实验八
实验8 反应精馏法制备乙酸乙酯
实验八反应精馏法制备乙酸乙酯一、实验目的1.了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程，是反应和分离过程的复合，了解反应精馏技术比常规反应技术在成本和操作上的优越性。
2.了解玻璃精馏塔的构造和原理，掌握反应精馏操作的原理和步骤，学习反应精馏玻璃塔的使用和操作。
3.学习用反应工程原理和精馏塔原理，对精馏过程做全塔物料衡算和塔操作的过程分析。
4.根据化学平衡原理和反应精馏原理，学习体验反应精馏配方、反应条件、精馏条件的制定及其相互影响。
5.了解与常规精馏的区别，掌握反应精馏法所适宜的物系。
6.应用气相色谱分析进行定量和定性分析，学会求取液相分析物校正因子及计算含量的方法和步骤。
二、实验原理1. 反应精馏原理反应精馏是随着精馏技术的不断发展与完善而发展起来的一种新型分离技术。
通过对精馏塔进行特殊改造或设计后，采用不同类型的催化剂，可以使某些反应在精馏塔中进行，并同时进行产物和原料的精馏分离，是精馏技术中的一个特殊领域。
在反应精馏操作过程中，由于化学反应与分离同时进行，产物通常被分离到塔顶，从而使反应平衡被不断破坏，造成反应平衡中的原料浓度相对增加，使平衡向右移动，故能显著提高反应原料的总体转化率，降低能耗。
同时，由于产物与原料在反应中不断被精馏塔分离，能得到较纯的产品，减少了后续分离和提纯工序的操作和能耗。
此法在酯化、醚化、酯交换、水解等化工生产中得到应用，而且越来越显示其优越性。
反应精馏过程不同于一般精馏，它既有精馏的物理相变之传递现象，又有物质变性的化学反应现象。
两者同时存在，相互影响，过程更加复杂。
在普通的反应合成、酯化、醚化、酯交换、水解等过程中，反应通常在反应釜内进行，而且随着反应的不断进行，反应原料的浓度不断降低，产物的浓度不断升高，反应速度回会越来越慢。
同时，反应多数是放热反应，为了控制反应温度，也需要不断地用水进行冷却，造成水的消耗。
反应后的产物一般需要进行两次精馏，先把原料和产物分开，然后再次精馏提纯产品。
实验八 流化床干燥实验
流化床干燥实验一、实验目的：1、了解掌握连续流化床干燥方法；2、估算体积传热系数和热效率。
二、基本原理：1）对流传热系数的计算3(/V mQ W m V t α=∙∆℃） (1)气体向固体物料传热的后果是引起物料升温Q1和水分蒸发Q2。
其传热速率为：12() (2)Q Q Q =+ w1221221()(() (3)c m c m w Q G c G c x θθθθ=--）=（＋c ） w 101('')-() (4)v L v m w Q W I I W r θθ=-）=(（＋c c ） w式中：Q 1一湿含量为X 2的物料从θ1升温到θ2所需要的传热速率 Q 2一蒸发(kg ／s)水所需的传热速率。
Cm 2一出干燥器物料的湿比热·(KJ ／kg 绝干料·℃) I V ’—θm 温度下水蒸气的焓，KJ ／kg I L ’一θ1温度下液态水的焓，KJ ／kg 流化床干燥器有效容积24V D h π=脱水速率由物料衡算求出：121211120111121112()(1)()11 (1)() (5)11c w w W G X X G w w w G G w w w w w =-=-----=--∆--式中：G c 一绝干料速率kg ／s G 1一实际加料速率kg ／sW 1，W 2一分别为进出口湿基含水量，kg 水/kg 物料：X 1，X 2一分别为进出口干基含水量， kg 水/kg 绝干物料， G 01，G 11，一分别加料初重与余重，kg Δ1一为加料时间 s2、热效率η计算100% (6)Q Q η=⨯蒸入干燥过程中蒸发水分所消耗的热量向干燥提供热量 Q 蒸=W(2490+1.88t 2—4.187θ1) (w) （7）Q 入由热量衡算求出：Q 入=Q p +Q D =U p I D +U D I D （8） 式中：U 、I 一表示电压电流P 、D 一表示预热器和干燥器Q 出=L(I 2—I 0)+Gc(I 2’—I 1’) (W) (9) 100%Q Q Q η=⨯入出入—三、装置与流程设备流程图见图1,电路示意图见2。
实验八酸碱和沉淀溶解平衡
酸碱反应是中和反应的特例，其实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水的过程。 在酸碱反应中，酸提供氢离子，碱提供氢氧根离子，两者结合生成水和盐。
酸碱反应的平衡常数称为Kw，表示水分子电离的平衡常数，其值只与温度有关。
pH值的定义和计算
pH值是衡量溶液酸碱性的指标， 其值等于氢离子浓度的负对数。
酸碱质子理论
总结词
该理论认为酸和碱是通过传递质 子来表现其酸性和碱性的。
详细描述
酸是能够传递质子的物质，而碱 则是能够接受质子的物质。酸和 碱之间的反应是通过质子的传递 进行的。
酸碱电子理论
总结词
该理论认为酸和碱是通过电子转移来表现其酸性和碱性的。
详细描述
酸是能够接受电子的物质，而碱则是能够给出电子的物质。 酸和碱之间的反应是通过电子的转移进行的。
步骤2
按照实验要求配制不同浓度的 酸碱溶液，并记录下浓度和体 积。
步骤4
记录下滴定过程中酸碱度变化 的数据，绘制酸碱滴定曲线。
步骤1
准备实验器材和试剂，包括烧 杯、滴定管、试纸、酸碱指示 剂等。
步骤3
使用滴定管将酸碱溶液滴加到 烧杯中，同时用试纸监测酸碱 度变化。
步骤5
根据实验数据计算酸碱反应的 平衡常数，并进行误差分析。
实验建议和改进
实验建议
针对实验过程中存在的问题和不足，提出改进措施和建议，以提高实验的准确 性和可靠性。
实验改进
根据实验建议，对实验过程进行改进，优化实验方案，提高实验效果。
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实验八酸碱和沉淀溶解平衡
目录
• 酸碱理论的发展 • 酸碱反应和pH值 • 沉淀溶解平衡 • 实验操作和注意事项 • 实验结果分析和结论
实验八M序列发生及眼图观测实验
实验八 M序列发生及眼图观测实验
四、实验原理
1、M序列
移位时 钟节拍
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
表1 m序列发生器状态转移流程图
第1级 a n1
0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1
第2级
an2
0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0
二、实验预习要求
认真预习《通信原理》中关于M序列及 眼图有关章节的内容。
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
三、实验仪器仪表
1、70MHz双踪数字存储示波器一台 2、实验模块：
数字编码模块——M序列输出 数字时钟信号源模块 眼图观测及白噪声输出模块
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
四、实验原理
2、眼图
所谓“眼图”，就是由解调后经过低通 滤波器输出的基带信号，以码元定时作为同 步信号在示波器屏幕上显示的波形。干扰和 失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚 地显示出来。因为对于二进制信号波形，它 很像一只人的眼睛。
眼图是指利用实验的方法估计和改善（通
实验八 M序列发生及眼图观测实验
实验八 M序列发生及 眼图观测实验
【实验性质】：验证性实验
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
一、实验目的
1、掌握M序列等伪随机码的发生原理。 2、了解伪随机码在通信电路中的作用。 3、掌握眼图的观测。
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
t
实验八 积分运算电路实验
4、设计电路 、
集成运算放大器采用 CF741。 积分时间均为T/2。 。 如果所用运放的 Uomax=10V， ，
元器件的选取
RC ≥
取
E t Uomax
RC = 0.5ms
≥10kΩ， 确定元件参数 为满足输入电阻RI≥10kΩ， =10kΩ，则积分电容为： 取电阻R=10kΩ，则积分电容为：
分电路的设计及调试方法， 会简单积 分电路的设计及调试方法，了解引起积分 器运算误差的因素，初步掌握减小误差的方法。 器运算误差的因素，初步掌握减小误差的方法。
2、 设计题目 、
设计一个积分运算电路，用以将方波变换成 设计一个积分运算电路， 三角波。已知输入方波的幅值为 ， 三角波。已知输入方波的幅值为2V，周期为 1ms,输入电阻RI≥10k 。
Ui=2V f= 500Hz f= 1000Hz f= 5000Hz
Uo的理论值
约-4V
约-2V
约-400mV
Uo波形
Uo峰值
输入输出波形图（ 输入输出波形图（示波器上用双通道观察 输入方波和输出的三角波） 输入方波和输出的三角波）
输入方波
输出三角波 反相积分
2.2 方波输出调节说明
1 快键
表1：Rf=100k ，R=10k ：
Ui=2V Uo的理论值 f = 500Hz 约-4V
(输出幅度与频率的关系 输出幅度与频率的关系) 输出幅度与频率的关系
f= 1000Hz 约-2V
f= 5000Hz 约-400mV
Uo波形 Uo峰值
的作用) 表2：Rf=∞， R=10k (Rf的作用 ： ，
rfr10k?rf的作用输入输出波形图示波器上用双通道观察输入方波和输出的三角波输入输出波形图示波器上用双通道观察输入方波和输出的三角波输入方波输出三角波反相积分输出三角波反相积分22方波输出调节说明1快键
8.实验八：探究物体的动能大小与哪些因素有关
实验八：探究物体的动能大小与哪些因素有关一、实验要点巧提炼二、创新实验拓思路如图所示是某位老师在做探究动能的大小的影响因素时改进的实验装置示意图，在白色支架板上固定有两列相同的凹槽轨道，在每个轨道上方一定距离处固定了一排等间距编号的塑料卡纸，塑料卡纸可以弯曲，当小球从轨道上端滑下后，穿过卡纸时，会损失一部分动能，相当于克服阻力做功，小球穿过的卡纸数越多，说明小球的动能越.如图甲、乙所示是实验中的情景，观察可知，图甲探究的是对动能大小的影响，图乙探究的是对动能大小的影响.甲乙三、针对训练再巩固1．（2020•南京一模）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离.如图甲所示.请回答下列问题：（1）让质量不同的铁球从斜面的同一高度处由静止释放，这样做的目的是使铁球到达水平面时的相同.（2）该实验是通过观察的大小，来比较铁球的动能大小的.（3）有同学用图乙装置，将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，完成（1）中的实验探究，这个设计方案存在的问题是.2．（2020•云南一模）小贝利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.他将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，会与静止在水平轨道上的木块C发生碰撞，碰撞后木块都会在水平轨道上滑行一定距离后停止.实验装置中小球A、B 的质量分别为m A、m B且m A＜m B；摆长为L且均相同；摆线与竖直方向的夹角为θ且θ1＜θ2.（1）在开始探究前，小贝将小球A、B同时拉到与竖直方向成相同角度的位置，然后由静止同时释放，观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置.这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均（选填“相同”或“不同”），且与小球的无关.（2）小贝通过甲、乙所示的探究过程，他观察到B球能将木块C撞得更远，经过思考可得出结论：小球的动能大小与有关.（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度（选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B 到达竖直位置时的速度.如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：当质量相同时，物体的速度，动能越大.（4）在小球撞击木块C以后，如果木块C受到的力突然全部消失，C将做运动.（5）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据，如表一和表二所示.表一（钢球撞击时的速度v＝8cm/s）序号钢球质量/g木板滑行的距离/cm110010220020330030表二（钢球的质量m＝100g）序号钢球撞击的速度/cm/s木板滑行的距离/cm18102164032490分析表一、二两组数据可以得出：对物体的动能影响较大.参考答案【答案】大速度质量1.（1）速度（2）木块被撞后移动的距离（3）压缩程度相同，小球的动能相同对木块做的功相同，木块移动的距离相同（合理即可）2.（1）相同质量（2）质量（3）小于越大（4）匀速直线（5）速度。
实验八 化学法显现指印
实验八化学法显现指印一、实验目的（一）通晓化学显现法，主要是硝酸银显现法、茚三酮显现法显现潜在手印的原理和适用范围。
（二）掌握在不同承痕客体上、不同遗留条件下的基本配方、提取和固定方法。
二、实验原理（一）硝酸银显现法：硝酸银与汗液中的无机物质（氯化钠）起化学反应后，生成氯化银（沉淀物）和销酸钠，氯化银在阳光作用下即分解出银粒子，银粒子本身具灰黑色，随着反应的进行，银粒子增多，由棕色逐渐变成黑色，从而显出手印纹线。
（二）茚三酮显现法：茚三酮与汗液中的α—氨基酸起脱羟、脱水作用，所得生成物转位后水解，水解物又与茚三酮合成兰色或紫色的化合物，而显出紫色手印。
三、实验设备及器材硝酸银有机溶剂、茚三酮有机溶剂、蒸气熨斗、镊子、棉球、烧杯、各种承痕客体、指纹显现作业表格等。
四、实验方法与步骤（一）常用硝酸银溶液的配方硝酸银水溶液：1—5克硝酸银；95～99毫升蒸馏水。
硝酸银酒精溶液：1～3克硝酸银；97～99毫升无水酒精。
（二）硝酸银显现法的显现操作方法点蘸法、浸泡法和喷雾法。
用棉花或毛笔蘸溶液轻轻涂在物体表面，或将物体浸入溶液中，待溶液铺满整个物体表面时，即取出放置阴干，至表面没有浮水时，再置太阳光暴晒至全部变黑，显出手印后应立即照相，然后放黑袋中或阴暗处保存，以免继续显现而过度。
（三）硝酸银显现法的减薄和消退方法双氧水减薄法等和升汞水溶液、饱和氯化钠水溶液消退法等。
由于曝晒过度等原因引起过黑而影响手印的清晰度时，需进行减薄处理。
可用3%的双氧水涂于另一张纸上，阴干后复盖于过黑的手印上，约半分钟揭开，手印纹线清晰，反差增强。
也可将3%的双氧水直接涂于过黑的手印，待全消退阴干，再次暴晒，手印又重显出来，且较前清晰，原来越黑的重显越好。
由于工作上的需要，须将显出的手印再次复原，以便保持原物的原状。
可用10%升汞水溶液、饱和氯化钠水溶液，用棉球涂在销酸银显出的手印上及周围着色之处，立即变成氯化银而退色。
再涂上饱和氯化钠溶液以溶解氯化银，经水洗，晾干即还原成原色，如欲整平，可以用烫斗整复。
实验8-微生物的纯培养技术
实验八微生物纯培养技术——划线法一、实验目的1、巩固微生物分离纯化的原理2、掌握微生物分离纯化的常用方法二、实验原理微生物学中将实验室条件下从一个单细胞繁殖得到的后代称为纯培养，人们希望研究或利用某种微生物常常必须是一种微生物的纯培养后代。
但微生物在土壤、水、空气或人及动、植物体中，不同种类的微生物绝大多数都是混杂生活在一起，欲获得某一种微生物时，就必须从混杂的微生物类群中分离它，以得到只含有这一种微生物的纯培养；另外，若人们原有用于试验研究与利用的微生物纯培养菌株，因接种转管以及保存不当等原因而被非目的菌种污染后，也必须再次进行菌种的纯化将污染的杂菌除去，以重新获得目的菌株纯培养。
这种获得纯培养的方法称为微生物的分离与纯化。
为了获得某种微生物的纯培养。
一般是根据该微生物对营养、酸碱度、氧等条件要求不同，而供给它适宜的培养条件，或加入某种抑制剂造成只利于此菌生长，而抑制其他菌生长的环境，从而淘汰其他一些不需要的微生物，再用稀释涂布平板法、稀释混合平板法、平板划线分离法、单孢分离法、挑取菌丝先端等方法分离、纯化该微生物，从而得到纯菌株。
当菌种被其他杂菌污染时或混合菌悬液常用划线法进行纯化（纯种分离）。
此法是借助将蘸有混合菌悬液的接种环在平板表面多方向连续划线，使混杂的微生物细胞在平板表面分散，经培养得到分散成由单个微生物细胞繁殖而来的菌落，从而达到纯化的目的。
二、实验器材1、牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马铃薯葡萄糖糖琼脂培养基(PDA)；2、供试的细菌及霉菌的斜面菌种、无菌水、接种环、青霉素、无菌培养皿三、操作步骤1、培养基平板的制备将备用的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基加热融化，待加热冷却至45-50℃分别倒入90mm的无菌培养皿内，每个培养皿倒入培养基20ml，冷凝后贴上标签、并标明培养基的名称及自己的姓名。
2、菌悬液的制备取青霉菌、曲霉2种霉菌及大肠杆菌的斜面菌种试验各1支，倒入少量无菌水后以接种环刮菌苔表面，将细菌的细胞与霉菌的孢子洗下，倒入一无菌的三角瓶或培养皿，然后加入适量的无菌水稀释混匀得试验用的菌悬液。
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实验八进程管理
一、按照下列要求完成函数设计，提交程序设计框架、程序源码、程序运行结果
截图。
（1）程序1功能描述：
1、用fork（）函数完成子进程的创建；
2、父进程中输出word，子进程中输出hello
（2）程序2功能描述：用vfork函数完成程序1中1、2功能，确保子进程先执行。
二、如果程序1出错，请分析可能的原因。
三、写出你知道的与IP地址转换相关的函数。
1、（1）Fork函数创建子进程并输出。
Fork函数源码如下：
运行结果如下：
（2）Vfork函数创建子进程并输出。
Vfork函数源码如下：
运行结果如下
2、如果fork函数出错
我们知道Fork函数是调用一个Fork函数返回两个进程，也就是在原来进程的基础上再添加一个进程。
（1）如果进程数已经达到系统上线，那么就创建不了子进程，这时返回值小于零。
（3）也有可能系统内存不足也，创建不了子进程，返回值小于零。
3、写出你知道的与IP地址转换相关的函数。
我所知的与IP地址相关的转换函数有如下几种：
Htons：将16位的短整型数从主机字节序转换成网络字节序。
Htonl：将32位长整形数从主机字节序转换为网络字节序。
Ntohs：将16位短整型数从网络字节序转换为主机字节序。
Ntohl：将32位长整形数从网络字节序转换为主机字节序。
Inet_addr：将字符串转换为32位二进制网络字节序的IPV4地址。
Inet_ntoa:将一个IP转换成一个互联网标准点分格式的字符串。