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物理化学实验研究方法
  • 【作者】:李元高
  • 【出版时间】:2005-02
  • 【字 数】:268(千字)
  • 【定 价】:¥24(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:7-81061-657-9/O·034
  • 【页 码】:261(页)
  • 【开 本】:16开
《物理化学实验研究方法》一书内容包括:实验数据的测量与处理、热化学实验方法、平衡实验方法、化学动力学实验方法、电化学实验方法、表面化学及胶体化学实验方法、量子化学计算方法实验等七章共27个实验项目。每章在介绍具体的实验内容之前,先介绍实验的目的意义、基本原理和基本研究方法,再提供相关的可供选择的数个实验项目。每个实验项目包括仪器与试剂、实验步骤、注意事项、数据处理、思考题等五个方面。书末附有常用物理化学数据表。本书可作为综合性大学理工科各专业的物理化学实验方法教材,也可供高校教师、实验室技术人员、研究生以及有关科技人员参考。
第一章 物理化学实验数据的测量与数据处理(1)
1.1 科学测量与误差(1)
1.1.1 科学测量(1)
1.1.2 误差的分类及特点(2)
1.1.3 测量的准确度与测量精密度的表示(3)
1.1.4 最小读数精密度(或最小分度)和相对精密度(5)
1.1.5 可靠程度的估计(5)
1.1.6 有效数字(7)
1.1.7 间接测量中的误差传递(8)
1.2 物理化学实验原始数据的测量(10)
1.2.1 原始数据(10)
1.2.2 原始数据测量的要求(10)
1.2.3 影响原始数据测量精密度的因素(12)
1.2.4 可疑原始数据的舍弃(12)
1.2.5 自动化仪器测量和人工测量(14)
1.3 实验方法设计的思想模式(14)
1.3.1 设计的任务与内容(14)
1.3.2 设计原则和程序(15)
1.3.3 教学实验设计举例(16)
1.4 实验数据处理(18)
1.4.1 数据处理的意义(18)
1.4.2 数据处理的方法和基本原则(18)
1.4.3 图解法应注意的事项(19)
1.4.4 最小二乘法及其应用(21)
1.4.5 回归分析法(23)
1.4.6 最终结果的评价(25)
第二章 热化学实验方法(28)
2.1 热化学实验基础(28)
2.1.1 热化学实验的意义及目的(28)
2.1.2 热化学实验原理(28)
2.1.3 量热计温度变化与量热反应温度的测量(30)
2.1.4 量热计能当量的标定(30)
2.1.5 量热方法分类和量热计类型(31)
2.2 几种量热计简介(33)
2.2.1 绝热型量热计(33)
2.2.2 热导式量热计(34)
2.2.3 示差扫描量热计(37)
2.2.4 溶液的偏摩尔性质实验方法(39)
2.3 量热实验(40)
实验一 燃烧热的测定(40)
实验二 溶解热的测定(45)
实验三 表观摩尔体积和偏摩尔体积的测定(49)
第三章 平衡实验方法(54)
3.1 平衡实验的目的与意义(54)
3.2 相变平衡实验方法(55)
3.2.1 相变平衡实验的范畴(55)
3.2.2 相变平衡实验方法(55)
3.2.3 相变平衡实验的基本测量量与误差来源(64)
3.3 化学反应平衡实验方法(65)
3.3.1 化学反应平衡的研究范畴(65)
3.3.2 化学反应平衡确证的方法(66)
…3.3.3 化学反应平衡实验方法(67)
3.3.4 平衡实验中的混合气体配置(71)
3.4 平衡实验(75)
实验四 液体饱和蒸气压和平均汽化热的测定(75)
实验五 双液系气液平衡沸点-组成相图(77)
实验六 差热分析(DTA)(82)
实验七 合金相图(设计性实验)(85)
实验八 CaCO3分解压与分解热测定(88)
第四章 化学动力学实验方法(92)
4.1 化学动力学实验的意义、范畴及技术前提(92)
4.1.1 化学动力学实验的意义(92)
4.1.2 化学动力学实验的研究范畴(92)
4.1.3 化学反应动力学实验的技术要求(93)
4.2 恒温化学反应动力学实验方法(94)
4.2.1 方法分类(94)
4.2.2 化学法(95)
4.2.3 物理法(95)
4.2.4 流动法(96)
4.2.5 流动法反应器(98)
4.2.6 恒温化学反应动力学实验的基本测量量与误差来源(100)
4.3 非恒温化学反应动力学实验方法(101)
4.3.1 热重分析的反应动力学(101)
4.3.2 差热分析的反应动力学(104)
4.4 快反应动力学研究的弛豫法(105)
4.5 化学振荡反应的实验方法(109)
4.6 化学动力学实验(112)
实验九 一级反应———过氧化氢分解反应速率测定(112)
实验十 二级反应———乙酸乙酯皂化反应动力学(116)
实验十一 金属氧化速率的测定(122)
实验十二 CaC2O4·H2O热分解反应动力学参数的测定(非等温热重法)(126)
实验十三 B-Z化学振荡反应动力学(129)
第五章 电化学实验方法(132)
5.1 电化学实验的意义及其研究范畴(132)
5.1.1 电化学实验的意义及目的(132)
5.1.2 电化学实验的研究范畴(132)
5.2 电解质溶液电导和迁移数的测量方法(133)
5.2.1 电导池的等效电路原理(133)
5.2.2 溶液电导的测量方法(134)
5.2.3 电导池(135)
5.2.4 迁移数的测量原理(136)
5.2.5 迁移数的测量方法(138)
5.3 电动势与电极电势的测量方法(140)
5.3.1 电动势测量原理及设备(140)
5.3.2 电极电势的测量及参比电极(142)
5.3.3 热力学平衡电极电势的条件(142)
5.4 电极过程动力学实验方法(144)
5.4.1 恒电流极化曲线法测量电极过程动力学参数的原理(145)
5.4.2 旋转圆盘电极动力学测量方法(148)
5.4.3 计时电势法(149)
5.4.4 恒电势极化曲线测量(151)
5.4.5 计时电流法(153)
5.4.6 交流阻抗法(154)
5.4.7 电池及其材料的电化学容量充放电测量方法(157)
5.5 电化学实验(160)
实验十四 电导法测定弱电解质的电离常数(160)
实验十五 迁移数的测定(163)
实验十六 用电位差计测定电动势和pH 值(166)
实验十七 分解电压的测定(170)
实验十八 阴极极化曲线的测定(171)
实验十九 电池制作及其电化学容量充放电曲线的测定(设计性实验)(174)
第六章 表面化学及胶体化学实验方法(177)
6.1 表面化学及胶体化学实验研究的意义、范畴及特点(177)
6.1.1 表面化学及胶体化学实验的意义(177)
6.1.2 表面化学及胶体化学实验的研究范畴(177)
6.1.3 表面化学及胶体化学实验的特点(178)
6.2 固-气表面体系的实验方法(179)
6.2.1 固-气表面体系吸附量的测量方法(179)
6.2.2 固-气吸附常数及固体表面积的求法(183)
6.2.3 固-气吸附热的测量(185)
6.3 液-气表面体系的实验方法(186)
6.3.1 液-气表面张力的测量(187)
6.3.2 液-气表面体系表面张力数据的应用(192)
6.4 凝聚相间界面体系的实验方法(194)
6.4.1 接触角的测量(194)
6.4.2 固-液界面体系吸附量的化学法测量(196)
6.4.3 用电化学法研究固-液界面、液-液界面的吸附(197)
6.4.4 固-液界面体系的动电电位的测量(201)
6.4.5 一些重要的分散体系的实验方法(204)
6.5 表面化学及胶体化学实验(207)
实验二十 溶液表面张力测定———最大气泡压力法(207)
实验二十一 Fe(OH)3溶胶的制备及聚沉值的测定(210)
实验二十二 电泳实验(213)
实验二十三 沉降分析(216)
实验二十四 接触角测定(219)
实验二十五 固体比表面积测定(222)
第七章 量子化学计算方法实验(224)
7.1 应用量子化学计算方法进行计算的意义(224)
7.2 应用量子化学计算方法进行计算的目的(224)
7.3 量子化学计算实验的原理(224)
实验二十六 量子化学计算软件的使用———构建分子结构模型(225)
实验二十七 量子化学计算实验(235)
附录一 国际单位制(SI)及其他常用单位换算(238)
附录二 重要的物理化学常数表(242)
附录三 我国常用热电偶分度表(255)
参考文献(261)

化学实验与研究是创新能力培养的必由之路,其作用是理论教学所无法取代的。化学实验有其自身的系统性与教学规律,也不同于理论教学。如何保持化学实验自身的独立性和系统性,更大程度地发挥它在人才培养中应起的作用,是目前化学实验课程改革的方向。教学改革的新形势,呼吁具有鲜明特色的化学实验新教材的问世。

为了适应新世纪人才培养的需要,强调现代工程技术人才化学素质教育与创新能力培养,我们将传统的《无机化学实验》、《有机化学实验》、《分析化学实验》和《物理化学实验》四门实验课融合为一门新的实验课程———《工科大学化学实验》。该课程以物质制备(含无机合成和有机合成)为龙头,将化学基本操作、物理化学实验研究方法和现代分析手段有机融合,呈现给学生一个完整的工科化学实验知识体系。

全书分三册出版,包括:《化学基本操作与物质制备实验》分册、《物理化学实验研究方法》分册和《现代分析化学实验》分册。三个分册既前后呼应又相对独立,体现了化学实验体系的网络性与模块性,不仅满足于“四大化学实验融合”的教学改革的需求,也适用于“四大化学分别设课”的传统教学的需求,并能兼顾不同专业学生对化学实验课程的不同需求。在编写方法上,改变了传统的以实验项目为线索的编写方法,而采用了以实验基本方法和手段为线索的编写方法,每一章先介绍有关的基本原理、基本手段和基本仪器,再配上可供选择的多个实验项目,增加了综合性、设计性实验内容。在实验手段的介绍上,强调了知识的完整性。而在实验项目的安排上,强调了内容的可选性。学生可以在完成基本要求的前提下,根据自己的能力和兴趣选做不同的实验内容,有助于提高学生学习的主动性,有利于学生能力和素质的培养。

《物理化学实验研究方法》分册包括:实验数据的测量与处理、热物理化学实验研究方法化学实验方法、平衡实验方法、化学动力学实验方法、电化学实验方法、表面及胶体化学实验方法和量子化学计算方法实验等七章共27个实验项目。本书编写特点如下:(1)在介绍各类具体实验内容之前,集中介绍了相应的实验原理、实验方法和实验手段,有助于学生全面掌握实验理论、实验技术技能和研究方法,触类旁通,培养创新意识。(2)突破学时的限制,提供了较为丰富的实验内容,为开放实验室提供条件,有助于培养学生学习的主动性。书中未附仪器使用说明,要求学生在使用仪器前仔细阅读实验室已准备的仪器说明书,有助于提高自学能力,也提高了教材的通用性。(3)将科研成果转化为教学实验内容,将经典实验与现代仪器实验相结合,并对传统实验仪器进行仪表化、数字化和智能化改造,提高了实验的技术水平,改善了实验环境,有助于学生理论联系实际,提高学习的积极性。(4)本书全面贯彻我国法定计量单位的名称和符号。

本书由李元高主编。参加本书编写工作的有:李元高(第一、二、五、六、七章);唐爱东(第三、四章)。全套书由关鲁雄负责组织编写。全书在构思过程中得到了张平民教授的大力帮助、指导,在编写过程中还得到了中南大学化学化工学院领导和教职工的大力支持,在此深表谢意。