本教材從醞釀寫作計劃到今天完成書稿，已歷時6年了。說實話，編寫一本物理化學實驗的教材是需要勇氣的，雖然編者都是從事物理化學實驗教學逾二十年的一線教師，但是面對國內各高校優(yōu)秀教師們編寫的上百個版本各具特色的物理化學實驗教科書，仍然有從下筆之感。對于物理化學實驗，我們還有多少新“貨色”可以提供給同行和學生呢？
　　一切的教學成果都來自于教學一線的實踐，教材也不例外。當編者們還是一群“青椒”的時候，也曾一度“唯書本是從”，在實驗教學中嚴格按照選定教材的內容、方法和教學理念去指導學生。記得有一個經(jīng)典的物理化學實驗項目——溶液表面吸附的測定（參見本書A18），實驗原理是吉布斯等溫吸附方程，其中最大吸附量的推算采用朗格繆爾吸附等溫式變形的雙倒數(shù)直線方程。但是在測量乙醇水溶液體系時，很多學生都得不到滿意的線性擬合結果，編者當年將這種情況一律歸之于學生實驗完成質量差，并給予他們低等級成績。學生都有些失落，因為他們覺得實驗的重現(xiàn)性是不錯的，數(shù)據(jù)計算也是經(jīng)過仔細核對的，應該是實驗本身有問題。編者當年可是拿出了好幾本不同的物理化學實驗教材，以此證明實驗方法是得到公認的，將他們打發(fā)了事。后來在教學中偶然翻到E. A. Guggenheim研究乙醇水溶液表面吸附的經(jīng)典論文，才發(fā)現(xiàn)該實驗體系根本不符合朗格繆爾吸附等溫式。對此，編者至今對那些學生懷有深深的歉意，同時也促使編者不斷考慮究竟應該如何組織和編寫一本物理化學實驗教材。
　　結合多年一線教學體會，本教材主要在以下幾個方面做了新的嘗試。
　　第一，對一些經(jīng)典實驗項目的實驗設計和理論探討進行了拓展。
　　以燃燒熱測定實驗項目為例（參見實驗A1），常規(guī)教學中一般要求學生由實測數(shù)據(jù)直接計算有機物的恒容燃燒熱和恒壓燃燒焓，本教材增加了實驗數(shù)據(jù)的校正內容，包括溫度校正、液體物質的壓力校正和氣態(tài)物質的理想氣體狀態(tài)校正，最后得到25℃時物質的標準生成焓數(shù)據(jù)。通過這種實驗設計，使學生知道物質的實際狀態(tài)與標準狀態(tài)的差別和聯(lián)系，從而加深對標準熱力學函數(shù)等抽象概念的理解。除實驗A1外，實驗A4、A5、A6、A9、A13、A14、A17、A18和A19等也進行了類似的實驗設計拓展。
　　第二，對實驗技術的學習提供了多層次指導和訓練。
　　教材在實驗A7、B3和B4中，集中研究合金相變問題，分別采用熱分析、差熱分析和掃描電子顯微鏡等技術，逐步將研究內容由宏觀拓展到微觀；在實驗A3、B6、B9和B10中，采用差熱分析技術，分別研究化學反應、簡單體系相圖、復雜體系相圖和熱動力學過程，展示了同一實驗技術在不同研究工作中的運用方式；實驗B3和B7則是訓練學生組裝與改造商品化實驗儀器用于特殊研究目的等。本教材中許多實驗項目在實驗技術方面都存在一定的內在聯(lián)系和分層遞進關系。
　　第三，強調科學數(shù)據(jù)處理軟件的應用。
　　教材上篇重點介紹數(shù)據(jù)分析理論和方法以及Origin軟件的應用，所用案例全部來自于學生的物理化學實驗報告。同時，在許多實驗項目中要求學生使用相關科學數(shù)據(jù)處理軟件進行誤差統(tǒng)計、科學繪圖和回歸分析。以此培養(yǎng)學生正確處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結果的能力。
　　第四，嘗試在教學實驗中模擬科學研究過程。
　　編者通過重新整理各實驗項目的原始文獻，追溯其由研究性課題到基礎實驗項目的演化路徑，盡量展示其內在的科學研究特征。比如實驗A13用非線性擬合法進行蔗糖酶催化轉化反應動力學測定、實驗A19由臨界膠束濃度推算膠束熱力學性質、實驗B5測定生成化合物的二組分固液平衡相圖、實驗B10差熱分析-光譜技術聯(lián)用測定熔鹽相變等。同時，在有些實驗的討論與思考中引入實驗相關的經(jīng)典文獻閱讀與分析等內容，并在按照科學論文格式撰寫實驗報告、文獻查閱方法、科學道德誠信、實驗室安全等方面編寫了指導內容。
　　通過以上的工作，編者希望學生從準備實驗開始，通過實驗操作、結果分析，直至實驗報告的撰寫，在每一個物理化學實驗項目的完成過程中經(jīng)歷一次模擬科學研究項目的訓練。
　　本教材分為上、中、下三篇：上篇是實驗相關知識，中篇和下篇分別是基礎型實驗和拓展型實驗。上篇包括“致學生——物理化學實驗的課程要求和注意事項”“實驗數(shù)據(jù)處理與分析”和“科學數(shù)據(jù)分析與繪圖軟件在物理化學實驗中的應用”三章，其中第1章著重介紹了編者的物理化學實驗教學理念，第2章著重于誤差分析，第3章著重于Origin軟件的實用技術。中篇包括基礎型實驗21個，下篇包括拓展型實驗12個，共計33個實驗項目，每個實驗項目由實驗簡介、理論探討、儀器試劑、安全須知和廢棄物處理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理與結果分析、討論與思考及附（若有）構成。
　　本教材所選的實驗項目絕大部分都能夠在一個實驗班規(guī)模上進行實驗教學，并針對4課時和8課時實驗教學分別設計了實驗內容，以滿足工科實驗教學和理科實驗教學的不同要求。教材涉及的實驗儀器以常規(guī)類型為主，部分物理化學實驗儀器原理和操作介紹附于相關實驗之后，或給出了相應儀器公司的網(wǎng)址。教材沒有選入一些常見于各類實驗教材中的物理化學實驗項目，因為這些項目涉及中、高級的大型儀器，如傅里葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀、核磁共振波譜儀、全自動表面吸附儀等，當前不可能滿足人手（或人組）一套的實驗條件，容易造成實驗教學中一人動手、全體“圍觀”的狀態(tài)，不符合我們一貫倡導的學生全體、全程動手實驗的教學理念。此外，教材沒有編制實驗技術和標準數(shù)據(jù)等內容，因為在當今互聯(lián)網(wǎng)資源極其豐富的背景下，學生可以、而且應該能夠獲得實驗所需的各種資料，而查閱文獻尋找準確可靠的參考數(shù)據(jù)以及對實驗方法進行比較和研究，也是學生完成科學研究訓練的基本內容之一。
　　本教材由同濟大學化學科學與工程學院的許新華、王曉崗和浙江大學化學系的王國平整理編寫，其中王曉崗編寫了實驗A7、A8、A9、A11、A12、B2、B3和B11，王國平編寫了實驗A10、A13、A14、A21、B1和B7，其余部分由許新華編寫（實驗B12由韋廣豐博士提供）。本教材許多內容是在同濟大學化學科學與工程學院（原化學系）物理化學教研室和浙江大學化學實驗教學中心長期的實驗教學改革實踐基礎上凝練成形的，同濟大學教務處、實驗室與設備管理處對本書的編寫出版給予了大力支持，在此謹向他們表示衷心感謝。
　　由于編者水平有限，教材中各種缺點以及實驗安排的不合理之處在所難免，這些問題概由編者負責，懇請同行和學生批評指正（聯(lián)系郵箱：xxh01@#edu.cn）。
　　編者
　　2017年3月