商品详情
书名：物理化学实验
定价：39.0
ISBN：9787030586681
作者：无
版次：1
出版时间：2018-09
内容提要：
本书为西安建筑科技大学“工科基础化学实验系列教材”之一，重在培养学生掌握实验基础技能，提高利用物理化学方法设计实验、综合解决相应科学问题的能力。全书共6章，第1章介绍了物理化学实验目的和要求、实验误差及数据处理，重点介绍了用两个软件处理实验数据的方法；第2章是基础实验，包括热力学、动力学、电化学及界面现象实验；第3章是设计实验，第4章是综合实验，第5章是常用物理化学仪器，第6章是常用物理化学实验技术。书后附录给出了常用数据。
目录：
目录
“工科基础化学实验系列教材”编写说明
前言
第1章 绪论 1
1.1 物理化学实验目的和要求 1
1.2 物理化学实验中的误差及实验数据的表达方法 3
1.3 实验数据的计算机处理 11
1.4 物理化学实验中的量和单位 18
第2章 基础实验 23
热力学部分 23
实验一 盐类溶解热的测定 23
实验二 燃烧热的测定 26
实验三 液体的饱和蒸气压和汽化焓的测定 31
实验四 凝固点降低法测定物质的摩尔质量 34
实验五 C+CO2=2CO平衡常数的测定 37
实验六 核磁共振法测定质子化反应的平衡常数 41
实验七 二元合金相图的绘制 44
实验八 三元液-液体系等温相图的绘制 46
实验九 密度法测定偏摩尔体积 50
动力学部分 54
实验十 丙酮碘化反应动力学 54
实验十一 反应速率常数及活化能的测定 58
实验十二 BZ化学振荡反应 61
实验十三 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 65
实验十四 分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数 69
实验十五 量气法测定过氧化氢分解反应的速率常数 73
实验十六 弛豫法测定铬酸根-重铬酸根离子反应的速率常数 76
实验十七 核磁共振法测定丙酮酸水合反应的速率常数 83
电化学部分 85
实验十八 分解电压和超电位的测定 85
实验十九 原电池电动势的测定 88
实验二十 蛋白质等电点的测定 92
实验二十一 电导法测定弱电解质的电离常数 96
实验二十二 电池电动势法测定氯化银的溶度积和溶液的pH 99
界面现象 104
实验二十三 乙酸在活性炭上的吸附 104
实验二十四 色谱法测定固体比表面积 107
实验二十五 滴重法测定溶液表面张力 111
实验二十六 电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度 114
实验二十七 接触角的测定 116
第3章 设计实验 121
实验二十八 硫酸铜水合反应热的测定 121
实验二十九 不同食用油热值的测定 121
实验三十 折射率法测定配合物的组成 122
实验三十一 栀子黄色素的提取和浸提动力学 122
实验三十二 维生素C注射液稳定性和有效期测定 123
实验三十三 不同浓度CuSO4溶液中铜的电极电位测定 124
实验三十四 电还原草酸制备乙醛酸的方法 125
第4章 综合实验 127
实验三十五 黏度法测定高聚物的摩尔质量 127
实验三十六 乙醇-环己烷气-液平衡相图的绘制 131
实验三十七 纳米材料的制备及表征 135
实验三十八 离子浮选法处理电镀废水中的重金属离子 137
实验三十九 热重-差热分析 139
第5章 常用物理化学仪器 143
5.1 贝克曼温度计 143
5.2 气压计 144
5.3 机械真空泵和油扩散泵 146
5.4 气体减压阀 149
5.5 电导率仪 151
5.6 温差测量仪 155
5.7 阿贝折光仪 157
5.8 电位差计 159
5.9 旋光仪 162
5.10 电子密度计 164
第6章 常用物理化学实验技术 167
6.1 温度控制技术 167
6.2 电化学测量技术 168
6.3 真空测量技术 169
6.4 表面张力测量技术 170
6.5 密度测量技术 173
6.6 X射线粉末衍射技术 176
参考文献 178
附录 179
附录1 国际单位制（SI） 179
附录2 常用单位换算 180
附录3 常用物理化学常数 181
附录4 不同温度下KCl的溶解热 181
附录5 不同温度下水与空气界面上的表面张力 182
附录6 不同温度下水的比热容 182
附录7 不同温度下水的黏度 183
附录8 低共熔混合物的组成和低共熔点 184
附录9 各温度下C+CO2==2CO的 及平衡时CO的体积分数 184
附录10 25℃时水溶液中一些电极的标准电极电位（还原） 184
附录11 不同温度下不同浓度KCl溶液的电导率 186
附录12 邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液的配制 187
附录13 不同温度下水和乙醇的密度 187
附录14 常用表面活性剂的临界胶束浓度（CMC） 188
附录15 一些有机化合物在水中的表面张力 189
附录16 不同温度下水的折射率和介电常数 189
附录17 不同温度下99.8%乙醇的折射率 189
附录18 不同温度下乙醇的饱和蒸气压 190
在线试读：
第1章 绪论
1.1 物理化学实验目的和要求
物理化学实验是化学实验的分支，是在大学化学实验、无机化学实验、大学物理实验及电工实验之后的又一门基础实验课程。物理化学实验研究物质的物理化学性质及这些物理化学性质与化学反应之间的关系，使学生从实验中形成对规律的认识，掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验技术，培养分析问题和解决问题的能力。
1.1.1 物理化学实验的主要目的
物理化学实验的主要目的是通过实验验证所学的基本理论，巩固和加深对物理化学原理的理解，理解物理化学中的一些科学方法，提高学生对物理化学理论知识的灵活运用能力；通过物理化学实验，学生能够掌握基本仪器的使用方法，掌握基本的实验技能，能够根据理论课中所学的原理设计实验，综合解决实际问题；培养学生观察实验现象、正确记录和处理实验数据、分析实验结果的能力，以及严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的作风。
1.1.2 物理化学实验的要求
1.安全要求
物理化学实验的安全知识掌握与否，是关系到实验者的生命安全和国家财产安全的重要因素，也是培养学生良好的科学实验素质，保证实验顺利进行的基本条件。化学实验中大多数化学试剂都有不同程度的毒性，原则上应防止任何化学试剂以任何方式进入人体。美国职业安全与健康事务管理局（OSHA）颁布了具有致癌变性能的化学物质，实验时应尽量少与这些物质接触，需要使用时应戴好防护手套，并尽可能地在通风橱中操作，不能将剧毒试剂撒落在实验台面上，也严防入口或接触伤口。在这些物质中要特别注意的是苯、四氯化碳、氯仿、1，4-二烷等常见溶剂，所以实验时通常用甲苯代替苯，用二氯甲烷代替四氯化碳和氯仿，用四氢呋喃代替1，4-二烷。
许多气体和空气的混合物有爆炸界限，当混合物的组分介于爆炸高限与爆炸低限之间时，只要有适当的灼热源（如一个火花、一根高热金属丝）诱发，全部气体混合物便会瞬间爆炸。因此，实验时应尽量避免能与空气形成爆鸣混合气的气体扩散到室内空气中，同时在实验室工作时应保持室内通风良好，防止某些气体在室内积聚形成爆鸣混合气。实验需要使用与空气混合有可能形成爆鸣气的气体时，室内应严禁使用明火和可能产生电火花的电器等，禁穿鞋底有铁钉的鞋。
另外，实验者进入化学实验室前，应了解实验室的建筑布局，熟悉仪器设备和各项急救设备的使用方法，实验室内的电器总开关、灭火器具和急救药品存放位置，紧急洗眼器、紧急淋浴器的位置及使用方法，以及逃生门、逃生楼梯的位置。在进行实验操作时应穿实验服，有特殊要求的应穿特制工作服，戴防护面具，佩戴防护眼镜，从而确保实验者的生命安全，为实验的顺利进行提供保障。
2.实验预习
要做好实验，必须在实验前做好充分的准备，仔细阅读实验内容，查阅相关文献，明确实验目的，掌握实验依据的基本原理，了解所用仪器、仪表的构造和操作规程，明确实验需要进行的测量和需要记录的数据。值得注意的是，物理化学实验中直接测定的物理量往往并不是实验*终需要的量，往往利用物理手段测定系统的物理性质，以分析、计算实验*终需要求解的内容。
特别提醒：预习时要仔细阅读实验中涉及的实验仪器部分。由于物理化学实验通常采用循环安排，实验内容往往超前于理论课程讲授内容，所以预习非常重要。
3.实验过程
进入实验室后，要严格遵守实验室安全守则，以保证实验顺利进行。不了解仪器使用方法时，不得私自使用及擅自拆卸仪器。仪器装置安装好后，必须经指导教师检查无误后，方能进行实验。发现仪器损坏时应立即报告，检查原因，并登记损坏情况。严格按实验操作规程进行实验，不得随意改动，若确有改动的必要，事先应取得指导教师的同意。
实际操作时，要仔细观察实验现象，严格控制实验条件，客观详细地记录实验数据，及时发现并妥善处理实验中遇到的各种问题。实验过程中应爱护仪器，节约药品。
4.实验记录
实验数据的记录要求完全、准确、整齐清楚、实事求是。实验数据尽量采用表格形式记录在预习报告上，不能随意涂改。如果确实发现某个数据有问题而需要舍弃时，用笔轻轻标注。不要忘记记录某些实验条件，如室温、大气压等。在记录实验数据时，应实事求是，严禁涂改。充分利用实验时间观察现象，分析和思考问题，提高学习效率。
实验结束后，将实验数据交指导教师检查签字后，方能拆实验装置，若不合格，须重做或补做。实验完毕后，仔细清洗和整理实验仪器，做好实验室清洁工作。
5.实验报告
实验结束后，学生应针对所做实验写出一份完整的实验报告。实验报告的质量反映了对实验的理解程度、实验操作的水平和数据分析的能力。实验报告应包括：实验目的、简明原理、主要实验仪器及药品、主要操作步骤、实验数据记录及处理、结果讨论和问题解答等项目。其中，数据处理和结果讨论是实验报告的重要部分，要求科学处理实验数据，合理讨论实验结果，分析实验结果的可靠程度，解释实验现象，解答实验思考题，并对实验提出进一步的改进意见。实验报告应独立撰写，每人写一份。
实验数据处理*常用的方法是绘制曲线，它能够清晰地呈现物理量的变化趋势。在物理化学实验中往往用坐标纸或计算机软件（Excel或Origin）绘图。计算机软件绘图不仅数据准确，而且可以准确地处理复杂繁多的计算。
1.2 物理化学实验中的误差及实验数据的表达方法
误差理论和科学实验及精密测量等的关系非常密切，实验数据如何处理、产品质量是否合格、仪器性能的考核等都需要根据误差理论做出科学、正确的判断。随着科学技术的迅猛发展，误差理论越来越受到科技工作者的重视。在物理化学实验课中，要求学生根据误差理论科学地分析和处理实验数据，准确地表达实验结果，这是衡量学生是否掌握实验技能的一项重要指标。
1.2.1 误差的分类及消除方法
物理量的测量可分为直接测量和间接测量两种。测量结果可以直接用实验数据表示的称为直接测量，如用直尺测量长度、用秒表测量时间、用天平称量物质质量、用温度计测量温度等均属于直接测量。测量结果要由若干个直接测量的数据，运用某公式计算而得的测量称为间接测量，如用凝固点降低法测定物质的摩尔质量、用电导法测量乙酸乙酯皂化反应的速率常数等。物理化学实验的测量大部分是间接测量。
在实际测量中，受测量仪器不准、测量方法不完善及其他各种因素的影响，测量值与真值之间存在一个差值，称为测量误差。本书偏重于误差理论在物理化学实验中的应用，因此关于误差理论中的一些基本名词，只对本书中引用的加以解释。根据误差的性质，可把测量误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三类。
1.系统误差
在相同条件下多次测量同一物理量时，测量误差的绝对值（大小）和符号保持恒定，或条件改变时，按某一确定的规律而变化的测量误差称为系统误差。误差按确定的规律变化，也就是说，原则上误差是某一个因素或几个因素的函数。这种函数一般可用数学式或曲线来表达。
系统误差是由某些经常性的原因造成的，其主要来源如下：
（1）仪器误差：仪器刻度不准或零点发生变动，或使用未校正的砝码或刻度仪表（如温度计、滴定管等）所造成的。
（2）试剂误差：样品的纯度不符合要求等。
（3）方法误差：由于对理论理解不够，或知识不足，实验方法本身带有的误差。或者对正确的方法做了不合理的简化而引起的误差。
（4）计算误差：计算误差并不是由计算错误造成的，而是由所使用的计算公式的限制性引起的。例如，测定气体反应平衡常数时，是采用理想气体的标准平衡常数表达式进行计算的，而反应气体并非理想气体，从而使测定结果产生误差。
（5）个人习惯误差：例如，用滴重法测量液体的表面张力时，恒温槽的温度偏高或偏低都会产生显著的系统误差；在滴定时读数的恒偏高或恒偏低；在光学测量中用视觉确定终点和电学测量中用听觉确定终点时，由操作者本身造成的系统误差。
为了获得正确的实验结果，要尽力校正或消除系统误差。系统误差可根据来源不同分别进行校正或消除。例如，用标准样品校正实验者本身引入的系统误差；用标准样品或标准仪器校正测量仪器引入的系统误差；纯化样品、校正样品引入的系统误差；实验条件、实验方法、计算公式等引入的系统误差则比较难发现，需仔细检查是哪些方面不符合要求，才能采取相应的措施使其消除。此外，还可以采用不同的仪器、不同的测量方法，由不同的实验者进行测量和对比，以检出和消除这些系统误差。
2.偶然误差
实验时即使采用了完善的仪器，选择了恰当的方法，经过了认真细心的观察，仍会存在一定的误差。在相同条件下多次重复测量同一物理量，每次测量结果都有些不同（在末位数字或末两位数字上不同），它们围绕着某一数字上下无规则变动，其误差符号时正时负，其误差绝对值时大时小。这种测量误差称为偶然误差。
造成偶然误差的主要原因如下：
（1）实验者对仪器*小分度值以外数据的估读，很难每次都相同。
（2）测量仪器的某些活动部件所指示的测量结果，在重复测量时很难每次完全相同，这种现象在使用陈旧、质量较差的电子仪器时*为明显。暂时无法控制的某些实验条件的变化也会引起测量结果的不规则变化。例如，许多物质的物理化学性质都与温度有关，实验测量过程中必须控制温度，但温度恒定总是有一定限度的，在这个限度内温度仍在不规则变动，从而导致测量结果的不规则变化。
3.过失误差
由实验者的粗心、不正确操作或测量条件的突变引起的误差称为过失误差。例如，使用了有问题的仪器，实验者选错、记错或算错数据等都会引起过失误差。显然，过失误差在实验工作中是不允许发生的。
1.2.2 误差计算及应用
1.真值、平均值、标准值
根据误差理论，在消除了系统误差和过失误差的情况下，根据偶然误差分布的对称性，进行无限次测量所得的算术平均值为真值，即（1.2.1）然而大多数情况下，只能做有限次数的测量，所以将有限次数测量的算术平均值作为可靠值，即（1.2.2）标准值是指用更可靠的方法测出的值，或被大家公认的值。在难以获得真值的情况下，可以近似地用标准值代替真值进行误差计算。
2.误差与相对误差
在测量物理量时，偶然误差总是存在的，测量值与真值之间有一定的偏差，这种偏差称为绝对误差，也可称为误差，即（1.2.3）由于大多数情况下只能做有限次数的测量，难以得到真值，只能用算术平均值，所以将各次测量值与算术平均值的差作为各次测量的误差，即（1.2.4）各次测量的误差可正可负，对于整个测量来说引入平均误差（1.2.5）还可以用标准误差和或然误差来表示误差。标准误差为（1.2.6）标准误差对一组测量中较大或较小的误差感觉比较灵敏，且意义明确，它表示方法的精确度较好，应用较为广泛。测量结果可以表示为。或然误差为（1.2.7）的意义是，在一组测量中若不计正、负号，误差大于的测量值与误差小于的测量值各占测量次数的一半，即误差落在与之间的测量次数占总测量次数的一半。相对误差是指绝对误差与真值之比，即（1.2.8）相对平均误差为（1.2.9）。
绝对误差的单位与测量值相同，绝对误差的大小与测量值的大小无关。为了合理说明测量的准确度，常用相对误差。相对误差的量纲为一，其大小与绝对误差及测量值的大小有关。相对误差可比较各种测量精度、评价测量结果的好坏，也可以体现实验中所用仪器的误差。
3.准确度与精密度
准确度表示测量值与真值的符合程度，即测量的正确性或可靠性。误差越小，准确度越高。
准确度定义如下：（1.2.10）在大多数物理化学实验中，是要求测出的结果，真值难以获得。因此，用（标准值）代替近似地计算准确度：（1.2.11）精密度表示单次测量值与平均值的偏差程度。偶然误差越小，精密度越高。精密度一般常用三种方法表示：平均误差、标准误差、或然误差。这三种方法都可以表示测量的精密度，但在数值上略有不同，它们之间的关系是（1.2.12）在物理化学实验中，通常用平均误差或标准误差表示测量的精密度。由于不能肯定比是偏高还是偏低，所以测量结果常用来表示，越小，表示测量的精密度越好。有时也用相对精密度来表示测量的精密度。（1.2.13）
可以用准确度来衡量某一测量的系统误差的大小，系统误差小的实验测量称为准确度高的测量；同样，可用精密度来形容某一测量的偶然误差的大小，偶然误差小的实验测量称为精密度高的测量。测量结果的精密度高，其准确度不一定很好；但结果的准确度好，必然精密度也很高。因此，考察一个实验方法的好坏，更重要的是看准确度。
4.怎样使测量结果达到足够的精密度
综上可知，为了使测量结果达到足够的精密度，首先，按实验要求，确定所用仪器的规格，仪器的精密度不能劣于实验结果要求的精密度，但也没必要过于优于实验结果的精密度。其次，校正由实验仪器、药品引进的系统误差。*后，对某个物理量进行测量时，在相同的实验条件下要进行多次连续重复测量，直至测量结果围绕某一数值上下不规则变动时，取这些测量数值的算术平均值以减小测量过程中的偶然误差；当测量结果达不到要求的精密度，且确认测量误差为系统误差时，应反复实验，找出原因，甚至可以否定原来的标准值。
1.2.3 有效数字的运算
一个物理量的数值不但反映量的大小，而且反映数据的可靠程度及实验方法和所用仪器的精确程度。例如，是用普通温度计测量的，
定价：39.0
ISBN：9787030586681
作者：无
版次：1
出版时间：2018-09
内容提要：
本书为西安建筑科技大学“工科基础化学实验系列教材”之一，重在培养学生掌握实验基础技能，提高利用物理化学方法设计实验、综合解决相应科学问题的能力。全书共6章，第1章介绍了物理化学实验目的和要求、实验误差及数据处理，重点介绍了用两个软件处理实验数据的方法；第2章是基础实验，包括热力学、动力学、电化学及界面现象实验；第3章是设计实验，第4章是综合实验，第5章是常用物理化学仪器，第6章是常用物理化学实验技术。书后附录给出了常用数据。
目录：
目录
“工科基础化学实验系列教材”编写说明
前言
第1章 绪论 1
1.1 物理化学实验目的和要求 1
1.2 物理化学实验中的误差及实验数据的表达方法 3
1.3 实验数据的计算机处理 11
1.4 物理化学实验中的量和单位 18
第2章 基础实验 23
热力学部分 23
实验一 盐类溶解热的测定 23
实验二 燃烧热的测定 26
实验三 液体的饱和蒸气压和汽化焓的测定 31
实验四 凝固点降低法测定物质的摩尔质量 34
实验五 C+CO2=2CO平衡常数的测定 37
实验六 核磁共振法测定质子化反应的平衡常数 41
实验七 二元合金相图的绘制 44
实验八 三元液-液体系等温相图的绘制 46
实验九 密度法测定偏摩尔体积 50
动力学部分 54
实验十 丙酮碘化反应动力学 54
实验十一 反应速率常数及活化能的测定 58
实验十二 BZ化学振荡反应 61
实验十三 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 65
实验十四 分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数 69
实验十五 量气法测定过氧化氢分解反应的速率常数 73
实验十六 弛豫法测定铬酸根-重铬酸根离子反应的速率常数 76
实验十七 核磁共振法测定丙酮酸水合反应的速率常数 83
电化学部分 85
实验十八 分解电压和超电位的测定 85
实验十九 原电池电动势的测定 88
实验二十 蛋白质等电点的测定 92
实验二十一 电导法测定弱电解质的电离常数 96
实验二十二 电池电动势法测定氯化银的溶度积和溶液的pH 99
界面现象 104
实验二十三 乙酸在活性炭上的吸附 104
实验二十四 色谱法测定固体比表面积 107
实验二十五 滴重法测定溶液表面张力 111
实验二十六 电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度 114
实验二十七 接触角的测定 116
第3章 设计实验 121
实验二十八 硫酸铜水合反应热的测定 121
实验二十九 不同食用油热值的测定 121
实验三十 折射率法测定配合物的组成 122
实验三十一 栀子黄色素的提取和浸提动力学 122
实验三十二 维生素C注射液稳定性和有效期测定 123
实验三十三 不同浓度CuSO4溶液中铜的电极电位测定 124
实验三十四 电还原草酸制备乙醛酸的方法 125
第4章 综合实验 127
实验三十五 黏度法测定高聚物的摩尔质量 127
实验三十六 乙醇-环己烷气-液平衡相图的绘制 131
实验三十七 纳米材料的制备及表征 135
实验三十八 离子浮选法处理电镀废水中的重金属离子 137
实验三十九 热重-差热分析 139
第5章 常用物理化学仪器 143
5.1 贝克曼温度计 143
5.2 气压计 144
5.3 机械真空泵和油扩散泵 146
5.4 气体减压阀 149
5.5 电导率仪 151
5.6 温差测量仪 155
5.7 阿贝折光仪 157
5.8 电位差计 159
5.9 旋光仪 162
5.10 电子密度计 164
第6章 常用物理化学实验技术 167
6.1 温度控制技术 167
6.2 电化学测量技术 168
6.3 真空测量技术 169
6.4 表面张力测量技术 170
6.5 密度测量技术 173
6.6 X射线粉末衍射技术 176
参考文献 178
附录 179
附录1 国际单位制（SI） 179
附录2 常用单位换算 180
附录3 常用物理化学常数 181
附录4 不同温度下KCl的溶解热 181
附录5 不同温度下水与空气界面上的表面张力 182
附录6 不同温度下水的比热容 182
附录7 不同温度下水的黏度 183
附录8 低共熔混合物的组成和低共熔点 184
附录9 各温度下C+CO2==2CO的 及平衡时CO的体积分数 184
附录10 25℃时水溶液中一些电极的标准电极电位（还原） 184
附录11 不同温度下不同浓度KCl溶液的电导率 186
附录12 邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液的配制 187
附录13 不同温度下水和乙醇的密度 187
附录14 常用表面活性剂的临界胶束浓度（CMC） 188
附录15 一些有机化合物在水中的表面张力 189
附录16 不同温度下水的折射率和介电常数 189
附录17 不同温度下99.8%乙醇的折射率 189
附录18 不同温度下乙醇的饱和蒸气压 190
在线试读：
第1章 绪论
1.1 物理化学实验目的和要求
物理化学实验是化学实验的分支，是在大学化学实验、无机化学实验、大学物理实验及电工实验之后的又一门基础实验课程。物理化学实验研究物质的物理化学性质及这些物理化学性质与化学反应之间的关系，使学生从实验中形成对规律的认识，掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验技术，培养分析问题和解决问题的能力。
1.1.1 物理化学实验的主要目的
物理化学实验的主要目的是通过实验验证所学的基本理论，巩固和加深对物理化学原理的理解，理解物理化学中的一些科学方法，提高学生对物理化学理论知识的灵活运用能力；通过物理化学实验，学生能够掌握基本仪器的使用方法，掌握基本的实验技能，能够根据理论课中所学的原理设计实验，综合解决实际问题；培养学生观察实验现象、正确记录和处理实验数据、分析实验结果的能力，以及严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的作风。
1.1.2 物理化学实验的要求
1.安全要求
物理化学实验的安全知识掌握与否，是关系到实验者的生命安全和国家财产安全的重要因素，也是培养学生良好的科学实验素质，保证实验顺利进行的基本条件。化学实验中大多数化学试剂都有不同程度的毒性，原则上应防止任何化学试剂以任何方式进入人体。美国职业安全与健康事务管理局（OSHA）颁布了具有致癌变性能的化学物质，实验时应尽量少与这些物质接触，需要使用时应戴好防护手套，并尽可能地在通风橱中操作，不能将剧毒试剂撒落在实验台面上，也严防入口或接触伤口。在这些物质中要特别注意的是苯、四氯化碳、氯仿、1，4-二烷等常见溶剂，所以实验时通常用甲苯代替苯，用二氯甲烷代替四氯化碳和氯仿，用四氢呋喃代替1，4-二烷。
许多气体和空气的混合物有爆炸界限，当混合物的组分介于爆炸高限与爆炸低限之间时，只要有适当的灼热源（如一个火花、一根高热金属丝）诱发，全部气体混合物便会瞬间爆炸。因此，实验时应尽量避免能与空气形成爆鸣混合气的气体扩散到室内空气中，同时在实验室工作时应保持室内通风良好，防止某些气体在室内积聚形成爆鸣混合气。实验需要使用与空气混合有可能形成爆鸣气的气体时，室内应严禁使用明火和可能产生电火花的电器等，禁穿鞋底有铁钉的鞋。
另外，实验者进入化学实验室前，应了解实验室的建筑布局，熟悉仪器设备和各项急救设备的使用方法，实验室内的电器总开关、灭火器具和急救药品存放位置，紧急洗眼器、紧急淋浴器的位置及使用方法，以及逃生门、逃生楼梯的位置。在进行实验操作时应穿实验服，有特殊要求的应穿特制工作服，戴防护面具，佩戴防护眼镜，从而确保实验者的生命安全，为实验的顺利进行提供保障。
2.实验预习
要做好实验，必须在实验前做好充分的准备，仔细阅读实验内容，查阅相关文献，明确实验目的，掌握实验依据的基本原理，了解所用仪器、仪表的构造和操作规程，明确实验需要进行的测量和需要记录的数据。值得注意的是，物理化学实验中直接测定的物理量往往并不是实验*终需要的量，往往利用物理手段测定系统的物理性质，以分析、计算实验*终需要求解的内容。
特别提醒：预习时要仔细阅读实验中涉及的实验仪器部分。由于物理化学实验通常采用循环安排，实验内容往往超前于理论课程讲授内容，所以预习非常重要。
3.实验过程
进入实验室后，要严格遵守实验室安全守则，以保证实验顺利进行。不了解仪器使用方法时，不得私自使用及擅自拆卸仪器。仪器装置安装好后，必须经指导教师检查无误后，方能进行实验。发现仪器损坏时应立即报告，检查原因，并登记损坏情况。严格按实验操作规程进行实验，不得随意改动，若确有改动的必要，事先应取得指导教师的同意。
实际操作时，要仔细观察实验现象，严格控制实验条件，客观详细地记录实验数据，及时发现并妥善处理实验中遇到的各种问题。实验过程中应爱护仪器，节约药品。
4.实验记录
实验数据的记录要求完全、准确、整齐清楚、实事求是。实验数据尽量采用表格形式记录在预习报告上，不能随意涂改。如果确实发现某个数据有问题而需要舍弃时，用笔轻轻标注。不要忘记记录某些实验条件，如室温、大气压等。在记录实验数据时，应实事求是，严禁涂改。充分利用实验时间观察现象，分析和思考问题，提高学习效率。
实验结束后，将实验数据交指导教师检查签字后，方能拆实验装置，若不合格，须重做或补做。实验完毕后，仔细清洗和整理实验仪器，做好实验室清洁工作。
5.实验报告
实验结束后，学生应针对所做实验写出一份完整的实验报告。实验报告的质量反映了对实验的理解程度、实验操作的水平和数据分析的能力。实验报告应包括：实验目的、简明原理、主要实验仪器及药品、主要操作步骤、实验数据记录及处理、结果讨论和问题解答等项目。其中，数据处理和结果讨论是实验报告的重要部分，要求科学处理实验数据，合理讨论实验结果，分析实验结果的可靠程度，解释实验现象，解答实验思考题，并对实验提出进一步的改进意见。实验报告应独立撰写，每人写一份。
实验数据处理*常用的方法是绘制曲线，它能够清晰地呈现物理量的变化趋势。在物理化学实验中往往用坐标纸或计算机软件（Excel或Origin）绘图。计算机软件绘图不仅数据准确，而且可以准确地处理复杂繁多的计算。
1.2 物理化学实验中的误差及实验数据的表达方法
误差理论和科学实验及精密测量等的关系非常密切，实验数据如何处理、产品质量是否合格、仪器性能的考核等都需要根据误差理论做出科学、正确的判断。随着科学技术的迅猛发展，误差理论越来越受到科技工作者的重视。在物理化学实验课中，要求学生根据误差理论科学地分析和处理实验数据，准确地表达实验结果，这是衡量学生是否掌握实验技能的一项重要指标。
1.2.1 误差的分类及消除方法
物理量的测量可分为直接测量和间接测量两种。测量结果可以直接用实验数据表示的称为直接测量，如用直尺测量长度、用秒表测量时间、用天平称量物质质量、用温度计测量温度等均属于直接测量。测量结果要由若干个直接测量的数据，运用某公式计算而得的测量称为间接测量，如用凝固点降低法测定物质的摩尔质量、用电导法测量乙酸乙酯皂化反应的速率常数等。物理化学实验的测量大部分是间接测量。
在实际测量中，受测量仪器不准、测量方法不完善及其他各种因素的影响，测量值与真值之间存在一个差值，称为测量误差。本书偏重于误差理论在物理化学实验中的应用，因此关于误差理论中的一些基本名词，只对本书中引用的加以解释。根据误差的性质，可把测量误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三类。
1.系统误差
在相同条件下多次测量同一物理量时，测量误差的绝对值（大小）和符号保持恒定，或条件改变时，按某一确定的规律而变化的测量误差称为系统误差。误差按确定的规律变化，也就是说，原则上误差是某一个因素或几个因素的函数。这种函数一般可用数学式或曲线来表达。
系统误差是由某些经常性的原因造成的，其主要来源如下：
（1）仪器误差：仪器刻度不准或零点发生变动，或使用未校正的砝码或刻度仪表（如温度计、滴定管等）所造成的。
（2）试剂误差：样品的纯度不符合要求等。
（3）方法误差：由于对理论理解不够，或知识不足，实验方法本身带有的误差。或者对正确的方法做了不合理的简化而引起的误差。
（4）计算误差：计算误差并不是由计算错误造成的，而是由所使用的计算公式的限制性引起的。例如，测定气体反应平衡常数时，是采用理想气体的标准平衡常数表达式进行计算的，而反应气体并非理想气体，从而使测定结果产生误差。
（5）个人习惯误差：例如，用滴重法测量液体的表面张力时，恒温槽的温度偏高或偏低都会产生显著的系统误差；在滴定时读数的恒偏高或恒偏低；在光学测量中用视觉确定终点和电学测量中用听觉确定终点时，由操作者本身造成的系统误差。
为了获得正确的实验结果，要尽力校正或消除系统误差。系统误差可根据来源不同分别进行校正或消除。例如，用标准样品校正实验者本身引入的系统误差；用标准样品或标准仪器校正测量仪器引入的系统误差；纯化样品、校正样品引入的系统误差；实验条件、实验方法、计算公式等引入的系统误差则比较难发现，需仔细检查是哪些方面不符合要求，才能采取相应的措施使其消除。此外，还可以采用不同的仪器、不同的测量方法，由不同的实验者进行测量和对比，以检出和消除这些系统误差。
2.偶然误差
实验时即使采用了完善的仪器，选择了恰当的方法，经过了认真细心的观察，仍会存在一定的误差。在相同条件下多次重复测量同一物理量，每次测量结果都有些不同（在末位数字或末两位数字上不同），它们围绕着某一数字上下无规则变动，其误差符号时正时负，其误差绝对值时大时小。这种测量误差称为偶然误差。
造成偶然误差的主要原因如下：
（1）实验者对仪器*小分度值以外数据的估读，很难每次都相同。
（2）测量仪器的某些活动部件所指示的测量结果，在重复测量时很难每次完全相同，这种现象在使用陈旧、质量较差的电子仪器时*为明显。暂时无法控制的某些实验条件的变化也会引起测量结果的不规则变化。例如，许多物质的物理化学性质都与温度有关，实验测量过程中必须控制温度，但温度恒定总是有一定限度的，在这个限度内温度仍在不规则变动，从而导致测量结果的不规则变化。
3.过失误差
由实验者的粗心、不正确操作或测量条件的突变引起的误差称为过失误差。例如，使用了有问题的仪器，实验者选错、记错或算错数据等都会引起过失误差。显然，过失误差在实验工作中是不允许发生的。
1.2.2 误差计算及应用
1.真值、平均值、标准值
根据误差理论，在消除了系统误差和过失误差的情况下，根据偶然误差分布的对称性，进行无限次测量所得的算术平均值为真值，即（1.2.1）然而大多数情况下，只能做有限次数的测量，所以将有限次数测量的算术平均值作为可靠值，即（1.2.2）标准值是指用更可靠的方法测出的值，或被大家公认的值。在难以获得真值的情况下，可以近似地用标准值代替真值进行误差计算。
2.误差与相对误差
在测量物理量时，偶然误差总是存在的，测量值与真值之间有一定的偏差，这种偏差称为绝对误差，也可称为误差，即（1.2.3）由于大多数情况下只能做有限次数的测量，难以得到真值，只能用算术平均值，所以将各次测量值与算术平均值的差作为各次测量的误差，即（1.2.4）各次测量的误差可正可负，对于整个测量来说引入平均误差（1.2.5）还可以用标准误差和或然误差来表示误差。标准误差为（1.2.6）标准误差对一组测量中较大或较小的误差感觉比较灵敏，且意义明确，它表示方法的精确度较好，应用较为广泛。测量结果可以表示为。或然误差为（1.2.7）的意义是，在一组测量中若不计正、负号，误差大于的测量值与误差小于的测量值各占测量次数的一半，即误差落在与之间的测量次数占总测量次数的一半。相对误差是指绝对误差与真值之比，即（1.2.8）相对平均误差为（1.2.9）。
绝对误差的单位与测量值相同，绝对误差的大小与测量值的大小无关。为了合理说明测量的准确度，常用相对误差。相对误差的量纲为一，其大小与绝对误差及测量值的大小有关。相对误差可比较各种测量精度、评价测量结果的好坏，也可以体现实验中所用仪器的误差。
3.准确度与精密度
准确度表示测量值与真值的符合程度，即测量的正确性或可靠性。误差越小，准确度越高。
准确度定义如下：（1.2.10）在大多数物理化学实验中，是要求测出的结果，真值难以获得。因此，用（标准值）代替近似地计算准确度：（1.2.11）精密度表示单次测量值与平均值的偏差程度。偶然误差越小，精密度越高。精密度一般常用三种方法表示：平均误差、标准误差、或然误差。这三种方法都可以表示测量的精密度，但在数值上略有不同，它们之间的关系是（1.2.12）在物理化学实验中，通常用平均误差或标准误差表示测量的精密度。由于不能肯定比是偏高还是偏低，所以测量结果常用来表示，越小，表示测量的精密度越好。有时也用相对精密度来表示测量的精密度。（1.2.13）
可以用准确度来衡量某一测量的系统误差的大小，系统误差小的实验测量称为准确度高的测量；同样，可用精密度来形容某一测量的偶然误差的大小，偶然误差小的实验测量称为精密度高的测量。测量结果的精密度高，其准确度不一定很好；但结果的准确度好，必然精密度也很高。因此，考察一个实验方法的好坏，更重要的是看准确度。
4.怎样使测量结果达到足够的精密度
综上可知，为了使测量结果达到足够的精密度，首先，按实验要求，确定所用仪器的规格，仪器的精密度不能劣于实验结果要求的精密度，但也没必要过于优于实验结果的精密度。其次，校正由实验仪器、药品引进的系统误差。*后，对某个物理量进行测量时，在相同的实验条件下要进行多次连续重复测量，直至测量结果围绕某一数值上下不规则变动时，取这些测量数值的算术平均值以减小测量过程中的偶然误差；当测量结果达不到要求的精密度，且确认测量误差为系统误差时，应反复实验，找出原因，甚至可以否定原来的标准值。
1.2.3 有效数字的运算
一个物理量的数值不但反映量的大小，而且反映数据的可靠程度及实验方法和所用仪器的精确程度。例如，是用普通温度计测量的，