《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》共12章,第1~6章介紹了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的和基本要求、誤差分析、有效數(shù)字和數(shù)據(jù)處理方法;實(shí)驗(yàn)室的防火、防爆、防觸電等知識以及事故發(fā)生時(shí)的急救知識;溫度、壓力、流量、電化學(xué)和光學(xué)測量的實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù),一些現(xiàn)在常用的新型儀器等。第7~11章涵蓋了化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、表面與膠體化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等方向的39個(gè)實(shí)驗(yàn)。第12章收集了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用數(shù)據(jù)表45個(gè),便于讀者查閱。
本書可作為高等理工科院校化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程、材料科學(xué)和工程、生物科學(xué)與技術(shù)、食品和輕化工程、環(huán)境科學(xué)和工程、資源科學(xué)和制藥工程等相關(guān)專業(yè)本科生的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材,也可供研究生、從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作及相關(guān)科研工作的人員參考和使用。
劉建蘭,南京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任,教授。
1、1993、1-1996、7從事機(jī)化學(xué)教學(xué),教學(xué)質(zhì)量**;
2、1996、9至今從事物理化學(xué)教學(xué),教學(xué)質(zhì)量**,所授物理化學(xué)課成為南工大**受學(xué)生歡迎的課程,兩度被學(xué)生評為“**喜愛的老師”。
3、主持江蘇省自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目,參加國家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目,發(fā)表SCI論文二十余篇。
第1章緒論1
1.1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、目的和要求1
1.1.1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)1
1.1.2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的2
1.1.3物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求2
1.2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的誤差3
1.2.1誤差的分類4
1.2.2實(shí)驗(yàn)誤差的表示方法5
1.2.3偏差、準(zhǔn)確度與精密度5
1.2.4誤差傳遞——間接測量的誤差計(jì)算7
1.3有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則10
1.3.1有效數(shù)字概念10
1.3.2有效數(shù)字的表示和運(yùn)算規(guī)則10
1.4物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理12
1.4.1列表法12
1.4.2作圖法12
1.4.3數(shù)學(xué)方程式法13
1.4.4Origin軟件在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用簡介15
1.4.5數(shù)據(jù)的物理量單位16
第2章化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全與急救知識17
2.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)安全問題17
2.1.1燃燒的基本知識17
2.1.2實(shí)驗(yàn)室的一般安全規(guī)則18
2.2燒傷、灼傷的急救知識19
2.2.1一般燒傷的急救19
2.2.2化學(xué)灼傷的急救19
2.2.3眼睛受傷急救20
2.3觸電的急救知識21
2.3.1觸電知識21
2.3.2觸電的急救原則21
2.3.3用電基本常識21
2.3.4靜電危害與防護(hù)22
2.4化學(xué)中毒急救知識22
2.4.1中毒途徑和毒害品分級22
2.4.2中毒后的急救措施23
2.5化學(xué)實(shí)驗(yàn)室防火、防爆和滅火知識25
2.5.1防火知識25
2.5.2防爆知識26
2.5.3滅火知識27
2.5.4滅火器的正確使用28
第3章溫度的測量與控制技術(shù)29
3.1溫度的測量——溫標(biāo)29
3.1.1溫標(biāo)確立的條件29
3.1.2攝氏溫標(biāo)和氣體溫標(biāo)29
3.1.3熱力學(xué)溫標(biāo)30
3.1.4國際實(shí)用溫標(biāo)31
3.2溫度計(jì)32
3.2.1水銀溫度計(jì)32
3.2.2貝克曼水銀溫度計(jì)34
3.2.3SWCⅡC數(shù)字貝克曼溫度計(jì)35
3.2.4電阻溫度計(jì)36
3.2.5熱電偶溫度計(jì)37
3.3溫度控制39
3.3.1常溫控制39
3.3.2高溫控制42
3.3.3低溫控制43
第4章壓力和流量測量技術(shù)與儀器46
4.1壓力的概念與表示方法46
4.1.1壓力的概念與單位46
4.1.2壓力的習(xí)慣表示方法46
4.2氣壓計(jì)47
4.2.1福廷式氣壓計(jì)47
4.2.2金屬盒氣壓計(jì)48
4.3測壓儀表48
4.3.1液柱式測壓儀表48
4.3.2DP精密數(shù)字壓力計(jì)系列49
4.4高壓系統(tǒng)——高壓鋼瓶50
4.4.1鋼瓶的安裝與使用50
4.4.2減壓閥51
4.5低壓系統(tǒng)真空技術(shù)52
4.5.1真空的獲得53
4.5.2真空的測量與檢漏55
4.6流量的測量及儀器56
4.6.1毛細(xì)管流量計(jì)56
4.6.2轉(zhuǎn)子流量計(jì)57
4.6.3皂膜流量計(jì)58
4.6.4濕式流量計(jì)58
第5章電化學(xué)測量技術(shù)與儀器60
5.1電導(dǎo)的測量及儀器60
5.1.1電導(dǎo)與電導(dǎo)率60
5.1.2電導(dǎo)的測量與儀器61
5.1.3指針式DDS11A型電導(dǎo)率儀61
5.1.4數(shù)顯式DDS11A型電導(dǎo)率儀63
5.1.5DDS307 型電導(dǎo)率儀65
5.2原電池電動勢的測量及儀器68
5.2.1UJ25型電位差計(jì)69
5.2.2SDC型數(shù)字電位差計(jì)71
5.2.3液體接界電位與鹽橋72
5.2.4韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池73
5.2.5常用電極74
5.3溶液pH的測量及儀器75
5.3.1酸度計(jì)的工作原理75
5.3.2pHS25型酸度計(jì)75
5.4恒電位儀和恒電流儀工作原理及使用方法80
5.4.1恒電位儀測量和工作原理80
5.4.2恒電流儀測量和工作原理81
第6章光學(xué)測量技術(shù)與儀器83
6.1折射率的測量與阿貝折光儀83
6.1.1折射率的測量原理83
6.1.2WYA2WAJ阿貝折光儀84
6.1.3數(shù)字WYA2S阿貝折光儀86
6.2分光光度計(jì)88
6.2.1吸收光譜原理88
6.2.2分光光度計(jì)的構(gòu)造及原理89
6.2.3722分光光度計(jì)90
6.2.4722S分光光度計(jì)91
6.3旋光度的測量與旋光儀93
6.3.1旋光度測定基本原理94
6.3.2WXG4圓盤旋光儀96
6.3.3WZZ2B自動數(shù)字顯示旋光儀97
第7章化學(xué)熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)99
實(shí)驗(yàn)1摩爾氣體常數(shù)的測定99
實(shí)驗(yàn)2易揮發(fā)性液體摩爾質(zhì)量的測定101
實(shí)驗(yàn)3純液體飽和蒸氣壓的測定104
實(shí)驗(yàn)4燃燒熱的測定107
實(shí)驗(yàn)5中和焓及醋酸電離焓的測定113
實(shí)驗(yàn)6溶解熱的測定116
實(shí)驗(yàn)7溶液偏摩爾體積的測定121
實(shí)驗(yàn)8凝固點(diǎn)降低法測定溶質(zhì)摩爾質(zhì)量124
實(shí)驗(yàn)9氨基甲酸銨分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測定128
實(shí)驗(yàn)10分光光度法測定甲基紅電離平衡常數(shù)132
實(shí)驗(yàn)11完全互溶雙液系統(tǒng)氣液平衡相圖的繪制137
實(shí)驗(yàn)12二組分簡單共熔系統(tǒng)相圖的繪制142
實(shí)驗(yàn)13三組分系統(tǒng)等溫相圖的繪制146
實(shí)驗(yàn)14差熱分析測定水合無機(jī)鹽的熱穩(wěn)定性149
實(shí)驗(yàn)15CaC2O4·H2O熱分解反應(yīng)的熱重分析測定154
第8章電化學(xué)實(shí)驗(yàn)158
實(shí)驗(yàn)16離子遷移數(shù)的測定158
實(shí)驗(yàn)17電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)163
實(shí)驗(yàn)18可逆原電池電動勢的測定及其應(yīng)用166
實(shí)驗(yàn)19電動勢法測定電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)171
實(shí)驗(yàn)20氯離子選擇性電極的測定及其應(yīng)用175
實(shí)驗(yàn)21電勢pH曲線的測定及其應(yīng)用179
實(shí)驗(yàn)22鐵的極化曲線測定184
實(shí)驗(yàn)23循環(huán)伏安法測定鐵氰化鉀的電極反應(yīng)過程187
第9章化學(xué)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)191
實(shí)驗(yàn)24蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定191
實(shí)驗(yàn)25電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)196
實(shí)驗(yàn)26丙酮碘化反應(yīng)速率方程200
實(shí)驗(yàn)27催化劑活性的測定——甲醇分解206
實(shí)驗(yàn)28BZ振蕩反應(yīng)209
第10章表面與膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)214
實(shí)驗(yàn)29**大氣泡壓力法測定溶液表面張力214
實(shí)驗(yàn)30溶液吸附法測定固體比表面219
實(shí)驗(yàn)31色譜法測定固體比表面222
實(shí)驗(yàn)32電導(dǎo)法測定表面活性劑的臨界膠束濃度227
實(shí)驗(yàn)33溶膠的制備與電泳230
實(shí)驗(yàn)34比重瓶法測量物質(zhì)的密度235
實(shí)驗(yàn)35毛細(xì)管法測定液體的黏度237
實(shí)驗(yàn)36黏度法測定高聚物平均摩爾質(zhì)量241
第11章結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)246
實(shí)驗(yàn)37溶液法測定偶極矩246
實(shí)驗(yàn)38磁化率的測定251
實(shí)驗(yàn)39粉末X射線衍射法測定晶胞常數(shù)256
第12章附表262
附表1國際單位制的基本單位262
附表2國際單位制的輔助單位262
附表3國際單位制的部分導(dǎo)出單位262
附表4國際單位制詞冠263
附表5常用的單位換算263
附表6常用物理化學(xué)常數(shù)263
附表7標(biāo)準(zhǔn)儲氣瓶型號分類264
附表8常用儲氣瓶的色標(biāo)264
附表9福廷式氣壓計(jì)溫度校正值264
附表10幾種有機(jī)物質(zhì)飽和蒸氣壓計(jì)算參數(shù)265
附表11不同溫度下乙醇的密度、黏度和飽和蒸氣壓265
附表12不同溫度下純水的飽和蒸氣壓266
附表13常用液體的正常沸點(diǎn)和該沸點(diǎn)下的摩爾蒸發(fā)焓266
附表14有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓267
附表1525℃下不同濃度醋酸水溶液中醋酸的電離度和離解常數(shù)267
附表16無機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾溶解熱267
附表17不同溫度下KCl在水中的溶解熱267
附表18乙醇水溶液的混合體積與乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB的關(guān)系268
附表19幾種有機(jī)物質(zhì)的密度計(jì)算參數(shù)268
附表20不同溫度下水的密度268
附表21常用溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)268
附表2225℃時(shí)常見液體的折射率269
附表2325℃時(shí)乙醇環(huán)己烷溶液的折射率n25D組成x環(huán)關(guān)系269
附表2420℃時(shí)環(huán)己烷異丙醇溶液濃度折射率n20D關(guān)系269
附表25不同溫度下水的折射率nD、黏度η和介電常數(shù)ε269
附表26常壓下幾種共沸物的沸點(diǎn)和組成270
附表27幾種金屬混合物的熔點(diǎn)270
附表28常見無機(jī)化合物的脫水溫度270
附表2918℃時(shí)水溶液中陰離子的遷移數(shù)271
附表30不同溫度下不同濃度HCl水溶液中H+的遷移數(shù)271
附表3125℃時(shí)HCl水溶液的摩爾電導(dǎo)率Λm和電導(dǎo)率κ與濃度c的關(guān)系271
附表3225℃時(shí)無限稀釋水溶液中一些離子的極限摩爾電導(dǎo)率272
附表33不同溫度時(shí)不同濃度的KCl溶液電導(dǎo)率272
附表3425℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢及溫度系數(shù)273
附表3525℃時(shí)常用參比電極的電勢及溫度系數(shù)273
附表36甘汞電極(SCE)的電極電勢與溫度的關(guān)系274
附表37不同溫度下一些難溶電解質(zhì)的溶度積274
附表3825℃時(shí)不同質(zhì)量摩爾濃度強(qiáng)電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)274
附表39均相化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)274
附表40不同溫度下水的表面張力275
附表41被吸附分子的截面積275
附表42幾種膠體的ζ電勢275
附表43高聚物特性黏度與平均摩爾質(zhì)量關(guān)系式中的常數(shù)275
附表44液體分子偶極矩μ、介電常數(shù)ε與極化度P∞276
附表45幾種化合物的磁化率276
參考文獻(xiàn)277