基础化学实验(Ⅲ):物理化学实验(第3版)/宋淑娥

绪论1

一、物理化学实验目的、要求和注意事项1

二、物理化学实验室安全知识3

三、物理化学实验中的误差及数据的表达5

参考文献14



**篇基础知识与技术

**章温度的测量与控制15

**节温标15

第二节温度计16

一、水银温度计16

二、温差温度计17

三、热电阻温度计18

四、热电偶温度计20

五、集成温度计23

第三节温度控制23

一、电接点温度计温度控制24

二、自动控温简介25

参考文献28



第二章压力及流量的测量29

**节压力的测量及仪器29

一、测压仪表29

二、真空技术33

三、气体钢瓶及其使用34

第二节流量的测量及仪器36

一、转子流量计36

二、毛细管流量计37

三、皂膜流量计37

四、湿式流量计38

参考文献38



第三章热分析测量技术及仪器39

**节差热分析法39

一、DTA的基本原理39

二、DTA曲线特征点温度和面积的测量41

三、DTA的仪器结构41

四、影响差热分析的主要因素42

第二节差示扫描量热法43

一、DSC的基本原理43

二、DSC的仪器结构及操作注意事项44

三、DTA和DSC应用讨论45

第三节热重分析法45

一、TG和DTG的基本原理与仪器45

二、影响热重分析的因素46

三、热重分析法的应用46

参考文献47



第四章电学测量技术及仪器48

**节电导的测量及仪器48

一、DDS-11A型电导率仪48

二、DDS-11型电导仪使用方法50

第二节原电池电动势的测量及仪器51

一、UJ-25型电位差计51

二、SDC-1型数字电位差计53

三、其他配套仪器及设备54

第三节溶液pH的测量及仪器57

一、仪器工作原理57

二、仪器使用58

第四节恒电位仪工作原理及使用方法58

一、基本原理58

二、恒电位仪工作原理59

三、恒电流仪工作原理60

参考文献61



第五章光学测量技术及仪器62

**节阿贝折射仪62

一、阿贝折射仪的构造及原理62

二、阿贝折射仪的结构63

三、阿贝折射仪的使用方法64

四、阿贝折射仪的使用注意事项64

五、数字阿贝折射仪65

六、仪器的维护与保养65

第二节旋光仪65

一、基本原理65

二、圆盘旋光仪的使用方法68

三、使用注意事项68

四、自动指示旋光仪结构及测试原理68

第三节分光光度计69

一、吸收光谱原理69

二、分光光度计的构造及原理69

三、操作步骤73

四、注意事项73

参考文献73



第六章非电量数据采集技术75

**节非电量数据采集系统75

一、传感器电路75

二、信号处理电路77

三、模-数(或数-模)转换电路77

四、微机系统77

第二节温度采集技术78

一、温敏传感器的种类及选用78

二、温度采集技术实例79

第三节力采集技术81

一、力-应变-电阻效应81

二、力-压电效应82

三、力(压力)-压阻效应83

四、力采集技术实例83

第四节光采集技术83

一、光电元件分类84

二、光电传感器84

第五节湿度采集技术87

一、湿度的基本概念87

二、湿度传感器分类87

参考文献88



第二篇基础实验

化学热力学89

实验一燃烧热的测定89

实验二溶解热的测定92

实验三中和热的测定95

实验四液体饱和蒸气压的测定97

实验五完全互溶双液系的平衡相图100

实验六二组分金属相图的绘制102

实验七差热分析105

实验八差热-热重分析及应用107

(一)差热-热重分析107

(二)TG/DSC-MS联用技术测定CaC2O4·H2O热分解过程及动力学计算112

实验九三组分体系等温相图的绘制114

实验十活度系数的测定117

(一)气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数117

(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120

实验十一凝固点降低法测摩尔质量123

实验十二氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定126

实验十三液相反应平衡常数128

实验十四溶液偏摩尔体积的测定132

(一)乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定132

(二)氯化钠溶液偏摩尔体积的测定134



电化学138

实验十五电导的测定及其应用138

实验十六离子迁移数的测定140

(一)希托夫法测定离子迁移数141

(二)界面移动法测定离子迁移数143

实验十七电动势的测定及其应用145

(一)电极电势的测定146

(二)难溶盐AgCl溶度积的测定146

(三)测定溶液的pH值147

(四)化学反应的热力学函数148

实验十八电势-pH曲线的测定及其应用150

实验十九氯离子选择性电极的测定及其应用152

实验二十极化曲线的测定155



化学动力学160

实验二十一蔗糖的转化160

实验二十二乙酸乙酯皂化反应162

实验二十三丙酮碘化165

实验二十四催化剂活性的测定168

实验二十五B-Z振荡反应171

实验二十六计算机模拟基元反应173

实验二十七Diels-Alder反应速率常数的计算176



表面现象和胶体化学186

实验二十八溶液表面张力的测定186

(一)*大泡压法186

(二)环法189

实验二十九固液吸附法测定比表面积192

(一)亚甲基蓝在活性炭上的吸附192

(二)乙酸在活性炭上的吸附193

实验三十溶胶的制备及电泳195

实验三十一粒度测定199

实验三十二黏度的测定和应用204

(一)溶液黏度的测定204

(二)黏度法测定高聚物的摩尔质量206



结构化学210

实验三十三偶极矩的测定210

(一)小电容仪测定偶极矩210

(二)WTX-1型偶极矩仪测定偶极矩213

实验三十四磁化率的测定215

实验三十五HCl气体红外光谱的测定219

实验三十六晶体结构分析223

参考文献226



Part ThreeDesign Experiment(第三篇设计型实验)

Experiment 1 Determination of the Activity of a Solvent227

Experiment 2 Construct a Phase Diagram of a Binary Liquid-Solid System by DTA229

Experiment 3 Investigation on Thermodynamic Stability of Solid Salt by Gas Chromatography230

Experiment 4 The Formation of Corrosion Cell and the Effect of Galvanic Corrosion231

Experiment 5 Measurement and Application of Metal Polarization Curves232

Experiment 6 Measurement of the Main Properties of a Battery233

Experiment 7 Study on the Kinetics of Oxidation of Formic Acid by Electrochemistry234

Experiment 8 Kinetics of the Cross-linking Reaction of Polyacrylamide with Cr(Ⅲ)235

Experiment 9 Determination of the Order of Reaction of an Oscillating System236

Experiment 10 Study on the Hydrolysis of Ferric Perchlorate Solutions237

Experiment 11 Investigation of Kinetics of the Thermal Decomposition with DTA238

Experiment 12 Calculation of the Rate Constant of an Elementary Reaction239

Experiment 13 Preparation and Evaluation of Modified Montmorillonite Catalyst240

Experiment 14 Measurement of the Iso-electric Point of Gelatin and Expansion of Gelatin Gel by Absorbing Water241

Experiment 15 Influence of Additives on the Electrodynamic Potential and Stability of Colloids242

Experiment 16 Determination of the Critical Micelle Concentration of Surfactants243

Experiment 17 Viscosity Measurement of a Solution and Investigation of Its Rheology244

Experiment 18 Measurement of the Resonance Energies of Benzene245

Experiment 19 Investigation on Photocatalytic Properties of Noble Metal Nanoparticles Modified TiO2246

Experiment 20 The Aggregation of Sodium Dodecyl Sulfate Studied by Molecular Simulation247



附录248

附录一国际单位制(SI)248

附录二一些物理和化学的基本常数（2014年国际推荐制）249

附录三常用的单位换算249

附录四不同温度下水的蒸气压250

附录五有机化合物的蒸气压251

附录六有机化合物的密度251

附录七水的密度252

附录八298.15K时乙醇与水混合液的体积与浓度的关系252

附录九一定温度下某些液体的折射率253

附录十水在不同温度下的折射率、黏度和介电常数253

附录十一不同温度下水的表面张力254

附录十二几种溶剂的凝固点下降常数254

附录十三金属混合物的熔点254

附录十四无机化合物的脱水温度255

附录十五常压下共沸物的沸点和组成255

附录十六无机化合物的标准摩尔溶解热255

附录十七不同温度下KCl在水中的溶解热256

附录十八25℃下难溶化合物的溶度积256

附录十九25℃下有机化合物的标准摩尔燃烧焓256

附录二十18℃下水溶液中阴离子的迁移数257

附录二十一不同温度下HCl水溶液中阳离子的迁移数257

附录二十二反应速率常数257

附录二十三25℃下醋酸在水溶液中的电离度和解离常数258

附录二十四不同浓度不同温度下KCl溶液的电导率258

附录二十五高聚物特性黏度与分子量关系式中的参数表258

附录二十六25℃时无限稀释离子的摩尔电导率和温度系数259

附录二十七几种胶体的ζ电位259

附录二十八25℃下标准电极电位259

附录二十九25℃下不同质量摩尔浓度下一些强电解质的活度系数260

附录三十25℃下HCl水溶液的摩尔电导率与浓度的关系260

附录三十一几种化合物的磁化率260

附录三十二铂铑-铂热电偶毫伏值与温度换算表261

附录三十三镍铬-镍硅热电偶毫伏值与温度换算表261

附录三十四液体的分子偶极矩μ、介电常数ε与极化度P∞262