的。近年来，随着教学改革的深入和发展，物理化学实验在教学内容、教学方法及教学设备等方面均有了很大的发展和变化。故我们重新编写此书，无论在实验体系或是在内容上，均做了很大的修改和补充，使之适应物理化学实验教学改革的方向，充分反映近年来实验教学改革的成果。该教材可以供综合性大学、师范院校及工科院校的化学、生物类等相关专业的学生和教师使用。全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结合的实验。体现了基础性、应用性和综合性等特点，具体表现在以下几个方面。
一、在全书总体内容安排上，适应了当前教学改革的需要。全书包括四大部分内容：在绪论和基础知识与技术两部分中，系统地介绍了物理化学实验基本知识，基本测试方法和技术，以及数据处理等内容，使学生对物理化学实验的特点、测试原理和方法有较全面、系统的了解；在实验部分，我们编写了34个基础实验和18个设计型实验，这些实验内容丰富、实验技术先进，并尽可能不使用有毒性的化学试剂；另外，为了使学生便于查阅有关实验的资料，书末编写了内容丰富的附录，收集了大量的物理化学基本数据。
二、在教材的具体内容上，充分反映了当代科学技术的发展。如信息采集和信息处理技术，近年来获得飞速发展，许多非电量(如温度、压力、湿度等)数据采集系统，已在物理化学实验中获得广泛应用。因此在实验技术篇，我们编写了非电量数据采集技术一章，详细介绍这方面的新知识、新技术；又如，计算机技术目前已渗透到各个科学研究领域，为此我们安排了多个利用计算机控制的实验，使计算机技术在物理化学实验中获得充分的应用，以便学生尽可能多地掌握现代实验方法和技术。
三、改革教学方法，培养学生的独立思考及动手能力。我们在实验内容中编写了18个设计型实验，在编写这部分内容时，只列出题目、设计要求、设计思路和参考文献，具体的实施方案由学生在查阅文献的基础上写出开题报告，然后在教师指导下完成。
四、开展双语教学，提高学生的外语水平。当前，许多高校已开展中、英双语教学，因此在物化实验教学中我们尝试使用双语教学，该教材的设计型实验全部用英语编写，并要求学生在准备过程中查阅英文文献及用英语书写开题报告及实验报告。
本教材由长期从事物理化学实验教学的教师结合自己的教学经验，并参考国内外相关的教材编写而成。由于作者水平有限，书中错误和不当之处敬请读者批评指正。
本教材获山东大学出版基金委员会资助。
编 者
2004年3月基础化学实验(Ⅲ)——物理化学实验目录
绪论
一、物理化学实验的目的和要求
二、物理化学实验室安全知识
三、物理化学实验中的误差及数据的表达
第一篇 基础知识与技术
第一章 温度的测量与控制
第一节 温标
第二节 温度计
一、水银温度计
二、温差温度计
三、热电阻温度计
四、热电偶温度计
五、集成温度计
第三节 温度控制
一、电接点温度计温度控制
二、自动控温简介
第二章 压力及流量的测量
第一节 压力的测量及仪器
一、测压仪表
二、真空技术
三、气体钢瓶及其使用
第二节 流量的测量及仪器
一、转子流量计
二、毛细管流量计
三、皂膜流量计
四、湿式流量计
第三章 热分析测量技术及仪器
第一节 差热分析法
一、DTA的基本原理
二、DTA曲线特征点温度和面积的测量
三、DTA的仪器结构
四、影响差热分析的主要因素
第二节 差示扫描量热法
一、DSC的基本原理
二、DSC的仪器结构及操作注意事项
三、DTA和DSC应用讨论
第三节 热重分析法
一、TG和DTG的基本原理与仪器
二、影响热重分析的因素
三、热重分析法的应用
第四章 电学测量技术及仪器
第一节 电导的测量及仪器
一、DDS-11A型电导率仪
二、DDS-11型电导仪使用方法
第二节 原电池电动势的测量及仪器
一、UJ-25型电位差计
二、SDC-1型数字电位差计
三、其他配套仪器及设备
第三节 溶液pH的测量及仪器
一、仪器工作原理
二、仪器使用
第四节 恒电位仪工作原理及使用方法
一、基本原理
二、恒电位仪工作原理
三、恒电流仪工作原理
第五章 光学测量技术及仪器
第一节 阿贝折射仪
一、阿贝折射仪的构造及原理
二、阿贝折射仪的结构
三、阿贝折射仪的使用方法
四、阿贝折射仪的使用注意事项
五、数字阿贝折射仪
六、仪器的维护与保养
第二节 旋光仪
一、基本原理
二、圆盘旋光仪的使用方法
三、使用注意事项
四、自动指示旋光仪结构及测试原理
第三节 分光光度计
一、吸收光谱原理
二、分光光度计的构造及原理
三、操作步骤
四、注意事项
第六章 非电量数据采集技术
第一节 非电量数据采集系统
一、传感器电路
二、信号处理电路
三、模-数(或数-模)转换电路
四、微机系统
第二节 温度采集技术
一、温敏传感器的种类及选用
二、温度采集技术实例
第三节 力采集技术
一、力-应变-电阻效应
二、力-压电效应
三、力(压力)-压阻效应
四、力采集技术实例
第四节 光采集技术
一、光电元件分类
二、光电传感器
第五节 湿度采集技术
一、湿度的基本概念
二、湿度传感器分类
第二篇 基 础 实 验
化学热力学
实验一 燃烧热的测定
实验二 溶解热的测定
实验三 液体饱和蒸气压的测定
实验四 完全互溶双液系的平衡相图
实验五 二组分金属相图的绘制
实验六 差热分析
实验七 差热-热重分析
实验八 三组分体系等温相图的绘制
实验九 活度系数的测定
(一)气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
(二)用紫外分光光度计测定萘在硫酸铵水溶液中的活度系数
实验十 凝固点降低法测摩尔质量
实验十一 氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定
实验十二 液相反应平衡常数
实验十三 溶液偏摩尔体积的测定
电化学
实验十四 电导的测定及其应用
实验十五 离子迁移数的测定
(一)希托夫法测定离子迁移数
(二)界面移动法测定离子迁移数
实验十六 电动势的测定及其应用
(一)电极电势的测定
(二)难溶盐AgCl溶度积的测定
(三)测定溶液的pH值
(四)化学反应的热力学函数
实验十七 电势-pH曲线的测定及其应用
实验十八 氯离子选择性电极的测试和应用
实验十九 极化曲线的测定
化学动力学
实验二十 蔗糖的转化
实验二十一 乙酸乙酯皂化反应
实验二十二 丙酮碘化
实验二十三 催化剂活性的测定
实验二十四 计算机模拟基元反应
实验二十五 B-Z振荡反应
表面现象和胶体化学
实验二十六 溶液表面张力的测定
(一)最大气泡法
(二)环法
实验二十七 固液吸附法测定比表面
(一)亚甲基蓝在活性炭上的吸附
(二)乙酸在活性炭上的吸附
实验二十八 溶胶的制备及电泳
实验二十九 粒度测定
实验三十 黏度的测定和应用
(一)溶液黏度的测定
(二)黏度法测定高聚物的摩尔质量
结构化学
实验三十一 偶极矩的测定
(一)小电容仪测定偶极矩
(二)WTX-1型偶极矩仪测定偶极矩
实验三十二 磁化率的测定
实验三十三 双原子气态分子HCl的红外光谱
实验三十四 晶体结构分析
主要参考书目
Part Three Design Experiment
Experiment 1 Determination of the Activity of a Solvent
Experiment 2 Construct a Phase Diagram of a Binary Liquid-Solid System by
DTA
Experiment 3 Investigation on Thermodynamic Stability of Solid Salt by Gas
Chromatography
Experiment 4 The Formation of Corrosion Cell and the Effect of Galvanic
Corrosion
Experiment 5 Measurement and Applied of Metal Polarization Curves
Experiment 6 Measurement of the Main Properties of a Battery
Experiment 7 Study on the Kinetics of Oxidation of Formic Acid by
Electrochemistry
Experiment 8 Kinetics of the Cross-linking Reaction of Polyacrylamide
with Cr(III)
Experiment 9 Determination of the Order of Reaction of an Oscillating System
Experiment 10 Study on the Hydrolysis of Ferric Perchlorate Solutions
Experiment 11 Investigation of Kinetics of the Thermal Decomposition with
DTA
Experiment 12 Calculation of the Rate Constant of an Elementary Reaction
Experiment 13 Preparation and Evaluation of Modified Montmorillonite
Catalyst
Experiment 14 Measurement of the Iso-electric Point of Gelatin and Expansion of
Gelatin Gel by Absorbing Water
Experiment 15 Influence of Additives on the Electrodynamic Potential and
Stability of Colloids
Experiment 16 Determination of the Critical Micelle Concentration of
Surfactants
Experiment 17 Viscosity Measurement of a Solution and Investigation of Its
Rheology
Experiment 18 Measurement of the Resonance Energies of Benzene
附录
附录一 国际单位制(SI)
附录二 一些物理和化学的基本常数(1986年国际推荐制)
附录三 常用的单位换算
附录四 不同温度下水的蒸气压
附录五 有机化合物的蒸气压
附录六 有机化合物的密度
附录七 水的密度
附录八 乙醇水溶液的混合体积与浓度的关系
附录九 25℃下某些液体的折射率
附录十 水在不同温度下的折射率、黏度和介电常数
附录十一 不同温度下水的表面张力
附录十二 几种溶剂的冰点下降常数
附录十三 金属混合物的熔点
附录十四 无机化合物的脱水温度
附录十五 常压下共沸物的沸点和组成
附录十六 无机化合物的标准溶解热
附录十七 不同温度下KCl在水中的溶解热
附录十八 18～25℃下难溶化合物的溶度积
附录十九 有机化合物的标准摩尔燃烧焓
附录二十 18℃下水溶液中阴离子的迁移数
附录二十一 不同温度下HCl水溶液中阳离子的迁移数
附录二十二 均相热反应的速率常数
附录二十三 25℃下醋酸在水溶液中的电离度和离解常数
附录二十四 不同浓度不同温度下KCl溶液的电导率
附录二十五 高分子化合物特性黏度与分子量关系式中的参数表
附录二十六 无限稀释离子的摩尔电导率和温度系数
附录二十七 几种胶体的ζ电位
附录二十八 25℃下标准电极电位及温度系数
附录二十九 25℃不同质量摩尔浓度下一些强电解质的活度系数
附录三十 25℃下HCl水溶液的摩尔电导和电导率与浓度的关系
附录三十一 几种化合物的磁化率
附录三十二 铂铑-铂(分度号LB-3)热电偶毫伏值与温度换算表
附录三十三 镍铬-镍硅(分度号EU-2)热电偶毫伏值与温度换算表
附录三十四 液体的分子偶极矩μ、介电常数ε与极化度P∞
元素周期表 全书内容丰富，叙述简练，可供综合性大学、师范院校及工科院校的化学、生物类等相关专业学生和教师使用。基础化学实验(Ⅲ)——物理化学实验内容介绍:
全书共五个部分，绪论主要介绍了物理化学实验的基本知识及数据处理等内容；基础知识与技术篇共包括六章，详细介绍了物理化学实验常用仪器的原理和使用方法，可作为学生和其他化学工作者涉足这些技术领域的入门；基础实验部分选择了34个实验，涉及热力学、动力学、电化学、胶体和表面化学及结构化学等内容，在这些实验中，特别注意更新实验内容，尽可能采用先进的实验技术和方法；设计型实验共有18个，并用英文编写，以培养学生独立工作能力和科技英语水平；最后的附录部分，内容丰富且注明资料来源，便于学生查阅。
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