物理化学实验思考题总结

2024-05-08

物理化学实验思考题总结(精选8篇)

篇1:物理化学实验思考题总结

液体饱和蒸气压的测定——静态法

1.本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压,为什么?

答:不能。因为克-克方程只适用于单组分液体,而溶液是多组分,因此不合适。2.温度愈高,测出的蒸气压误差愈大,为什么?

答:首先,因为本实验是假定∆Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变,但是当温度升得较高时,∆Hm得真值与假设值之间存在较大偏差,所以会使得实验结果产生误差。

其次,(假定气体为理想气体),PV=nRT。V是定值,随着T升高,n会变大,即使n不变,p也将变大,即分子运动加快,难以平衡。

凝固点降低法测摩尔质量

1.液体冷却时为什么产生过冷现象? 如何控制过冷程度? 答:由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下的液体饱和蒸气压,所以往往产生过冷现象。先测量液体的凝固点近似值,温热后,再冷却液体到凝固点近似值以下0.2℃左右,再突然搅拌,使温度回升。(过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后,没有晶体析出而达到过饱和状态的现象,原因一般是由于降温过快或溶液中较干净,没有杂质晶核。)

2.加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?

答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多,不利于溶液凝固点的测定,另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增大。

3.为什么测定溶液凝固点时必须尽量减少过冷现象,溶剂影响则不大

答:对于纯溶液,过冷现象存在时,析出大量晶体并不改变溶剂浓度,所以其凝固点不变。对于溶液,过冷现象存在时,析出大量晶体会改变溶液浓度,而溶液凝固点随浓度增大而下降,所以溶液要尽量减少过冷现象,保持溶液浓度基本不变。

燃烧热的的测定

1.在这个实验中,那些是体系,那些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响? 答:内筒和氧弹作为体系,而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。

2.加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适?为什么?

答:因为本实验中要尽量避免内外筒之间的热量交换,而内筒中由于发生反应,使得水温升高,所以内筒事先必须比外筒水温低,低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值,这样,反应完毕后,内外筒之间达到一致温度,而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等,说明热量交换几乎为0,减小了实验误差。

3.实验中,那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度,应从哪几方面考虑?

答:内外筒开始反应前的温度差造成误差,我们应提高软件质量,使软件调试出的温度如(3)所述,有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量,造成误差,应寻求一种让反应自发进行的方法,或寻求一种更好的点火材料。

双液系的气一液平衡相图的绘制 1.收集气相冷凝液的小槽体积大小对实验结果有无影响?为什么?

提示:有影响,气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。过大会使前面回流下来的液体没有回到溶液中,所测的不是此溶液的气相组成。

2.在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生什么变化? 答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。4.讨论本实验的主要误差来源。

答:组成测量:(1)工作曲线;(2)过热现象、分馏效应;(3)取样量。温度测量:(1)加热速度;(2)温度计校正。

二组分金属相图的绘制

1.对于不同成分混合物的步冷曲线,其水平段有什么不同?

答:纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段,混合物在共熔温度时出现水平段。而平台长短也不同。2.是否可用加热曲线来做相图?为什么?

答:不能。加热过程中温度难以控制,不能保持准静态过程。3.作相图还有哪些方法?

答:作相图的方法还有溶解度法、沸点法等。

蔗糖水解速率常数的测定

1. 蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关?

答:主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。

2. 在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?

答:选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液,为了提高准确度,降低读数的相对误差,应选用较长的旋光管。根据公式(a)=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下,L越长,a越大,则a的相对测量误差越小。

3. 如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算?

答: α0=〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞=〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100

式中:[α蔗糖]Dt℃,[α葡萄糖]Dt℃,[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。

设t=20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则:

α0=66.6×2×10/100=13.32°

α∞=×2×10/100×(52.2-91.9)=-3.94° 4. 试估计本实验的误差,怎样减少误差?

答:本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时,尤其在测定旋光度时,温度已不再是测量温度,可以改用带有恒温实施的旋光仪,保证实验在恒温下进行,在本实验条件下,测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差,调节明暗度判断终点的误差,移取反应物时的体积误差,计时误差等等,这些都由主观因素决定,可通过认真预习实验,实验过程中严格进行操作来避免。

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

BZ震荡反应

1.影响诱导期的主要因素有哪些?

答:影响诱导期的主要因素有反应温度、酸度和反应物的浓度。温度、酸度、催化剂、离子活性、各离子的浓度

2.本实验记录的电势主要代表什么意思?与Nernst方程求得的电位有何不同?

答:本实验记录的电势是Pt丝电极与参比电极(本实验是甘汞电极)间的电势,而Nernst方程求得的电位是电极相对于标准电极的电势,它反映了非标准电极电势和标准电极电势的关系。

电动势的测定与应用

1.对消法测电动势的装置中,电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用?

答:原理:严格控制电流在接近零的情况下来测定电池的电动势。在待测电池上并联一个大小相等,方向相反的外加电势差,这样待测电池中没有电流通过,外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。电位差计:用于电池电动势和电极电势的测量。检流计:用于平衡直流电测量,如电桥中作为示零装置。标准电池:提供电动势的标准参考量,用以标定电位差计。

工作电池:提供与待测电池电动势方向相反而数值几乎相等的外加电动势,用以对消待测电池的电动势。2.若用氢电极作为参比电极做成电池 Ag︱AgNO3(0.1mol/L)‖H+(1mol/L)︱H2,Pt 来测银电极的电极电势,在实验会出现什么现象,为什么?

答:所测电动势为无穷。正极是电势的为零的标准电极,负极电势约为0.79V,电极接反电动势则为负值,但由于测不出反应电动势,故给出结果为无穷。

电导的测定及其应用

1、本实验为何要测水的电导率?

答:因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导,故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水,称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。

2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么? 为什么?

答:镀铂黑的目的是为了增大电极的表面积,减小电流密度,从而降低由交流电引起的极化效应;(电导电极使用的敏感材料通常为铂,镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂,目的是为了减少极化效应。多孔的铂黑增加了电极的表面积,使电流密度减小,使极化效应变小,电容干扰也降低了。不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极,会产生很大的测量误差。)使用时要注意不要用滤纸擦试铂黑,以免使铂黑脱落而改变电导池系数。实验结束后,用蒸馏水冲洗电极,并浸泡在蒸馏水中,不使用时需浸泡在去离子水中,防止电极干燥。溶液电导率大于0.0035/m时使用(溶液电导率大于200μS·m-1时用镀铂黑电极,否则要用光亮铂黑电极),若溶液电导率小于0.0035/m时,由于极化不严重,可使用光亮铂黑电极;

溶液中的吸附作用和表面张力

1、用最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差? 答:分析毛细管口气泡的形成与破裂的过程中,气泡的半径与气泡膜表面张力的关系有: 当Rr时,气泡的达到最大,此时等于pmaxp0pmax。当Rr时,减小;而继续抽气,使压力差增大而导致气泡破裂。故读取最大压差,使满足

r2p最大r2p2r,从而计算表面张力。

2、哪些因素影响表面张力测定结果?如何减小以致消除这些因素对实验的影响?

答:影响测定结果的因素有:仪器系统的气密性是否良好;测定用的毛细管是否干净,实验中气泡是否平稳流过;毛细管端口是否直切入液面;毛细管口气泡脱出速度;试验温度。

故试验中要保证仪器系统的气密性,测定用的毛细管洁净,实验中气泡平稳流过;毛细管端口一定要刚好垂直切入液面,不能离开液面,但亦不可深插;从毛细管口脱出气泡每次应为一个,即间断脱出;表面张力和温度有关,要等溶液恒温后再测量。

3、滴液漏斗放水速度过快对实验结果有没有影响?为什么?

答:若放水速度太快,会使抽气速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定,致使读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。

偶极距的测定

1.准确测定溶质摩尔极化率和摩尔折射率时,为什么要外推至无限稀释? 答: 溶质得摩尔极化率和摩尔折射率公式都是假定分子间无相互作用而推导出来得,它只适合于强度不太低的气相体系。然而,测定气相介电常数和密度在实验中困难较大,于是提出了溶液法,即把欲测偶极矩的分子于非极性溶剂中进行。但在溶液中测定总要受溶质分子间、溶剂与溶质分子间以及溶质分子间相互作用的影响。若以测定不同浓度溶液中溶质的摩尔极化率和摩尔折射率并外推至无限稀释,这时溶质所处的状态就和气相时相近,可消除分子间相互作用。

2.试分析实验中引起误差的原因,如何改进?

答:

1、测定偶极矩采用溶液法进行,但溶质中测量总是受到溶质、溶剂分子间相互作用的影响,故可测定不同浓度中溶质的摩尔极化率和折射率并外推至无限稀释可消除分子间相互作用的影响。

2、测量电容时,可能引起水气或溶液的挥发,影响测量值,故测量时要迅速。

3、测密度时,由于每次所加溶液体积未达到严格相同,引起一定的误差,故可用移液管精确量取样品。

磁化率的测定

1.不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是否相同? 答:相同,摩尔磁化率是物质特征的物理性质,不会因为励磁电流的不同而变。但是在不同励磁电流下测得的cM稍有不同。主要原因在于天平测定臂很长(约50cm),引起Dw的变化造成的,当然温度的变化也有一定影响。

2.用古埃磁天平测定磁化率的精密度与哪些因素有关?

答:(1)样品管的悬挂位置:正处于两磁极之间,底部与磁极中心线齐平,悬挂样品管的悬线勿与任(2)摩尔探头是否正常:钢管是否松动,若松动,需坚固;

(3)温度光照:温度不宜高于60℃,不宜强光照射,不宜在腐蚀性气体场合下使用;(4)摩尔探头平面与磁场方向要垂直;

(5)空样品管需干燥洁净,每次装样高度,均匀度需一样,测量结果的精密才高。何物体相接触;

篇2:物理化学实验思考题总结

【引用】大学物理化学实验思考题答案总结

2011-06-21 10:36:50| 分类: 化学实验 |字号 订阅

本文引用自天使折翼《大学物理化学实验思考题答案总结》 液体饱和蒸气压的测定

1.测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些?我院物理化学实验室采用的是什么方法?

答:(1)静态法:在某一温度下直接饱和蒸汽压。

(2)动态法:在不同外界压力下测定沸点。

(3)饱和气流法:使干燥的惰性气体通过被测物质,并使其为被测物质所饱和,然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量,就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。

采用静态法测定乙醇的饱和压。

2.等压计U型管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?为什么可用液体本身作U型管封闭液?

答:(1)U型管作用:①封闭气体,防止空气进行AB弯管内; ②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等。

(2)将U型管内封闭液蒸气冷凝,防止其“蒸干”

(3)封闭液作用是封闭和作等压计用,可用液体本身作封闭液。若用其它液体作封闭液,则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体,测定结果偏高。

3.开启旋塞放空气入体系内时,放得过多应如何办?实验过程中为为什么要防止空气倒灌?

答:(1)必须重新排除净AB弯管内的空气。

(2)AB弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压。

4.如果升温过程中液体急剧气化,该如何处理?

答:缓慢放入空气,使系统压力慢慢升高,以保持等压计两液面平齐,以免使等压计内的乙醇急剧沸腾,使液封量减少。

二.二元液系相图

1.在“二组分气液平衡相图的测定”实验中,作标准溶液的折光率-组成曲线的目的是什么?

答:从标准溶液的折光率-组成曲线上可以得出某沸点下的气相组成和液相组成。

2.在“二组分气液平衡相图的测定”实验中,收集气相冷凝液的小槽的大小对实验结果有无影响?

答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。

3.每次加入蒸馏瓶中的三氯甲烷或乙醇是否应按记录表规定精确计量?

答:不一定。绘制沸点-组成图时,不必精确知道系统组成。需要精确知道的数据是不同系统组成时的沸点、气相组成和液相组成,而气液两相组成可通过折光率-组成标准曲线得到。

4.如何判定气-液两相已达到平衡?

答:将液体缓慢加热,当液体沸腾回流一段时间,且体系温度计读数稳定时,可判定气-液两相已达到平衡。

三.电动势的测定

1.为什么不能用伏特表测定原电池的电动势?

答:电池的电动势不能用伏特计测量,其原因是:

(1)用伏特计测量,有电流流过电池,电池的内阻电压降使所测电动势偏低;

(2)有较大电流通过电极时,电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势,测得的电动势小于电池的可逆电动势;(3)有电流通过电池时,电池会发生化学反应使溶液的浓度改变,导致电动势的改变,从而破坏了电池的可逆性。

2.对消法(或补偿法)测电动势的原理是什么?画出该实验的测量线路图,并指出实验中常用到哪些仪器?

答:(1)利用对消法(即补偿法)可以使电池在无电流(或极微弱电流)通过的条件下测得两极间的电势差,这时电池反应是在接近可逆条件下进行的,这一电势差即为该电池的平衡电动势。

(2)电路图

(3)UJ—25型高电势电位差计、检流计、工作电池、标准电池、待测电池、正负电极和温度计

3.电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用?

答:电位差计:利用补偿法测定被测电极电动势;

标准电池:提供稳定的已知数值的电动势EN,以此电动势来计算未知电池电动势。

检流计:指示通过电路的电流是否为零;

工作电池:为整个电路提供电源,其值不应小于标准电池或待测电池的值。

4.测电动势为何要用盐桥?如何选用盐桥以适合不同的体系?

答:(1)对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。

(2)选择盐桥中电解质的要求是:①高浓度(通常是饱和溶液);②电解质正、负离子的迁移速率接近相等;③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应,如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO-离子,则不可使用KCl盐桥,应选用KNO3或NH4NO3盐桥。

5.在测定电动势过程中,若检流计的指针总往一个方向偏转,可能是什么原因?

答:若调不到零点,可能的原因有:

(1)电池(包括工作电池、标准电池和待测电池)的正负极接反了;

(2)电路中的某处有断路;

(3)标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围。

四.蔗糖水解

1.本实验是否一定需要校正旋光计的读数?

答:不一定。数据处理时利用 对 作图得直线,在同一台旋光仪测定时,的差值与旋

光计的零点校正无关。

2.为什么配蔗糖溶液可用粗天平衡量?

答:本实验只需要记录αt~t数据,根据 作图求得反应速率常数k,数据处理时不需要知道蔗糖溶液的精确初始浓度,故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。

3.如何测定α∞?

答:将剩余的混合液置于55℃左右的水浴中温热 30分钟,以加速水解反应,然后冷却至实验温度,测其旋光度,此值即可认为是α∞。

4.本实验的关键步骤是什么?如何减少误差?

答(1)温度对反应速度影响较大,所以整个过程应保持恒温。用水浴加热反应液测α∞时,温度不宜过高,以免产生副反应,溶液变黄,加热过程应同时避免溶液蒸发使糖的浓度改变,从而影响α∞的测定。

(2)由于反应初始阶段速率较快,旋光度变化大,一定要注意时间的准确性。

(3)根据反应温度,可适当增加HCl的浓度,以缩短反应时间。

五.乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1.配制乙酸乙酯溶液时,为什么在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水?

答:避免乙酸乙酯挥发。在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水,可以使加入的乙酸乙酯很快溶于水中形成溶液,减少了乙酸乙酯的损失。

2.为什么要使两种反应物的浓度相等?如何配制指定浓度的乙酸乙酸溶液?

答:(1)为了处理问题方便,在设计这个实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH 取相同的初浓度a作为起始浓度。在此条件下存在下式:,以 对 作图可得一直线,其斜率等于,由此可求得反应速率常数。(2)找出室温下乙酸乙酯的密度,进而计算出配制100mL 与NaOH同浓度的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V,然后用1mL 移液管吸取VmL 乙酸乙酯注入100mL 容量瓶中,稀释至刻度即可。

3.为什么要使两溶液尽快混合完毕?开始一段时间的测定时隔期为什么要短?

答:(1)实验过程中,要记录不同反应时间时体系的电导率,因此两溶液要尽快混合,且在混合时开始按下秒表计时。

(2)反应在开始一段时间内,体系的电导率下降较快,因此这段时间测定的时间间隔期要短。

4.为何本实验要在恒温条件下进行,而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温?

答:温度对反应速率常数k影响很大,故反应过程应在恒温条件下进行。

5.本实验注意事项:

答:(1)本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质落入。(2)配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。

(3)乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。(4)乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。

六.表面张力的测定

1在表面张力测定的试实验

中,为什么毛细管尖端应平整光滑,安装时要垂直并刚好接触液面?

答:(1)气泡形成半球形时曲率半径R和毛细管半径r相等达最小值,附加压力达最大值,由公式 可求出被测液体的表面张力。故为得到半球形气泡,毛细管尖端应平整光滑。(2)如果毛细管尖端插入液下,会造成压力不只是液体表面的张力,还有插入部分液体的压力。

2.本实验的关键在什么地方,如何减少误差?

篇3:关于物理化学实验的几点思考

1物理化学实验报道现状

目前,关于物理化学实验的报道多注重于物理化学教学改革的探索[1,2,3,4],或者是运用计算机软件进行实验数据的整理与处理[5,6,7]。而关注物理化学实验过程中本身存在的一些问题或者学生在实验过程中经常遇到的困惑方面鲜有报道。本文结合作者在教授物理化学实验过程中的实际经验,针对实验过程中学生提出的问题进行思考和总结,整理和归纳出几个经典问题和解决办法,供高校的物理化学教师、学生以及实验员参考。

2关于物理化学实验的思考

2.1临界胶束浓度的测定实验

在电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度[8]的实验中,需要在实验过程配制12份浓度不同的溶液,并分别在25 ℃ 和40 ℃ 恒温后时测量其电导率。通过近几年物理化学实验的教授,作者发现采用教材中的实验步骤和方法有以下五个缺点 ( 1) 耗时费力,实验时间长且溶液浪费比较严重; ( 2) 十二烷基硫酸纳等表面活性剂容易起泡,用100 m L容量瓶配制的溶液浓度不准确; ( 3) 普通的恒温水浴锅中液面较低,而容量瓶的液面较高,恒温效果不理想; ( 4) 恒温后由容量瓶转移到小烧杯中测量电导率时,在室温较低时,溶液温度变化较快,造成一定的系统误差; ( 5) 25 ℃ 和40 ℃ 十二烷基硫酸纳的临界胶束浓度 ( CMC) 基本没有差别。针对以上问题,我们对实验进行了如下改进: ( 1) 在实验前,配制好12份准确浓度的溶液,分装到不同小组的12个50 m L碘量瓶中并编号。静置一段时间,泡沫消失后即可开始实验,这样不仅可以防止现场配制时产生大量的泡沫影响浓度的准确性,而且节约了试剂,减少了对环境的污染; ( 2) 直接将每组的12个碘量瓶放到某一温度 ( 如25 ℃ 或40 ℃ ) 下的恒温水浴锅中进行恒温,以保证溶液较大面积 地充分接 触恒温水,并且节约 了一半的 时间; ( 3) 测定电导率时,将电导率仪移到水浴锅的旁边,直接将电导电极放入仍在水浴锅中保温的溶液中测量。这样的操作不仅可以简化操作、节约实验时间,还可以防止转移溶液时温度变化造成的误差。( 4) 因为缩短了较多的时间,教师可以增加表面张力测定CMC的实验内容供学生选择,学生可通过两种实验操作方法的不同和结果的比对,加深对实验原理和测定方法的理解和掌握。

2.2测定液体饱和蒸汽压的实验

关于液体饱和蒸汽压的实验过程中,实验者需要密切观察平衡管 ( 图1) 中的液面。笔者参考了多本物理化学实验教材, 实验步骤中都有类似的描述: 液体达到沸腾时,须保持温度恒定,然后放入少量空气使b、c两液面相平。但是在实验过程中,实验者却不难发现,即使b、c管中的液面已沸腾的相当剧烈,a球中的液面却始终平静如初。这时,学生就会产生疑问,我们不是要观察液体沸腾吗? 为什么a球中的液体没有沸腾的现象呢? 为什么观察到的现象和书中描述的现象不一致呢? 这是一个很好的问题,看起来a球与b球上方和液体确实是连通的,它们受的的压力应该是相同的,既然压力相同,为什么bc管中的液体沸腾而a球不沸腾呢? 原因就在于,a球和bc段中的液体都达到了饱和蒸汽压,按理论上讲,应该都有沸腾的现象。但是实际上,因为a球上方的饱和蒸汽压不断向外释放出水蒸气,推动着bc段液体不断向c球上部运动,这时, c管的液面高度明显高于b管内,甚至沸腾剧烈时,b段的液体已完全冲在c段,而此时,这段液面本身的高度差又会产生一个压差,因此,系统压力计上显示的压力示数是c段液体上方的气压,而a球中的气压则是系统气压加上bc段高度压力的和,这也就是为什么只有bc管中的液体沸腾而a球不沸腾的原因。针对这一现象,笔者建议实验教材的编纂中可以加入描述这一现象的文字,究其原因,则可以设置思考题让学生在观察这种现象的时候积极思考,这样不仅对于学生留心观察实验中液体达到饱和时平衡管不同位置沸腾的不同现象,而且有助于锻炼学生的探究和思维能力。

另外,此实验装置还可以做进一步的改进,如果在bc管上加上精密的刻度标识,就不必调整bc液面相平,利用示数就可以较快地计算出液体的饱和蒸汽压[9]。但是估计这种精密的仪器因为制作工艺的限制,造成仪器造价偏高,实际大范围的推广应用可能存在一定难度。

2.3偏摩尔体积测定的实验

在溶液偏摩尔体积测定的实验[10]中,学生首次接触到测定液体密度的仪器———比重瓶。关于比重瓶的介绍和使用方法, 教材中都有介绍。在注意事项中,教材中也只强调了两点: ( 1) 拿比重瓶时应手持颈部 ( 2) 实验过程中毛细管里要始终充满液体,注意不得存留气泡。作者在近年的实验课教授过程中,发现学生很容易在实际操作中容易忽视一些细节,造成得到的数据总是存在一定的误差。比如———最不起眼的标签纸。

在分别多个相同的实验仪器时,实验者常用标签纸对所有相同的仪器进行编号并粘贴到仪器外壁上,这是化学实验中最普遍最实用的标识仪器的方法。因此,在偏摩尔体积测定的实验中,实验者常常也会采用此法,即在进行比重瓶的称量之前,将所有比重瓶编号并贴好标签。因为比重瓶体积比较小, 多数实验者会将标签纸贴在比重瓶颈部以下。在称量比重瓶的空瓶质量时,此时称量的质量是空瓶加标签纸的质量。但是, 当比重瓶盛满蒸馏水置于恒温水浴中恒温10 min后,问题出现了: 由于标签纸贴的位置在比重瓶下方,当把比重瓶放在水浴中浸泡时,整个标签纸几乎全部浸没在温水中,纸本身的吸水性造成了整体重量的增加,即便恒温后用吸水纸擦干了外壁, 但是标签纸吸进的水的质量却无法去除; 再或者有的学生看到标签纸被浸泡过后的有些松动或者脱落了,就重新贴上一张新的标签纸。因为这个实验的数据是需要准确称量质量的,实验要求采用精密度为万分之一精密电子天平。而以上的这些操作都会造成称重数据的不准确性,从而产生了误差。因此,在发现这个很容易被忽视的问题后,我们总结经验,提出了两种解决办法: ( 1) 将标签贴到比重瓶颈部的上端,此时水浴锅中的水就不会完全浸湿标签纸,从而减少了系统误差。但是这种方法也有一个弊端,就是有时标签会挡住视线,无法观察毛细管中的液面。( 2) 用油漆笔在每个比重瓶上依次编号,学生只需记录每个编号对应的溶液浓度即可。这样就不存在标签纸吸水或者脱落的问题,从而提高的实验数据的准确性,减少了系统误差。

物理化学实验是一门严谨精密的实验学科,因此,实验者要尽可能地追求实验结果数据的准确性和真实性,尽量避免个人操作疏忽而造成的误差。

3结语

物理化学实验着重培养学生创新能力和优良素质,在整个化学类实验中承担着极其重要的作用。因此,实验内容设计的思路和严谨的步骤都将直接影响本科教学的质量和效果。本文通过对几个实验的思考,列举了本科实验中经常遇到的问题或设计的不足,并找到了有效的解决途径及改进方法。通过实验教学经验的不断累积和教学方式方法的日益完善,使学生在实验过程中不仅学习了基本技能,也提高了学生思维和解决问题的能力,从而达到能力和素质的综合培养。

摘要:物理化学实验是化学实验中一门重要的课程,其理论性及综合性都极大锻炼了学生的动手和处理数据的能力。主要针对物理化学实验中实验细节,结合作者自身讲授物理化学实验课的经验和体会,着重探讨了几个常见的物理化学实验中存在的问题和设计的不足,提出了科学有效的解决办法,并取得了良好的教学效果,供学习这门课程的教师和学生参考。

篇4:化学实验课的思考

一、化学实验课的教学现状

1.实验室管理不规范,实验开放不到位。

由于受客观条件限制,农村高中教学设施简陋,有些学校连实验室和仪器室都沒有,更谈不上仪器和药品齐全,有实验室的也无人管理,《实验室管理制度》、《实验员工作职责》、《学生实验规则》多数流于形式。我们查阅了各高中的实验室记录,实验开出率很低,学生分组实验低于30%,有些高中实验室记录基本是空白,即使是演示实验,也达不到80%。

2.教师的实验课教学功底差

由于教师的实验操作机会少,上实验课时,相当一部分教师,尤其青年教师手忙脚乱,自顾不暇,甚至操作失误、不规范、随心所欲,对实验中的异常现象不能正确的、科学的解释,对学生实验操作不能正确指导,对学生实验操作中出现的错误不能纠正。多数教师不重视能力的培养,仍沿用知识传授法进行实验课教学。

3.实验考试方法不符合素质教育的要求

多年来,我们的教学重知识、轻实验,重书画、轻技能。虽然我们有些高中在高一或高二也进行实验考试,但都是机械地重复书本上规定的操作过程,学生毋需思考。这种实验考试导向,不利于培养学生自己设计实验方案和解决实际问题的能力,束缚了学生的思维,没有把实验考试放到提高化学教学质量和培养学生能力的重要位置上。

二、抓好实验室管理,加强和改进实验课教学。

1.实验室管理人员应尽快配齐

尽快配备实验室管理人员是确保上好实验课的重要条件,实验室是科学实验场所,实验员必须具有一定的专业知识功底,受过专业训练。还应有强烈的敬业精神和服务教学的意识,各项实验准备工作必须走在实验教学前,提前熟悉教材的进度及仪器、药品,做到耐心、细致、周密。

实验员的考评、晋级等应与任课教师一视同仁。

2.要把实验教学列入教学管理议程

校长要深入实验教学第一线,听课、评课,要善于发现问题、研究问题、解决问题。学校每年都要拿出一定经费对实验室的仪器、药品进行补充。要保证实验室管理人员工作专一化,决不能随便让实验员从事或兼管其他工作,以免影响实验教学的正常进行。

教育行政部门,应把实验室管理、实验教学质量、实验教学档案等列入年终评估内容,强化实验教学的氛围。教研部门要早做安排,利用假期培训实验员认真学习大纲、钻研教材、熟悉仪器、药品的性能,掌握操作要领,学会管理实验室。

三、学生实验,探索创新。

学生实验不仅是学生学好化学的重要手段,而且在培养学生创新思维、增强创新意识、养成创新思维习惯中起重要的作用。

首先要求学生明确实验目的,搞清通过实验要验证哪些性质,培养何种技能,受到哪些教育。你对这个实验还有什么其他的做法或改进等。如实验室制取二氧化碳,除总的目的外,我们还要求学生把握以下几点:①块状固体药品取用。②液体药品倾倒。③导管连接。④二氧化碳气体收集、检验、验满方法。⑤你对该实验装置满意吗?如何改进?这样,学生明确了实验目的,操作起来自然顺利,由于实验前教师给学生提出了对实验改进的问题,学生在操作时就注意了观察思考,认为课本中的装置图不是很科学,不能随时控制反应进行,教师因势利导,让学生尝试说出自己的改进方法,画出装置图,这样一来,学生得到了尝试创新的体验,享受到了成功的快乐。

四、改革化学实验考试方法,不同阶段有不同的要求和不同的考试形式。

第一阶段:要求学生掌握常见气体的制取、净化、收集和余气的吸收,运用化学知识对常见物质进行鉴别。可把教科书上的实验习题作为考题,当堂以一两个小组作为考察对象。

第二阶段:要求学生能鉴别多种混合阴、阳离子,能简单的定量测定,利用书本上的理论知识及实验技能做一些简单的化工产品。考试可安排几项内容,同时进行。试题编号与学生编号对应,同桌学生做不同考题。

第三阶段:要求学生能设计多种实验方案,并能利用化学知识和实验技能解决实际问题,使学生认识到从理论到实践,既要考虑化学原理,又要考虑实际生产的可能性,甚至经济价值。考试可安排同一课题,根据自己的方案和条件,不受任何约束,发挥自己的思维,在限定的时间内完成实验报告。

篇5:煤化学实验思考题总结

答:由于煤中矿物质的真实含量很难测定,所以常用灰分产率,借助一定的数学式,算出煤中矿物质含量的近似值。

(2)为什么测定灰分用箱形电炉要带烟囱?并规定在500℃时停留30min? 答:使SO2在CaO生成前完全排出反应区。由于SO2和CaO在试验条件下生成CaSO4,使测定结果偏高而且不稳定,因此煤样要在温度为500℃时保持一段时间,使黄铁矿硫和有机硫的氧化反应在这一温度下基本完成。(1)煤的挥发分产率为什么不能叫挥发分含量?

答:由于挥发分不是煤样固有的物质,而是在特定条件下煤的有机质受热分解的产物。因此,确切地说,该指标应称为煤的挥发分产率而不能称为煤的挥发分含量。

(2)固定炭和煤的变质程度有什么关系?

答:固定碳大致随煤的变质程度而成正比例关系变化。(3)固定碳与煤中碳元素含量有何区别?

答:煤的固定碳时工业分析组成的一项成分,它具有规范性,时一定试验条件下的产物。而煤中所含的元素碳时煤中的主要元素。固定碳除含碳元素外,还含有少量硫何极少量未分解彻底的碳氢物质,所以,不能把煤的固定碳简单地认为是煤的碳元素,两者是截然不同的。

(1)粘结指数的方法与罗加指数有何区别,前者对后者作了那些改进? 答:罗加试验法存在的缺点是:对强粘结煤即相当于胶质层厚度大于20㎜,或罗加指数值在70以上的煤分辨能力差;对罗加指数小于15的弱粘结煤重现性不好等。为此,本方法在专用无烟煤的选定、无烟煤及烟煤粒度组成、配比、计算公式等方面进行了改进。

(2)讨论烟煤与无烟煤粒度组成不同及配比不同,对G值的影响?

答:粘结指数试验煤样,应达到空气干燥状态、粒度小于0.2㎜的分析试样。制备时须防止过度粉碎,其中0.1~0.2㎜的煤粒占全部煤样的20~35﹪。(3)惰性物质为什么用无烟煤?是否可以用其他惰性物质如焦炭?专用无烟煤为什么要有一定标准?

答:粘结指数测定中所用的无烟煤,必须是宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤,且应符合下列要求:A<4﹪,V<7.5﹪,粒度为0.1~0.2㎜,其中小于0.1㎜的筛下率不大于7﹪。

(4)对某种煤,转用无烟煤:煤样:5:1时测得G值为60,若按3:3配比测得G值为19,同一煤样,用两种配比得到两种不同的值,应如何解释? 答:对强粘煤采用增多无烟煤用量及无烟煤粒度改小来提高强粘煤的区分性。对弱粘煤则改用减少无烟煤用量来提高其区分性。(5)库伦法正式测定前为什么要加烧废样?

答:使电解液电极电位调整到仪器所需数值,然后再进行测定。(6)为什么库伦发测定煤中全硫不采用纯氧做载气?

答:采用纯氧做载气 ,在试验中有很多不便。本文通过大量试验 ,从理论和实践中提出了直接以空气中氧来代替目前所用氧气钢瓶是完全可行的。(7)实验前为什么要在弹桶内加入10ml蒸馏水?

答:其作用是吸收空气和煤中含有的N、S等酸性物质转化成酸所产生的热量,以得到准确的弹筒发热量。(8)为什么要进行冷却校正?

答:实验采用恒温式热量计,当内筒水与外筒水有温差时它们之间就会进行热交换,试样在氧弹内燃烧后,燃烧放出的热由氧弹周围的内筒水吸收,内筒水温度升高,会高于外筒水温度,内筒水向外筒水传热,这部分热无法从测量内筒水温度升高中体现出来,因此需要计算出散失的这部分热的多少,这就是量热仪的冷却校正。

(9)制备固体催化剂还有那些方法?

答:根据多相催化剂使用环境和组分的特性,催化剂制备方法分为:沉淀法、浸渍法、混合法(混碾法)、离子交换法、熔融法。(10)气象色谱的定量方法有哪些?

归一化法:比较简便,进样量多少与定量分析结果无关,但必须在所有组分均出峰时才可以使用。

内标法:当式样中各组分不能全部出峰或只需对式样中某几个有色谱谱峰的组分进行定量时,可采用内标法。

篇6:有机化学实验思考题全

1、反应物冷却后为什么要倒入50mL 水中?各步的洗涤目的何在?

答:反应物冷却后倒入 50mL 水中,是为了分出有机层,除去沸石和绝大部分溶于水的物质。水洗,除去有机层中的大部分醇;碱洗,中和有机层中的酸;10mL水洗,除去碱和中和产物;15mL 饱和氯化钙溶液,除去有机层中的大部分水和醇类。

2、能否用本实验方法由乙醇和2-丁醇制备乙基仲丁基醚?你认为用什么方法比较好?

答:不能,会产生很多副产物。应该用Williamson 合成法。用氯乙烷钠和2-甲基-1-丙醇钠

正溴丁烷的制备[思考题]

1、什么时候用气体吸收装置?如何选择吸收剂?

答:反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢、二氧化硫)或反应时通入反应体

系而没有完全转化的有毒气体(如氯气),进入空气中会污染环境,此时要用气体

吸收装置吸收有害气体。选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。

可以用物理吸收剂,如用水吸收卤化氢;也可以用化学吸收剂,如用氢氧化钠溶

液吸收氯和其它酸性气体。

2、在正溴丁烷的合成实验中,蒸馏出的馏出液中正溴丁烷通常应在下层,但有

时可能出现在上层,为什么?若遇此现象如何处理?

答:若未反应的正丁醇较多,或因蒸镏过久而蒸出一些氢溴酸恒沸液,则液层的相对密度发生变化,正溴丁烷就可能悬浮或变为上层。遇此现象可加清水稀释,使油层(正溴丁烷)下沉。

3、粗产品正溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因?应如何处理?

答:油层若呈红棕色,说明含有游离的溴。可用少量亚硫酸氢钠水溶液洗涤以除

去游离溴。

反应方程式为

Br + NaHSO

+ H O → 2HBr + NaHSO 己二酸的制备[思考题]

1、加料时,量过环己醇的量筒能否直接用来量取50% HNO ?

答:量过环己醇的量筒不可直接用来量取50% NHO。因为50% NHO 与残留的环己醇会剧烈反应,同时放出大量的热,这样一来,量取50% NHO3 的量不准,而且容易发生意外事故。

2、用环己醇氧化制备己二酸时,为什么要在回流冷凝管的上端接气体吸收装置? 吸收此尾气是用水还是用碱液好?

答:由于环己醇被氧化成己二酸的同时会生成NO,NO遇到O2后就转变成有毒的NO2。故应接上气体吸收装置,除去此尾气,避免造成污染和中毒。由于酸性的 NO2在水中溶解度不大,因此用碱液吸收更好。

3、为什么有些实验在加入最后一个物料之前,都要先加热前面的物料(如己二酸制备实验中就得先预热到50—60℃)?

答:不论是吸热反应还是放热反应都需要活化能。对活化能较高的一些反应(室温时仍达不到其活化能的),都需通过外部加热供给能量,使其达到所需要的活化能。

4、制备己二酸时,你如何控制氧化温度?

答:在未加入最后一个物料环己醇之前,先预热反应瓶中的稀硝酸接近沸腾。在振摇下,慢慢滴加5—6 滴环己醇,反应发生,同时放出热量。这时应控制滴加环己醇的速度,维持反应液在微沸状态,直至滴加完所有的环己醇。若反应液出现暴沸时,应及时用冷水浴冷却至微沸状态。注意不能冷却太久,否则,又得重新加热,才能继续发生反应。

5、反应完毕后,为什么要趁热倒出反应液?抽滤后得到的滤饼为何要用冰水洗

涤?

答:反应刚结束的时候,反应液容易倒出,若任其冷却至室温的话,己二酸就结

晶析出,不容易倒出,造成产品的损失。己二酸在冰水中的溶解度比室温时在水

中的溶解度要小得多。为了洗涤己二酸晶体,又减少损失,所以实验中用冰水洗

涤滤饼。

从茶叶中提取咖啡因[思考题]

1.索式提取器的优点是什么?

答:使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取,减少了溶剂用量,缩短了提取时

间,因而效率较高。萃取前,应先将固体物质研细,以增加溶剂浸溶面积。

2.对于索式提取器滤纸筒的基本要求是什么?

答:滤纸筒的直径要略小于抽提筒的内径,其高度一般要超过虹吸管,但是样品

不得高于虹吸管。如无现成的滤纸筒,可自行制作。其方法为:取脱脂滤纸一张,卷成圆筒状(其直径略小于抽提筒内径),底部折起而封闭(必要时可用线扎紧),装入样品,上口盖脱脂棉,以保证回流液均匀地浸透被萃取物。

3、升华装置中,为什么要在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸?漏斗颈为什么塞棉

花?答:在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸是为了避免已升华的咖啡因回落入蒸发皿

中,纸上的小孔应保证蒸气通过。漏斗颈塞棉花。为防止咖啡因蒸气逸出。

4、咖啡因与过氧化氢等氧化剂作用的实验现象是什么?

答:咖啡因可被过氧化氢、氯酸钾等氧化剂氧化,生成四甲基偶嘌呤(将其用水

浴蒸干,呈玫瑰色),后者与氨作用即生成紫色的紫脲铵。该反应是嘌呤类生物

碱的特性反应。

蒸馏及沸点的测定思考题

1、沸石(即止暴剂或助沸剂)为什么能止暴?如果加热后才发现没加沸石怎么办?由于某种

原因中途停止加热,再重新开始蒸馏时,是否需要补加沸石?为什么?

答:(1)沸石为多孔性物质,它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流,这一泡流以及随之而产生的湍动,能使液体中的大气泡破裂,成为液体分子的气化中心,从而使液体平稳地沸腾,防止了液体因过热而产生的暴沸。

(2)如果加热后才发现没加沸石,应立即停止加热,待液体冷却后再补加,切忌在加热过 程中补加,否则会引起剧烈的暴沸,甚至使部分液体冲出瓶外,有时会引起着火。

(3)中途停止蒸馏,再重新开始蒸馏时,因液体已被吸入沸石的空隙中,再加热已不能产

生细小的空气流而失效,必须重新补加沸石。

2、如果液体具有恒定的沸点, 是否为纯净物?

答:纯粹的液体有机化合物,在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不

一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物,它

们也有一定的沸点。

3、什么叫沸点?液体的沸点和大气压有什么关系?文献里记载的某物质的沸点是否即为你们那里的沸点温度?

答:将液体加热,其蒸气压增大到和外界施于液面的总压力(通常是大气压力)相等时,液

体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点。文献上记载的某物质的沸点不一定即为我们那里的沸点度,通常文献上记载的某物质的沸点,如不加说明,一般是一个大气压时的沸点,如果我们那里的大气压不是一个大气压的话,该液体的沸点会有变化。

4、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为 1-2滴/s 为宜?

答:在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴,让水银球上液滴和蒸气温

度达到平衡。所以要控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以 1-2滴/s 为宜,否则不成平衡。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行的太慢,否则由于温度计的水银球不能为馏出液蒸气充分浸润而使温度计上所读得的沸点偏低或不规则。

薄层色谱[思考题]

1、在一定的操作条件下,为什么可利用R 值来鉴定化合物?

f

答:不同的化合物在相同的溶剂中扩散速度是不相同的,所以可以用比移值来确

定化合物的种类。

2、在混合物薄层色谱中,如何判定各组分在薄层上的位置?

答:常用于薄层的固定相是硅胶和氧化铝,它们都是极性物质,因此对极性物质

吸附力更强。而在展开缸中,吸附力越强的物质被展开剂吸附就越难;而吸附力

弱的物质,则很容易被吸附。所以在混合物薄层中,极性物质的斑点在薄层板下

方,而弱极性物质的斑点在薄层板上方。

3、展开剂的高度若超过了点样线,对薄层色谱有何影响?

答:展开剂若高于样品点,会使本就少量的样品溶于展开剂,难以随展开剂的展

篇7:物理化学实验总结

因为每周的实验都不一样,各个装置仪器也不一样,因此每次试验都充满着新奇与挑战。就觉得做实验像一种游戏,充满了乐趣。自己和别人搭档,共同完成一项任务,最终达到预期的目标,收获喜悦与成就。而且在实验当中,我们充分享受过程,但绝不耽搁,几乎所有实验操作都是最先完成的。而我们组合理分工,默契配合,很快就记录完了数据,并且做出的曲线还很理想,那种又快又好的感觉真是特别让人觉得自豪。当然我们也有出问题的时候,记得有一次实验中,我们因为预习不全面,搞错了两个实验中加试剂的顺序,以致不停出现不该有的沉淀,导致我们重新做了好几次,最后折腾了半天才完成实验。所以对于实验来说,预习是最关键的第一步,没有很好的预习,就不会有顺利的实验,也不会有精确的数据,更不会有完美的图表,合理的结果。很多同学在抱怨物理化学实验要写两份报告,但我觉得这是不能缺少的。一步出错,步步皆错。所以写预习报告是必不可少,也是不能马虎的。

物化实验已经结束了,在这半学期的物化实验中我学到了不少知识,也遇到了不少问题,在这里我就举几个实验的例子来总结一下。

实验一 燃烧热的的测定

实验关键:点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键,可以考虑以下几项措施: ①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理,潮湿样品不易燃烧且有误差。压片紧实度:一般硬到表面有较细密的光洁度,棱角无粗粒,使能燃烧又不至于引起爆炸性燃烧残剩黑糊等状。

②点火丝与电极接触电阻要尽可能小,注意电极松动和铁丝碰杯短路问题。

③充足氧(2MPa)并保证氧弹不漏氧,保证充分燃烧。燃烧不完全,还时常形成灰白相间如散棉絮状。

实验的的改进: 在此次实验中,通常将点火电流控制旋钮事先测试并固定在第十个数据,这种处理方法长会出现电流过小或过大.点火的时间过短或过长的现象,可将点火电流控制旋钮在点火之前至最小值,按下点火键后,在将点火电流控制转钮匀速的向电流增加的方向旋转,并将点火时间控制在5s以内,在点火指示点火结束后,终止点火。这样控制点火电流,使燃烧丝有一个在小电流下预热.发亮的过程,同时也使药品受到预热而易被点燃,在较高压力氧气

存在的条件下,红热的燃烧丝立即被高温氧化,耐火度迅速提高,在较高电流作用下,燃烧丝才会熔断,从而提高药品连同燃烧丝一起被烧掉的机会,提高点火功率。

实验二 纯液体饱和蒸气压的测定

本实验方法是否用于测定溶液的蒸汽压,为什么?

我觉得不能用来测定溶液的蒸汽压,因为蒸汽中混有水蒸气,影响测量结果。实验的的改进: 采用蒸馏水代替异丙醇,因为异丙醇是有毒.有刺激性的气体。如果长期使用会对师生的身体健康产生威胁,还会污染实验室的环境。用蒸馏水代替异丙醇后不仅降低了原料的成本,又保护了实验室的环境,对师生的身体健康也是有益的。

实验三 完全互溶双液系的平衡相图 本实验要注意以下几点:

1.沸点仪中没有装入溶液之前绝对不能通电加热,如果没有溶液,通电加热丝后沸点仪会炸裂。

2.一定要在停止通电加热之后,方可取样进行分析。

3.沸点仪中蒸气的分馏作用会影响气相的平衡组成,使得气相样品的组成与气液平衡时气相的组成产生偏差,因此要减少气相的分馏作用。本实验所用的沸点仪是将平衡的蒸气冷凝在小球(2)内(见图3),在容器中的溶液不会溅入小球(2)的前提下,尽量缩短小球(2)与原溶液的距离,以达到减少气相的分馏作用。

4.使用阿贝折光仪时,棱镜上不能触及硬物(滴管),每次加样前,必须先将折光仪的棱镜面洗净,可用数滴挥发性溶剂(如丙酮)淋洗,再用擦镜纸轻轻吸去残留在镜面上的溶剂。在使用完毕后,也必须将阿贝折光率的镜面处理干净。

实验四 凝固点降低法测定摩尔质量

化合物的摩尔质量是一个重要的物理化学数据。凝固点降低法是一种简单而比较准确的测定摩尔质量的方法。凝固点降低法在实际应用和对溶液的理论研究方面都具有重要意义。稀溶液的依数性之一为凝固点下降,溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点,对理想溶液来说,凝固点的下降与溶质的摩尔浓度成正比。

实验五 液相反应平衡常数

本实验测定电解质(甲基红)的电离常数,是根据甲基红在电离前后具有不同颜色和对单色光的吸收特性,借助于分光光度法的原理,测定其电离常数,甲基红在溶液中的电离可表示为:

则其电离平衡常数K表示为:

(1)由(1)式可知测定甲基红溶液的pH值,再根据分光光度法(多组分测定方法),可测得[MR]和[HMR]值,即可求得pK值。

实验六 电极的制备和原电池电动势的测定

原电池是化学能转变为电能的装置,它是由两个“半电池”所组成,而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液,由半电池可组成不同的原电池。在电池放电反应中,正极起还原反应,负极起氧化反应,电池反应是电他中两个电极反应的总和,其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。

电池的书写习惯是左边为负极.右边为正极,符号“│”表示两相界面,“‖”表示盐桥,盐桥的作用主要是降低和消除两相之间的接界电势。

实验七 粘度法测定高聚物的摩尔质量

本实验测定的是数均摩尔质量,受环境的影响很大,温度、高聚物本身的粘度影响都很大,不适合测定分子量分布很大的聚合物,分子量太小或太大都不行,测定的 是相对分子质量,所以还需要找到一个已知分子量的物质同时测定。粘度太小会测不准(流出时间太小)。实验八 电导的测定及其应用

1、实验中不必扣除水的电导。因为经测定,实验所使用的去离子水的电导与待测溶液的电导相差几个数量级,因此不会对实验结果产生很大的影响。-

2、溶液配制时的问题:溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的。一旦某一瓶配制出现偏差,则将影响到后面的几瓶,因此在溶液配制的时候要及其小心,我认为这也是影响实验准确性的一个很重要的因素。

3、浓度较小时,信号不明显,即某个电阻改变一个大阻值,其示波器的变化不大,可能会导致大的偏差。

实验九 最大气泡压力法测定液体表面张力

最大气泡法测表面张力实验中,理论计算所得值与实验测得数值存在偏差的因素是: 1:首先要保证装置不能有一点点漏气,所以在玻璃装置的某些接口处涂点凡士林。2:要保证毛细管尖端的洁净与完好无损,但实际中总是会有点缺陷,如果将毛细管尖端换成是一次性的东西,然后再与毛细管相连,但这样之后就可能不能保证整个毛细管的垂直,所以不知道可不可行。

3.本实验还有一个问题,就是要求毛细管与液面相切,但实际中可能做不到;但伸入液面△h的话,测出来的又不是表面的张力,所以不知道这个问题还不知道怎么解决。

实验十 蔗糖水解反应速率常数的测定

1)把预测溶液盛入试管待测。但应注意试管两端螺旋不能旋得太紧(一般以随手旋紧不漏水为止),以免护玻片产生应力而引起视场亮度发生变化,影响测定准确度,并将两端残液揩拭干净;

2)接通电源,约点燃10min,待完全发出钠黄光后,才可观察使用;)

3)打开镜盖,把试管放入镜筒中测定,试管内不应有气泡,否则会影响观察和测定;

蔗糖水解反应速率常数的测定中可以用粗天平称取反应物蔗糖的用量是因为蔗糖水解为一级反应,反应物起始浓度不影响反应速度常数,还有实验中用到的蔗糖是普通的食用蔗糖,品质较差,里面混有比较多的杂质,纯度不是很高。所以,用粗天平称取蔗糖用量。因为即使用精密度很高的天平称蔗糖也没有太大意义。

试验十一 乙酸乙酯皂化反应

本实验的影响因素较多,且对实验造成的影响较大,具体的影响因素有:温度的波动,样品混合均匀与否,计时点晚于反应开始点,还有乙酸乙酯放置时间过久自行分解和挥发。这些因素都会对实验结果造成巨大影响,因此实验要精确控制。

实验十二 丙酮转化 本实验因注意以下几点:

1.温度对反应速度有一定的影响,本实验在开始测定透光率后未考虑温度的影响。实验表明,如选择较大的比色皿和在不太低的气温条件下进行实验,在数分钟之内溶液的温度变化不大。如条件允许,可选择带有恒温夹套的分光光度计,并与超级恒温槽相连,保持反应温度。

2.当碘浓度较高时,丙酮可能会发生多元取代反应。因此,应记录反应开始一段时间的反应速率,以减小实验误差。

3.向溶液中加入丙酮后,反应就开始进行。如果从加入丙酮到开始读数之间的延迟时间较长,可能无法读到足够的数据,甚至会发生开始读数时透光率已超过80%的情况,当酸浓度或丙酮浓度较大时更容易出现这种情况。为了避免实验失败,在加入丙酮前应将分光光度计零点调好,加入丙酮后应尽快操作,至少在两分钟之内应读出第一组数据。

实验十三 二组分金属相图的绘制

某些体系在析出固体时,会出现“过冷”现象,即温度到达凝固点时不发生结晶,当温度到达凝固点以下几度时才出现结晶,出现结晶后,体系的温度又回到凝固点。在绘制步冷曲线时,会出现一个下凹。在确定凝固点温度时,应以折线或平台作趋势线,获得较为合理的凝固点

实验十四 离子迁移数的测定

本实验的原理是:在电场的作用下,即通电于电解质溶液,在溶液中则发生离子迁移现象,正离子向阴极移动,负离子向阳极移动。正、负离子共同承担导电任务,致使电解质溶液能导电,由于正负离子移动的速率不同,因此它们对任务分担的百分数也不同,某一种离子迁移的电量与通过溶液总电量之比称为该离子的迁移数。注意:如果中间区的溶液浓度变化较大,则实验应该重做。

实验心得:

通过这个学期的大学物化实验,我体会颇深.首先,我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法,学会了基本物化量的测量分析方法,基本实验仪器的使用等;其次,我已经学会了独立作实验的能力,大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练,并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度,认真态度和创造性的思维.在老师的耐心讲解及细心指导下,通过本学期的物理化学实验,实验技能有显著提高,接触并掌握了很多新仪器的使用方法,学会了将课堂上的知识灵活运用到实验中去,并可以自己用所学知识来解决实验中所出现的问题,做到理论与实际紧密结合,活学活用。下面

我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法.首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急.并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决.第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获.在实验中,我学到很多东西,特别是在做实验报告时,因为在做数据处理时出现很多问题,如果不解决的话,将会很难的继续下去。例如:数据处理画图时,也要用软件画图,这也要求懂得excel软件的插入图表命令。还有动手这次实验,使物理化学这门课的一些理论知识与实践相结合,更加深刻了我对这门课的认识,巩固了我的理论知识。

俗话说,人有两个宝,双手和大脑。双手会做工,大脑会思考。每一个理工科大学生不一定动手操作技能水平会很高,甚至有的大学生还很低。可是通过此次物化实验,经过三位名师(韩斌、李涛和姚明明)的指导,我了解并学会了很多东西。是我认识到物理化学实验作为化学实验课程的重要分支,是与物理化学课堂理论教学相辅相成的基础实验课程。物理化学实验课的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法,通过实验手段了解物质的物理化学性质与化学反应规律之间的关系,熟悉重要的物理化学实验技术,掌握实验数据的处理及实验结果的分析、归纳方法,加深对物理化学基本理论和概念的理解,增强解决化学实际问题的能力,为将来工作和进一步深造打下良好的专业基础。

通过做物化实验,我清楚的认识到,做事要严谨,做人应诚信。知之为知之,不知为不知。只有这样,以后走向工作岗位,才能踏踏实实,做一个堂堂正正的人。

通过做物化实验,我感觉能力的培养和训练主要表现在三个方面:

(1)逻辑思维能力的增强。物理化学实验最后所得的结果往往不是直接测量的到的,而是通过理论分析,推导出一系列理论公式,再由直接测量到的物理量运算而得到的。因此,要求我们在实验中勤于思考,善于分析,充分发挥想象力,不断提高思维的逻辑性。

(2)自学能力的提高。物理化学实验是为大学二、三年级开设的一门独立课程,因此有条件多方面来培养学生的自学能力,包括自学教材和实验仪器说明书的能力和习惯,整理、归纳、综合和评价知识的能力,查找文献资料以及使用多种工具书和手册获取所需的新知识的能力。

(3)科学研究能力的培养。主要是通过科研实践培养研究和解决问题的创新能力。物理化学实验加强了这方面的初步训练,包括包括实验研究方案的设计,实验研究方法的比较,实验要求方面的选择,实验数据的正确记录和处理,相关文献资料的查阅,实验研究结果的分析、总结和归纳,实验研究报告的书写等基本科学研究能力的训练,为毕业论文和科研实践打下基础。

篇8:材料化学实验教学思考

从对天然的棉、麻、丝、毛、石的使用到金属的冶炼再到多功能复合材料的合成,“新材料”的开发和使用伴随着人类的文明进程。材料是人类赖以生存的物质基础,它和能源、信息并称现代物质文明的三大支柱,而材料又是能源和信息技术的物质基础。材料的发展扩大了人类活动的范围,加快了生活的节奏,提高了生活的品质,延长了人的寿命,可是说材料的发展程度深刻地影响着人类的生产生活方式。经济的发展离不开材料科学的发展。材料科学可分为材料化学和材料物理,其中材料化学是基础。材料化学实验是联系理论和生产的重要桥梁,它担负着下列重任:(1)研究材料的制备和加工工艺;(2)选取恰当的方法对材料的化学结构及理化性能进行表征测试从而指导生产实践;(3)培养在材料科学与工程及其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的专门人才[1]。高校开设材料化学实验的主要目的是使学生能掌握材料化学专业基础实验、综合性实验的基本方法和技能,从而能够根据所学原理和目的设计实验,选择和使用仪器,制备合适的材料进行加工处理,并以恰当的方法研究材料的结构与性能之间的关系,以便对材料进行结构与性能的优化,从而指导工业生产和实际应用。

1 实验平台建设

为保证材料化学专业实验教学的顺利进行,培养合格的专业人才,构建合理的实验平台非常必要。

1.1 实验室建设

实验室建设是保障正常教学的基础。材料化学实验与基础化学实验不同,必须有专门的实验环境和必要的仪器设备。材料合成实验室与性能表征实验室必须分开,避免合成实验产生的腐蚀性气体对仪器设备的腐蚀损坏。合成实验室必须有良好的通风设备、专用的防腐实验台及集热式磁力搅拌器、水热反应釜、旋转蒸发仪等基本的仪器,仪器数目必须保证每次15~20名学生同时实验。性能表征实验室则必须配备基本的性能表征仪器,如万能材料制样机、万能材料试验机、差示扫描量热仪、偏光显微镜、红光光谱仪、简支梁试验机、布氏硬度计、热机分析仪等,另外还需有专门的配电装置、除湿装置,保证仪器的正常运转。此外,实验室最好配有多媒体教学设备,方便教师用Power Point及Flash等形式生动的演示和讲解实验。

1.2 师资队伍建设

师资队伍建设是保障教学质量的关键。实验师资队伍由实验室主任、实验员和实验教师组成。实验室主任负责实验教学计划的制定与管理、仪器设备的购置与维修,并承担一定的实验教学;实验员负责日常仪器的管理与维护、实验准备和辅助,配合实验教师完成实验课的开设;实验教师负责实验的安排和教学,并积极参与实验改革。实验教师最好由长期担任材料化学课程教学的教师担任,且该教师必须对金属、陶瓷、高分子及复合材料等各种材料都比较熟悉。实验教师最好由教学与科研并重的教师担任,这样方便实验改革和扩展学生的视野。

1.3 管理体制建设

完善的管理体制是实验教学能否顺利进行的保证。管理体制包括对实验设备的管理、对实验人员的管理、对实验学生的管理,相应都应该制定出相应的管理办法,张贴在实验室里,以便出现问题及时解决。对实验的仪器设备,无论大小都应该具体到哪个人负责管理,每次使用都要登记使用信息,定期检查仪器的运行状况、定期维护。实验教师和学生都应该遵守实验室的仪器、试剂使用制度,保证实验环境干净有序,这样才能保证实验顺利高效、结果真实可靠。另外,应该给实验室人员有学习、进步的机会,如定期去其他高校或科研院所考查、培训,学习别人的先进经验,改进自己的实验计划、实验设施、管理制度等。

实验课程的考评方法也应该纳入管理体制建设中。考试一直是评价教学效果的主要方法,实验注重技能的培养,而作为实验课程的成绩评价,应采取平时实验报告、实验技能考试与理论考试三部分成绩综合的评价方式,各部分成绩的分配比例因校制宜[2]。

2 材料化学实验安排

材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性能和应用的一门科学。它从化学角度研究微观结构如何影响宏观材料性能,从而了解各种材料的合成、微观结构、宏观聚集态、材料的特性与使用性能之间的关系[3]。开设材料化学实验的宗旨是使学生受到科学家和工程师的基本训练,在实验安排上必须考虑贯穿材料化学的“结构决定性能,性能决定用途”的规律,从实际应用出发设计实验,包括材料的合成及性能表征两方面的内容。作为本科教学,应考虑知识的连续性、全面性、材料应用的广泛性和趣味性,在安排实验时尽量避免倾向于某类材料而造成学生厚此薄彼的思想。选用适合自己院校学生水平且难度适中的教材或者根据学校的教学条件编写实验讲义。本实验安排在无机、分析、有机、物化实验之后较好,一般在大三下学期,课时与理论课以1:1~1.5:1为宜。

本文结合教学大纲和本校的教学实际对材料化学实验教学内容做出如下安排:(1)基础实验,以材料的合成及纯化方法为主,让学生了解不同类型的材料在制备方法上的差异,并对基本概念和方法有所了解,具体实验如溶胶-凝胶法制备纳米材料、水热合成法制备配合物、自由基聚合法制备聚合物、陶瓷材料的制备、材料的改性复合及改性等;(2)性能表征实验,以材料力、热、光、电、表面等方面的性能表征为主,如材料的强度、韧性、结构等,高分子材料的粘弹性、热塑性等,目的是让学生掌握实验结果的分析与处理方法、了解如何根据实际需要选择测试仪器、如何根据实验结果和实际需求对材料的性能进行优化和选择等。例如,材料的力学性能的测试实验,通过对金属、陶瓷和高分子材料的简单加工和机械强度的测试和比较,让学生从材料的应力-应变曲线了解各种材料的强度及优缺点,对材料的改性与复合的必要性有一定的认识。再如,材料表面性能的表征中亲疏水性能是很重要的一个参数,通过对接触角大小的测试可以了解液体对材料的润湿程度,对涂料、纺织、洗涤、选矿、农药、洗涤、医药、材料表面改性等都有重要意义。并非所有实验都要求学生自己动手,部分时间过长或涉及大型仪器的实验,可作为演示实验进行。总之,通过材料化学实验的学习,让学生对各种材料的合成有所了解,对不同材料的测试方法有所了解,学会处理实验结果,并会根据实验结果对材料的合成及性能相应地做出适当的优化。

3 材料化学实验学习———3W学习法

所谓“3W”,是指What、How、Why。在材料化学实验过程中,可以遵循“3W”学习法,即问题学习法,就是在学习的各个环节中不断的问“是什么、怎么做、为什么”。下面以苯乙烯悬浮聚合为例,讲述在具体的实验中如何应用“3W”法指导学习。

在实验前用3W法预习实验。课前预习不仅能够做到心里有数、临阵不乱,还为快速完成实验奠定了基础。问自己为什么做这个实验,即它的目的意义是什么,对生产生活有何意义,为什么采用悬浮聚合的方法,悬浮聚合的配方是什么,产物分子量、形状及均匀性如何;实验中用到哪些仪器、如何洗涤,实验中用到哪些试剂,其理化性质、毒性等如何;实验条件的控制,如引发剂种类和用量、搅拌速度、反应温度、水和单体的比例等对聚合过程和产物的形状有何影响;以及是否需要保护气,实验过程中可能会有哪些异常状况发生、如何解决等等。这些都是在实验前应该充分思考的问题。另外,可以利用发达的网络资源,搜索相关实验资料,如实验视频、相关仪器的使用方法等,以便对实验有直观印象。做好充分的预习,然后带着问题去听讲、去做实验,长此以往,研究的思路就会逐渐形成。

在实验中用3W法,每个现象出现时,问一下自己是什么、为什么、如何做得更好。例如,合成时反应液不是正常的悬浊液而是出现了分相,这时考虑是搅拌太慢还是反应太快,还是分散剂的量太少,或是水加的太多了?多思考以便及时调整实验达到预期目的。

在实验后用3W法,对实验过程中出现的问题进行总结和反思。例如,产率不高,原因是反应时间短、温度低、纯化过程中损失太大,还是反应方法就决定了产率不高?再如,聚合物的颗粒不均匀,是搅拌速度控制的不好,还是单体加入的太早,或是加沉淀剂的顺序和方式对沉淀有影响?

在整个实验过程中,都用3W法来指导实验,实验的结果肯定会比较理想。每个实验都如此做,长期坚持,实验的思路就会比较开阔,做科研的思路也就慢慢形成了。此外,在实验中要联系理论和生产实际,实验中注意与教师和同学的交流及互相合作,在结果处理时利用Excel、Origin、Chem Office等工具,同时要充分利用网络资源来辅助学习、拓展思路。

4 小结

随着经济的发展和社会的进步,对各种材料的需求量越来越大,对材料性能的要求也越来越高,因而培养材料的制备、加工、性能和表征测试技术以及专业技能的人才就显得非常重要。很多高校在开设材料化学实验课程时一定要多方考虑、与时俱进,从学科发展和学生的发展两方面考虑问题,培养出不光掌握材料化学实验技能且具有独立思考、与人合作以及开拓创新等多方面的综合能力的专门人才。这不光需要学校在材料化学实验方面应该加大人力、物力、财力的投资,同时也需要教师在教学中不断学习、探索、改革,在教学中将好的学习方法也教给学生。

参考文献

[1]夏志国,陈代梅,周凤山“.材料化学”课程的理论及实验教学关联与创新探索[J].中国科技信息,2009,(22):250-251.

[2]张唯舟,何文娣,程宏英.材料化学专业实验教学探索[J].科技信息,2010,(34):101.

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