基礎化學實驗(Ⅲ)：物理化學實驗（簡體書）

《基礎化學實驗(Ⅲ)――物理化學實驗》(第三版)為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。全書共五個部分，緒論主要介紹了物理化學實驗的基本知識及數據處理等內容；基礎知識與技術篇共包括六章，詳細介紹了物理化學實驗常用儀器的原理和使用方法，可作為學生和其他化學工作者涉足這些技術領域的入門；基礎實驗部分共36個實驗，涉及熱力學、動力學、電化學、膠體和表面化學及結構化學等內容。為提高操作性，對同一實驗原理盡可能給出不同的實驗方法，方便高校直接選做；設計型實驗共有20個，用英文編寫，以培養學生的獨立工作能力和科技英語水平；最後的附錄部分，內容豐富且注明資料來源，便於學生查閱。 《基礎化學實驗(Ⅲ)――物理化學實驗》(第三版)內容豐富，敘述簡練，可供綜合性大學、師範院校及工科院校的化學類、化工類、材料類、環境類、生物類、食品類等相關專業學生和教師使用。

宋淑娥，山東大學化學化工學院，多年來一直從事物理化學實驗的教學工作，熟悉國內物理化學實驗教學的發展與形勢，經驗豐富，發表教學論文多篇，物理化學實驗第一版、第二版主要編寫人員之一。

緒論1
一、物理化學實驗目的、要求和注意事項1
二、物理化學實驗室安全知識3
三、物理化學實驗中的誤差及數據的表達5
參考文獻14

第一篇基礎知識與技術
第一章溫度的測量與控制15
第一節溫標15
第二節溫度計16
一、水銀溫度計16
二、溫差溫度計17
三、熱電阻溫度計18
四、熱電偶溫度計20
五、集成溫度計23
第三節溫度控制23
一、電接點溫度計溫度控制24
二、自動控溫簡介25
參考文獻28

第二章壓力及流量的測量29
第一節壓力的測量及儀器29
一、測壓儀錶29
二、真空技術33
三、氣體鋼瓶及其使用34
第二節流量的測量及儀器36
一、轉子流量計36
二、毛細管流量計37
三、皂膜流量計37
四、濕式流量計38
參考文獻38

第三章熱分析測量技術及儀器39
第一節差熱分析法39
一、DTA的基本原理39
二、DTA曲線特徵點溫度和面積的測量41
三、DTA的儀器結構41
四、影響差熱分析的主要因素42
第二節差示掃描量熱法43
一、DSC的基本原理43
二、DSC的儀器結構及操作注意事項44
三、DTA和DSC應用討論45
第三節熱重分析法45
一、TG和DTG的基本原理與儀器45
二、影響熱重分析的因素46
三、熱重分析法的應用46
參考文獻47

第四章電學測量技術及儀器48
第一節電導的測量及儀器48
一、DDS-11A型電導率儀48
二、DDS-11型電導儀使用方法50
第二節原電池電動勢的測量及儀器51
一、UJ-25型電位差計51
二、SDC-1型數字電位差計53
三、其他配套儀器及設備54
第三節溶液pH的測量及儀器57
一、儀器工作原理57
二、儀器使用58
第四節恒電位儀工作原理及使用方法58
一、基本原理58
二、恒電位儀工作原理59
三、恒電流儀工作原理60
參考文獻61

第五章光學測量技術及儀器62
第一節阿貝折射儀62
一、阿貝折射儀的構造及原理62
二、阿貝折射儀的結構63
三、阿貝折射儀的使用方法64
四、阿貝折射儀的使用注意事項64
五、數字阿貝折射儀65
六、儀器的維護與保養65
第二節旋光儀65
一、基本原理65
二、圓盤旋光儀的使用方法68
三、使用注意事項68
四、自動指示旋光儀結構及測試原理68
第三節分光光度計69
一、吸收光譜原理69
二、分光光度計的構造及原理69
三、操作步驟73
四、注意事項73
參考文獻73

第六章非電量數據采集技術75
第一節非電量數據采集系統75
一、傳感器電路75
二、信號處理電路77
三、模-數(或數-模)轉換電路77
四、微機系統77
第二節溫度採集技術78
一、溫敏傳感器的種類及選用78
二、溫度採集技術實例79
第三節力採集技術81
一、力-應變-電阻效應81
二、力-壓電效應82
三、力(壓力)-壓阻效應83
四、力採集技術實例83
第四節光採集技術83
一、光電元件分類84
二、光電傳感器84
第五節濕度採集技術87
一、濕度的基本概念87
二、濕度傳感器分類87
參考文獻88

第二篇基礎實驗
化學熱力學89
實驗一燃燒熱的測定89
實驗二溶解熱的測定92
實驗三中和熱的測定95
實驗四液體飽和蒸氣壓的測定97
實驗五完全互溶雙液系的平衡相圖100
實驗六二組分金屬相圖的繪製102
實驗七差熱分析105
實驗八差熱-熱重分析及應用107
(一)差熱-熱重分析107
(二)TG/DSC-MS聯用技術測定CaC2O4·H2O熱分解過程及動力學計算112
實驗九三組分體系等溫相圖的繪製114
實驗十活度係數的測定117
(一)氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度係數117
(二)用紫外分光光度計測定萘在硫酸銨水溶液中的活度係數120
實驗十一凝固點降低法測摩爾質量123
實驗十二氨基甲酸銨分解反應平衡常數的測定126
實驗十三液相反應平衡常數128
實驗十四溶液偏摩爾體積的測定132
(一)乙醇-水溶液偏摩爾體積的測定132
(二)氯化鈉溶液偏摩爾體積的測定134

電化學138
實驗十五電導的測定及其應用138
實驗十六離子遷移數的測定140
(一)希托夫法測定離子遷移數141
(二)界面移動法測定離子遷移數143
實驗十七電動勢的測定及其應用145
(一)電極電勢的測定146
(二)難溶鹽AgCl溶度積的測定146
(三)測定溶液的pH值147
(四)化學反應的熱力學函數148
實驗十八電勢-pH曲線的測定及其應用150
實驗十九氯離子選擇性電極的測定及其應用152
實驗二十極化曲線的測定155

化學動力學160
實驗二十一蔗糖的轉化160
實驗二十二乙酸乙酯皂化反應162
實驗二十三丙酮碘化165
實驗二十四催化劑活性的測定168
實驗二十五B-Z振盪反應171
實驗二十六計算機模擬基元反應173
實驗二十七Diels-Alder反應速率常數的計算176

表面現象和膠體化學186
實驗二十八溶液表面張力的測定186
(一)最大泡壓法186
(二)環法189
實驗二十九固液吸附法測定比表面積192
(一)亞甲基藍在活性炭上的吸附192
(二)乙酸在活性炭上的吸附193
實驗三十溶膠的製備及電泳195
實驗三十一粒度測定199
實驗三十二黏度的測定和應用204
(一)溶液黏度的測定204
(二)黏度法測定高聚物的摩爾質量206

結構化學210
實驗三十三偶極矩的測定210
(一)小電容儀測定偶極矩210
(二)WTX-1型偶極矩儀測定偶極矩213
實驗三十四磁化率的測定215
實驗三十五HCl氣體紅外光譜的測定219
實驗三十六晶體結構分析223
參考文獻226

Part ThreeDesign Experiment(第三篇設計型實驗)
Experiment 1 Determination of the Activity of a Solvent227
Experiment 2 Construct a Phase Diagram of a Binary Liquid-Solid System by DTA229
Experiment 3 Investigation on Thermodynamic Stability of Solid Salt by Gas Chromatography230
Experiment 4 The Formation of Corrosion Cell and the Effect of Galvanic Corrosion231
Experiment 5 Measurement and Application of Metal Polarization Curves232
Experiment 6 Measurement of the Main Properties of a Battery233
Experiment 7 Study on the Kinetics of Oxidation of Formic Acid by Electrochemistry234
Experiment 8 Kinetics of the Cross-linking Reaction of Polyacrylamide with Cr(Ⅲ)235
Experiment 9 Determination of the Order of Reaction of an Oscillating System236
Experiment 10 Study on the Hydrolysis of Ferric Perchlorate Solutions237
Experiment 11 Investigation of Kinetics of the Thermal Decomposition with DTA238
Experiment 12 Calculation of the Rate Constant of an Elementary Reaction239
Experiment 13 Preparation and Evaluation of Modified Montmorillonite Catalyst240
Experiment 14 Measurement of the Iso-electric Point of Gelatin and Expansion of Gelatin Gel by Absorbing Water241
Experiment 15 Influence of Additives on the Electrodynamic Potential and Stability of Colloids242
Experiment 16 Determination of the Critical Micelle Concentration of Surfactants243
Experiment 17 Viscosity Measurement of a Solution and Investigation of Its Rheology244
Experiment 18 Measurement of the Resonance Energies of Benzene245
Experiment 19 Investigation on Photocatalytic Properties of Noble Metal Nanoparticles Modified TiO2246
Experiment 20 The Aggregation of Sodium Dodecyl Sulfate Studied by Molecular Simulation247

附錄248
附錄一國際單位制(SI)248
附錄二一些物理和化學的基本常數（2014年國際推薦制）249
附錄三常用的單位換算249
附錄四不同溫度下水的蒸氣壓250
附錄五有機化合物的蒸氣壓251
附錄六有機化合物的密度251
附錄七水的密度252
附錄八298.15K時乙醇與水混合液的體積與濃度的關係252
附錄九一定溫度下某些液體的折射率253
附錄十水在不同溫度下的折射率、黏度和介電常數253
附錄十一不同溫度下水的表面張力254
附錄十二幾種溶劑的凝固點下降常數254
附錄十三金屬混合物的熔點254
附錄十四無機化合物的脫水溫度255
附錄十五常壓下共沸物的沸點和組成255
附錄十六無機化合物的標準摩爾溶解熱255
附錄十七不同溫度下KCl在水中的溶解熱256
附錄十八25℃下難溶化合物的溶度積256
附錄十九25℃下有機化合物的標準摩爾燃燒焓256
附錄二十18℃下水溶液中陰離子的遷移數257
附錄二十一不同溫度下HCl水溶液中陽離子的遷移數257
附錄二十二反應速率常數257
附錄二十三25℃下醋酸在水溶液中的電離度和解離常數258
附錄二十四不同濃度不同溫度下KCl溶液的電導率258
附錄二十五高聚物特性黏度與分子量關係式中的參數表258
附錄二十六25℃時無限稀釋離子的摩爾電導率和溫度係數259
附錄二十七幾種膠體的ζ電位259
附錄二十八25℃下標準電極電位259
附錄二十九25℃下不同質量摩爾濃度下一些強電解質的活度係數260
附錄三十25℃下HCl水溶液的摩爾電導率與濃度的關係260
附錄三十一幾種化合物的磁化率260
附錄三十二鉑銠-鉑熱電偶毫伏值與溫度換算表261
附錄三十三鎳鉻-鎳矽熱電偶毫伏值與溫度換算表261
附錄三十四液體的分子偶極矩μ、介電常數ε與極化度P∞262