物理化学实验综合设计性实验三
实验三 酵母RNA的提取及含量测定
华南师范大学实验报告学生姓名吴志军学号20082502046专业生物工程年级、班级08工程1班课程名称下游技术实验项目酵母RNA提取实验类型验证设计综合实验时间2011年10月17 日实验指导老师江学文实验评分实验三酵母RNA的提取及含量测定一、实验目的与要求1、了解并掌握稀碱法提取RNA的原理和方法。
2、熟悉和掌握紫外吸收法测定核酸含量原理和操作方法，3、熟悉紫外分光光度计的基本原理和使用方法。
二、实验原理由于RNA的来源和种类很多，因而提取制备方法也很各异。
一般有苯酚法、去污剂法和盐酸胍法。
其中苯酚法又是实验是最常用的。
组织匀浆用苯酚处理并离心后，RNA即溶于上层被酚饱和的水相中，DNA和蛋白质则留在酚层中。
向水层加入乙醇后，RNA即以白色絮状沉淀析出，此法能较好的除去DNA和蛋白质。
上述方法提取的RNA具有生物活性。
工业上常用稀碱法和浓盐法提取RNA，用这两种方法所提取的核酸均为变性的RNA，主要用作制备核苷酸的原料，其工艺比较简单。
浓盐法使用10%左右氯化钠溶液，90℃提取3-4h，迅速冷却，提取液经离心后, 上清液用乙醇沉淀RNA。
稀碱法使用稀碱使酵母细胞裂解，然后用酸中和，除去蛋白质和菌体后的上清液用乙醇沉淀RNA或调pH2.5利用等电点沉淀。
酵母含RNA达2.67-10.0%，而DNA含量仅为0.03-0.516%，为此，提取RNA多以酵母为原料。
核酸、核苷酸及其衍生物的分子结构中的嘌呤、嘧啶碱基具有共轭双健系统（-C=C一C=C-），能够强烈吸收250-280nm 波长的紫外光。
核酸（DNA,RNA）的最大紫外吸收值在260nm 处。
遵照Lambert-Beer 定律，可以从紫外光吸收值的变化来测定核酸物质的含量。
在不同pH 溶液中嘌呤、嘧啶碱基互变异构的情况不同，紫外吸收光也随之表现出明显的差异，它们的摩尔消光系数也随之不同。
所以，在测定核酸物质时均应在固定的pH溶液中进行。
核酸的摩尔消光系数（或吸收系数），通常以ε（ρ）来表示，即每升含有一摩尔核酸磷的溶液在260nm 波长处的消光值（即光密度，或称为光吸收）。
物理化学实验大纲
《物理化学实验》课程实验教学大纲课程编号：课程学时：96/64课程学分：2适用专业（专业类）：化学化工类－化学、应用化学、高分子材料、化学工程与工艺、轻化工程一、实验的目的和任务物理化学实验包括热力学、动力学、电化学、表面性质与胶体化学四部分。
1、学习并了解物理化学实验基本知识，正确掌握并熟练应用物理化学实验的基本操作技能。
2、通过一学年的物理化学实验学习，加深对物理化学基本原理和概念的正确理解。
3、训练学生归纳处理、分析实验数据和书写科学实验报告的能力。
4、通过研究性、综合型实验，使学生得到科学实验的综合训练，培养研究和创新思维，从而培养学生独立工作的本领及科研能力。
5、通过实验培养以下能力：（1）学会正确地使用手册、工具书，培养查阅有关文献、资料的能力。
（2）正确进行实验操作，取得正确可靠的实验结果，获得用实验解决问题的动手能力。
（3）观察现象，分析判断，逻辑推理的能力。
（4）选择试剂、仪器、实验方法和初步具有设计实验的能力。
6、通过本课程的学习，进一步培养学生实事求是的科学态度、刻苦钻研的科学精神和严谨的科学作风。
三、教材及参考资料教科书：《物理化学实验》，孙尔康、徐维清、邱金恒，南京大学出版社，1998参考书：1、《物理化学》（第四版），付献彩、沈文霞、姚天扬、高等教育出版社，19902、《物理化学实验》顾良证、武船昌、岳瑛、孙尔康、徐维清，江苏科学技术出版社，19863、《化学实验基础》孙尔康、吴琴媛、周以泉、陆婉芳等，南京大学出版社，19934、《物理化学实验》，蔡显鄂、项一非、刘衍光修订，高等教育出版社，19935、《物理化学实验（修订本）》，北京大学化学第物理化学教研室，北京大学出版社，19856、《物理化学实验》（第二版），罗澄源等，高等教育出版社，19847、《物理化学实验》，J. M. 怀特著，钱三鸿等译，人民教育出版社，1981四、说明1．本教学大纲从2005级学生开始使用。
物理化学实验
实验一 磺基水杨酸铁配合物稳定常数的测定一．实验目的1．了解比色法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理。
2．学习分光光度计的使用方法。
二．基本原理磺基水杨酸（SO 3HHOCOOH简化为H 3R ），与Fe 3+可以形成稳定的配合物，配合物的组成随溶液的pH 值的不同而改变。
在pH=2~3时，pH=4~9时，pH=9~11.5时，磺基水杨酸与Fe 3+能分别形成不同颜色且具有不同组成的配离子。
本试验是测定pH=2~3时形成的紫红色的磺基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数。
实验中通过加入一定量的HClO 4溶液来控制溶液的pH 值。
测定配离子的组成时，分光光度法是一种有效的方法。
实验中，常用的方法有两种：一是摩尔比法，一是等摩尔数连续变化法（也叫浓比递变法）。
本实验采用后者，用上述方法时要求溶液中的配离子是有色的，并且在一定条件下只生成这一种配合物，本实验中所用的磺基水杨酸是无色的，Fe 3+溶液很稀，也可以认为是无色的，只有磺基水杨酸铁配离子显紫红色，并且能一定程度的吸收波长为500nm 的单色光。
光密度又称吸光度，是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，可用分光光度计测定。
光密度与浓度的关系可用比尔定律表示：CL A ε=其中：A 代表光密度；ε代表某一有色物质的特征常数，称之为消光系数；L 为液层厚度；C 为溶液浓度，当液层厚度一定时，则溶液光密度就只与溶液的浓度成正比。
本实验过程中，保持溶液中金属离子的浓度（C M ）与配位体的浓度（C R ）之和不变（即总摩尔数不变）的前提下，改变C M 与C R 的相对量，配制一系列溶液，测其光密度，然后再以光密度A 为纵坐标，以溶液的组成（配位体的物质的量分数）为横坐标作图，得一曲线，如图1所示，显然，在这一系列溶液中，有一些是金属离子过量，而另一些溶液则是配位体过量，在这两部分溶液中，溶液离子的浓度都不可能到最大值，因此溶液的光密度也不可能达到最大值，只有当溶液中金属离子与配位体的摩尔比与配离子的组成一致时，配离子的浓度才最大，因而光密度才最大，所以光密度最大值所对应的溶液的组成，实际上就是配合物的组成。
物理化学实验报告
物理化学实验报告实验人：*****学号：*********班级： **********实验日期：2012/3/17实验一计算机联用测定无机盐溶解热一、实验目的的积分溶解热。
（1）用量热计测定KNO3（2）掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲线的方法。
二、实验原理盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程：晶格的破坏和离子的溶剂化。
前者为吸热过程，后者为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
因此，盐溶解过程最终是吸热或放热，是由这两个热效应的相对大小决定的。
在恒压条件下，由于量热计为绝热系统，溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。
如下图：v1.0 可编辑可修改△H△H 1=0绝热由图可知，恒压下焓变△H 为△H 1和△H 2之和，即：△H=△H 1+△H 2 绝热系统，Q p =△H 1所以，在t 1温度下溶解的恒压热效应△H 为：△H=△H 2=K （t 1-t 2）=-K(t 2-t 1) 式中K 是量热计与KNO 3水溶液所组成的系统的总热容量，（t 2-t 1）为KNO 3溶解前后系统温度的变化值△t 溶解。
设将质量为m 的KNO 3溶解于一定体积的水中，KNO 3的摩尔质量为M ，则在此浓度下KNO 3的积分溶解热为：△sol H m =△HM/m=-KM/m ·△t 溶解 K 值可由电热法求取。
K ·△t加热=Q 。
若加热电压为U ，通过电热丝的电流强度为I ，通电时间为τ则：K ·△t 加热=IU τ 所以K =IU τ/△t 加热真实的△t 加热应为H 与G 两点所对应的温度t H 与t G 之差。
三、 试剂与仪器试剂：干燥过的分析纯KNO 3。
仪器：量热计，磁力搅拌器，直流稳压电源，半导体温度计，信号处理器，电脑，天平。
四、 实验步骤1用量筒量取100mL 去离子水，倒入量热计中并测量水温。
2称取~（精确到量热器+水+ KNO 3量热器+ KNO 3水溶液量热器+ KNO 3水溶液±）。
《物理化学实验》教学大纲
《物理化学实验》课程大纲一、课程基本信息课程名称：（中文）：物理化学实验（英文）：Physical Chemistry Experiments 课程代码：08S3119B、08S3120B课程类别：专业核心课程/必修课适用专业：材料化学专业课程学时：总学时30（春季学期15学时秋季学期15学时）课程学分：总学分1先修课程：无机及分析化学、无机及分析化学实验、有机化学、有机化学实验、高等数学、普通物理、普通物理实验等选用教材：《物理化学实验》（第三版），复旦大学等编，北京：高等教育出版社，2004年参考书目：1.《化工辞典》（第四版），化学工业出版社，2000年2．《物理化学实验指导书》，长春：东北师范大学出版社，1995年二、课程目标（一）课程具体目标通过本课程的学习，学生达到以下目标：1.加深巩固学生对物理化学基本理论及基本知识的理解。
使学生初步掌握基本实验方法和实验技能，加深对物理化学的重要理论和概念的理解;初步学会处理实验数据、分析与归纳实验现象和表达实验结果。
【毕业要求1工程知识】2.提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
提高严谨缜密的科学思维能力，培养学生的创新精神。
【毕业要求2问题分析】3.培养学生实事求是的科学态度和良好的科学素养、工作习惯，并具备初步的团队合作精神。
【毕业要求8职业规范9个人和团队10沟通能力】（二）课程目标与专业毕业要求的关系三、课程学习内容物理化学实验主要设置两种类型的实验:(1)基本操作训练,(2)研究设计性实验。
实验过程包括课前预习讨论、实验操作、实验报告、结果讨论等环节。
学生在实验前必须进行预习,预习报告或设计实验方案经老师批阅后,方可进入实验室进行实验。
（1）基本操作技术作为一门独立开设的基础实验课程,物理化学实验具体到各个部分，教学内容如下:①.热力学和相图部分四个实验:液体摩尔汽化热、燃烧热的测定、二组份简单共熔体系相图、双液系相图。
理解纯液体饱和蒸气压和温度的关系,测定特定温度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点;掌握氧弹式量热计测定固体燃烧热的原理;理解热分析法绘制合金体系相图的原理,并对低共熔而组分合金的相机进行分析。
综合设计性实验
实验十二综合设计性实验（考试）一、实验目的物理化学综合设计性实验是培养学生分析问题，解决问题的重要教学环节，着重培养学生的创新能力，扩大学生的知识面，学习各种实验方法和实验手段的综合应用方法。
其目的在于培养学生全面掌握物理化学实验方法，训练学生灵活运用物理化学实验技术的能力，通过综合设计性实验，使学生加深对物理化学基本理论的理解，进一步提高学生运用物理化学知识来解决实际问题的能力，提高学生进行科学研究的能力和素养二、实验要求物理化学综合设计性实验，要求学生自己查找参考资料，设计实验方案，独立完成实验。
三、实验教学程序（1）物理化学综合设计性实验题目，在物理化学课程网站上公布，由学生自己设计实验方案。
（2）学生根据自己设计的实验方案，可以进入物理化学实验室考察实验条件与实验仪器。
四、说明物理化学实验A/B（化工、材料、制药、食品、生工专业）做一个综合设计性实验（通过抽签选做）五、综合设计性实验题目题目一：请设计物理化学实验，求环已烷的标准摩尔蒸发焓（只允许测定一个温度下的饱和蒸汽压数据），并测定环已烷在30℃下的折光率。
1、实验要求：（1）写出实验设计原理（2）完成实验数据的测定与有关计算（3）完成实验报告2、提供的主要实验仪器与试剂：（1）环已烷（A.R）（2）真空泵，不锈钢缓冲瓶、干燥塔、DF-02型数显恒温槽、冷阱、等压计、AF-03型低真空压差测量仪。
（3）EF-03沸点测量仪、沸点仪。
（4）阿贝折射仪、SC-15超级恒温槽、擦镜纸、滴管。
（5）气压室温时钟挂屏，红外干燥箱。
3、实验地点：C2-345-3474、实验时间：2小时内完成。
题目二：请设计物理化学实验，求蔗糖的标准摩尔燃烧焓，并测定10%蔗糖水溶液在一定温度下的粘度。
1、实验要求：（1）写出实验设计原理（2）完成实验数据的测定和有关计算（3）完成实验报告。
2、仪器和试剂：（1）蔗糖（A.R）（2）氧弹量热计（配有氧弹头、控制器并已标好量热计常数）压片机，大量筒（3）氧气钢瓶（配有减压阀，充氧机）（4）电子天平，托盘天平（5）粘度计（6）气压室温时钟挂屏，干燥箱，烧杯（7）恒温水浴3、实验地点：C2-326-3284、实验时间：2小时内完成。
物理化学实验课程规范.
实验内容与学 时分配
分组情况 主要仪器设备 主要实验材料 及低值易耗品
备注
5 学时 1. 根据已知数据绘制标准曲线； 2. 用蒸馏水校正阿贝折光仪的零点； 3. 用调压器调节电压 8~10V； 4. 安装沸点仪； 5. 测定不同浓度溶液的沸点和气液两相的组成； 6. 记录实验数据。
量
6 熟悉
掌握
溶液表面张力与
实验十三 溶 表面吸附的关系，用
13
最大气泡压力法测定液体 液表面张力的 Gibbs(吉布斯)吸附公
表面张力的原理和技术。
测定
式计算溶液吸附量的
方法。
6 熟悉
掌握
实验十四 氢
Fe(OH)3 溶胶的制
14
Fe(OH)3 溶胶的纯化，电动 氧化铁溶胶的 备和纯化，电泳法测定
6
实验五 双液系气液平衡相图
实验类型
综合性
实验教学目标 与技能要求
1. 绘制双液系的沸点—组成图，并由图形确定其恒沸点及恒沸组成； 2. 学习和掌握阿贝折光仪的原理及其使用方法； 3. 绘制标准曲线； 4. 溶液沸点及气液两相组成的测定。
重点和难点
重点：阿贝折光仪的原理及其使用方法；绘制标准曲线；溶液沸点及 气液两相组成的测定。
能力培养任务
通过实验的手段，使学生掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验 技术；培养学生实验前预习的好习惯，了解实验目的和原理，所用仪器的 构造和使用方法，对实验操作过程心中有数，在认真预习的基础上写出预 习报告，并设计实验记录表格，写出实验中可能出现的问题，画出必要的 实验装置图；培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分 析实验结果的能力；掌握有关物理化学的原理，提高学生灵活运用物理化 学原理的能力。
物理化学实验
物理化学实验南京医科大学药学院化学系物理化学实验目录绪论 2实验一粘度法测定高聚物分子量 5实验二蔗糖的转化一准一级反应 10实验三丙酮碘化一复杂反应 15实验四中和热的测定一恒压量热法 19 实验五异丙醇一环己烷体系的气一液平衡相图 22实验六苯——醋酸——水三元相图26绪论物理化学实验是化学系学生的一门重要的基础实验课，它综合了化学领域各分支所需要的基本研究工具和方法，它与物理化学和结构化学课程紧密配合，但又是一门独立的，理论性、实践性和技术性很强的课程。
物理化学实验的目的是：让学生验证并巩固和加深对物理化学实验的基本知识和方法，训练使用仪器的操作技能，培养学生观察现象、正确记录和处理数据的能力。
通过实验训练，提高学生分析问题和独立工作的能力。
物理化学实验课的基本任务是：通过讲授和实验，使学生了解并掌握物理化学实验中最基本的实验技术，比较系统地掌握物理化学实验的基本技能，为日后的教学工作和科学研究工作打了初步的基础。
进行物理化学实验，一般要经过预习、实验操作、写实验报告三个环节。
具体要求是：一、预习物理化学实验自身的特点，要求学生在实验前必须充分预习。
要仔细阅读实验教材以及每个实验的预习要求中所指定的资料。
了解实验目的，掌握原理，明确需要进行哪些测量，记录哪些数据，明确实验中每一步如何进行以及为什么这样做。
必要时，需到实验室对照仪器预习，了解实验仪器的构造及操作方法。
在充分预习的基础上写出预习报告，扼要写明实验目的、操作方案、注意事项、记录方案或表格等项目。
二、实验操作动手操作(包括观察、思维和记录)，是物理化学实验的中心环节．实验过程中应认真、细致，严格按操作规程进行。
记录数据要完全、准确、整齐、清楚，所有数据必须记在记录本上。
实验结束，应将数据交教师审阅，若不合格要重做或补做。
保持实验室的安静和清洁，严格遵守实验室规则和安全守则。
保护仪器，节约药品，实验结束后要仔细清洗仪器，将所有电器开关复原。
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即
aAg (S2O3 )3-53lg
aS2O32
lgβ3=（E - E′）
F+
2.303RT
lgm1γ±
-
3
lgm2γ±……③
γ±是Na2S2O3溶液的离子平均活度系数。由于实验时其它离子的浓度比
Na2S2O3的浓度小很多，故溶液中离子的平均活度系数只考虑
Na2S2O3的。
可见只要测得了上述电池的电动势E，并将E值与Ag（S2O3） 35-的浓度m1（实际为配置的AgNO3浓度）代入③式，就可计算出 Ag（S2O3）35-的稳定常数lgβ3。
三、仪器与试剂
• SDC—Ⅱ数字电位差综合测试仪一台、饱 和甘汞电极一支、银电极一支、电极管一 支、1/10温度计一支
• Na2S2O3 、AgNO3、饱和KNO3溶液
四、要求
查阅相关文献，根据本实验原理及所提供的 仪器与药品，设计出测定Ag（S2O3）35-稳 定常数的实验步骤，要求Na2S2O3溶液配制 三个以上浓度（即至少配制三个不同的m2 溶液），且m2远远大于m1。并将测得的 Ag（S2O3）35-的稳定常数与手册值进行比 较，计算相对误差。
• 3.本实验不仅可以测定Ag（S2O3）35-的稳定常数，还可 以测定Ag（S2O3）35-的配位数，你可以通过本实验将它 测出来吗？
• 4.除了本实验介绍的电池可以用来测定Ag（S2O3）35-的 稳定常数，你还可以设计出其它类似的电池吗？
六、参考文献
• [1]朱志昂 主编 《近代物理化学（第三版 下册）》 科学 出版社 2004.9
• [5] 东北师范大学89
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综合设计性实验三
电动势法测络合物的稳定常数
一、实验目的：
– 1.设计一种用电位差计测定络合物 稳定平衡常数的实验方法。
– 2.用电动势法测定Ag（S2O3）35的稳定常数。
二、实验原理：
硫代硫酸合银的各级累计稳定常数分别为：lgβ1=8.82； lgβ2=13.46；lgβ3=14.15。可见其二、三级络合物的稳定 常数较大，但二者的差别不大。为此实验中应使配离子 S2O32-的浓度远大于中心离子Ag+的浓度（ S2O32-的浓度 应大于Ag +的浓度在10000倍左右），以便使二者间只形 成三级络合物。即溶液中只有如下反应存在。
φθ（Ag+|Ag） / V=0.7991 - 9.88×10-4（t/℃-25）
令E′=φ（饱和甘汞） - φθ（Ag+|Ag），并将①代入②得：
E= E′所以
R·T2.303 （lg F
a a Ag - (S2O3 )35 3lg
- S2O32 lgβ3）
lgβ3=（E - E′）
F + lg
• [2]南京大学物理化学教研室 傅献彩 沈文霞 姚天扬编 《物理化学（第四版 下册）》 高等教育出版社1990.10
• [3] 夏式均 《电极电势及其应用》 浙江人民出版社 1980. 4
• [4] 朱元保 沈子琛 张传福 黄德培 虞振新 龚洪钟 《电化 学数据手册》 湖南科学技术出版社 1985.4 P36
Ag + + 3 S2O32- = Ag（S2O3）35-
故Ag（S2O3）35-的稳定常数为：
lgβ3=lg aAg(S2O3 )35 -lg
a Ag
-3lg
a 即 S2O32
lg
a Ag
=
lgaAg (S2O3 )35
-
3lg aS2O32
- lgβ3……①
式中表示物质的活度。
为测定Ag（S2O3）35-的稳定常数，可设 计如下电池：
Ag | Ag（S2O3）35- (m1), Na2S2O3(m2) || 饱和甘汞电极
该电池的电动势为：
E=φ（饱和甘汞）-φ（Ag+|Ag）
=φ（饱和甘汞） -φθ（Ag+|Ag）-
R·2T .303 lg
F
a Ag
…②
已知饱和甘汞电极电势、标准银电极电势与温度的关系分别
为：
φ（饱和甘汞）/ V=0.2415 - 7.6×10-4（t/℃-25）
五、思考题
• 1.Na+离子与Ag+离子在一定浓度时可以形成沉淀，在Ag （S2O3）35-溶液的配制过程中，你如何避免沉淀的形成？
• 2.由实验原理知，实验中应使配离子S2O32-的浓度远大于 中心离子Ag+的浓度，因此AgNO3的配制浓度约在10-4～ 10-5mol/L，这么低的浓度应如何配制？