物化实验电渗实验报告文档格式.doc

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①恒温水浴的热容量要大，恒温介质流动性要好，传热性能要好。

②尽可能加快加热器与感温元件间传热的速度，使被加热的液体能立即搅拌均匀并流经感温元件及时进行温度控制。

为此要使：

感温元件的热容尽可能小；

感温元件、搅拌器与电加热器间距离要近些；

搅拌器效率要高。

③作调节温度用的加热器要导热良好，热容量要小，功率要适宜。

8.恒温槽的主要部件有哪些，它们的作用各是什么？

恒温水浴主要组成部件有：

浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。

浴槽用来盛装恒温介质；

在要求恒定的温度高于室温时，加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量；

搅拌器一般安装在加热器附近，使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；

温度计是用来测量恒温水浴的温度；

感温元件的作用是感知恒温水浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控制器；

温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时，感温元件发出信号，经控制电路放大后，推动继电器去开关加热器。

9.影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有那些？

影响恒温槽灵敏度的因素有：

（1）恒温水浴的热容，恒温介质的流动性，传热性能。

（2）加热器与感温元件间传热的速度，感温元件的热容；

感温元件、搅拌器与电加热器间的距离；

搅拌器的效率。

（3）作调节温度用的加热器导热性能和功率大小。

10.简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?

你在哪些物理化学实验中用了恒温技术，试举出一个实验实例。

（1）主要部件：

浴槽（恒温介质），加热器，搅拌器，温度计，感温元件（导电表、电接触温度计、热敏电阻温度计），温度控制器。

（2）化学平衡常数及分配系数的测定，溶液电导的测定——测hac的电离平衡常数，电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，最大泡压法测定溶液的表面张力，粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量，电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，双液系的气-液平衡相图中折光率的测定。

11.恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求？

槽中水的温度应与室温相差不宜过大，以减少对环境的散热速度；

加热电压也不能太小和太大。

否则会使得散热速度过大、加热速度也过大且加热惯性大，使得控温时灵敏度降低。

加热电压太小时，会使得体系的温度偏低时间相对较长，或达不到所设定的温度。

实验七十一燃烧热的测定

1.简述燃烧热测定的实验原理。

1mol的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。

所谓完全燃烧是指该化合物中的c变为co2（气），h变为h2o（液），s变为so2（气），n变为n2（气），cl成为hcl（水溶液），其它元素转变为氧化物或游离态。

燃烧热可在恒压或恒容条件下测定。

由热力学第一定律可知：

在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热qv等于内能变化δu，恒压燃烧热qp等于焓变化δh。

在氧弹式热量计中测得燃烧热为qv，而一般热化学计算用的值为qp，两者可通过下式进行换算：

qp＝qv十δnrt

（1）

式中：

δn为燃烧反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；

r为摩尔气体常数；

t为反应热力学温度。

测量燃烧热的仪器称为热量计。

本实验采用氧弹式热量计，如图71-1所示。

在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹（图71-2），然后使样品完全燃烧，放出的热量传给盛水桶内的水和氧弹，引起温度上升。

氧弹热量计的基本

原理是能量守恒定律，样

品完全燃烧所释放出的

热量使氧弹本身及其周

围的介质（实验用水）和

热量计有关的附件温度

升高，测量介质在燃烧前

后体系温度的变化值δt，

就可求算出该样品的恒

容燃烧热，其关系式如

下：

mqv+lq点火丝+qv=（c计+c水m水）δt

（2）

qv为物质的恒容燃烧热（j·

g-1）；

m为燃烧物质的质量（g）；

q点火丝为点火丝的燃烧热（j·

l为燃烧了的点火丝的质量（g）；

q为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热（用0.1mol/lnaoh滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于5.98j），v为滴定硝酸耗用的naoh的体积（ml）；

c计为氧弹、水桶、温度计、搅拌器的热容（j·

k-1）；

c水为水的比热（j·

g-1·

m水为水的质量（g）；

δt为燃烧前后的水温的变化值（k）。

如在实验过程中，每次的用水量保持一定，把式

（2）中的常数合并，即令

k=c计+c水m水

2则：

mqv+lq点火丝+qv=kδt（3）

k为仪器常数。

可以通过用已知燃烧热的标准物质（如苯甲酸）放在量热计中燃烧，测出燃烧前后温度变化，则：

k=（mqv+lq点火丝+qv）/δt（4）

用同样的方法把待测物质置于氧弹中燃烧，由温度的升高和仪器的热容，即可测定待测物质的恒容燃烧热qv，从

（1）式计算恒压燃烧热qp。

实验中常忽略qv的影响，因为氧弹中的n2相对于高压o2而言可以忽略，其次因滴定hno3而带来的误差可能会超过n2本身带来的误差，操作中可以采用高压o2先排除氧弹中的n2，这样既快捷又准确。

先由苯甲酸的理论恒压燃烧热根据公式算出恒容燃烧热，从而计算出仪器常数k，然后再测定恒容燃烧热根据公式转换的实际恒压燃烧热。

2.在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意哪些事项？

在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意以下几点：

（1）氧气瓶及其专用工具严禁与油脂接触，操作人员不能穿用沾有各种油脂或油污的工作服、手套以免引起燃烧。

（2）氧气钢瓶应直立放置要固定，远离火源，严禁阳光暴晒。

（3）氧气减压阀要专用，安装时螺扣要上紧。

（4）开启气瓶时，操作者应站在侧面，即不要面对减压阀出口，以免气流射伤人体。

不许敲打气瓶如何部位。

（5）用完气后先关闭气瓶气门，然后松掉气体流量螺杆。

如果不松掉调节螺杆，将使弹簧长期压缩，就会疲劳失灵

（6）气体将用完时，气瓶中的气体残余压力一般不应小于几个兆帕/平方厘米，不得用完。

（7）气瓶必须进行定期技术检验，有问题时要及时处理，不能带病运行。

（8）请仔细阅读气瓶及气体减压阀的使用说明书，以得到更详细的介绍。

3.测定非挥发性可燃液体的热值时，能否直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定？

挥发性的可燃液体情况又怎样？

均不能直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定，非挥发性或挥发性的可燃液体均应化装入胶囊或玻璃小球内点燃，这样才能保证样品完全燃烧。

4.燃烧热的测定实验中，标定量热计热容后，测定试样时忘记换铁桶中的水对实验有无影响？

为何要严格控制样品的称量范围？

有影响，因为热容是温度的函数，不同温度下量热计的热容严格来讲不等。

样品质量太少了温差测量误差较大，样品质量太多了，不能保证燃烧完全。

5.在燃烧热的测定实验中，为什么要测真实温差？

怎样测定？

在燃烧热的测定实验中，实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；

其次，还须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本身及其介质，而几乎不与周围环境发生热交换。

为了做到这一点，热量计在设计制造上采取了几种措施，例如：

在热量计外面设置一个套壳，此套壳有些是恒温的，有些是绝热的。

因此，热量计又可分为主要包括恒温式热量计和绝热式热量计。

另外，热量计壁高度抛光，这是为了减少热辐射。

量热计和套壳间设置一层挡屏，以减少空气的对流。

但是，热量的散失仍然无法完全避免，这可以是由于环境向热量计辐射热量而使其温度升高，也可以是由于热量计向环境辐射而使热量计的温度降低。

因此，燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而必须经过雷诺（renolds）温度校正图进行校正。

具体方法如下。

当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高1.5-2.0℃。

将燃烧前后历次观测到的水温记录下来，并作图，连成abcd线（图71-3）。

图中b点相当于开始燃烧之点，c点为观测到的最高温度读数点，由于量热计和外界的热量交换，曲线ab及cd常常发生倾斜。

取b点所对应的温度t1，c点对应的温度t2，其平均温度为t，经过t点作横坐标的平等线to，与折线abcd相交于o点，然后过o点作垂直线ab，此线与ab线和cd线的延长线交于e，f两点，则e点和f点所表示的温度差即为欲求温度的升高值δt。

如图71-3所示，ee?

表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的升高，这部分必须扣除；

而ff?

表示量热计向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部分必须加入。

经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。

图

71-3

雷诺校正图图71-4绝热良好时的雷诺校正图

有时热量计的绝热情况良好，热量散失少，而搅拌器的功率又比较大，这样往往不断引进少量热量，使得燃烧后的温度最高点不明显出现，这种情况下δt仍然可以按照同法进行校正（图71-4）。

必须注意，应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过2-3℃），否则会引起误差。

6.燃烧热测定实验成败的关键是什么？

怎样提高点火效率？

燃烧热测定实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；

压片不能压的太紧，点火丝与药品要接触良好，不要短路，可提高点火效率。

7.氧弹式量热计在中，哪些部件属于体系？

哪些属于环境？

实验过程中有无热损耗?

这些热损耗对实验结果有何影响?

氧弹热量计中氧弹、水桶、温度计、搅拌器、桶中的水属于体系，除了体系外的其他的部分都是环境。

只要体系和环境间有温差就会有热损耗，当环境温度高于体系温度时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；

当体系温度高于环境温度时，热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低，从而使燃烧前后温度的变化不能直接准确测量，即直接测量的温差不是测真实温差。

8.氧弹充气后，用万用表检查两电极，导电不良应如何处理？

把氧弹里面氧气放掉，打开氧弹盖，检查点火丝是否与电极接好，重新装点火丝。

9.在燃烧热的测定实验中，哪些因素容易造成误差？

提高本实验的准确度应该从哪些方面考虑？

答：

在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差：

（1）样品压片过程中混入污染物、称重后脱落、造成称重误差；

（2）如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差；

（3）搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成误差；

（4）热量计的绝热性能应该良好，如果存在有热漏，漏入的热量造成误差；

（5）数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算；

提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑：

（1）待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误差；

（2）严格控制样品的称量范围；

（3）压片机要专用，清洁干净；

（4）将压片制成的样品放在干净的称量纸上，小心除掉易脱落部分，然后在分析天平上精确称量；

（5）用用雷诺法校法得到真实温差。

10.燃烧热的定义是什么？

恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系是什么？

燃烧热的定义定义：

11.绝热较差时的燃烧热可在恒压或恒容条件下测定，在恒容条件下测的燃烧热为恒容燃烧热qv，在恒压条件下测的燃烧热为恒压燃烧热。

12.在燃烧热的测定实验中，所测温差值为什么要进行雷诺图的校正？

在燃烧热的测定实验中，只要体系和环境间有温差就会有热损耗，当环境温度高于体系温度时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；

当体系温度高于环境温度时，热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低，从而使燃烧前后温度的变化不能直接准确测量，即直接测量的温差不是测真实温差，因此必须经过雷诺温度校正图进行校正。

13.在燃烧热的测定实验中，如何用雷诺图解法校正温度改变值?

雷

图71-4绝热良好时的雷诺校正图

14.在燃烧热的测定实验中，直接测量的物理量是什么?

用氧弹式量热计所测得的燃烧热是qv还是qp?

氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律，样品完全燃烧所释放出的热量使氧弹本身及其周围的介质（实验用水）和热量计有关的附件温度升高，测量介质在燃烧前后体系温度的变化值δt，就可求算出该样品的恒容燃烧热，其关系式如下：

q点火丝绝热较差时的诺校正图为点火丝的燃烧热（j·

q为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热（用0.1mol/lnaoh滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于5.98j），5篇二：

物理化学实验讲义

综合实验

（二）

──物理化学实验指导书

安庆师院学院化学化工学院

２０１０年１月前言

一、物理化学实验的目的

化学是建立在实验基础上的科学。

物理化学实验是化学实验科学的重要分支。

它通过实验手段研究物质的物理、化学性质以及物理化学性质与化学反应的关系，从中形成规律性的认识。

物理化学实验是一门独立的必修课程，它综合了化学领域中各分支所需的基本研究工具和方法。

物理化学实验课的主要目的是使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能；

培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力；

掌握有关物理化学的原理，提高学生灵活运用物理化学原理的能力。

二、物理化学实验的内容

本实验课程由下列三个教学环节组成，

1.学习误差理论、数据处理和表达方法等。

2.完成16--18个实验（含2个结构化学实验）。

3.了解物理化学实验仪器的构造和使用方法。

三、物理化学实验的要求

物理化学实验对学生独立从事科学研究工作的能力具有重要作用。

学生应该在实验过程中提高自己实际工作的能力，要勤于动手、开动脑筋、钻研问题，做好每个实验。

16--18个实验的操作训练，是本课程的主要内容，通过它可以熟悉各种物理化学现象，初步掌握许多重要的物理化学测量和实验方法。

并对实验结果进行数据处理，分折和研究，得到正确的结论。

因此在进行每一个具体实验时，要求做到：

1、实验前的预习

学生应事先认真仔细阅读实验内容，了解实验的目的要求，并写预习提钢，包括实验测量所根据的扼要原理和实验技术，实验操作的计划，做好实验的注意点，数据记录的格式，以及预习中产生的疑难问题等。

教师应检查学生的预习情况并进行必要的提问，并解答疑难问题。

学生达到预习要求后才能进行实验。

2、实验操作

学生进实验室后应检查测量仪器和试剂是否符合实验要求，并做好实验的各种准备工作，记录实验的条件。

进行实验操作时，要求仔细观察实验现象，详细记录原始数据，严格控制实验条件。

整个实验过程要有严谨的科学态度，做到清洁整齐，有条有理，一丝不苟，还要积极思维，善于发现和解决实验中出现的各种问题。

3、实验报告完成

实验后学生必须将原始记录交教师签名，然后正确处理数据，写出实验报告。

实验报告应包括：

实验的目的要求，简明的原理，实验主要仪器、试剂药品，实验条件与主要操作步骤，实验记录，数据处理，结果分析讨论等。

其中结果分析讨论是实验报告的重要部分，主要指实验时的心得体会，做好实验的关键，实验结果的可靠程度，实验现象的分析和解释，并对该实验提出进一步的改进意见。

教师对每一个实验，应根据实验所用的仪器，试剂及具体操作条件，提出实验结果数据的要求范围，学生如达不到此要求，则必须重做。

实验报告，一般要求当天完成，即在离开实验室前完成。

教师尽量指导学生用计算机处理实验数据，例如用计算机计算、绘图、求直线的斜率与截距、用微分法求滴定终点、求温度差等。

学生要会使用word、excel、画笔、公式编辑器等常用软件。

以上的要求与内容是一般物理化学实验教材上都有的，但由于各个学校经费投入多少不同，投入时间先后不同，购买的仪器、设备厂家不同，质量要求不同，水平不同，特别是近些年电子科学技术、计算机技术飞快发展，先进的技术应用到实验仪器上，大大提高实验仪器水平、自动化程度，例如数字贝克曼温度计代替变量贝克曼温度计，数值压力计代替u形水银压力计，等等。

而通用的物理化学实验教材更新跟不上仪器更新速度，以至教材上没有一些新仪器的操作使用说明。

因此一些院校都自编物理化学实验指导书，我们也是这样。

为了方便实验操作，自编了物理化学简明讲义，每个实验控制在2页内，打印出来让学生自己复印。

存在缺点是过于简明，学生实验做后容易丢失，不好保管，到期末复习时找不到。

为此，我们决定重新编制物理化学实验讲义，比较详细介绍我们的仪器操作使用，并对每一个实验，给出一个参考值结果，是老师或已毕业同学做的实验结果。

另外为了帮助学生考研究生，收集整理了一些物理化学实验习题，并且给出了答案，这也是我们实验讲义的特点传承和发展高师物理化学研讨会的经验，指导学生和青年教师，也是本书的编写目的之一。

该物理化学实验讲义的电子版编制好，打印、印刷成册，使用修改后再出版发行。

张德生（aqwlhx@）

2010年于安庆师院学院

物理化学实验指导书目录

实验室安全用电及环境保护

误差分析与数据处理

物理化学实验测量技术

a.热力学实验一恒温槽装配与性能测试实验二燃烧热的测定

实验三冰点下降测分子量实验四中和热测量

实验五液体饱和蒸气压的测量实验六双液系相图实验七金属相图

b.电化学

实验八电极制备与电池电动势的测定实验九碳钢电极钝化曲线测量实验十弱酸电离常数测量

c.动力学

实验十一蔗糖水解速率常数测量

实验十二乙酸乙酯皂化反应速率常数测量实验十三丙酮碘化反应速率常数测量d、表面与胶体化学

实验十四最大泡压法测溶液的表面张力实验十五电渗法测量ξ电位

实验十六粘度法测量大分子化合物分子量

d、结构化学

实验十七偶极矩的测定实验十八磁化率测定

1.关于触电

人体的电阻因人有别，通常m?

级，突破皮肤，仅1k?

左右。

一般人对电的感觉如表i.1.12．用电注意：

（1）区别交流电还是直流电，单相电还是三相电，电源正、负极，电压、电流及功率大小。

（2）测量大小不清楚时，先从仪表最大量程开始。

（3）不论对接线，安装是否有充分把握，正式实验前先使线路接通一瞬间，根据仪表指针摆动方向加以判别，以保无误。

（4）养成不进行测量时断开记录仪走纸开关，人走关闭电源等妤习惯。

3．防毒

（1）注意苯、硝基苯、四氯化碳、乙醚蒸气导致嗅觉减弱并引起中毒。

（2）操作有毒气体（h2o，cl2，no2，浓hcl，hf等）应在通风橱中进行。

（3）注意苯、汞、有机溶剂能穿过皮肤进入体内。

（4）高汞盐、可溶性钡盐、重金属盐以及氰化物，三氧化二砷等剧毒物应当妥善保管。

（5）不得在实验室内喝水、抽烟、吃东西。

饮用食具不得带到实验室内，以防毒物沾染。

4．防爆

可燃性气体和空气的比例处于爆炸极限时，只要有一个适当的热源（如电火花）诱发将引起爆炸，应尽量防止苯、乙醇、乙醚、醋酸、乙酸乙酯等气体散失到室内空气中去。

5．防火

苯、乙醇等易燃，室内不能有明火及火的隐患注意这些废液的回收处理。

切不可倒入水道导致积聚引起火灾。

高压钢瓶，可燃气体分放，减压阀门不能混用，重视防火防爆。

万一失火，用砂子、灭火器隔绝氧的供应，应了解各款灭火常识。

6．防水

防水淋浸仪器，注意人离开或者停水，要检查水龙头是否关闭，实验完记得关水。

7．汞的安全使用

班级：

16110901姓名：

刘莉丹学号20092289

姓名：

彭磊学号20092307

一、实验目的

二、实验原理

预定义的多物理场应用模式，能够解决许多常见的物理问题。

同时，用户也可以自主选择需要的物理场并定义他们之间的相互关系。

当然，用户也可以输入自己的偏微分方程（pdes），并指定它与其它方程或物理之间的关系。

三、实验器材

四、实验步骤和现象

1、选择2d的空间维度，设置如下条件的耦合场：

（1）不可压缩（mmglf）

（2）传导介质dc（emdc）

（3）电动流（chekf）

2、画一个矩形