第一篇:物化實驗心得
物理化學實驗心得
應化111
23211111
李彪
時光荏苒,白駒過隙,轉眼間,大二的上學期即將要過去。然而,在短短的幾個月里面依舊有值得我們回味的東西。每學期我們都有一個化學實驗課程,這學期就是物理化學實驗。
理論指導實踐
這學期的物理化學實驗放在周四的下午,而且是隔一周一次,這就讓我們有時間先把理論學習好,再來實踐,便是用理論指導實踐。不得不說,物理化學的理論性非常強,需要我們有較強的邏輯思維能力和把之前所學知識融會貫通的能力。所以,物理化學對我個人來說是一門有挑戰性的課程。正因為物理化學有較強的理論性,所以物理化學實驗的運用就很有必要。通過物理化學實驗,我們能通過具體的運用所學理論知識來解決實際問題,從而來更好的體會和理解理論的精髓所在。在學測定物質的燃燒熱時,我們實驗所測量的是在等容條件下的燃燒熱,而平時大家所常用的是等壓下的燃燒熱。通過實驗,我們可以了解到等容的條件是比等壓容易達到的,再利用等容燃燒熱和等壓燃燒熱的關系便可以求得等壓下的燃燒熱。同樣這個實驗,我們利用一個大的桶形容器裝滿水,在把氧彈放入桶中,而且在底座還放了特殊材料的隔熱底盤,從而把桶和水作為環境。這一做法其實也是覺得實驗很精妙和嚴謹的地方,同時也讓我對環境和體系之間的關系、區別以及轉換有了更加深刻的理解。
團隊協作
物理化學實驗和以往的無機實驗或是分析實驗的區別在于以小組為單位,我們做實驗時,往往是四人一小組(也有八人小組實驗,不過次數就一二次)。四個人做一個實驗,需要的不僅僅是個人的化學能力,還有協作能力。只有具備這兩項,小組實驗才能又好又快的完成。小組實驗里面比較重要的工作就是分工。在做分光光度法測定平衡常數時,往往要配十幾瓶溶液,而且需要準確配制。一個人根本不可能在短時間內完成這項工作。而小組如果能把工作分配好,以流水線式配制溶液,準確度高,而且速度還快,并且可以體會到集體完成一個較繁瑣工作時的成就感。對我們大家以后的實驗或者是工作都有很大的幫助。
嚴謹治學
物理化學實驗雖然在理論的指導下進行實驗,但因為種種原因有很多不能客服的誤差,甚至有些誤差比較大(當然也有我們自身的實驗錯誤)。這時,我們便要耐下心來認真分析實驗存在誤差的原因和問題。有時候計算出的數據和實際結果差距很大,但依舊要在實驗報告中將其如實的寫出,分析出相應的原因。我覺得這不僅是對實驗負責,更是教我們有一種實事求是的精神。
激發興趣
物理化學實驗經常要用到物理的一些方法來研究或是做實驗。這時,自然而然要用到一些儀器。在物理化學實驗中,我第一次接觸到氧彈和第一次往氧彈里充氣放氣,第一次用壓片機壓片……這些都很新奇,親手試試后確實很開心,讓我對物理化學實驗充滿了興趣。這也讓我對以后的實驗都充滿了期待。
雖然這學期的物理化學實驗結束了,但它帶給我的新奇、欣喜和激發的興趣一直都在。最后,感謝老師這學期的教導。
第二篇:物化實驗之心得
物化實驗之心得
古人學問無遺力,少壯工夫老始成。紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。題記
歲月荏苒,不經意間所有的物化實驗都已經結束了。閉目沉思,發現收獲確實很大,做學問和做人方面都受益匪淺,有一種“言有盡,而意無窮”的感覺。尤其是這學期指導我們做實驗的三個老師(韓斌、李濤和姚明明),做學問都相當棒,做人更是各有千秋,我非常敬佩他們。韓斌老師的幽默率真、李濤老師的瀟灑嚴謹和姚明明老師的溫文儒雅,都給我留下了深刻的印象。
我的試驗體會主要有三點:
(1)人有兩個寶,雙手和大腦。雙手會做工,大腦會思考。由于中國的特殊國情,當今的大學教育不再是精英教育,而是大眾教育,因此每一個理工科大學生不一定動手操作技能水平會很高,甚至有的大學生還很低。可是通過此次物化實驗,經過三位名師(韓斌、李濤和姚明明)的指導,我了解并學會了很多東西。是我認識到物理化學實驗作為化學實驗課程的重要分支,是與物理化學課堂理論教學相輔相成的基礎實驗課程。物理化學實驗課的主要目的是使學生初步了解物理化學的研究方法,通過實驗手段了解物質的物理化學性質與化學反應規律之間的關系,熟悉重要的物理化學實驗技術,掌握實驗數據的處理及實驗結果的分析、歸納方法,加深對物理化學基本理論和概念的理解,增強解決化學實際問題的能力,為將來工作和進一步深造打下良好的專業基礎。
(2)紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。現在我們一直在學習《物理化學》,雖說盧秀慧老師講課水平很高,但是我還是有很多不明白的地方(尤其是電化學部分)。通過李濤老師指導的“極化曲線的測定”這一實驗,我豁然開朗。隨著物理化學研究方法的形成和發展,其目的擴展為已掌握基本的物理化學實驗方法和技術為主。近年來,隨著科學技術的迅猛發展,大量的近代儀器引入物理化學實驗中,特別是計算機對繁瑣的物理化學實驗數據快速、準確的處理,促使物理化學實驗向縱深發展,實驗研究內容不斷更新,實驗研究方法向綜合訓練型和科學研究型轉化。目前物理化學實驗教學的目的,已將培養能力放在首位。能力并不等同于知識技能,在物理化學實驗中學習和掌握的實驗理論、技能技術、研究方法并不是能力的全部內涵。能力是在掌握知識技能的過程中,逐步有意識的培養和提高的。所以,解決實際問題的能力和掌握的知識技能之間既有區別又有密切聯系。能力只有在實踐中通過長期、自覺、不懈的努力才能逐步的積累和形成。
(3)行己恭,責躬厚,接眾和,立心正,進道勇。通過做物化實驗,我清楚的認識到,做事要嚴謹,做人應誠信。知之為知之,不知為不知。只有這樣,以后走向工作崗位,才能踏踏實實,做一個堂堂正正的人。
通過做物化實驗,我感覺能力的培養和訓練主要表現在三個方面:
(1)邏輯思維能力的增強。物理化學實驗最后所得的結果往往不是直接測量的到的,而是通過理論分析,推導出一系列理論公式,再由直接測量到的物理量運算而得到的。因此,要求我們在實驗中勤于思考,善于分析,充分發揮想象力,不斷提高思維的邏輯性。
(2)自學能力的提高。物理化學實驗是為大學二、三年級開設的一門獨立課程,因此有條件多方面來培養學生的自學能力,包括自學教材和實驗儀器說明書的能力和習慣,整理、歸納、綜合和評價知識的能力,查找文獻資料以及使用多種工具書和手冊獲取所需的新知識的能力。
(3)科學研究能力的培養。主要是通過科研實踐培養研究和解決問題的創新能力。物理化學實驗加強了這方面的初步訓練,包括包括實驗研究方案的設計,實驗研究方法的比較,實驗要求方面的選擇,實驗數據的正確記錄和處理,相關文獻資料的查閱,實驗研究結果的分析、總結和歸納,實驗研究報告的書寫等基本科學研究能力的訓練,為畢業論文和科研實踐打下基礎。
總之,這次物化實驗對我影響很大,使我學會了很多東西,豐富了我自身的經歷,開闊了眼界,加深了我對物理化學實驗的認識,終將受益一生。
物理化學學習心得
05化學 鄭霽
我覺得,科學的目的除了應用以外,還有發現世界的美,滿足人類的好奇心。物理化學自然也是科學,所以同樣適用。
化學熱力學,化學動力學,電化學,表面化學……物理化學研究的主要內容大致如此。
物理化學當然是有用的,這一點只要平時請教一下盧峰老師,與他交流一下就很清楚了,事實上,他的工廠離不開物理化學的知識。而像甲醛,氨等的生產也必須綜合考慮反應的自發性,反應速率及生產成本等因素,以尋求可以帶來足夠經濟效益的生產條件(溫度,壓力等)。
物化是有用的,也是好玩的,這些是學習物化的動力,那么,怎樣才可以學好物化呢?
對我來說,主要就是理解-記憶-應用,而串起這一切的線索則為做題。理解是基礎,理解各個知識點,理解每一條重要公式的推導過程,使用范圍等等。我的記性不太好,所以很多知識都要理解了之后才能記得住,但是也正因如此,我對某些部分的知識點或公式等的理解可能比別人要好一點,不過也要具體情況具體分析,就好像有一些公式的推導過程比較復雜,那或許可以放棄對推導過程的理解,畢竟最重要的是記住這條公式的寫法及在何種情況下如何使用該公式,這樣也就可以了,說到底,對知識的記憶及其應用才是理解的基礎。只是,在記憶的過程中有些細節是不得不注意的,如上下標等,標準摩爾吉布斯自由能變如果少了上標就失去了“標準”的含義而變為一般的摩爾吉布斯自由能變。
盧峰老師說過“物理化學不在于繁雜的計算,而是idea”。我很贊同這個觀點。我覺得學習物化時應該逐漸的建立起屬于自己的物理化學的理論框架,要培養出物理化學的思維方式,而且應該有自己的看法,要創新。就像在學電化學的時候,我研究過原電池的設計,而且有了一些自己的看法,所以寫了一篇文章發表在05AC的班刊上,我希望可以對同學們有所啟發。
物化離不開做題。認真地去做題,認真地歸納總結,這樣才可以更好地理解知識,這樣才能逐漸建立起自己的框架,而且做題也是一個把別人的框架納入自己的框架的過程。從另一個方面來說,現階段我們對物理化學的應用主要還是體現在做題以及稍后的物理化學實驗中,當然把它們應用于生活中也是可以的,至于更大的應用,如工業生產上,還是得等畢業之后才有機會吧。
熱力學基礎的重點應該在于各種狀態函數的計算,這部分的常見題目就是計算W,Q,△U, △H, △A, △G, △S這七個物理量,其中W與Q是過程函數而△U, △H, △A, △G和 △S為狀態函數變,這是在計算時不可忽略的。例如,有這樣一道題:水在一個大氣壓下及373K下轉化為同溫同壓下的水蒸氣,要計算上述七個函數,第一道小題是經由真空膨脹過程,第二道小題是等溫等壓可逆相變。經由不同途徑,系統所作的功及所吸收的熱當然不同,但是難道△G等狀態函數變也不同嗎?如果從頭計算一遍不就做了無用功嗎?熱力學基本方程式也是很重要的,在計算中要用,在接下來的學習中也要用。不過我一直都沒有把他們記得很牢,但是我理解了它們的推導過程,所以可以隨時推導出來,而這也就有利于我對物理化學的一些章節的理解與掌握。就像為什么偏摩爾吉布斯自由能同時又是化學勢
(chemical potential),因為dG=-SdT+Vdp,G的特征變量就是溫度T與壓強p,所以偏摩爾吉布斯自由能的下標即為T,p,nC(C≠B),而化學勢的下標必然為T,p,nC(C≠B),所以GB=
μB。而其它的狀態函數的特征變量都不是T,p因而它們的化學勢與偏摩爾量都是不同的。
至于動力學,不同反應級數的動力學方程自然是很重要的,而且對于反應級數的判斷也是重要的,速率方程,速率常數或者半衰期,只要告訴我其中之一我就知道這個反應的級數。
-1舉個例子,一級反應的速率常數的單位必為(時間),而且一級反應的半衰期為ln2/k,與初始濃度無關。而動力學方程的推導也是重要的,考試時出現這樣一道動力學的大題,給你反應機理要你推導出速率方程也是很正常的,順帶說一句,高分子化學的考試也很可能出現這樣的題型。
實際上,有時候我覺得物化還是挺好玩的,然而,它的難度一點不小。在學習物化的過程中,我盡量讓它更系統化,注意不同章節之間的聯系,例如根據△G=-nEF,在適當的時候可以用電極電勢E計算△G,這樣也就把熱力學與電化學關聯起來。
盡量培養自己對物化的興趣,多看書,多做題,總結自己的經驗,最終建立起屬于自己物理化學理論框架,這就是我所知道的學習物化的方法。我又記起高中教我數學的老師說過的“知識要收斂,題目要發散”,其實這也適用與對物理化學的學習。所謂以不變應萬變。在做題過程中不斷總結歸納,不斷增進對理論知識的理解,持之以恒,最終就有可能讀通物化,面對什么題目都不用怕了。這一點尤其是對有志考化學專業研究生的同學來說很重要。最后,加油吧,各位。讓我們共同努力吧。
第三篇:物化心得
物化心得
通過本學期的物理化學的學習,自己最大的收獲就是養成了做事講步驟,循序漸進的習慣。物理化學很多的題目都是講究適用的條件的:恒溫,恒容,絕熱條件的不同,所用的方法絕對是不同的。畫框圖,列出各個狀態的條件,應用相關的步驟來達到標準狀態下的求解等等,都是我們應該掌握的方法。
物理化學的學習與一般的學科是不同的。如果在平時上課的時候不聽講,課后不做作業,交上去的作業都是參考書上挪來的,靠考試前幾天的突擊,看看書,是很難弄清楚的。幾份歷年考試的試卷做下來,發現選擇題是難做的。各種各樣的使用條件,很容易混淆,張冠李戴。
同時,對一些基礎的知識必須要掌握,各種不同條件下的焓變的定義以及符號,都要有了解。在自己的學習過程中,發現了一些相關的問題。上課雖然不是聽得很懂,有時在聽微觀粒子知識的時候完全是在聽天書一般,但課后的作業自己對著相關的知識還是能做的,比如書上的例題等。但這不是真正的理解和掌握,它的弊端會在做試卷的時候顯示出來。新的題目,條件的改變,應用知識的改變,都會造成自己的不會。
物理化學很重要的一點是要學會讀圖的能力。在物理化學的基礎實驗中,讀圖的重要性得到了充分的展示。而且讀好圖能讓我們更容易理解相關的知識并做一些比較。
老師曾經說過:“學好物理化學,在哪里都能找到生存之道。”一方面說明了物化的實用性,另一方面也說明了學好物化的重要性。
第四篇:物化實驗總結
物化實驗總結
10環科 林澤震 120101202126
大二的生活已經臨近尾聲了,伴隨著我們走完一學期的物化實驗也結束了。通過這一學期來的物化實驗,讓我學到了很多,無論是實驗操作上還是合作配合上。回想起一個個實驗,總有一些是讓我銘記于心的。
實驗一:燃燒熱的測定
在這個實驗中我們第一次使用了氧彈,并且知道了雷諾校正。也學會了通過測量一個已知燃燒熱樣品燃燒放出的熱量來倒推回去測量水當量的方法。這個實驗的操作并不復雜,主要是通過儀器測量數據,我們記錄數據進行進一步處理,計算的時候要注意單位以及正負號的問題。
實驗二:純液體飽和蒸氣壓的測量
這個實驗中我們使用的是靜態法測定飽和液體蒸汽壓,直接測量測定各個溫度下的飽和蒸汽壓,最后以lnp對1/T作圖,并求出斜率。然后以斜率求算出該溫度范圍內的平均摩爾汽化熱△vapHm,并且求正常沸點。這次試驗是我們第一次用電腦作圖,繪制圖像并得出直線方程,得到斜率。進而進一步進行數據處理。在實驗操作上,要注意放入空氣的速度要防止倒灌。
實驗三:完全互溶雙液系的平衡相圖
這次試驗我們通過蒸餾混合液,并測定餾出物和蒸餾液的折射率,并與繪出的工作曲線進行比較得出組成,最后繪出乙醇—環己烷的平衡相圖。在這個實驗中我們第一次使用了阿貝折射儀,掌握了阿貝折射儀的使用方法。這個實驗的關鍵在于對溫度的把握,加熱速度不能太快,通過回流的速度把握好溫度。不然得不到較為準確的餾出物。
實驗四:凝固點降低法測定摩爾質量
本次試驗中,我們是通過儀器直接測定溫差,然后代入公式求算出待測物的摩爾質量。而測定溫差也使得我們的數據更加準確,保留到小數點后面四位。并且這次試驗中我們第一次了解到了過冷現象,試驗中也要求我們時刻進行攪拌,并注意各個時期攪拌速度的差異,這也是這個實驗的關鍵。
實驗五:液相反應平衡常數
這次實驗算是本學期物化試驗中偏麻煩的一次實驗。試驗中要求我們配著不
同濃度的混合液,并且測定其吸光度。這次實驗使我們首次使用分光光度計,測定液體的吸光度,使用時要注意比色皿的擦拭和儀器的校正以及波長的確定,不然會導致測量不準確。并且這次試驗也是我們第一次使用pH計,掌握了pH計及分光光度計的使用方法。
實驗六:電極的制備的原電池電動勢的測定
在這次試驗中我們制備了鋅電極和銅電極,并且用甘汞電極與制備的銅鋅電極進行組合,測定了三個原電池電動勢。本次試驗中我們使用了電動勢測量裝置,掌握的測量裝置的使用方法,值得注意的是測量裝置需要進行溫度校正,通過實驗時的室溫,代入公式計算要校正的數值進行校正。
實驗七:黏度法測定高聚物的摩爾質量
這次實驗我們學會了用另一種方法測量物質的摩爾質量。了解了高聚物摩爾質量和粘度的關系。本次試驗我們使用烏式粘度計,通過直接測量溶液只在重力作用下下落一定距離的時間,進而進行比較,求出相對粘度。然后通過電腦作圖,使用外推法求出溶液的特性粘度,最后用Mark-Houwink經驗公式求出高聚物的摩爾質量。
實驗八:電導的測定及其應用
這次實驗主要是為了掌握電導儀的使用方法,并且通過電導儀測定溶液的電離平衡常數。首次使用電導儀,要注意電導儀的電極的洗滌,用電導儀測量時,需要用待測液對電導儀電極進行洗滌,保證實驗的準確,并且電導儀在使用時也需要進行校正。在數據處理方面要注意單位的轉化。
實驗九:溶液表面張力的測定——最大泡壓法
這次實驗中操作中值得注意的是,在觀察氣泡冒出的同時需要記錄此時的壓力,因此這個實驗需要同學間的合作,并且要知道氣泡必須是一個一個冒。測定壓力的同時我們還通過阿貝折射儀測量液體的折射率,然后通過乙醇—水曲線得出液體的質量濃度。在數據處理方面,本次實驗同樣要注意單位的統一。實驗十:蔗糖轉化
蔗糖轉化實驗使我們接觸的第一個化學動力學實驗。實驗中我們首次使用旋光儀,掌握了旋光儀的使用方法。實驗通過旋光儀測定各個時期的旋光度,進而以ln(ɑt—ɑ∞)對時間t作圖,通過電腦作圖得出直線方程,用其斜率求出反應的速率常數k。通過不同溫度下的反應速率常數k,以阿累尼烏斯公式求出反應活化能。這首次的化學動力學實驗,讓我們了解到了影響化學反速率的一些因素,并且學會了通過作圖得出斜率來求速率常數的方法。
實驗十一:乙酸乙酯皂化反應
這同樣是一個化學動力學實驗,與蔗糖轉化實驗不同的是,這次實驗我們了解了反應級數的概念。且這次試驗我們是測定電導率,而不是旋光度。通過電導率隨反應時間的變化來作圖,同樣是以斜率求算出反應速率常數,以及求算活化能。
實驗十二:丙酮碘化
這次實驗我們初步認識復雜反應機理,料及復雜反應表觀速率常數的求算方法。這個實驗是是用分光光度計測定透光率,進而求算反應速率。與之前的化學動力學實驗類似,通過求的的速率常數k進一步求反應的活化能。
實驗十三:二組分金屬相圖的繪制
這次實驗我們學會了JX-3DA型金屬相圖測試儀冊使用方法,并且通過電腦記錄數據,繪制出各組分的步冷曲線。試驗中我們也學會了出現過冷現象時步冷曲線的校正方法。最后通過各組分的步冷曲線找出轉折點及平臺溫度,繪制出二組分金屬相圖。
實驗十四:希托夫法測定離子的遷移數
本實驗我們掌握了希托夫法測定電解質溶液中離子遷移數的基本原理和操作方法。通過計算出n原、n電、n后計算出離子遷移數。在這次實驗中,要時刻注意電流計上顯示的數值,太小的話要轉動電極,使數值回升。
對于我個人來說,這一學期來的物化實驗也讓我受益良多。在實驗過程中,我遇到了以前從未遇見過的各種實驗儀器,比如分光光度計,阿貝折射儀,電導儀等常用的物化實驗儀器。并且通過實驗課上老師的講解以及實驗過程中親自的動手操作,掌握的各個一起的使用方法。由于頻繁的使用各種測量儀器,安裝儀器,還有進行實驗物品的配置等方面,這學期的物化實驗對我的動手操作能力也是個嚴峻的考驗。讓人欣慰的是,通過一次次的實驗我的動手能力也在逐步提高。眾所周知,在化學實驗中,動手操作能力是十分重要的,做化學實驗經常需要配置藥品,這時對于操作就有很高的要求。通過一學期的學習進一步加強了我的動手能力,也從這一次次的試驗中發現了我的不足,進而進行改進加強。
另一方面,這么多次的實驗,我掌握許多實驗的基本原理和實驗方法。比如在“黏度法測定高聚物的摩爾質量”的試驗中,我通過這個實驗了解到了粘度與高聚物的摩爾質量的關系,通過Mark-Houwink經驗公式可以通過特性粘度求算
出高聚物的摩爾質量。并且實驗過程中我們不是直接測量待測物的粘度,而是通過求算時間,進而求算出相對黏度和增比粘度。然后通過作圖求出特性粘度。這只是這學期物化實驗的一個縮影。在物化試驗中我深深體會到了發散思維的重要性,我們一般是無法直接測量出我們需要的物理量,實驗時我們經常是測定出各個實驗物的其他物理量,然后通過公式或者作圖進一步進行計算求出我們需要的物理量。
這學期的物化實驗,我們也屢次使用電腦作圖,這提升了我們實驗的準確性以及實驗效率,對我們的實驗有很大啊的幫助。同樣的,由于經常性的作圖,是的我們對辦公軟件的使用能力增強,通過電腦軟件對化學數據進行處理加工的能力也得到了鍛煉和提升。這對以后我們的學習生活有很大的幫助。
在做物化實驗時我們通常是兩個人一組,通過一學期的物化實驗,我體會到了搭檔的重要性,在實驗過程中我們時常會遇到要快速操作的時候,這時候一個人進行實驗操作是有很大的難度的,同時實驗過程中也很容易出現失誤,導致試驗的不準確及失敗。比如在做“丙酮碘化”實驗過程中,我們需要每隔一分鐘就對反應液體進行透光度的測量,由于間隔時間短,并且測量透光度時需要對比色皿進行擦拭,并且取出液體后,剩余的液體仍需繼續進行保溫加熱。這時我們就需要同學的合作才能完成測量,否則這個實驗就無法進行下去。不僅如此,在和同學的合作過程中,我還能通過和同學的交流以及觀察,發現自己的不足,學習到別人身上的優點。所以這學期以來的十四個物化實驗我從中學會了和同學搭檔,團結合作一起實驗的能力,發現了團結合作的重要性。這對我以后的成長,學習,甚至是以后的事業方面都有很大的幫助。
這學期的物化實驗和以往的無機實驗,分析試驗和有機實驗給我的感覺很不同。物化實驗對于測量儀器的使用更加頻繁與多樣,在實驗過程中,更多的是通過操作儀器得出數據;另一方面,在實驗數據處理上,更多的用到了作圖的方法,我們經常是每個實驗都要做兩個圖以上,這對于電腦作圖的能力有一定的要求。在以往的實驗中我們經常是將測的的數據用公式進行直接計算,得出實驗結果。而物化實驗還需要繪圖,然后從圖中找出所需的數據進行計算處理。
這學期的物化實驗結束了,這寶貴的十四次物化實驗讓我學會了很多,在婁本勇老師和黃雅莉老師耐心細致的講解指導下,我順利的完成了這學期的實驗。從老師們身上我同樣學到了很多,在這里感謝兩位老師的指導……
第五篇:物化實驗總結
2013-2014第1學期 物理化學實驗總結
姓 名:
學 號:
系 別:
年 級:
專 業:
物理化學實驗是師專化學學科的一門必修基礎實驗課程。它以測量數據為主要內容,研究物質的物理化學性質及其化學反應規律。它綜合了化學學科各領域所需要的基本研究工具和方法。
物理化學實驗可以培養我們初步掌握物理化學的實驗方法,訓練我們掌握基本的物理化學實驗技術,并加深對物理化學中某些理論和概念的理解。它對培養我們觀察、思維、動手能力起著重要作用,也對先行課程的基本實驗技術的訓練是一個鞏固、熟練和提高。
這學期我們的實驗也都結束了,其中學到了不少知識,也遇到了不少問題,這里我就對我們之前做的十個實驗進行一一總結一下。實驗一:二組分金屬相圖的繪制 操作要點:
(1)對樣品加熱溫度不能太高,溫度太高樣品易氧化變質,步冷曲線可能出現轉折;
(2)冷卻過程中應該注意經常輕微轉動裝有熱電偶的玻璃套管,并且熱電偶熱端應插到樣品中心部位,使樣品受到輕微攪拌以防止產生過冷現象,保證實驗精度;
(3)混合物的體積有兩個轉折點,必須待第二個轉折點測完后方可停止實驗,否則需重新測定;
(4)實驗使用電位差計連續測量時,要經常核對工作電流,以保證實驗精度;(5)實驗過程中要注意檢查保溫杯內的冰水,必須保持冰水共存,以保證熱電偶測量結果的可靠性;
(6)某些體系在析出固體時,會出現“過冷”現象,即溫度達到凝固點是不發生結晶,當溫度達到凝固點一下幾度時才出現結晶,出現結晶后,體系的溫度又回到凝固點。在繪制步冷曲線時,會出現一個下凹。在確定凝固點溫度時,應以折線或平臺作趨勢線,獲得較為合理的凝固點。實驗改進及其建議:
(1)本實驗所用體系為Sn-Pb低熔點金屬體系,但它的蒸汽對人體健康有危害,因而要在樣品上方覆蓋石墨粉或石蠟油,防止樣品的揮發和氧化。石蠟油的沸點較低(大約300℃),故加熱過程溫度不宜過高,特別是樣品近融化時所加電壓不宜過大,以防止石蠟油的揮發和碳化。
(2)由于實驗步驟繁瑣,耗時過長,我們可選用可控升降溫電爐,在保證實驗效果的同時,簡化了步驟。實驗二:純液體飽和蒸汽壓的測定 操作要點:
(1)測定系統不能漏氣時本實驗成功的前提條件之一,實驗裝置所有玻璃活塞均要用真空脂封旋緊,用于連接的橡膠管都應完好不漏氣,無老化現象;(2)真空泵與系統相通時,抽氣不可太快,否則會使封閉液迅速蒸發,不能順利冷凝回流,封閉液迅速減少以致消失而使實驗難以進行;
(3)開動真空泵前必須先接通冷凝水,以保證已蒸發的乙醇冷凝回流至封閉液處;
(4)蒸汽壓與溫度有關,故測定過程中恒溫槽的溫度波動需控制在正負0.1K以內;
(5)實驗過程中調節液面等位時需防止B管液體及空氣倒灌。一旦倒灌帶入空氣,必須補足B管內液體并從排空氣步驟重新做起;
(6)抽空氣的速度要合適。必須防止等位計內液體沸騰過劇,以免使B管內液體被抽盡。實驗討論:
1、影響實驗成敗的幾個關鍵因素:(1)實驗裝置密封性的好壞;(2)是否能適時調節真空泵的抽氣速度;(3)實驗過程中冷凝水的作用是使被抽出的乙醇蒸汽不斷冷卻回流補充封閉液。
2、影響實驗精確度,作圖時線性不佳的主要因素:(1)溫度波動誤差的影響;(2)初始測量時,A、B管間空氣未能驅盡;(3)等壓計固定的位置不垂直讀書時會產生誤差。
測定液體飽和蒸汽壓的其他方法介紹:
(1)動態法。當液體的蒸汽壓與外界壓力相等時,液體就會沸騰,沸騰時的溫度就是液體的沸點。即與沸點所對應的外界壓力就是液體的蒸汽壓。若在不同的外壓下,測定液體的沸點,從而得到液體在不同溫度下的飽和蒸汽壓,叫做動態法。該裝置較簡單,只需將一個帶冷凝管的燒瓶與壓力計及抽氣系統連接起來即可。實驗時,先將體系抽氣至一定的真空度,測定此壓力下液體的沸點,然后逐次往系統放進空氣,增加外界壓力,并測定其相應的沸點。只要儀器能承受一定的正壓而不沖出,動態法也可用以101.325KPa以上壓力的實驗。動態法較適用于高沸點液體蒸汽壓的測定。
(2)飽和氣流法。在一定的溫度和壓力下,讓一定體積的空氣或惰性氣體以緩慢的速率通過一個易揮發的待測液體,使氣體被測液體的蒸汽所飽和。分析混合氣體中各組分的量以及總壓,在按照道爾頓分壓定律求算混合氣體中蒸汽的分壓,即是該液體在此溫度下的蒸汽壓。此法一般適用于蒸汽比較小的液體。該法的缺點是:不易獲得真正的飽和狀態,導致實驗值偏低。
所以比較而言靜態法適用于固體加熱分解平衡壓力的測量和易揮發液體飽和蒸汽壓的測量,準確性較高。實驗三:完全互溶雙液系的平衡相圖 實驗操作要點:
(1)沸點儀中沒有裝入溶液之前絕不能通電加熱,如果沒有溶液,通電加熱絲后沸點儀會炸裂;
(2)一定要在停止通電加熱之后,方可取樣進行分析;
(3)沸點儀中蒸汽的分餾作用會影響氣相的平衡組成,使得氣相樣品的組成與氣相平衡時氣相的組成產生偏差,因此要減少氣相的分餾作用;
(4)使用阿貝折光儀時,棱鏡上不能觸及硬物(滴管),每次加樣前,必須先將折射儀的棱鏡面洗凈,可用數滴揮發性溶劑(如丙酮)洗滌,在用擦鏡紙輕輕吸去殘留在在棱鏡面上的溶劑。在使用完畢后,也必須將阿貝折射儀的棱鏡面處理干凈;
(5)測定折光率時速度要快,以避免樣品中易揮發組分損失,以確保數據準確;(6)每次取樣量不宜過多,取樣管一定要干燥,不能留有上次的殘液,氣相部分的樣品要取干凈。
實驗四:凝固點降低法測定摩爾質量 操作要點:(1)每次測定應按要求的速度攪拌,并且測溶劑與溶液凝固點時,攪拌條件要完全一致,讀取溫度應準確到小數點后第二位;
(2)寒劑溫度對實驗結果也有很大的影響,過高會冷卻太慢,過低則測不出正確的凝固點;
(3)純水過冷溫度約為0.1-1℃(視攪拌快慢),為了減少過冷溫度,可以加入少量的晶種,每次加入晶種大小應盡量保持目的;(4)高溫、高濕季節不宜安排本實驗。實驗討論:
(1)“凝固點降低法測定摩爾質量”是一種比較簡便和準確的測量溶質摩爾質量的方法,而且在溶液熱力學研究和實際應用上都有重要的意義。
(2)為了獲得比較準確的摩爾質量數據,常用外推法,即以所測的摩爾質量為縱坐標,以溶液濃度為橫坐標,外推至溶液濃度為零,從而獲得比較準確的摩爾質量值。
(3)本實驗測量的成敗關鍵是控制過冷程度和攪拌速度。實驗改進:
在橡膠塞上鉆一個小孔,穿入細鐵絲,鐵絲的下端系上經過小孔可以上下提拉的寬5mm,長2cm的小銅片,當發生過冷時把小銅片伸入溶液中,銅的導熱性好,在精確測定水的凝固點過程中,在粗測以下0.2℃開始攪拌同時放入銅片,銅片迅速吸熱降溫,周圍水的溫度回升,打破過冷水的亞穩狀態,水中固體析出。實驗五:電極的制備和原電池電動勢的測定 操作要點:
(1)銅電極電鍍前應認真處理表面,將其表面用新的金相砂紙磨光,須做到平整光亮;電鍍好的銅極不宜在空氣中暴露時間過長,防止鍍層氧化,應盡快洗凈并置于電極管內的溶液中,放置半小時,待其建立平衡,再進行測量;(2)組成電池的兩電極管的虹吸管部位不能有氣泡;(3)標準電池不能大角度傾斜,更不能反轉倒置。該實驗中的缺點:(1)電池難以實現恒溫;
(2)銅電極的電極電勢復現性差。實驗六:溶液表面張力的測定—最大泡壓法 操作要點:
(1)測定用的毛細管一定要洗干凈,否則氣泡可能不呈單泡逸出,而使壓力讀書不穩定,如發生此種現象,毛細管應重洗;
(2)毛細管一定要與液面保持垂直,管口剛好與液面相切;(3)溫度保持恒定,否則對γ的測定影響較大 實驗改進:
用最大泡壓法測定表面張力時,要求待測液面正好與毛細管底端相切,也是該實驗最困難的地方,如果預先可做標記(有刻度的大試管更好)表示液面的高度,則可根據標記倒入溶液,不會偏移太多,可減小觀察的誤差。實驗七:乙酸乙酯的皂化 操作要點:
(1)實驗所用蒸餾水必須是新煮過的而不是放置已久的;
(2)稱量乙酸乙酯時動作要迅速,防止液體揮發以保證實驗的精確度;(3)用洗耳球把乙酸乙酯溶液壓入氫氧化鈉溶液時動作要迅速。同時不能用力過大,以防止損壞雙管電導池;
(4)初次對電導儀進行調試時,應當先把范圍選擇器調至最大量程位置。每次用電導儀進行測量時,都應當提前進行儀器校正。實驗討論:
1、影響實驗準確度,作圖時線性不佳的主要因素:(1)恒溫槽的溫度超過正負0.5℃范圍;(2)配制的蒸餾水放置太久;(3)使用電導率儀進行測量時,若不經常進行儀器校正,會產生測量誤差。
2.活化能的影響因素:由于測量的溫度只有兩個點(25℃和35℃)也許這兩點都是偏離直線的,所以實驗應多測量多個點才使得結果更加準確。實驗八:丙酮碘化 操作要點:
(1)反應要在恒溫下進行,各反應物在混合前必須恒溫;(2)混合反應溶液時操作必須準確迅速;(3)應使用同一比色皿,同一位置。實驗討論:
在一定條件下,特別是鹵素濃度較高時,碘化反應并不停留在一元鹵化酮,會形成多元取代,所以應測量初始一段時間的反應速率。但當碘的濃度偏大或丙酮及酸的濃度偏小時,因不符合朗伯比爾定律,讀數誤差較大。實驗九:蔗糖的轉化
實驗討論:蔗糖的水解在酸性介質中進行時,H+為催化劑,故反應是一復雜反應。反應的計量方程式顯然不表示此反應的機理,反應不是雙分子反應。本反應視為一級反應,完全是由實驗得出的結論。實驗建議:
(1)處理數據的方法:用㏑(аt--а∞)對時間作圖,用二次曲線擬合,得到的結果在誤差范圍內可能會更加精確;
(2)由于溫度對數據結果影響較大,最好可在旋光儀上配置恒溫裝置。實驗十:希托夫法測定離子的遷移數 操作要點:
(1)電鍍液不可裝太多,只要浸沒陰極銅即可,否則防止銅鍍到上面,導致實驗結果產生誤差;
(2)實驗過程中凡能引起溶液擴散,攪動等因素必須避免,電極陰陽兩極的位置能對調,遷移數管及電極不能有氣泡,兩極上的電流密度不能太大;(3)使用電泳儀的直流電源設備要注意接上或斷開外電源時,儀器的開關應處在關的位置;
(4)中間區溶液的濃度若發生明顯變化實驗應該重做。實驗心得:
通過這個學期的大學物化實驗,我體會頗深,首先,我通過做實驗了解了許多實驗的基本原理和實驗方法,學會了基本物化量的測量分析方法,基本儀器的使用方法等;其次,學會了團隊協作,同時也提高了動手能力以及基本操作技能訓練,并且我也深深感受到做實驗要具備科學的態度,認真態度和創造性思維。在老師的耐心講解以及細心指導下,實驗技能有所提高,接觸了新儀器的使用方法,學會了將課堂上的知識運用到實驗中去。在實處理實驗報告時,也要把誤差的原因真正分析到點上,在實驗數據處理時要懂得可疑值取舍,以及誤差具有傳遞性;還有數據處理的方法:列表法,作圖法,數字函數法,其中用到最多的也就是作圖法了。作圖中很多細節也是值得注意的,比如坐標值得選取,單位的表示,坐標軸的確定等。
這次物化實驗對我的影響很大,在老師給我們的相關材料上,給我們講了實驗的重要性以及實驗的嚴謹性,還有對實驗數據的處理和誤差分析,實驗注意事項,以及物理化學實驗數據的表示法(列表法、作圖法和數學方程式法),還有對殘差的處理方法(平均法和最小二乘法)。在實驗中我們還懂得了各種實驗儀器,量具以及器件,讓我們以后在做實驗有初步的了解。為我們以后在實驗室做實驗打下了扎實的基礎,讓我們深刻體會到了實驗的重要性。
總之,通過物理化學實驗還培養了嚴肅認真、一絲不茍的工作作風。培養了我細致觀察實驗現象、準確測定實驗數據、正確記錄和處理數據、得出正確的實驗結果以及實事求是的科學態度和嚴肅認真、一絲不茍的工作作風。同時也非常感謝兩位老師對我們的悉心指導。參考文獻
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