《物理化學實驗》根據工科課程體系的特點編寫,內容包括熱力學、化學動力學、電化學、表面與膠體化學、結構測定等共25個實驗。為了培養學生發現和解決實際問題的能力,增強學生的創新意識和探索精神,本教材還編入了8個研究創新型實驗。此外,為了提升學生科學分析和處理實驗數據的能力,第2章詳細介紹了實驗誤差的分析和數據的處理方法。在每一實驗后分別介紹了與此實驗相關的儀器設備的原理及使用方法。為方便使用,**后收錄了有關物理化學的常用數據。
可作為高等院校化學化工、材料科學、生命、醫學、藥學、應用化學、高分子材料科學、環境科學、冶金、礦物加工、采礦安全、成型控制、生物工程等本科專業的物理化學實驗教材,亦可供從事相關研究的人員參考使用,對相關專業復習考研的學生也有很好的幫助。
《物理化學實驗》是卓越工程師教育培養計劃系列教材之一;
《物理化學實驗》由海南省化學化工實驗教學示范中心組織編寫;
《物理化學實驗》包括25個基本實驗,涉及熱力學、電化學、動力學、膠體和表面化學等內容,以及8個研究創新型實驗,以提高學生的創新能力。
實驗教學是培養學生實踐動手能力和創新能力的重要手段。重視實驗教學環節、創新實驗教學模式、優化實驗教學內容、統籌規劃和頂層設計實驗課程的教學與管理,是大學強化實踐育人環節、推動人才培養模式改革的重要組成部分,是現代高等教育經受社會滿意度檢驗、大學畢業生接受技術人才市場考驗的有力保障。
化學基礎實驗是理、工、農、醫等化學化工及相關專業實驗教學的重要內容。大學化學化工相關專業實驗課程較多,一般院校均同時開設無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、生物化學實驗及化學工程與工藝專業實驗等課程,這些課程內容相互關聯,知識點交叉重疊。而目前的化學化工基礎實驗類教材大多為單獨編寫,導致各實驗課程教材內容重復,同一知識點多處講授,甚至同一知識在不同課程教材里存在表述偏差等問題,容易使學生產生困擾,也使有限的學時得不到有效利用。因此,統籌編寫一套組織結構合理、內容精煉、系統全面、學科針對性強、專業特色鮮明、易教易學的化學化工基礎實驗系列教材,將有助于化學化工及相近學科專業的人才培養。
海南大學是海南省**的一所“211工程”綜合性大學,在理、工、農等學科領域具有豐富的化學化工實踐教學經驗。海南大學依托“海南省化學工程與技術省級重點學科”、“海南省化學化工實驗教學示范中心”和“化學工程與工藝海南省特色優勢專業”,憑借在化學化工領域五十余年的教學經驗,組織數十名長期從事一線教學的教師,編寫了本套化學化工基礎實驗系列教材,包括《無機化學實驗》、《分析化學實驗》、《有機化學實驗》、《物理化學實驗》、《生物化學實驗》及《化學工程與工藝專業實驗》。教材力求在內容選擇及結構編排上呈現科學性、系統性、適用性、合理性和新穎性,兼備內容的深度與廣度,循序漸進,幫助學生系統全面地掌握化學化工基礎實驗知識及操作技能。本系列教材適用面廣,可作為普通高校各類化學化工類、生物類、農學類、海洋類、食品類、環境類等專業本科生實驗課教材。
本套教材由教育部高等學校化工類專業教學指導委員會委員、“海南省化學工程與技術省級重點學科”責任教授張玉蒼組織編寫,《無機化學實驗》由尹學瓊教授、《分析化學實驗》由羅盛旭教授、《有機化學實驗》由朱文教授、《物理化學實驗》由龐素娟教授、《生物化學實驗》由羅先群副教授、《化學工程與工藝專業實驗》由孫中亮副教授具體負責編寫。
希望通過本套教材的出版與推廣使用,能夠促進化學化工實驗教學環節的改革與創新,提高學生的動手能力與創新能力,為“卓越工程師教育培養計劃”背景下的理工科創新型人才培養提供教學支持。
大學化學化工基礎實驗系列教材編委會
第1章緒論1
1.1物理化學實驗的目的和要求1
1.2物理化學實驗的安全與防護2
第2章數據處理和基本技術6
2.1測量誤差6
2.2數據表達12
2.3熱化學測量技術20
2.4電化學測量技術29
2.5溫度控制技術34
2.6壓力的測量與控制技術36
第3章基本實驗45
實驗1溶解熱的測定45
實驗2燃燒熱的測定50
實驗3液體飽和蒸氣壓的測定57
實驗4二元氣液相圖62
實驗5二元固液金屬相圖的繪制66
實驗6熱重及差熱分析69
實驗7凝固點降低法測定摩爾質量74
實驗8甲基紅的酸解離平衡常數的測定78
實驗9液體密度和黏度的測定82
實驗10化學平衡常數和分配系數的測定84
實驗11氨基甲酸銨分解平衡87
實驗12原電池電動勢的測定及其應用91
實驗13碳鋼在碳酸氫銨溶液中極化曲線的測定97
實驗14電化學法測定氯化銀的溶度積常數103
實驗15電解質溶液活度系數測定106
實驗16旋光法測定蔗糖水解反應速率常數109
實驗17乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定114
實驗18丙酮碘化反應117
實驗19碘鐘反應120
實驗20催化劑制備及其在過氧化氫分解反應中的應用123
實驗21黏度法測高分子化合物的相對分子質量127
實驗22Fe(OH)3溶膠的制備及其電泳實驗130
實驗23**大氣泡壓法測定溶液表面張力134
實驗24光化學反應137
實驗25磁化率的測定141
第4章研究創新型實驗146
實驗1核磁共振波譜法測量過渡金屬離子的磁矩146
實驗2超臨界流體色譜分析番茄紅素147
實驗3纖維素氣凝膠的制備及表征148
實驗4椰殼活性炭對水中喹啉的吸附性能及動力學研究149
實驗5表面活性劑臨界膠束濃度的測定150
實驗6脯氨酸催化的不對稱Aldol反應的動力學研究152
實驗7超臨界技術萃取分離西芹化感物質的研究153
實驗8不同食用油熱值的測定155
附錄156
附錄1國際單位制的基本單位156
附錄2國際單位制中具有專用名稱的導出單位156
附錄3常用物理化學常數157
附錄4壓力單位換算157
附錄5能量單位換算157
附錄6不同溫度下水的飽和蒸汽壓158
附錄7不同溫度下水的表面張力158
附錄8不同溫度下水和乙醇的折射率158
附錄9不同溫度下液體的密度159
附錄10常用液體的蒸氣壓160
附錄11某些溶劑的凝固點降低常數160
附錄12標準電極電勢(25℃)161
附錄13一些電解質水溶液的摩爾電導率Λm162
附錄14不同溫度下KCl溶液的電導率κ162
附錄15水溶液中離子的極限摩爾電導率Λ∞m162
附錄16強電解質的離子平均活度系數γ±(25℃)163
參考文獻164