第一篇:物理化學(xué)實驗習(xí)題(小編推薦)
“物理化學(xué)實驗”習(xí)題
1. 對某一液體的密度進(jìn)行多次測定,其實驗結(jié)果如下:1.082, 1.079, 1.080, 1.076 g/cm3。求其平均誤差、平均相對誤差、標(biāo)準(zhǔn)誤差和精密度。
2. 在不同溫度下測定氨基甲酸銨的分解反應(yīng) NH2COONH4(s)= 2NH3(g)+ CO2(g)的平衡常數(shù),今獲得如下數(shù)據(jù): ────────────────────────
T/K***
────────────────────────
lgK-3.638-3.150-2.717-2.294-1.877
────────────────────────
試用最小二乘法求出lgK ─ 1/T的關(guān)系式,求出反應(yīng)的平均熱效應(yīng)ΔrHm(設(shè)ΔrHm在此溫度范圍內(nèi)為一常數(shù));作lgK─ 1/T的關(guān)系曲線,從直線的斜率求出ΔrH0m。比較上述兩種方法所得的ΔrH0m值,何者更準(zhǔn)確,為什么?
3. 設(shè)一鋼球的質(zhì)量為10 mg,鋼球密度為7.85 g/cm3。若測半徑時,其標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.015 mm,測定質(zhì)量時的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.05 mg。問測定此鋼球密度的精確度(標(biāo)準(zhǔn)誤差)是多少?
4. 在629 K時,測定HI的解離度α,得到下列數(shù)據(jù):0.1914, 0.1953, 0.1968, 0.1956, 0.1937, 0.1949, 0.1948, 0.1954,0.1947, 0.1938。解離度α與平衡常數(shù)K的關(guān)系為 00
???K????2(1??)?
試求629 K時的K值及其標(biāo)準(zhǔn)誤差。2
5.利用苯甲酸的燃燒熱測定氧彈的熱容C,其計算式為C = [(26460G + 6694g)/t]-D·C水
式中,C水是水的比熱容,26460和6694分別是苯甲酸和燃燒絲的燃燒熱(J·g-1)。實驗所得數(shù)據(jù)如下:
苯甲酸的質(zhì)量G=1.1800±0.0003g;燃燒絲質(zhì)量g = 0.0200±0.0003g;量熱器中含水D=1995±2g;測得溫度升高值為t=3.140±0.005℃。計算氧彈的熱容及其標(biāo)準(zhǔn)誤差,并討論引起實驗結(jié)果誤差的主要因素。
6. 下表給出同系物7個碳?xì)浠衔锏姆悬c(Tb)數(shù)據(jù):
───────────
SubstanceTb/K
───────────
C4H10273.8
C5H12309.4
C6H14342.2
C7H16368.0
C8H18397.8
C9H20429.2
C10H22447.2
───────────
碳?xì)浠衔锏哪栙|(zhì)量M和沸點Tb/K符合下列關(guān)系式:
Tb=aMb
要求:(1)用作圖法求a和b;(2)用最小二乘法確定常數(shù)a和b,并與(1)中的結(jié)果比較。
7. 用精密天平對某物質(zhì)連續(xù)稱11次,所得數(shù)據(jù)如下:
25048.8, 25049.1, 25048.9, 25048.9, 25048.8, 25049.0, 25079.3, 25049.2, 25048.9, 25049.0, 25048.8 mg。求測量值及測量的標(biāo)準(zhǔn)誤差。(提示:該測量系列中是否含異常數(shù)據(jù)?試用3σ法則進(jìn)行判斷)。
8. 實驗指導(dǎo)書的第(一)、(二)題,第(三)題的第5、6、7小題,p.30-31。
要求: 同學(xué)們必須各自獨立完成實驗習(xí)題,并于11月20日之前按組交到教師工作室(豐盛堂B504),以便批改、登記成績。
第二篇:物理化學(xué)實驗
物理化學(xué)實驗大三上學(xué)期
實驗一恒溫槽 1.實驗原理:
恒溫槽之所以能維持恒溫,主要是依靠恒溫控制器來控制恒溫槽的熱平衡。當(dāng)恒溫槽因?qū)ν馍岫顾疁亟档蜁r,恒溫控制器就使恒溫槽內(nèi)的加熱器工作,待加熱到所需溫度時,它又使加熱器停止加熱,保持恒定水溫。2.實驗儀器:
玻璃恒溫水浴
精密數(shù)字溫度溫差儀 3.數(shù)據(jù)處理:
恒溫槽靈敏度te=±(t1-t2)/2(t1為最高溫度,t2為最低溫度),靈敏度曲線(溫度-時間)4.課后題:
⑴恒溫槽主要由哪幾個部分組成,各部分作用是什么?
答:①浴槽:盛裝介質(zhì)②加熱器:加熱槽內(nèi)物質(zhì)③攪拌器:迅速傳遞熱量,使槽內(nèi)各部分溫度均勻④溫度計:觀察槽內(nèi)物質(zhì)溫度⑤感溫元件:感應(yīng)溫度,指示加熱器工作⑥溫度控制器:溫度降低時,指示加熱器工作,溫度升高時,只是加熱器停止工作。
⑵對于提高恒溫槽的靈敏度,可以哪些方面改進(jìn)?
答:①恒溫槽的熱容要大些,傳熱質(zhì)的熱容越大越好。②盡可能加快電熱器與接觸溫度計間傳熱的速度,為此要使感溫元件的熱容盡量小,感溫元件與電熱器間距離要近一些,攪拌器效率要高。③做調(diào)節(jié)溫度的加熱器功率要小。⑶如果所需恒定的溫度低于室溫如何裝備恒溫槽?
答:通過輔助裝臵引入低溫,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸熱的鹽類鹽水浴冷卻(硝銨,鎂鹽等)實驗二燃燒焓 1實驗原理:
將一定量的待測物質(zhì)在氧彈中完全燃燒,燃燒時放出的熱量使熱量計本身及氧彈周圍介質(zhì)的溫度升高,通過測定燃燒前后熱量計溫度的變化值,就可以算出該樣品的燃燒熱,其關(guān)系式為mQv=C△T-Q點火絲m點火絲。2儀器與藥品:
氧彈熱量計 壓片機(jī) 精密數(shù)字溫度溫差儀 萘 苯甲酸 3數(shù)據(jù)處理:
雷諾溫度校正曲線
將燃燒前后歷次觀測到的水溫記錄下來,并作圖,連成abcd線。圖中b點相當(dāng)于開始燃燒之點,c點為觀測到的最高溫度點,由于熱量計與外界的熱量交換,曲線ab及cd常常發(fā)生傾斜。取b點所對應(yīng)的溫度T1,c點所對應(yīng)的溫度T2,其平均溫度(T1+T2)/2為T,經(jīng)過T點作橫坐標(biāo)的平行線TO',與折線abcd相交于O'點,然后過O'點作垂直線AB,此線與ab線和cd線的延長線交于E,F(xiàn)兩點,則E點和F點所表示的溫度差即為欲求溫度的升高值ΔT。EE來的熱量所造成熱量計溫度的升高,這部分必須扣除;而FF境輻射出熱量而造成熱量計溫度的降低,因此這部分必須加入。經(jīng)過這樣校正后的溫差表示由于樣品燃燒使熱量計溫度升高的數(shù)值。必須注意,應(yīng)用這種作圖法進(jìn)行校正時,量熱計的溫度和外界環(huán)境溫度不宜相差太大(最好不超過2~3℃),否則會引起誤差?!鱟Hm=Qp=Qv+RT∑∨B(g)Qv=(C△T-Q點火絲m點火絲)/m 誤差R=|△cHm理論-△cHm實際|/△cHm理論 4.課后題:
⑴說明定容燃燒熱和定壓燃燒熱的差別和相互關(guān)系 答:定容燃燒熱是在密閉剛性容器里發(fā)生的燃燒熱,定壓燃燒熱則是在具有可移動壁里發(fā)生的燃燒熱,壁內(nèi)外壓相等,所以燃燒前后其壓強不變。一般來說,燃燒時,會放熱,產(chǎn)氣,如果是在定容里,那壓強就會升高,這會儲存一部分能量,所以釋放出來的熱就比較少。而定壓則不會儲存這部分能量,所以會把這部分能量以做體積功的形式釋放出來,因此,量會比較大些。⑵簡述裝臵氧彈和拆開氧彈的操作過程
答:裝氧彈:擰開氧彈蓋,將其內(nèi)壁擦干凈,特別是電極下端的不銹鋼接柱更應(yīng)擦干凈。接著小心的將壓好的片狀試樣的點火絲兩端分別緊繞在電極的下端,然后旋緊氧彈蓋。
拆開氧彈:首先要把氧彈的出氣口打開,放出余氣,然后才慢慢旋開蓋子。⑶為什么實驗測量得到的溫度差值要經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正? 答:量熱計熱量的散失無法避免,這可以是由于環(huán)境向量熱計輻射進(jìn)熱量而使其溫度升高,也可以是由于量熱計向環(huán)境輻射了熱量而使量熱計的溫度降低。因此燃燒前后溫度的改變值不能直接準(zhǔn)確測量,而必須經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正。因為環(huán)境向量熱計輻射進(jìn)熱量而使量熱計溫度升高,這部分溫度必須扣除;而量熱計向環(huán)境輻射了熱量而使量熱計的溫度降低,這部分溫度必須加入。經(jīng)過校正后的溫度差才表示由于樣品燃燒使量熱計溫度升高的數(shù)值。⑷ 使用氧氣剛瓶和減壓閥時有哪些注意事項。
答:氧氣瓶是高壓氣體容器,使用時一定要注意安全。首先要弄清楚怎么使用:連接好氧彈后,旋緊減壓閥,使壓力表上讀數(shù)為15atm,充氣3分鐘,然后旋松減壓閥,取下氧彈,關(guān)閉氧氣剛瓶上端的閥門,操作完畢。5.注釋:
實驗成功的條件是什么?
答:樣品是否完全燃燒,燃燒放出的熱量盡可能全部傳遞給量熱計和水,幾乎不與環(huán)境發(fā)生熱交換。實驗三中和焓 1實驗原理:
1mol一元強酸溶液和1mol一元強堿混合時,所產(chǎn)生的中和熱不隨酸或堿的種類而改變,因為各組全部電離H+OH=H2O △H中和=-57.36KJ〃mol-1 若強堿中和弱酸時,首先是弱酸進(jìn)行解離,然后進(jìn)行中和反應(yīng):CH3COOH=H+CH3COO.△H解離 H+OH=H2O.△H中和
總:CH3COOH+OH=H2O+CH3COO △H △H是弱酸與強堿中和反應(yīng)總的熱效應(yīng),它包括中和熱和解離熱兩部分,由蓋斯定律可求得△H解離=△H-△H中和 2儀器與藥品:
SWC-ZH中和熱(焓)測定裝臵 3數(shù)據(jù)處理: 熱量計常數(shù)K:K=UIt/△T1=PT/△T1 △rH中和=-1000K△T2/CV.△rHm=-1000K△T3/CV △rH解離=△rHm-△rH中和
誤差R=|△rH解離理論-△rH解離實際|/△rH解離理論 4課后題:
⑴本實驗是用電熱法標(biāo)定熱量計的熱容C,能否改用其他方法?請設(shè)計出一個實驗方案來。
答:實驗前十分鐘,用較小的功率攪拌蒸餾水后,再用遠(yuǎn)大于之前的功率攪拌蒸餾水,待溫度升高0.8○C左右,再轉(zhuǎn)為較小功率,作圖得出△T,根據(jù)K=PT/△T求出K值。
⑵試分析影響本實驗結(jié)果的因素有哪些?
答:系統(tǒng)保溫效果要好,保溫裝臵要干燥,電流電壓值高低,即引入系統(tǒng)熱量不要太高太低,同時升溫速度不易太快,酸堿充分快速混合
⑶中和焓除了與溫度、壓力有關(guān)外,還與濃度有關(guān),如何測量無限稀釋時的中和焓?
答:在一定的溫度下,測得不同濃度的中和熱,再做溫度與中和熱的曲線,通過取極限的方式,測得無線稀釋時的中和熱。實驗四溶解焓 1實驗原理:
鹽類的溶解通常包含晶格的破壞和離子的溶劑化兩個同時進(jìn)行的過程。前者為吸熱過程,后者為放熱過程。溶解熱則是兩過程熱效應(yīng)的總和,因此,鹽溶解過程是吸熱還是放熱,是由兩過程熱效應(yīng)的相對大小所決定的。溶解熱的測定是在絕熱式熱量計中進(jìn)行的,根據(jù)熱量計中溫度的變化,即可算出熱效應(yīng)。最簡單的熱量計就是保溫瓶(杜瓦瓶)。2.儀器與藥品:
精密數(shù)字溫度溫差儀 溶解熱實驗裝臵 數(shù)字穩(wěn)壓電源 3.數(shù)據(jù)處理:
熱量計常數(shù)K:K=UIt/△T=PT/△T KCL的摩爾溶解焓:
△Hm,kcl=(mkcl Ckcl |△T|+K |△T|)Mkcl/mkcl 4.課后題:
⑴為什么要用雷諾曲線對△T進(jìn)行校正,如何校正?
答:因為熱量的散失與增加是無法完全避免的,所以溫度的變化值是不準(zhǔn)確的,所以需要用雷諾曲線對△T進(jìn)行校正。
將燃燒前后歷次觀測到的水溫記錄下來,并作圖,連成abcd線。圖中b點相當(dāng)于開始燃燒之點,c點為觀測到的最高溫度點,取b點所對應(yīng)的溫度T1,c點所對應(yīng)的溫度T2,其平均溫度(T1+T2)/2為T,經(jīng)過T點作橫坐標(biāo)的平行線TO',與折線abcd相交于O'點,然后過O'點作垂直線AB,此線與ab線和cd線的延長線交于E,F(xiàn)兩點,則E點和F點所表示的溫度差即為欲求溫度的升高值ΔT。⑵熱量計熱容C還可以用什么方法測定?
答:用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法測定。用已知溶解熱的鹽如(KNO3)使其溶于定量水中,測得溶解前后溫度的變化△T,△Hm已知,即可得出C值。3.實驗過程中加樣速度應(yīng)該如何控制,為什么?
答:將稱量紙卷成漏斗狀,勻速而緩慢地倒入藥品,使KCL能均勻的溶解,不致由于藥品加入太快而使局部溫度改變太快。
4.實驗時的熱量計的搖動速度應(yīng)如何控制,為什么?
答:用手順時針勻速的搖動熱量計,使熱量計中的溫度均勻傳遞,使金屬探頭檢測到準(zhǔn)確的溫度。
5.實驗中要盡可能研細(xì)藥品,目的是什么? 答:使藥品容易溶解。
實驗五甲基紅的酸解離平衡常數(shù)的測定 1實驗原理:
HMR(酸形式)=H+MR(堿形式)其離解平衡常數(shù):K=[H][MR]/[HMR] PK=PH-㏒[MR]/[HMR]分光光度計法 2.儀器與藥品:
分光光度計 PH計 標(biāo)準(zhǔn)甲基紅溶液 3.數(shù)據(jù)處理:
AA=KA,HMR[HMR]L+KA,MR[MR]L AB=KB,HMR[HMR]L+KB,MR[MR]L PK=PH-㏒[MR]/[HMR] 誤差
4.課后題: ⑴本實驗中,溫度對測定結(jié)果有何影響?采取哪些措施可以減少因此引起的實驗誤差? 答:溫度對PH酸度計測定溶液PH的影響較大,將裝有溶液的燒杯臵于恒溫水浴中。
⑵甲基紅酸式吸收曲線的交點,稱為“等色點”,討論在等色點處吸收光和甲基紅濃度的關(guān)系。答:兩吸收曲線交點時等濃度存在,左側(cè)堿存在形式較多,右側(cè)酸存在形式較多,吸光度和甲基紅濃度符合朗伯定律。
⑶為什么要用相對濃度?為什么可以用相對濃度?
答:由于HMR和MR兩者在可見光譜范圍內(nèi)具有強的吸收峰,溶液離子濃度的變化對它的酸離解平衡常數(shù)沒有顯著的影響,而在簡單的緩沖體系中就很容易使顏色在PH=4-6范圍內(nèi)改變,因此比值[MR]/[HMR]可用分光度法測定而求得。⑷在吸光度測定中,應(yīng)該怎樣選用比色皿? 答:選擇不同長度的比色皿應(yīng)視分析樣品的吸光度而定,當(dāng)比色液的顏色較淡時,應(yīng)選用光程長度較大的比色皿,當(dāng)比色液的顏色較深時,應(yīng)選用光程長度較小的比色皿,本實驗采用1cm較小的比色皿。實驗六凝固點降低 1實驗原理:
當(dāng)指定了溶劑的種類和數(shù)量后,凝固點降低值取決于所含溶質(zhì)的數(shù)目,即溶劑的凝固點降△低值與溶液的濃度成正比,則△T=To-T=Kf〃m(To溶劑凝固點,T溶液凝固點)則MB=Kf〃mB/△TfmA 2儀器與藥品:
SWC-LG凝固點實驗裝臵 SWC-ⅡD精密數(shù)字溫度溫差儀 環(huán)己烷 萘 3.數(shù)據(jù)處理:
△Tf=Tf*-Tf=Kf〃bB bB=mB/MB/mA MB=Kf〃mB/△TfmA 4.課后題:
⑴凝固點降低法測定溶質(zhì)分子摩爾質(zhì)量的公式在什么條件下才能適用? 答:稀溶液中且溶質(zhì)在溶液中不發(fā)生解離和締合等的情況下才能適用。⑵什么原因可能造成過冷太甚?若過冷太甚,所測溶液凝固點偏低還是偏高?由此所得的摩爾質(zhì)量偏低還是偏高?
答:溶劑溫度過低會造成過冷太甚。使凝固點偏低,從而使摩爾質(zhì)量偏低。⑶在冷卻過程中,冷凍管內(nèi)固、液相之間和冷劑之間有哪些熱交換?它們對凝固點的測定有何影響?
答:熱交換有:冷凍管中液相放出熱量而轉(zhuǎn)化為固相,冷劑從冷凍管周圍吸收熱量。當(dāng)析出固相后,溫度不回升到平衡溫度,不能保持一恒定值,因部分溶劑凝固后,剩余的濃度逐漸增大,平衡溫度要逐漸下降,如果溶液的過冷程度不大,可以將溫度回升到最高值作為凝固點,若過冷太甚,凝固的溶劑過多,溶液的濃度變化過大,使得凝固點偏低。
⑷加入溶劑中的溶質(zhì)的量應(yīng)如何確定?加入量過多或過少將會有何影響? 答:加入溶劑中溶質(zhì)的量應(yīng)該根據(jù)它在溶劑中的溶解度來確定,因為凝固點降低是稀溶液的依數(shù)性,所以應(yīng)當(dāng)保證溶質(zhì)的量既能使溶液的凝固點降低值不是太小,容易測定,又要保證是稀溶液這個前提。如果加入量過多,一方面會導(dǎo)致凝固點下降過多,不利于凝固點的測定,另一方面有可能超出了稀溶液的范圍而不具有依數(shù)性,過少則會使凝固點下降不明顯,也不易測定并且實驗誤差增大。⑸當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有解離、締合和生成配合物的情況時,對摩爾質(zhì)量測定值的影響如何?
答:解離使?jié)舛仍龃螅瑴夭钭兇?,相對分子質(zhì)量測定值偏小。締合生成締合物使?jié)舛冉档?,溫差變小,相對分子質(zhì)量測定值偏大。⑹影響凝固點精確測量的因素有哪些?
答:冰水浴溫度控制在3○C左右,溶液過冷,攪拌速度的控制。實驗七液體飽和蒸汽壓的測定 1實驗原理 在一定溫度下,與液體處于平衡狀態(tài)的蒸汽的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸汽壓。液體的飽和蒸汽壓溫度的關(guān)系可用克勞修斯-克拉佩龍方程表示
d㏑P/dT=△vapHm/RT2(△vapHm為液體摩爾汽化熱)。若在較小的溫度變化內(nèi),視△vapHm為常數(shù),㏑P=-△vapHm/RT+C或㏑P=-A/T+C,C為常數(shù),A=△vapHm/R,以㏑P對1/T作圖可得一條直線,由該直線斜率可得液體的摩爾氣化焓△vapHm=AR,同時從圖上可求出液體的正常沸點。2儀器與藥品:
SHB-ⅢA循環(huán)式多用真空泵 DP-AF(真空)精密數(shù)字壓力計 飽和蒸汽壓實驗裝臵-緩沖儲氣罐 SYP-Ⅲ玻璃恒溫水浴 等壓計 冷凝管 乙醇 3數(shù)據(jù)處理 △vapHm=AR-△vapHm/RT+C 4課后題:
⑴在實驗過程中為什么要防止空氣倒灌?如果在等壓計Ⅰ球與Ⅱ球之間有氣體,對測定沸點有何影響?其結(jié)果如何?怎樣判斷空氣已被趕凈? 答:如果發(fā)生空氣倒灌現(xiàn)象,則測得系統(tǒng)氣壓不是乙醇蒸汽壓。氣壓計與管之間有空氣進(jìn)入影響測定沸點準(zhǔn)確度,結(jié)果偏大。當(dāng)水浴溫度達(dá)到設(shè)定溫度時,打開真空泵使沸騰緩和,小心調(diào)節(jié)左上角和右下角旋鈕,使其成為真空,讓其再次沸騰2-3min,此時認(rèn)為空氣被趕凈。
⑵能否在加熱情況下檢驗裝臵是否漏氣?漏氣對結(jié)果有何影響?
答:不能。因為加熱條件下,Ⅰ球內(nèi)壓強不斷變化,壓力計示數(shù)也會變化,無法檢查裝臵是否漏氣。漏氣會導(dǎo)致在整個實驗過程中體系內(nèi)部壓力的不穩(wěn)定,氣-液兩相無法達(dá)到平衡,從而造成所測結(jié)果不準(zhǔn)確。⑶本實驗主要誤差來源是什么?
答:裝臵的氣密性是否良好,乙醇本身是否含有雜質(zhì)等。實驗八雙液系氣液相圖 1實驗原理:
本實驗采用回流及分析的方法來繪制相圖,取不同組成的溶液在沸點儀中回流,測定其沸點及氣、液相組成。獲得氣、液相組成可通過測定其折射率,然后由組成-折射率關(guān)系曲線確定。2.儀器與藥品:
FDY 雙液系沸點測定儀 阿貝折射儀 環(huán)己烷 乙醇 3.數(shù)據(jù)處理:
工作曲線:折射率-X環(huán)己烷 相圖:沸點-X環(huán)已烷 找出最低恒沸點 4課后題:
⑴操作步驟中,在加入不同數(shù)量的各組分時,如果發(fā)生了微小的偏差,對相圖的繪制有無影響?為什么?
答:無影響。加入各 組分時,如發(fā)生了微小的偏差,對相圖 的繪制無影響,因為最終液體的組成是 通過對折光率的測定,在工作曲線上得 出,所以無影響。⑵折射率的測定為什么要在恒定溫度下進(jìn)行?
答:因為折射率與溫度有關(guān),所以在測量時要在兩棱鏡的周圍夾套內(nèi)通入恒溫 水,保持恒溫。
(3)影響實驗精度的因素之一是回流的 好壞。如何使回流進(jìn)行好?它的標(biāo)志是 什么? 答:要使回流進(jìn)行好,必須使氣液多次 充分接觸,所以玻璃陶管不可缺,這樣 沸騰時才能不斷撞擊水銀球,使氣液兩 相平衡。它的標(biāo)志是溫度指示數(shù)恒定。(4)對應(yīng)某一組成測定沸點及氣相冷凝 液和液相折射率,如因某中原因缺少其 中某一個數(shù)據(jù),應(yīng)如何處理?它對相圖 的繪制是否有影響?
答:沸點的數(shù)據(jù)不能少,其它可以少。對于缺少的數(shù)據(jù),可由它們的趨勢找出其它點。
(5)正確使用阿貝折射儀要注意些什么? ①儀器應(yīng)臵于干燥、空氣流通的室內(nèi),以免光學(xué)零件受潮后生霉。②當(dāng)測試腐蝕性液體時應(yīng)及時性做好 清洗工作(包括光學(xué)零件、金屬件以及油 漆表面),防止侵蝕損壞。③儀器使用完畢 后必須做好清潔工作。④被測試樣中不應(yīng)有硬性雜質(zhì),當(dāng)測 試固體試樣時,應(yīng)防止把折射棱鏡表面拉 毛或產(chǎn)生壓痕。經(jīng)常保持儀器清潔,嚴(yán)禁油手或汗 手觸及光學(xué)零件,若光學(xué)零件表面有灰塵 可用高級鹿皮或長纖維的脫脂棉輕擦后用 皮吹吹去。如光學(xué)零件表面沾上了油垢后 應(yīng)及時用酒精乙醚混合液擦干凈。⑤儀器應(yīng)避免強烈振動或撞擊,以防 止零件損傷及影響精度。
(6)由所得相圖,討論某一組成的溶液在 簡單蒸餾中的分離情況?
答:若組成在0~x之間,蒸餾會得到A 和C;若組成在x~1之間,蒸餾將會得 到C和B。若組成為x,則蒸餾只會得到 恒沸混合物C。實驗九金屬相圖 1實驗原理:
對于二組分固-液合金系統(tǒng),常用熱分析法繪制系統(tǒng)的相圖。所謂熱分析法,就是對所研究的二組分系統(tǒng),配成一系不同組成的樣品,加熱使之完全熔化,然后在一定的環(huán)境下均勻降溫,記錄溫度隨時間的變化曲線(稱為步冷曲線)。系統(tǒng)若發(fā)生相變,必然產(chǎn)生相變熱,使降溫速度減慢,則在步冷曲線上會出現(xiàn)拐點或平臺,由此可以確定相變溫度。步冷曲線原理:
A和B二組分合金系統(tǒng)的步冷曲線,以橫坐標(biāo)表示時間,以縱坐標(biāo)表示溫度。高溫熔液從a點開始降溫,在不產(chǎn)生新相時,溫度隨時間均勻變化,且降溫速度較快(ab段)。當(dāng)系統(tǒng)降溫至b點所對應(yīng)的溫度時,開始有固體A析出,此時系統(tǒng)處于固-液兩相平衡,根據(jù)相率可知,系統(tǒng)的自由度f*=C-Ф+1=2-2+1=1,表示溫度可變,但由于在析出固體A的過程中,系統(tǒng)放熱,因而使降溫速度減慢(bc段),故步冷曲線出現(xiàn)拐點。當(dāng)系統(tǒng)繼續(xù)降溫至C點所示溫度時,熔液中又有固體B析出,即此時固體A和固體B同時析出,系統(tǒng)處于三相平衡,根據(jù)相率可知,系統(tǒng)的自由度f*=C-Ф+1=2-3+1=0,表示溫度不變,故步冷曲線出現(xiàn)了平臺(cd段)。當(dāng)熔液全部凝固后,溫度又繼續(xù)下降(de段)。2儀器與藥品
KWL-08可控升降溫電爐 SWKY數(shù)字控溫儀
樣品管:純Sn,含Sn80%,含Sn61.9%,含Sn40%,純Pb 3數(shù)據(jù)處理
做出步冷曲線找到3、5拐點,1、3、4、5、6平臺;做出金屬相圖 4課后題:
(1)試從相率闡明各步冷曲線的形狀,并標(biāo)出相圖中各區(qū)域的相態(tài)。答:錫的含量為100%,61.9%,0%時,相圖中有一個平臺,錫的含量為40 %80%時,相圖中有一個拐點一個平臺。各區(qū)域的相態(tài)見圖。(2)為什么制備焊錫(錫和鉛的混合物)時,組成選擇在含錫為61.9%左右? 答:但焊錫中含錫為61.9%左右時,焊錫的熔點為183°C,這還是焊錫的最低熔點,而液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的溫度也是183°C,這個溫度點我們稱為共晶點。共晶焊錫的特點是在一定溫度作用下,由固態(tài)到液態(tài),再由液態(tài)到固態(tài)變化,期間沒有固液共存的半熔融狀態(tài)。
(3)各樣品的步冷曲線的平臺長短為什么不同?
答:組成不同,融化熱不同。融化熱越多,放熱越多,隨時間增長溫度降低的越遲緩。故融化熱越大,樣品的步冷曲線水平段越長。(4)為什么要緩慢冷卻樣品作步冷曲線?
答:使溫度變化均勻,接近平衡態(tài)。因為被測體系必須時時處于或接近于相平衡狀態(tài)才能得到較好的結(jié)果。5注釋: 測量要點:
(1)系統(tǒng)在降溫的過程中,降溫要盡量慢,以保證系統(tǒng)的相變接近于平衡狀態(tài)。(2)被測樣品的組成必須與原始配制樣品的組成一致,如果測量過程中樣品各處的組成不均勻后者發(fā)生氧化變質(zhì),則相圖失真。
(3)實測溫度必須是真正反映系統(tǒng)的溫度。因此,溫度計的外套管的熱容要小,它與被測系統(tǒng)的導(dǎo)熱性必須足夠好。
第三篇:物理化學(xué)實驗心得
物理化學(xué)實驗心得
應(yīng)用化學(xué)102班 謝叔堯 5503210114
經(jīng)過了大三上半學(xué)期物理化學(xué)基礎(chǔ)知識到底學(xué)習(xí),這學(xué)期開設(shè)了物理化學(xué)實驗這門課,化學(xué)本身就是一門以實驗為基礎(chǔ),從實驗中得出化學(xué)知識結(jié)論的一門科學(xué),通過一學(xué)期的化學(xué)實驗學(xué)習(xí),我們更加深刻的了解了物理化學(xué)基礎(chǔ)知識的來龍去脈,同時也更加體會到物理化學(xué)實驗設(shè)計的巧妙,不經(jīng)贊嘆偉大的科學(xué)家們的無比智慧,領(lǐng)略到物理化學(xué)這門課的魅力和興趣,受益匪淺。
下面我就談?wù)劸唧w的收獲:
經(jīng)過這學(xué)期十多個物化實驗,可以說每一次實驗都是我們認(rèn)認(rèn)真真做下來的,之所以能夠做到認(rèn)真預(yù)習(xí),認(rèn)真實驗,認(rèn)真寫報告,以及課后習(xí)題思考和查閱資料,這與老師對我們的嚴(yán)格要求是分不開的,每節(jié)課,老師都會課前檢查我們的預(yù)習(xí)報告,然后進(jìn)行實驗講解,這期間我們預(yù)習(xí)的時候沒有弄懂的部分就得到了解決,有些被忽視的重要細(xì)節(jié)得到提醒,同時老師還會邊講邊向同學(xué)們提出思考題,我在課后通過查閱資料也學(xué)到了很多知識。
我們的物化實驗與別的實驗不同之處在于實驗分組,兩人一小組的安排我覺得好極了,充分發(fā)揮了同學(xué)的自主性和團(tuán)隊合作能力,以前在做有機(jī)實驗時是一人一組,有時候搭很大的裝置一個人著實應(yīng)付不來,而且有些儀器很燙的時候一個人拿不了,有時稍有一個疏忽就錯過了某個實驗現(xiàn)象等等。而物化實驗就不同啦,兩人一組可以互相幫助,分工合作、取長補短,也可以相互監(jiān)督,我和我的搭檔在物化實驗中就配合的很默契,她心靈手巧,就常常調(diào)節(jié)儀器,而我比較嚴(yán)謹(jǐn),常常記錄時間和刻度等等。同時我們也會就自己的薄弱部分向?qū)Ψ轿〗?jīng)驗。通過一整學(xué)期下來我們的友情也加深了很多,讓我覺得做實驗不是一件麻煩的事而是一件快樂而有意義的事情。
做實驗充分調(diào)動了我們“學(xué)、思、行”的結(jié)合,為以后我們在化學(xué)領(lǐng)域中深入的學(xué)習(xí)培養(yǎng)了一個好多習(xí)慣,打下了堅實的基礎(chǔ)。記憶一個知識原理是容易的,而如何用實驗來證明它是不容易的,而作為初學(xué)者的我們更是在期間碰到了各種問題,令我映像尤為深刻的是在做沈老師帶的《最大泡壓法實驗》時,我們得出的數(shù)據(jù)和別組有很大出入,經(jīng)過排查的裝置搭法和氣密性等因素后,得到的結(jié)果還是有問題,第三遍我們重新配過了濃度后,結(jié)果終于正確了,在自己一步步探索摸索的過程是很令人難忘的,正如古語所云:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行!
最后,我還要感謝陪伴我們一學(xué)期太令我們在物化的神奇知識世界中探索遨游的三位老師,老師們上課講解都很清晰透徹,與理論課不同的是,老師更注重引導(dǎo)我們思考創(chuàng)新,同時老師們手把手的進(jìn)行教導(dǎo),使我們有更多的與老師接觸的機(jī)會,老師也會針對每個同學(xué)不同的特質(zhì)進(jìn)行解答,讓我們學(xué)到了更多!而且三位老師都很和藹,很有耐心,受到了同學(xué)們的歡迎和喜愛。再次深深的感謝三位老師為我們的辛苦付出!
總之,我覺得這學(xué)期的物化實驗課是很好的一門課程,我非常喜歡這門課程,我也會將我從物化實驗課得到的收獲應(yīng)用到化學(xué)學(xué)科其他部分的學(xué)習(xí)中去!謝謝。
第四篇:物理化學(xué)實驗心得體會
物理化學(xué)實驗心得體會
時光荏苒,白駒過隙,轉(zhuǎn)眼間,這個學(xué)期的物理化學(xué)實驗就要結(jié)束了。然而,在短短的幾個月里面依舊有值得我們回味的東西。
理論指導(dǎo)實踐
不得不說,物理化學(xué)的理論性非常強,需要我們有較強的邏輯思維能力和把之前所學(xué)知識融會貫通的能力。所以,物理化學(xué)對我個人來說是一門有挑戰(zhàn)性的課程。正因為物理化學(xué)有較強的理論性,所以物理化學(xué)實驗的運用就很有必要。通過物理化學(xué)實驗,我們能通過具體的運用所學(xué)理論知識來解決實際問題,從而來更好的體會和理解理論的精髓所在。在學(xué)測定物質(zhì)的燃燒熱時,我們實驗所測量的是在等容條件下的燃燒熱,而平時大家所常用的是等壓下的燃燒熱。通過實驗,我們可以了解到等容的條件是比等壓容易達(dá)到的,再利用等容燃燒熱和等壓燃燒熱的關(guān)系便可以求得等壓下的燃燒熱。同樣這個實驗,我們利用一個大的桶形容器裝滿水,在把氧彈放入桶中,而且在底座還放了特殊材料的隔熱底盤,從而把桶和水作為環(huán)境。這一做法其實也是覺得實驗很精妙和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?,同時也讓我對環(huán)境和體系之間的關(guān)系、區(qū)別以及轉(zhuǎn)換有了更加深刻的理解。
團(tuán)隊協(xié)作
物理化學(xué)實驗和以往的無機(jī)實驗或是分析實驗的區(qū)別在于以小組為單位,我們做實驗時,往往是兩到三人一小組。四個人做一個實驗,需要的不僅僅是個人的化學(xué)能力,還有協(xié)作能力。只有具備這兩項,小組實驗才能又好又快的完成。小組實驗里面比較重要的工作就是分工。在做分光光度法測定平衡常數(shù)時,往往要配十幾瓶溶液,而且需要準(zhǔn)確配制。一個人根本不可能在短時間內(nèi)完成這項工作。而小組如果能把工作分配好,以流水線式配制溶液,準(zhǔn)確度高,而且速度還快,并且可以體會到集體完成一個較繁瑣工作時的成就感。對我們大家以后的實驗或者是工作都有很大的幫助。
嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)
物理化學(xué)實驗雖然在理論的指導(dǎo)下進(jìn)行實驗,但因為種種原因有很多不能客服的誤差,甚至有些誤差比較大(當(dāng)然也有我們自身的實驗錯誤)。這時,我們便要耐下心來認(rèn)真分析實驗存在誤差的原因和問題。有時候計算出的數(shù)據(jù)和實際結(jié)果差距很大,但依舊要在實驗報告中將其如實的寫出,分析出相應(yīng)的原因。我覺得這不僅是對實驗負(fù)責(zé),更是教我們有一種實事求是的精神。
激發(fā)興趣
物理化學(xué)實驗經(jīng)常要用到物理的一些方法來研究或是做實驗。這時,自然而然要用到一些儀器。在物理化學(xué)實驗中,我第一次接觸到氧彈和第一次往氧彈里充氣放氣,第一次用壓片機(jī)壓片……這些都很新奇,親手試試后確實很開心,讓我對物理化學(xué)實驗充滿了興趣。這也讓我對以后的實驗都充滿了期待。
雖然這學(xué)期的物理化學(xué)實驗結(jié)束了,但它帶給我的新奇、欣喜和激發(fā)的興趣一直都在。最后,感謝老師這學(xué)期的教導(dǎo)。
第五篇:物理化學(xué)實驗講座
物理化學(xué)實驗講座
一、物理化學(xué)實驗的目的要求和安全防護(hù)
(一)物理化學(xué)實驗的目的和要求
1、物理化學(xué)實驗的目的物理化學(xué)實驗是化學(xué)實驗學(xué)科的一個重要分支,它是借助于物理學(xué)的原理、技術(shù)和儀器,借助于數(shù)學(xué)運算工具來研究物系的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的一門科學(xué)。
2、化學(xué)和物理學(xué)之間具有緊密的聯(lián)系?;瘜W(xué)過程包含或是伴有物理過程。例如化學(xué)反應(yīng)時常伴有物理變化,如體積變化、壓力的變化、熱效應(yīng)、電效應(yīng)、光效應(yīng)等,同時溫度、壓力、濃度的變化、光的照射、電磁場等物理因素的作用也都可能引起化學(xué)變化或影響化學(xué)變化的進(jìn)行。另一方面,分子中電子的運動、原子的轉(zhuǎn)動、振動,分子中原子相互間的作用力等微觀物理運動形態(tài),則直接決定了物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)能力。物理化學(xué)實驗就是根據(jù)物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象聯(lián)系入手來探求化學(xué)變化基本規(guī)律的一門科學(xué),在實驗方法上也主要是采用物理學(xué)中的方法。
比如說:燃燒熱測定,它用的就是物理學(xué)的量熱方法,而精確測定物質(zhì)的燃燒熱就可以求得化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱??赡骐姵仉妱觿莸臏y定原理是對消法,儀器是電位差計,都是物理學(xué)原理、物理學(xué)儀器,而測定不同溫度下電池的電動勢(以E~T作
¢圖,就可以求得可逆電池的溫度系數(shù)。)從標(biāo)準(zhǔn)電動勢E就可以求反應(yīng)的平衡常數(shù)
¢K
由溫度系數(shù)就可以求得一系列熱力學(xué)函數(shù)
(二)、地位和作用
物理化學(xué)實驗是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)實驗后,在學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)和做畢業(yè)論文之前的一門基礎(chǔ)實驗課程。這一特定的地位,使它起著承前啟后的橋梁作用。所謂承前就是學(xué)生在學(xué)習(xí)了先行教材中大量的感性認(rèn)識的實驗材料之后,需要在認(rèn)識上有個飛躍,上升到理性認(rèn)識的高度;所謂啟后就是進(jìn)一步嚴(yán)格的、定量的實驗,研究物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。使學(xué)生即具備堅實的實驗基礎(chǔ),又要具有初步的科研能力,實現(xiàn)學(xué)生由學(xué)習(xí)知識、技能到進(jìn)行科學(xué)研究的初步轉(zhuǎn)變。
化學(xué)是一門實驗科學(xué),但化學(xué)發(fā)展到今天,已經(jīng)不僅僅是實驗科學(xué),在很多方面已經(jīng)上升到理論高度,只有上升到理論才能真正算到一門科學(xué)。理論的形成靠科學(xué)研究,所以搞化學(xué)的人,必須具有科研能力才能算得一個真正得化學(xué)工作者。搞化學(xué)的人可以分不同的層次:1有些人只能解釋化學(xué)現(xiàn)象;2有些人可以解決實際問題;3有些人可以進(jìn)行科學(xué)研究。只有能夠進(jìn)行科學(xué)研究才能算得高層次人才?;瘜W(xué)專業(yè)得學(xué)生都要安排一個學(xué)期得畢業(yè)論文,就是要培養(yǎng)同學(xué)們初步具有科研能力。而物理化學(xué)實驗從本質(zhì)上就近似于科學(xué)研究。所不同的就是在老師的指導(dǎo)下。很多結(jié)論都是已知的,通過這種培養(yǎng)為同學(xué)們做畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。
(三)、特點
它既是主要使用精密儀器進(jìn)行實驗的一門實踐性很強的課程,又是重演“發(fā)現(xiàn)”化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律的一門理論性很強的課程。它不僅要求學(xué)生會動手組裝和正確使用要求,而且要求學(xué)生能設(shè)計實驗并對實驗結(jié)果作出處理。它不僅培養(yǎng)學(xué)生會做精密實驗的本領(lǐng),而且培養(yǎng)學(xué)生會對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對實驗結(jié)果進(jìn)行討論的能力。本課程的這一特點,不但決
定了學(xué)生在學(xué)習(xí)中必須手腦并用,以培養(yǎng)較強的動手能力和綜合分析的思維能力,而且可以起到和日后從事科學(xué)研究,發(fā)表科研論文的接軌作用。
(四)、方向
應(yīng)當(dāng)特別指出的是,近期的物理化學(xué)實驗不僅僅是以驗證物理化學(xué)的基本原理為目的,也不僅僅是理論教學(xué)的輔助。
1、總體要求
總體要求以智能開發(fā)、能力培養(yǎng)為核心。具體地說就是物理化學(xué)實驗教學(xué)在重視知識、技能學(xué)習(xí)的同時,更要重視研究能力的培養(yǎng),把教學(xué)過程很好的結(jié)合起來。在前期要求學(xué)生做好規(guī)定的實驗,這些實驗包括熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)、表面膠體和大分子化學(xué),以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)等分支的典型實驗,熟悉其相應(yīng)的實驗方法、實驗技術(shù)和實驗儀器。這是整個物理化學(xué)實驗的核心,通過實驗操作這一中心環(huán)節(jié),為培養(yǎng)能力打好基礎(chǔ)。在后期,根據(jù)情況適當(dāng)安排一些不同類型的“研究式實驗”:重做或改進(jìn)一些老實驗,選作或設(shè)計一些新實驗。一般說來,這些實驗由老師給定題目,自己提出方案,并獨立完成配制和標(biāo)定溶液,組裝儀器,以及測量和數(shù)據(jù)處理等。學(xué)生應(yīng)寫出試驗報告,并進(jìn)行交流和總結(jié)。
總體要求還包括實驗講座。實驗講座是達(dá)到實驗?zāi)康牡闹匾a充環(huán)節(jié)。講座分兩部分:一是物理化學(xué)實驗的一些基本知識、技能,如實驗數(shù)據(jù)的表達(dá)與作用,實驗結(jié)果的誤差分析,實驗數(shù)據(jù)的處理方法等,要放在實驗操作訓(xùn)練開始之前進(jìn)行,因為這些基本技能在每一個實驗報告中都要用到,對于這些基本技能的訓(xùn)練和嚴(yán)格要求,要貫穿于整個物理化學(xué)實驗教學(xué)的始終。二是物理化學(xué)實驗的一些基本實驗方法和技術(shù),如溫度的測量和控制,壓力的測量和校正,真空技術(shù),光學(xué)測量技術(shù),電化學(xué)測量技術(shù)等,這些要在學(xué)生實驗操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,分階段進(jìn)行,以開闊學(xué)生解決實際問題的能力。
2、具體要求
分為預(yù)習(xí)、實驗操作和實驗報告
a、預(yù)習(xí)
① 按規(guī)定時間進(jìn)行預(yù)習(xí)。要認(rèn)真閱讀試驗內(nèi)容,仔細(xì)了解實驗?zāi)康暮鸵?/p>
求,熟悉所用儀器的性能和操作方法。
② 寫出預(yù)習(xí)報告,主要包括測量所依據(jù)的實驗原理、實驗操作步驟、做
好實驗的注意事項。劃好實驗數(shù)據(jù)記錄格式。
③ 教師檢查預(yù)習(xí)報告,沒有預(yù)習(xí)報告者,不得進(jìn)行實驗。
④ 要有專用的的、整潔的實驗預(yù)習(xí)報告本。
b、實驗操作
① 先做好各種準(zhǔn)備工作,記錄實驗條件,如室溫、大氣壓等。
② 實驗開始后,要仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象,嚴(yán)格控制實驗條件,詳細(xì)記錄試
驗數(shù)據(jù)。
③ 要有良好的實驗作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。做到儀器擺放合理,實驗臺
清潔整齊,實驗操作有條有理,數(shù)據(jù)記錄一絲不茍;還要積極思維,善于發(fā)現(xiàn)和解決實驗中出現(xiàn)的各種問題。出現(xiàn)異常情況時應(yīng)及時于指
導(dǎo)教師商量解決。
④ 實驗結(jié)束后,數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審查,經(jīng)簽字同意后,方可離開實驗室。
⑤ 值日要認(rèn)真負(fù)責(zé)。
c、實驗報告
① 及時對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,寫出實驗報告。報告要求獨立完成。
② 注意如下幾點:數(shù)據(jù)記錄精度能否反映出測量精度;數(shù)學(xué)運算是否符
合有效數(shù)字運算規(guī)則;圖表是否符合要求;實驗結(jié)果是否在允許的誤差范圍內(nèi)。達(dá)不到要求者,必須重做。
③ 表頭部分要逐項填寫。書面整潔,字跡工整,不得涂改,按時交。d、良好的實驗習(xí)慣
如:不得任意搬動儀器開關(guān)、旋轉(zhuǎn)儀器旋鈕和裝置上的活塞;注意維護(hù)實驗環(huán)境的整潔,不亂扔廢棄物;不大聲喧嘩,走路腳步要輕,東西輕拿輕放;實驗結(jié)束后主動打掃桌面、地面,歸置儀器藥品;損壞儀器要及時報告老師,并按規(guī)定賠償;要珍惜藥品、愛護(hù)儀器,樹立愛護(hù)國家財產(chǎn)的觀念;協(xié)助教師檢查實驗室門、窗、水、電是否關(guān)好。
e、尊重教師,尊重勞動。
學(xué)生要尊重實驗課教師,實驗室工作人員和所有為實驗課辛勤勞動的職工。同學(xué)們要團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。
(二)物理化學(xué)實驗的安全防護(hù)
悠悠萬事,唯此為大,安全第一;
安全關(guān)系到個人身體,關(guān)系到個人生命;
安全關(guān)系到實驗室和國家財產(chǎn)的安全;
安全關(guān)系到培養(yǎng)良好的工作作風(fēng),保證實驗順利進(jìn)行。