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物理化学实验讲座 一、物理化学实验目的、要求和注意事项 了解物理化学实验的基本方法和实验技术，学会通用仪器的操作，培养学生的动手能力。
2. 通过实验操作、现象观察和数据处理，锻练学生分析问题、解决问题的能力。 3. 加深对物理化学基本原理的理解，给学生提供理论联系实际和理论应用于实践的机会。 4. 培养学生勤奋学习，求真，求实，勤俭节约的优良品德和科学精神。
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二、要求 1.作好预习 预习内容如下： （1）认真仔细阅读实验教材相关内容。 （2）掌握实验的目的和原理。
（3）了解所用仪器的构造和使用方法。 （4）设计一个数据记录及计算结果的表格。 （5）进入实验室前由老师检查合格后方可进行实验 2.实验操作及注意事项 仪器的使用要严格按照“基础知识与技术”中规定的操作规程进行，对于实验操作步骤，通过预习应心中有数，严禁“抓中药”式的操作。实验过程中要仔细观察实验现象，严格控制实验条件发现异常现象应仔细查明原因，或请教指导教师帮助分析处理。
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3、实验数据的要求 实验结果必须经教师检查，数据不合格的应及时返工重做，直至获得满意结果，实验数据应随时记录在预习报告的表格中，记录数据要实事求是，详细准确，且注意整洁清楚，不得任意涂改。实验完毕后，经指导教师签字后，方可离开实验室。 对实验报告的基本要求： 一份好的实验报告应该是：实验目的明确、原理清楚、数据准 确、作图合理、结果正确、讨论深入和字迹清楚等。
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4、实验报告（预习报告和实验报告（共一份） A：实验目的。 B：简明原理。 C：实验装置简图(有时可用方块图表示)。 D：简单操作步骤。
E：数据处理（数据处理应有原始数据记录表和计算结果表示表(有时 二者可合二为一)，需要计算的数据必须列出算式，对于多组数据， 可列出其中一组数据的算式。） F：作图（要求用坐标纸，坐标表示的意义及单位等，作图时 应将找出的点描写光滑的曲线，最好用曲线板） G：结果讨论和回答思考题。
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三、实验室规则 (1)实验时应遵守操作规则，遵守一切安全措施，保证实验安全 进行。
(2)遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声谈笑， 不到处乱走，不许在实验室内嘻闹及恶作剧。 (3)使用水、电、煤气、药品试剂等都应本着节约原则。 (4)未经老师允许不得乱动精密仪器，使用时要爱护仪器，如发 现仪器损坏，立即报告指导教师并追查原因。 (5)随时注意室内整洁卫生，废物只能丢入废物缸内，不能随地 乱丢，更不能丢入水槽，以免堵塞。实验完毕将玻璃仪器洗 净，把实验桌打扫干净，公用仪器、试剂药品等都整理整齐。
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(6)实验时要集中注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，实
验数据要及时如实详细地记在预习报告本上，不得涂改和伪 造，如有记错可在原数据上划一杠，再在旁边记下正确值。 (7)实验结束后，由同学轮流值日，负责打扫整理实验室，检查 水、门窗是否关好，电闸是否拉掉，以保证实验室的安全。
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四、物化实验报告数据处理 物理化学实验数据的表示法主要有如下三种方法:列表法、作图法和数学方程式法。 1.列表法 将实验数据列成表格，排列整齐，使人一目了然。这是数据处理中最简单的方法，列表时应注意以下几点: (1)表格要有名称。 (2)每行(或列)的开头一栏都要列出物理量的名称和单位，并把 二者表示为相除的形式。因为物理量的符号本身是带有单位 的，除以它的单位，即等于表中的纯数字。 (3)数字要排列整齐，小数点要对齐，公共的乘方因子应写在开 头一栏与物理量符号相乘的形式，并为异号。
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(4)表格中表达的数据顺序为:由左到右，由自变量到因变量，可
以将原始数据和处理结果列在同一表中，但应以一组数据为例， 在表格下面列出算式，写出计算过程。 列表示例: 液休饱和蒸气压测定数据表 t/℃ /T/10-3 /K-1 h(mmHg) P实/Pa ln(p/Pa)
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2.作图法 作图法可更形象地表达出数据的特点，如极大值、极小值、拐点等，并可进一步用图解求积分、微分、外推、内插值。作图应注意如下几点:
(1)图要有图名。例如“lnP—1/T图”，“V—t图”等。 (2)要用市售的正规直角坐标纸。 (3)在直角坐标中，一般以横轴代表自变量，纵轴代表因变量， 坐标在轴旁须注明变量的名称和单位。 (4)适当选择坐标比例，以表达出全部有效数字为准，即最小的 毫米格内表示有效数字的最后一位。如果作直线，应正确选 择比例，使直线呈45°倾斜为好。
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图Ⅰ-2 lnP—1/T图 图Ⅰ-2 lnP—1/T图
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5)坐标原点不一定选在零，应使所作直线与曲线匀称地分布于图
面中。在两条坐标轴上每隔1cm或2cm均匀地标上所代表的数值， 而图中所描各点的具体坐标值不必标出。 (6)描点时，应用细铅笔将所描的点准确而清晰地标在其位置上， 可用○， △， □， ×等符号表示，同一图中表示不同 曲线时，要用不同的符号描点，以示区别。 (7)作曲线时，应尽量多地通过所描的点，但不要强行通过每一 个点。对于不能通过的点，应使其等量地分布于曲线两边，且 两边各点到曲线的距离之平方和要尽可能相等。描出的曲线应 平滑均匀。 作图示例如图I-2所示。
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(8)图解微分 图解微分的关键是作曲线的切线，而后求出切线的斜率值，即图解微分值。作曲线的切线可用如下两种方法: ①镜像法 取一平面镜，使其垂直于图面，并通过曲线上待作切线的点P(如图II-3)然后让镜子绕P点转动，注意观察镜中曲线的影像，当镜子转到某一位置，使得曲线与其影像刚好平滑地连为一条曲线时，过P点沿镜子作一直线即为P点的法线，过P点再作法线的垂线，就是曲线上P点的切线。若无镜子，可用玻璃棒代替，方法相同。 ②平行线段法 如图Ⅰ-4，在选择的曲线段上作两条平行线AB及CD，然后连接AB和CD的中点PQ并延长相交曲线于O点，过O点作AB、CD的平行线EF，则EF就是曲线上O点的切线。
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图Ⅰ-3 镜像法示意图 图I-4 平行线段法示意图
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3.数学方程式法 此法首先要找出变量之间的函数关系，然后将其线性化，进一步求出直线方程的系数斜率m和截距b，即可写出方程式。也可将变量之间的关系直接写成多项式，通过计算机曲线拟合求出方程系数。 求直线方程系数一般有三种方法: (1)图解法 将实验数据在直角坐标纸上作图，得一直线，此直线在y轴上的截距即为b值(横坐标原点为零时);直线与轴夹角的正切值即为斜率m。或在直线上选取两点(此两点应远离) 。则
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五、物理化学实验室安全知识 主要结合物理化学实验的特点介绍安全用电、使用化学药品的安全防护等知识。 1.安全用电常识
违章用电常常可能造成人身伤亡，火灾，损坏仪器设备等严重事故。物理化学实验室使用电器较多，特别要注意安全用电。下表列出了50Hz交流电通过人体的反应情况。 不同电流强度时的人体反应 电流强度/mA 1～ ～ ～ 以上 人体反应 麻木感 肌肉强 呼吸困难 心脏心室纤维 烈收缩， 甚至停止呼吸 性颤动，死亡 麻木感 肌肉强烈收缩 呼吸困难，甚至停止呼吸 心脏心室纤维性颤动，死亡
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为了保障人身安全，一定要遵守实验室安全规则。
(1)防止触电 1)不用潮湿的手接触电器。 2)电源裸露部分应有绝缘装置(例如电线接头处应裹上绝缘胶布) 3)所有电器的金属外壳都应保护接地。 4)实验时，应先连接好电路后才接通电源。实验结束时，先切断 电源再拆线路。 5)修理或安装电器时，应先切断电源。 6)不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。 7)如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。 。
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(2)防止引起火灾 1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。 2)电线的安全通电量应大于用电功率。 3)室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体，应避免产生电火花。 4)如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭 火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。 (3)防止短路 1)线路中各接点应牢固，电路元件两端接头不要互相结触，以防 短路。 2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中，例如实验室加热 用的灯泡接口不要浸在水中。
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(4)电器仪表的安全使用 1)在使用前，先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电;是三相电还是单相电以及电压的大小(380V、220V、110V或6V)。须弄清电器功率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极。 2)仪表量程应大于待测量。若待测量大小不明时，应从最大量程开始测量。 3)实验之前要检查线路连接是否正确。经教师检查同意后方可接通电源。 4)在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。
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1)实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。 2)操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风 橱内进行。
2.使用化学药品的安全防护 (1)防毒 1)实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施。 2)操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风 橱内进行。 3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。所以应 在通风良好的情况下使用。 4)有些药品(如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体，应避 免与皮肤接触。 5)氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐(如 镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心。 6)禁止在实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以 防毒物污染，离开实验室及饭前要冼净双手。
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