第一篇:811《硅酸鹽物理化學(含實驗)》考試大綱
811《硅酸鹽物理化學(含實驗)》考試大綱
第一部分 緒論
了解本課程作為本專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)理論課程,在材料的研制中所起的重要作用。了解無機材料的化學組成、晶體結(jié)構(gòu)、各種物性、合成工藝間的基本關(guān)系;知道無機材料制造過程中許多化學和物理變化可進行熱力學和動力學的分析;了解一些新材料的研制現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
第二部分 結(jié)晶學基礎(chǔ)
了解晶體及其結(jié)構(gòu)的基本概念和特點,包括晶體外形的宏觀對稱、對稱要素,對稱要素的組合及對稱型,晶體的空間定向和結(jié)晶符號。熟悉晶體化學的基本原理。了解離子半徑、球體緊密堆積、配位數(shù)、離子極化和鮑林規(guī)則等對晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的意義。
第三部分晶體結(jié)構(gòu)與晶體中的缺陷
熟悉有代表性的氧化物、化合物和硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu),掌握與本專業(yè)有關(guān)的各種晶體類型。了解實際晶體中點缺陷分類、缺陷符號與反應(yīng)平衡、固溶體的分類和實例、非化學計量化合物的形成條件。
第四部分表面與界面
了解固體表面力場與表面能、離子晶體在表面力場作用下,離子極化與重排過程;了解多相體系的界面化學:如彎曲表面效應(yīng)潤濕與粘附;表面改性。掌握多晶材料中晶界分類、多晶體組織、晶界應(yīng)力和電荷。熟悉粘土膠粒帶電與水化等一系列表面效應(yīng)而引起的膠體化學性質(zhì),如泥漿的流動性和觸變性、泥團的可塑性等。
第五部分相平衡
熟悉單元、二元、三元相圖的基本原理和相平衡的特點,能寫出其中的熔體冷卻過程中的析晶路線,并結(jié)合實際了解相圖在無機非金屬材料研究與生產(chǎn)中的應(yīng)用。
第六部分擴散與固相反應(yīng)
熟悉晶體中擴散的基本特點與菲克第一、第二定律;了解擴散過程的推動力、微觀機構(gòu)與擴散系數(shù),了解逆擴散,知道擴散系數(shù)的求法及影響擴散的諸因素。
了解固相反應(yīng)及其一般動力學關(guān)系,熟悉固相反應(yīng)的各種類型,知道影響固相反應(yīng)的因素。第七部分相變
了解相變的分類、各種相變發(fā)生的熱力學條件、動力學過程、相變與材料性能關(guān)系以及相變研究中采用的某些技術(shù);了解液-固相變過程的熱力學和動力學,熟悉材料的析晶過程及影響因素;了解液-液相變過程。知道玻璃形成的熱力學、動力學和結(jié)晶化學觀點。
第八部分燒結(jié)
了解燒結(jié)的定義、各階段的特點、燒結(jié)的推動力和基本模型;知道在純固態(tài)和有液相參與的燒結(jié)過程中,四種基本傳質(zhì)產(chǎn)生的原因、條件、特點和動力學方程;了解燒結(jié)過程中晶粒生長與二次再結(jié)晶的控制和影響燒結(jié)的眾多因素。了解特種燒結(jié)的原理和特點。
第二篇:物理化學專升本考試大綱
材料專升本“物理化學”課程考試大綱
課程編號:I0100233 學時數(shù):58(含課外學時)學分數(shù):3.5 適用專業(yè):材料
先修課程:《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》 考核方式:閉卷考試120分鐘
一、課程的性質(zhì)和任務(wù)
《物理化學》是材料,化工,輕工,紡織,制品等專業(yè)的主要理論基礎(chǔ)課。是在物理、化學、高等數(shù)學基礎(chǔ)上開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,而又為后續(xù)課化工原理,化工熱力學,化工反應(yīng)工程打下良好的基礎(chǔ)。起一個承前啟后的作用。通過本課程的學習,學生應(yīng)較牢固地掌握物理化學的基本概念、基本理論及基本計算方法;同時還應(yīng)得到一般科學方法的訓(xùn)練和邏輯思維能力的培養(yǎng);進一步擴大知識面,加深對先行課程如無機化學、有機化學、分析化學的理解;并為化學化工類各專業(yè)的后續(xù)課程學習和進一步掌握新的科技成果打下必要的基礎(chǔ)。
平時成績、期末考試成績共同評定為課程總成績。平時成績(作業(yè)、出勤等)占總成績的30%,期末考試占總成績的70%。
先修課程為《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》,后續(xù)課程為《表面活性劑化學》、《化工工藝學》等。
本課程教學內(nèi)容的基本要求分為掌握、理解、了解三個層次:
掌握:要求學生能夠全面、深入理解和熟練掌握所學內(nèi)容,并能夠用其分析、初步設(shè)計和解答與應(yīng)用相關(guān)的問題,能夠舉一反三。
理解:要求學生能夠較好地理解所學內(nèi)容,并且能夠進行簡單分析和判斷。了解:要求學生能夠一般地了解所學內(nèi)容。
整個教學過程由授課、作業(yè)和自學三個環(huán)節(jié)組成。授課采用口授、自學形式。作業(yè)未完成者不得參加考試。
注解:由于本專業(yè)物化課程課時數(shù)有限,所以第八章、第九章、第十章和第十二章為學生自學內(nèi)容,另后續(xù)課程《表面活性劑化學》將講授第十章界面現(xiàn)象。
二、教學內(nèi)容與要求
理論教學(學時:58學時)
第一章 氣體
(一)教學內(nèi)容
1、理想氣體狀態(tài)方程
2、道爾頓分壓定律及阿馬格分容定律
3、真實氣體狀態(tài)方程
4、臨界狀態(tài)及對應(yīng)狀態(tài)原理
(二)考試要求:
掌握:熟記理想氣體狀態(tài)方程及會應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程計算氣體的P、V、T,氣體的密度,平均分子量;熟記道爾頓分壓定律及阿馬格分容定律并能進行相應(yīng)的計算。
理解:壓縮因子Z,臨界狀態(tài)及對應(yīng)狀態(tài)原理。了解:真實氣體狀態(tài)方程及相關(guān)計算。
第二章
熱力學第一定律
(一)教學內(nèi)容
1、物化中的基本概念
2、熱力學第一定律,恒容熱,恒壓熱,相變焓
3、單純P、V、T變化和相變過程的計算
4、燃燒焓,反應(yīng)焓,生成焓的概念及反應(yīng)焓的計算
5、可逆體積功的概念及計算
(二)考試要求
掌握:熟記熱力學能、熱力學第一定律、恒容熱、恒壓熱、摩爾定容熱容、摩爾定壓熱容、相變焓、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓、標準摩爾反應(yīng)焓和可逆過程的概念;熟練掌握系統(tǒng)發(fā)生單純P、V、T變化,相變化,化學變化體系的W、Q、△U、△H的計算;熟記可逆體積功的概念及計算。
理解:物化中的基本概念 了解:真實氣體的節(jié)流膨脹
第三章 熱力學第二定律
(一)教學內(nèi)容
1、卡諾循環(huán)的內(nèi)容
2、熱力學第二定律的內(nèi)容
3、熵的概念及計算
4、熱力學第三定律的內(nèi)容
5、亥姆霍茲函數(shù),吉布斯函數(shù)的概念及計算
6、熱力學基本方程
7、克拉佩龍方程的應(yīng)用
(二)考試要求
掌握:熟記卡諾定理、熵、熵判據(jù)、熱力學第三定律、規(guī)定熵、標準熵、亥姆霍函數(shù)、吉布斯函數(shù)的概念;熟練掌握單純PVT變化、相變化和化學變化過程中△S、△A△G的計算;熟練應(yīng)用熵變判斷、亥姆霍函數(shù)判據(jù)、吉布斯函數(shù)判據(jù)判斷過程變化的方向及條件,掌握克拉佩龍方程及應(yīng)用。
理解:熱力學基本方程和麥克斯威關(guān)系式,熱功轉(zhuǎn)換規(guī)律及熱機效率。了解:熱力學第二定律的內(nèi)容,卡諾循環(huán),偏摩爾量,化學勢。
第四章 化學平衡
(一)教學內(nèi)容
1、等溫方程及標準平衡常數(shù)
2、平衡常數(shù)測定及平衡組成計算
3、標準摩爾吉布斯函數(shù)的計算
4、溫度對標準平衡常數(shù)的影響
5、影響平衡常數(shù)的因素
(二)考試要求
掌握:掌握用化學反應(yīng)等溫式判斷化學反應(yīng)的方向和限度的方法;掌握平衡常數(shù)和平衡組成的計算;掌握等溫方程和等壓方程的表達式及計算。
理解:了解壓力和惰性氣體對平衡組成的影響。了解:了解真實氣體化學平衡及溶液中的化學平衡
第五章 多組分系統(tǒng)熱力學與相平衡
(一)教學內(nèi)容
1、拉烏爾定律、亨利定律
2、理想液態(tài)混合物
3、稀溶液的依數(shù)性
4、理想溶液
5、理想稀溶液中溶劑與溶質(zhì)的化學勢
6、相律
7、單組分系統(tǒng)相平衡、二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖、二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖、二組分固態(tài)不互溶凝聚系統(tǒng)的相圖、生成化合物的二組分凝聚系統(tǒng)相圖。
(二)考試要求
掌握:掌握拉烏爾定律、亨利定律的概念和相關(guān)計算;熟記理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)和理想稀溶液的四個依數(shù)性;掌握相律公式及應(yīng)用;掌握單組分系統(tǒng)相圖、二組分理想液態(tài)混合物的氣—液平衡相圖、二組分固態(tài)不互溶凝聚系統(tǒng)相圖的繪制、相圖的認知、相圖的分析,能熟練標出相圖各區(qū)的穩(wěn)定相、點線面表示的意義,熟練繪制步冷曲線。
理解:二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖
了解:二組分真實液態(tài)混合物的氣—液平衡相圖
第八章 化學動力學基礎(chǔ)
(一)教學內(nèi)容
1、反應(yīng)速率的幾種定義及測定
2、化學反應(yīng)的速率方程
3、速率方程的積分形式
4、溫度對反應(yīng)速率的影響
5、活化能
(二)考試要求
掌握:掌握化學反應(yīng)速率、反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)級數(shù)的概念;掌握基元反應(yīng)及反應(yīng)分子數(shù)的概念;掌握零極、一級和二級等反應(yīng)的速率方程的積分和微分形式及其微分方程的計算及應(yīng)用。掌握阿倫尼烏斯方程及其應(yīng)用。掌握活化能的概念。
理解:對行反應(yīng)、連串反應(yīng)和平行反應(yīng)的動力學特征;由反應(yīng)機理建立速率方程的近似方法(控制步驟法、穩(wěn)態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法)
了解:鏈反應(yīng)機理的特點及支鏈反應(yīng)與爆炸的關(guān)系
三、其它
四、教材和參考資料
1.教材:
《物理化學》,肖衍繁
李文斌編,天津大學出版社(第二版)
2.參考資料:
[1]《物理化學》,宋世謨主編,天津大學出版社 [2]《物理化學》,傅獻彩主編,高等教育出版社 [3]《物理化學簡明教程》,印永嘉主編,高等教育出版社
執(zhí)筆人 :李愛陽 教研室主任簽字: 系主任簽字:
第三篇:華南理工大學材料物理化學碩士研究生考試大綱
《材料物理化學》考試大綱
本課程是無機非金屬材料學科的一門主要基礎(chǔ)理論課程。它從物理化學基本原理入手,闡明無機非金屬材料形成過程中的組成、結(jié)構(gòu)、化學反應(yīng)、物性之間的規(guī)律及相互關(guān)系。
一、主要要求如下:
1 了解材料的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)對性能的影響。
2 了解表面、界面的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀的界面行為。
3能夠應(yīng)用熱力學原理分析無機非金屬材料形成和應(yīng)用過程中的問題并能解釋相關(guān)機理。
4認識相律,學習用相平衡知識分析各類系統(tǒng)的變化過程和規(guī)律。
5了解固體材料中的擴散特點、規(guī)律和在無機非金屬材料結(jié)構(gòu)形成過程中的作用、影響。
6通過對高溫過程的各種變化機理和外界因素的討論,了解這些過程對材料結(jié)構(gòu)、性能等方面的重要意義。
二、主要內(nèi)容如下:
1.晶體結(jié)構(gòu)
2.晶體結(jié)構(gòu)缺陷
3.熔體和玻璃體
4.熱力學應(yīng)用
5.表面與界面
6.相平衡
7.擴散
8.固相反應(yīng)
9.相變
10.燒結(jié)
三、教材和主要參考資料
《材料物理化學》張志杰 等化學工業(yè)出版社2006
《材料科學基礎(chǔ)》張聯(lián)盟 等武漢理工大學出版社2008
第四篇:物理化學實驗
物理化學實驗大三上學期
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?
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 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。△cHm=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確測量,而必須經(jīng)過作圖法進行校正。因為環(huán)境向量熱計輻射進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,首先是弱酸進行解離,然后進行中和反應(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確的,所以需要用雷諾曲線對△T進行校正。
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:用標準物質(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確的溫度。
5.實驗中要盡可能研細藥品,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 標準甲基紅溶液 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,當比色液的顏色較淡時,應(yīng)選用光程長度較大的比色皿,當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入影響測定沸點準確度,結(jié)果偏大。當水浴溫度達到設(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-液兩相無法達到平衡,從而造成所測結(jié)果不準確。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。如何使回流進行好?它的標志是 什么? 答:要使回流進行好,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),以免光學零件受潮后生霉。②當測試腐蝕性液體時應(yīng)及時性做好 清洗工作(包括光學零件、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,嚴禁油手或汗 手觸及光學零件,若光學零件表面有灰塵 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,以橫坐標表示時間,以縱坐標表示溫度。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。
第五篇:物理化學實驗大總結(jié)
物理化學實驗總結(jié)
實驗一 液體飽和蒸氣壓的測定
本實驗方法是否用于測定溶液的蒸汽壓,為什么?
我覺得不能用來測定溶液的蒸汽壓,因為蒸汽中混有水蒸氣,影響測量結(jié)果(不知道對不對)
實驗的的改進:
采用蒸餾水代替異丙醇,因為異丙醇是有毒.有刺激性的氣體。如果長期使用會對師生的身體健康產(chǎn)生威脅,還會污染實驗室的環(huán)境。用蒸餾水代替異丙醇后不僅降低了原料的成本,又保護了實驗室的環(huán)境,對師生的身體健康也是有益的。
實驗二 燃燒熱的的測定
實驗關(guān)鍵:點火成功、試樣完全燃燒是實驗成敗關(guān)鍵,可以考慮以下幾項措施:
①試樣應(yīng)進行磨細、烘干、干燥器恒重等前處理,潮濕樣品不易燃燒且有誤差。
壓片緊實度:一般硬到表面有較細密的光潔度,棱角無粗粒,使能燃燒又不至于引起爆炸性燃燒殘剩黑糊等狀。
②點火絲與電極接觸電阻要盡可能小,注意電極松動和鐵絲碰杯短路
問題。
③充足氧(2MPa)并保證氧彈不漏氧,保證充分燃燒。燃燒不完全,還時常形成灰白相間如散棉絮狀。
實驗的的改進:
在此次實驗中,通常將點火電流控制旋鈕事先測試并固定在第十
個數(shù)據(jù),這種處理方法長會出現(xiàn)電流過小或過大.點火的時間過短或
過長的現(xiàn)象,可將點火電流控制旋鈕在點火之前至最小值,按下點火
鍵后,在將點火電流控制轉(zhuǎn)鈕勻速的向電流增加的方向旋轉(zhuǎn),并將點
火時間控制在5s以內(nèi),在點火指示點火結(jié)束后,終止點火。這樣控
制點火電流,使燃燒絲有一個在小電流下預(yù)熱.發(fā)亮的過程,同時也
使藥品受到預(yù)熱而易被點燃,在較高壓力氧氣存在的條件下,紅熱的燃燒絲立即被高溫氧化,耐火度迅速提高,在較高電流作用下,燃燒
絲才會熔斷,從而提高藥品連同燃燒絲一起被燒掉的機會,提高點火
功率。
實驗三 最大氣泡壓力法測定液體表面張力
最大氣泡法測表面張力實驗中,理論計算所得值與實驗測得數(shù)值存在偏差的因素是什么?
1:首先要保證裝置不能有一點點漏氣,所以在玻璃裝置的某些接口
處涂點凡士林。
2:要保證毛細管尖端的潔凈與完好無損,但實際中總是會有點缺陷,如果將毛細管尖端換成是一次性的東西,然后再與毛細管相連,但這
樣之后就可能不能保證整個毛細管的垂直,所以不知道可不可行。
3.本實驗還有一個問題,就是要求毛細管與液面相切,但實際中可能
做不到;但伸入液面△h的話,測出來的又不是表面的張力,所以不
知道這個問題還不知道怎么解決。
實驗四 蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定
1.WXG-4圓盤旋光儀的正確使用方法
1.準備工作
1)先把預(yù)測溶液配好,并混合均勻;
2)把預(yù)測溶液盛入試管待測。但應(yīng)注意試管兩端螺旋不能旋得太緊
(一般以隨手旋緊不漏水為止),以免護玻片產(chǎn)生應(yīng)力而引起視場亮
度發(fā)生變化,影響測定準確度,并將兩端殘液揩拭干凈;
3)接通電源,約點燃10min,待完全發(fā)出鈉黃光后,才可觀察使用;
4)檢驗度盤零度位置是否正確,如不正確,可旋松度盤蓋四只連接
螺釘、轉(zhuǎn)動度盤殼進行校正
2.測定工作:
1)打開鏡蓋,把試管放入鏡筒中測定,試管內(nèi)不應(yīng)有氣泡,否則會
影響觀察和測定;
2)調(diào)節(jié)視度螺旋至視場中三分視界清晰時止;
3)轉(zhuǎn)動度盤手輪,至視場照度相一致時止;
4)從放大鏡中讀出度盤所旋轉(zhuǎn)的角度;
2.蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定中為什么可以用粗天平稱取反應(yīng)物
蔗糖的用量 ?
答:因為蔗糖水解為一級反應(yīng),反應(yīng)物起始濃度不影響反應(yīng)速度常數(shù),還有實驗中用到的蔗糖是普通的食用蔗糖,品質(zhì)較差,里面混有比較
多的雜質(zhì),純度不是很高。所以,用粗天平稱取蔗糖用量。因為即使
用精密度很高的天平稱蔗糖也沒有太大意義。
實驗心得:通過這四個物理化學實驗使我掌握了物理化學實驗的的基本方法和技
能,根據(jù)所學的內(nèi)容設(shè)計實驗,正確的選擇和使用儀器。重要的是如何應(yīng)用計算
機軟件進行數(shù)據(jù)模擬.數(shù)據(jù)分析等(學會了originr軟件求斜率,excel繪圖等),培養(yǎng)了我們正確的觀察現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù)以及分析式樣的結(jié)果能力,還培養(yǎng)我們嚴
肅認真.實事求是的科學態(tài)度。通過物理化學的實驗加深和鞏固了對所學的知識的理解,還提高了我們團隊協(xié)作的能力。
至尊敬的方老師:當我們上第一節(jié)課的時候,您就給我留下了深刻的印象,您把
前幾屆學生的成績都寫在黑板上了,還分析了成績情況。從中可以看出方老師在教學方面的嚴謹。經(jīng)歷了這半年的相處,感覺方老師是個非常嚴謹?shù)娜?,尤其?/p>
在時間方面。從高中到大學,從來沒有一個老師向您方老師半雙語式的教學方式,這種方式我們都感覺挺好的,在一定程度上提高了同學的學習熱情,但我感覺英
語有點少。希望方老師在以后的教學方面能多一點英語。方老師在講課方面有自
己的獨特的方法,因材施教,還有老師提問的方式也非常新穎,經(jīng)常能夠提問到
同學知識上的盲區(qū),而且涉及知識面特別廣,能讓同學了解到許多課本之外的東
西,但講課的語速有點快,希望老師在以后的教學過程中能把語速放慢些。
我是一個貪玩的學生,在開學之初對于物理化學這門學科沒有足夠的認識,上課也沒有完全投入,課堂筆記也不是非常細致,由于個人原因曾缺席兩節(jié)課,經(jīng)過二個月的學習之后,發(fā)現(xiàn)自己在知識方面有較多的漏洞,這是才意識到物理化學的重要性,我心里非常著急,不知道自己是否能把落下的知識補回來。這時老師上課提問的教學方式對我起到了很大的作用,在幾次的提問后我漸漸的開始彌補以前落下的知識,利用課余時間向其他同學請教不會的知識并且和他們一起討論研究。在最后的期末復(fù)習中,方老師還精心整理出非常細致的框架,對于我們復(fù)習給與了極大的幫助。最后的最后方老師還給我們一些人生經(jīng)驗。經(jīng)過這一學期的接觸,發(fā)現(xiàn)方老師是個非常值得我們尊敬和學習的人,在知識上一絲不茍,治學嚴謹,對學生嚴格但并不嚴厲,傳授知識的過程中細致而富有幽默感。最后說聲:謝謝您方老師。