物理化学实验指导书
物理化学实验
物理化学实验Physical Chemistry Experiment（化学96学时）一、任务和要求1.物理化学实验的主要任务物理化学实验作为化学实验科学的重要分支，是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程。
物理化学实验的主要目的和任务是使学生初步了解物理化学的研究方法，并通过实验熟悉物质物理化学性质与反应规律之间的关系，学会需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与归纳方法，从而加深对物理化学基本理论和概念的理解，增强解决实际化学问题的能力。
通过结构化学部分的实验，帮助学生生动地理解和总结分子结构与性质的关系，培训学生的一种新的思维体制，以便进入化学领域的更高层次。
2．基本内容和基本要求1.本课程由实验和讲座两个教学环节组成。
实验方面，要求完成20个基础实验，分为16个物理化学实验和4个结构化学实验。
通过本实验使学生初步掌握必要的物理化学和结构化学实验实验方法，熟悉各种物理化学现象，并学会实验数据的归纳和分析方法。
实验讲座的目的在于提高学生解决实际问题的能力，使学生在实验操作训练基础上能对物理化学的实验方法和实验技术有较系统的概括了解。
2.实验内容的选取，包括热力学、电化学、动力学、表面现象、结构化学等部分有代表性的实验，使学生了解物理化学的概貌，另一方面，根据现有仪器设备条件，力求在实验方法和实验技术上得到全面的训练。
3.实验讲座包括物理化学实验基础知识，主要实验方法技术（包括温度的测量和控制、真空技术、电化学测量技术、光化学测量技术、测压技术和数据的计算机处理技术等内容），尽可能反映近代科学研究和实验仪的新成就。
另外要介绍实验的安全防护、误差问题、数据表达方法、文献数据查阅和实验设计思想等。
二、适用专业化学专业。
三、实验内容、实验类型和学时安排实验总学时为96学时，其中物理化学实验为77学时（1-16），结构化学实验为19学时（17-20），分两学期进行。
四、实验内容实验一恒温水浴的组装及性能测试目的要求（1）了解恒温槽的组成，掌握其控温原理（2）学会评价恒温槽的恒温效能。
物理化学实验报告
物理化学实验报告引言：物理化学实验是化学专业的重要组成部分，通过实验可以加深对物理化学原理的理解和应用。
本文将为您介绍一次物理化学实验的过程和结果，并分析实验中遇到的问题以及解决方法。
实验目的：本次实验的目的是研究气体的状态方程，探究气体的压强、体积和温度之间的关系，验证理想气体状态方程在一定条件下的适用性。
实验原理：根据理想气体状态方程P•V=n•R•T，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为物质的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
实验中可以通过改变温度和气体的体积来研究气体的压强变化，从而验证理想气体状态方程。
实验步骤：1. 准备实验所需材料：气密容器、压力计、温度计、气体源等；2. 将压力计插入气密容器内，并调整到适当的位置；3. 打开气体源，使气体进入气密容器，观察压力计的读数；4. 将容器放入恒温水槽中，控制温度，并记录压力计的读数；5. 根据压力计的读数和已知的温度、体积等数据，计算气体的压强。
实验结果和分析：在实验过程中，我们根据不同的温度和体积情况，记录了气体的压强数据。
通过对实验结果的分析，我们发现实验中存在的一些问题。
1. 温度的控制：在实验中，我们遇到了温度难以精确控制的问题。
由于恒温水槽的温度变化较缓慢，导致实验结果可能受到一定的误差影响。
为了提高实验结果的准确性，我们可以使用更精确的温度控制装置或者采用多种温度下的数据来绘制气体的压强-温度关系曲线。
2. 气密容器的泄漏：在实验过程中，气密容器可能存在泄漏现象，会导致实验结果不准确。
为了解决这个问题，我们可以使用更好的密封性能的气密容器，并检查容器是否存在漏气的情况。
3. 温度和压强的变化关系：通过实验结果的统计和分析，我们发现温度和压强之间存在一定的线性关系。
根据理论知识可以得知，在恒温条件下，温度和压强成正比，即温度升高时，气体压强也会增加。
这与理想气体状态方程的预期结果相符合。
结论：通过本次实验，我们验证了理想气体状态方程在一定条件下的适用性。
高分子物理实验指导书详解
高分子物理实验指导书合肥工业大学高分子科学与工程系2011年6月目录实验一偏光显微镜观察聚合物结晶形态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 实验二膨胀计法测定聚合物玻璃化温度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 实验三粘度法测定高聚物分子量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 实验四聚合物熔融指数的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 实验五聚合物应力应变曲线的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17实验一偏光显微镜观察聚合物结晶形态一、实验目的了解偏光显微镜的结构及使用方法；观察聚合物的结晶形态，以加深对聚合物结晶形态的理解。
二、实验原理聚合物的结晶受外界条件影响很大，而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有密切的关系，所以对聚合物的结晶形态研究有着很重要的意义。
聚合物在不同条件下形成不同的结晶，比如单晶、球晶、纤维状晶等等，面其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。
球晶可以长得比较大，直径甚至可以达到厘米数量级。
球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构，由于是各向异性的，就会产生双折射的性质。
因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察，因为聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形。
偏光显微镜的最佳分辨率为200nm，有效放大倍数超过500-1000倍，与电子显微镜、X射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。
球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶，球晶是从一个中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构，即一个球状聚集体。
光是电磁波，也就是横波，它的传播方向与振动方向垂直。
但对于自然光来说，它的振动方向均匀分布，没有任何方向占优势。
但是自然光通过反射、折射或选择吸收后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，即偏振光(如图1-1，箭头代表振动方向，传播方向垂直于纸面)。
a) b)图1-1 自然光和线偏振光的振动现象a) 自然光b) 线偏振光一束自然光经过两片偏振片，如果两个偏振轴相互垂直，光线就无法通过了。
沸点的测定实验报告
沸点的测定实验报告实验室名称：XXXX实验室实验日期：XXXX年XX月XX日实验目的：本实验旨在通过测定液体的沸点来研究其物理性质，了解沸点与物质的分子结构以及相互作用力的关系。
实验原理：液体的沸点是指在一定的大气压下，与液体相平衡的饱和蒸汽压等于外部大气压时，液体开始沸腾的温度。
沸点是一种特定物质所独有的性质，可以用来判断物质纯度和相关化学物质的性质。
实验器材：1. 沸点仪：用于对液体样品进行沸点测定的仪器，与温度计、加热系统等设备相连接。
2. 温度计：用于测量液体样品的温度，常用的有水银温度计或电子温度计。
3. 镇静器：用于减少温度变化对温度计读数产生的影响。
4. 沉水式热水浴：可以提供恒温环境，维持沸点实验的恒定温度。
实验步骤：1. 根据实验的需要，取适量待测的液体样品，装入沸点仪的蒸馏釜中。
2. 开启沉水式热水浴，调节加热系统的功率，使热水温度逐渐上升，将液体样品加热。
3. 当液体样品达到沸点时，液体开始沸腾，同时读取温度计上的数据，记录下液体的沸点温度。
4. 关闭加热系统和沉水式热水浴，待系统冷却后，清洗相关实验器材。
实验数据：实验中，我们选择了待测液体样品A进行沸点测定，测得其沸点温度为XXX摄氏度。
实验结果分析：通过本实验测定得到的液体样品A的沸点，我们可以进一步推断其物理性质以及在大气压下与蒸汽相平衡的温度。
根据沸点法则，沸点与液体的物质性质、压力、分子结构和相互作用力有关。
总结与结论：本实验通过沸点测定方法，成功测定了液体样品A的沸点温度为XXX摄氏度。
沸点是一种物质的特征性质，通过测定物质的沸点可以推断其纯度、分子结构、相互作用力等信息。
沸点实验是物理化学实验中常用的一种实验方法，具有重要的意义和应用价值。
实验过程中可能存在的误差及改进方向：1. 温度计的读数误差：由于温度计的准确度限制和实验中温度的变化，可能会产生一定的误差。
可以使用更准确的温度计来提高测量精度。
2. 大气压力的影响：实验中假设大气压力不变，但实际上大气压力的变化会对沸点测定结果产生一定影响。
物理化学实验报告
物理化学实验报告目录1. 实验目的与要求 (2)1.1 实验的目的 (3)1.2 实验的要求 (3)2. 实验原理 (4)2.1 实验的理论基础 (5)2.2 实验所需的化学原理 (6)3. 实验仪器与材料 (7)3.1 主要仪器的使用说明 (8)3.2 所需化学试剂和材料的清单 (8)4. 实验步骤 (9)4.1 实验前的准备 (10)4.1.1 仪器的检查与调整 (11)4.1.2 材料的称量和准备 (12)4.2 实验的具体操作步骤 (13)4.2.1 步骤一 (13)4.2.2 步骤二 (14)4.2.3 步骤三 (14)4.3 数据记录与收集 (15)4.3.1 数据记录的方法 (16)4.3.2 数据的收集和整理 (17)5. 观察记录与数据处理 (18)5.1 实验现象的详细记录 (19)5.2 数据的处理方法 (20)5.2.1 数据处理步骤 (21)5.2.2 数据处理结果分析 (23)6. 讨论与结论 (23)1. 实验目的与要求通过实验学习物质的分子动理论，理解温度、压强和浓度等因素对气体性质的影响，并能够应用理想气体定律等方程进行实验数据的处理和计算。
学习液体和固体的热学性质，包括比热容和熔点，理解物质的热容随温度变化的特点，并能够通过实验数据推算物质的能量变化过程。
掌握电解质溶液的性质，学会使用电位滴定等方法测定溶液的pH值，了解酸碱指示剂的工作原理。
通过实验探究物质的光化学反应，学习光谱分析技术，理解光的吸收和发射现象以及电子能级的跃迁理论。
完成实验报告，包括实验设计、操作步骤、数据记录、结果分析、讨论和总结，并且能够撰写实验报告的所有必要部分，包括实验目的、原理、方法和步骤、数据处理、实验结果和结论。
实验准备前，学生应认真阅读实验指导书和相关教材，了解实验的理论基础和实验方法。
实验过程中，应认真观察实验现象，记录准确的数据，遵守实验室的安全规定。
实验结束后，应独立完成实验报告的撰写，对实验结果进行深入分析，并提出自己的见解和思考。
物理化学实验操作步骤
凝固点降低法测定摩尔质量实验操作步骤1．仪器安装及室温测量1.1将凝固点测量仪安装好；1.2调节冰水浴的温度至3℃左右；1.3打开精密数字温度温差仪电源，将测温探头直接插入冰水浴中，待温度下降2℃左右，按温度温差仪的采零钮，使温差显示为“0.000”。
取出测温探头，洗净擦干，放置在环己烷试剂瓶附近的空气中，待读数稳定后记录室温温度，供后续实验计算环己烷的质量用。
2．测纯溶剂的凝固点2.1 用移液管取25 ml环己烷于凝固点管中，装好探头和塞子；2.2将凝固点管直接插入冰浴中，当贝克曼温度计数字不变时，即为粗侧凝固点。
取出凝固管，用手握住使固体全部融化；2.3凝固管直接插入到冰浴中，使环己烷冷却至粗侧凝固点以上0.2 ℃时，迅速将凝固点管套入套管中。
并均匀搅拌，每隔15s记下相应温度，至温度不再改变，即可停止实验。
此温度即为环己烷的凝固点。
取出，熔化；2.4重复上述步骤，共三次。
三次测得的T值不得相差0.01 ℃。
3.测定溶液的凝固点3.1用电子分析天平准确称量0.2g左右的奈，倒入上述已测定凝固点的纯环己烷中，搅拌至全部溶解，按照以上测定纯溶剂凝固点的方法测出溶液的粗凝固点，然后再细测三次，得到溶液的凝固点。
4. 整理仪器，打扫卫生粘度法测量聚乙烯醇的相对分子质量1.安装粘度计1.1用洗液清洗粘度计，尤其是毛细管部位（洗液回收），电吹风吹干，C管套上软胶管，夹紧。
1.2安装粘度计，必须要垂直2.溶剂（纯水）流出时间的测定2.1将水（10ml）吸至刻度以上的小球内2.2打开C管的夹子，记录液体通过两个刻度线之间的时间，记三次取平均值。
3.溶液流出时间的测定3.1取10ml配置好的聚乙烯溶液（浓度为c0），再加入10ml水，测量c=1/2c0时的流出时间3.2分别测量c=1/3c0、c=1/4c0、c=1/5c0的流出时间（三次，取平均值）。
注意：毛细管下端的C管是必须和空气相通！！如果溶液过多，可以混合好之后取出一部分。
物理化学实验
根据不同的实验温度-时间曲线图，可计算出 恒温水浴的灵敏度，并对其性能进行评价。
凝固点降低法测相对分子质量
实验目的：
1 、掌握溶液凝固点的测定技术。 2 、掌握温差测量仪的使用方法。 3 、用凝固点降低法测定萘的相对分子 质量。
二、实验原理
对组成一定的二组分低共熔混合物体系来 说，可以根据其步冷曲线，判断有固体析出时 的温度和最低共熔点的温度。作一系列组成不 同的体系的步冷曲线，找出各转折点，即可画 出二组分体系最简单的相图(温度-组成图)。
不同组成溶液的步冷曲线与对应
相图的关系可从下图看出。
电导法测定水溶性表面活性剂 的临界胶束浓度
一、实验预习（10 %）
实验前预习是顺利完成实验的基本保证，通过预 习，要求对实验基本原理、实验方法、仪器使用、 数据处理等方面的内容做到心中有数，避免盲目 地边看讲义边操作。 具体的预习内容如下： 要求了解实验目的、实验方法、所用仪器设备等， 掌握实验基本原理、实验操作要领以及实验数据 处理方法等。避免实验时的盲目性。
步冷曲线
通常的做法是先将体系 全部熔化，然后让其、时间(t)为横坐标 作图，得步冷曲线。上图是二组分金属体系的一种 常见类型的步冷曲线。当体系均匀冷却时，如果体 系不发生相变，则温度随时间的变化将是均匀的， 冷却也较快(如图中的ab段)。
要求在预习本中预先画出规范的数据记录格式， 包括实验项目，测试内容、测量次数等。 要求对预习时所遇到的难点、疑点和设想等提 出讨论，培养学习的主动性和积极性。 实验预习须在实验前按实验安排进行，没有预 习者需当场预习、通过提问后才能参加实验。 预习内容记录在专门的预习本上，并保留至本 实验课程结束。
燃烧学实验指导书
燃烧学实验指导书目录实验原理系统图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质 (2)实验一Bensun火焰及Smithell法火焰分离 (3)实验二预混火焰稳定浓度界限测定 (4)实验三气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定 (6)实验四静压法气体燃料火焰传播速度测定 (8)实验五本生灯法层流火焰传播速度的测定 (11)实验六水煤浆滴的燃烧实验 (13)燃烧喷管及石英玻璃管说明燃烧喷管共4根，分别标记为：I号长喷管—细的长喷管(喷口内径7.18mm)II号长喷管—粗的长喷管(相配的冷却器出口直径10.0mm)I号短喷管—细的短喷管(喷口内径5.10mm)II号短喷管—粗的短喷管(喷口内径7.32mm)石英玻璃套管共3个，分别标记为：I号玻璃管—最细的石英玻璃管(本生灯火焰内外锥分离用)II号玻璃管—中间直径的石英玻璃管(观察Burk-Schumann火焰现象及测定射流火焰长度用)III号玻璃管—最粗的石英玻璃管(测定射流火焰温度用)燃烧学实验注意事项1．实验台上的玻璃管须轻拿轻放，用完后横放在实验台里侧，以防坠落。
2．燃烧火焰的温度很高，切勿用手或身体接触火焰及有关器件。
3．燃烧完后的喷嘴口、水平石英管的温度仍很高，勿碰触，以防烫伤。
4．在更换燃烧管时，手应握在下端，尽量远离喷嘴口。
定值器压力#1台#2台#3台#4台#5台#6台预混空气(kPa) 13 12 13 13 20 13 射流空气(MPa) 0.12 0.11 0.135 0.12 0.16 0.12实验一Bensun火焰及Smithell法火焰分离一、目的：1. 观察Bensun火焰的圆顶效应、壁面淬熄效应及火焰外凸效应；燃料浓度对火焰颜色的影响；气流速度对火焰形状的影响等各种火焰现象。
2. 了解本生灯火焰内外锥分离的原理和方法。
二、原理预混合燃烧即动力燃烧，其机理是燃气与燃烧所需的部分空气进行预先混合，燃烧过程在动力区进行，形成的火焰称之为Bensun火焰。
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书一、实验目的1、了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。
2、学会稳定工艺操作条件的方法。
3、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。
4、了解气相色谱分析方法。
二、实验的综合知识点完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识：（1）《化工热力学》关于反应工艺参数对平衡常数的影响，工艺参数与平衡组成间的关系。
（2）《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及其计算、绝热式固定床催化反应器的特点。
（3）《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一般规律，乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。
（4）《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。
（5）《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。
副反应：在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应：此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。
这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
2、影响本反应的因素（1）温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，∆Ho＞0，从平衡常数与温度的关系式20lnRTHTKpp可知，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率。
但是温度过高副反应增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度。
本实验的反应温度为：540~600℃。
（2）压力的影响乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式Kp＝Kn=inP总可知，当∆γ＞0时，降低总压P总可使Kn增大，从而增加了反应的平衡转化率，故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。
较适宜的水蒸气用量为：水﹕乙苯＝1.5﹕1(体积比)或8﹕1(摩尔比)。
（3）空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行副反应和连串副反应，随着接触时间的增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，故需采用较高的空速，以提高选择性。
实验三差热分析实验指导书——草酸的分解[整理]
实验三草酸加热分解的差热分析实验一、实验目的1.了解差热分析仪的构造，掌握差热分析的基本原理及测量方法；2.学会差热分析仪的操作，并绘制草酸样品的差热图；3.掌握差热分析曲线的处理方法，对实验结果进行分析；4.了解热电偶的测温原理和如何利用热电偶绘制差热图。
二、实验原理概述差热分析仪的结构如下图所示。
它包括带有控温装置的加热炉、放置样品和参比物的坩埚、用以盛放坩埚并使其温度均匀的保持器、测温热电偶、差热信号放大器和信号接收系统(记录仪或微机)。
差热图的绘制是通过两支型号相同的热电偶，分别插入样品和参比物中，并将其相同端连接在一起(即并联，见图1)。
A 两支笔记录的时间—温度(温差)图就称为差热图，或称为热谱图。
图1 差热分析原理图图2 典型的差热图从差热图上可清晰地看到差热峰的数目、位置、方向、宽度、高度、对称性以及峰面积等。
峰的数目表示物质发生物理化学变化的次数；峰的位置表示物质发生变化的转化温度(如图2中T B)；峰的方向表明体系发生热效应的正负性；峰面积说明热效应的大小：相同条件下，峰面积大的表示热效应也大。
在相同的测定条件下，许多物质的热谱图具有特征性：即一定的物质就有一定的差热峰的数目、位置、方向、峰温等，因此，可通过与已知的热谱图的比较来鉴别样品的种类、相变温度、热效应等物理化学性质。
因此，差热分析广泛应用于化学、化工、冶金、陶瓷、地质和金属材料等领域的科研和生产部门。
理论上讲，可通过峰面积的测量对物质进行定量分析。
温度测量系统：测温热电偶输出的热电势，先经过热电偶冷端补偿器，补偿器的热敏电阻装在天平主机内。
经过冷端补偿的测温热电偶热电势由温度放大器进行放大，送入计算机，计算机自动将此热电势的毫伏值转换为温度。
差热测量系统：差热分析（DTA）是在程序温度控制下测量物质与参比物之间温度差随温度变化的一种技术。
本仪器采用哑铃型平板式差热电偶，它检测到的微伏级差热信号送入差热放大器进行放大。
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物理化学实验指导书
班级：姓名：学号：
实验项目名称电动势法测热力学函数
一、实验预习
1、简单画出甘汞电极和Ag-AgCl电极的简图，并标明主要部分的名称。
2、写出甘汞电极和Ag-AgCl电极组成的原电池的表达式，并通过查表说明在标准状态下，哪个电极为正，哪个电极为负。
3、电极的电位是如何测得的？
二、实验数据与处理
2、计算△rGm(298K)、△rSm(298K)、△rHm(298K)
三、思考题
1、实验过程中，如果恒温时间不足，对实验结果有何影响？
2、为什么实验中要使用对消法来测定电池电动势？
四、实验小结
实验项目名称有机二元相图的绘制
一、实验预习
1、简述塔曼三角形方法的原理。
2、简述二组分体系相图有哪几种典型的类型。
3、画出处于共晶配比的二元凝聚体系的步冷曲线，并简单解释。
二、实验数据与处理
2、绘制相图ToC
步冷曲线t萘（0%）w%苯酐（0%）
三、思考题
1、如果样品在加热或者冷却过程中发生了氧化对实验结果会产生影响吗？为什么？
2、在冷却时，冷却的速度对实验结果会有什么样的影响？
3、通过观察，简单说说分别位于共晶组分两边的样品在冷却时在现象上有什么不同？
四、实验小结
实验一电动势法测热力学函数
一、实验目的
1、通过实验，学会利用电位差计测定电动势的方法；
2、巩固由电动势求化学反应热力学常数△G、△S、△H的方法。
二、实验内容
1、学习使用电位差计的操作方法；
AgHg2cl2()Agcl()Hg
2、测定化学反应的电动势；2
3、利用实验数据计算反应△rGm(298K)、△rSm(298K)、△rHm(298K)。
三、实验仪器、设备及材料
UJ-33a便携式电位差计一台恒温装置一套甘汞电极Ag-AgCl电极
400ml烧杯一个0.1mol·LKCl
-1
四、实验原理
电池是由两个半电池组成的。
单独一个电极的电位是无法测得或计算
出来的。
只有将一个电极与另外一个电极组成电池，令其中的一个电极为
标准，通常是用标准氢电极，以测得其相对电位。
如果两个电极都采用还原电位时，电池电动势E为：
E正负
通常的电池反应都是在室温常压下进行，对于可逆电池有：
GmnEF（1）
其中：△Gm：为摩尔自由能变化（J·mol）n:电池反应的电荷数E：
电池电动势（V）
F：法拉第常数，其值为96464.56C·mol计算中常用96500（C·mol）-1
-1-1
由热力学第一定律可知：
GE)pnF()pTT（2）
GHTS
E
而：HGTSGnFT()P（3）
TS(
从上几式可以看出，只要通过在定压下测出电池的E以及E与T的关
系就可由E求得自由能变化△Gm，由△E/△T可求出△S和△H。
五、UJ-33a型电位差计
电位差计可直接用来测量电动势、电压、电阻和电流。
其主要运用的
是补偿原理，如图：
电位差计操作步骤：
1、将“倍率”旋钮打到合适的倍率上，调节检流计正下方的“调零”旋钮将指针调零；
2、将面板左下角扳钮“K2”向上扳，然后迅速调节右
上角的“粗调”和“微调”旋钮，将指针再次调零（如果指针总是偏向一
个方向，请检查电池是否装反），调节好后即完成对标准步骤，注意此步
骤中不可将“K2”长时间向上推。
3、将“测量/输出”旋钮打在“测量”档上，连接好电极，将扳钮
“K2”向下扳到测量档，然后调节右下3个旋钮使检流计指针归0，记录
下数据即完成测量。
多次测量时应经常校准仪器。
六、实验步骤
1、准备实验装置1）、恒温水槽2）、0.1mol/LKCl溶液3）、Ag-AgCl电极
4）、甘汞电极5）、电位差计
图一
1-恒温水浴2-0.1mol·L-1KCl溶液3-Ag-AgCl电极4-甘汞电极5-电位差计
2、恒温及测定：
按图一接好后，先在16℃怛温30分钟，用电位差计（UJ-33a）测定电池的电动势。
记录数据。
然后将电池在35℃以下恒温30分钟，重复上述操作，记录下35℃时的电池电动势值。
七、实验注意事项
1、实验前必须注意甘汞电极中的电解质溶液是否足够；
2、在连接电极和电位差计时须注意+、—极；
3、在对电池进行恒温水浴时必须恒温30分钟以上，使温度不再有大的波动；
4、在操作电位差计时要注意力度，主要不要损坏仪器。
实验二有机二元相图绘制
一、实验目的
1、通过实验掌握相图的绘制方法；
2、掌握步冷曲线与相图的转化及相图的含义。
二、实验内容
1、通过实验绘制有机二元组分混合物的步冷曲线；
2、通过观察步冷曲线的特征绘制二元相图。
三、实验仪器、设备及材料
加热电炉一台（公用）100ml烧杯6个坩埚钳一把、石棉网萘、邻苯
二甲酸酐托盘天平
四、实验原理
相图都是通过实验测得的，测定的方法多种多样，热分析方法是方便
而且准确的方法之一。
不论是固体加热熔化或液体冷却结晶的过程，或是
固态的一种晶型向另一种晶型转化的过程，其中都有热效应，或吸收热或
放出热。
热分析方法就是通过观察、测定体系在加热或冷却过程中温度的
变化，来研究在金属合金或熔液中发生的反应。
在过些过程中，温度是时
间的函数，可以做出连续的曲线，加热过程的称为升温曲线，冷却过程的
称为步冷曲线，通常用步冷曲线来确定相图。
根据吉布期相律：f=c-ф+n
其中：f：自由度数；ф：体系达平衡时的相数；c：体系中所含的独
立组分数；n：可变强度因素
在压力一定时，二元体系有：f=2-ф+1=3-ф
在相数等于1时，即单相体系中自由度为2，即温度组成可变，在相
数为2时，即两相共存达到平衡时，自由度为1，即只有温度或组成可变；在相数为3时，即三相共存，自由度为零，即此时的温度和组成都不改变，具有确定的数值。
本实验所研究的体系——邻苯二甲酸酐——萘二元体系，采用冷却过
程进行分析。
将混合物完全熔融后，逐渐冷却，每隔一段时间读一个数据（温度）。
以温度对时间作图，即得到一条温度时间曲线（如图一至图三
的其中一种）。
这种曲线被称为冷却曲线或步冷曲线。
步冷曲线也可以用
热电偶代替温试计，用记录仪代替人眼读数作图，直接绘出步冷曲线。
图一到图三是三种类的步冷曲线。
图一是纯物质的冷却曲线，当熔融后，均匀冷却，无相变化时是一条
光滑的曲线，在其凝固点温度时，析出结晶，有相变发生，依吉布期相律，此时的f=0，所以，在A点出现转折而且温度不随时间改变。
因此在图中
曲线形成平台，当体系中的液体全部凝固后，温度又再重新均匀下降，图
中虚线部分有时会出现过冷现象。
图三是低共熔混合物的步冷曲线，由于体系的组成是低溶混合物，在
析出固体时，二种组成同时析出，依吉布斯相律，此时的f=0，所以步冷
曲线类似于图一，只是此时的平台温度不是某一种组分的凝固点，而是二
者的混合凝固温度，即低共熔点温度。
图二是二元体系非共熔点的情况，在冷却初期，析出第一种低凝固点
组分的固体，由于凝固热抵消了部分冷却过程中的热损失，所以冷却速度
变慢，出现第一个拐点C，由于一种组分不断析出，导致液体的组成变化，当组成达到低共熔组成时，第二种组分也同第一种组分一起，按照液体组
成比例一同析出，此时f=0，出现平点，当液体全部凝固后、温度又再继
续均匀下降。
图四是由步冷曲线上的点与相图上的点相对应，即依据步冷曲线绘制
相图的过程。
用热分析法测绘相图时，被测体系必须是处于平衡状态或是接近于平
衡状态，因此冷却的速度必须足够的慢，这样才能保证得到较为理想的结果。
对图中的M、N及低共熔点的确定方法采用塔曼三角形法。
五、实验步骤
1、准备实验药品
3、将药品已经熔融的烧杯迅速转移到石棉网上，插入温度计，温度计的玻璃泡要浸没在药品以下。
4、待温度计的示数升到最高点时开始计时，每15秒读取一个温度值记录在数据记录本上，即可得到温度随时间变化的趋势数值。
5、重复以上步骤分别记录2-6号的温度-时间值。
6、记录完毕后清洗实验器材。
六、实验注意事项
1、在称量药品时要尽量精确；
2、对药品加热时要注意在烧杯口覆盖表面皿；
3、测量温度时，温度计玻璃泡一定要浸没在药品液面以下；
4、读取温度时间隔要一致；
5、做步冷曲线时，坐标轴要采用适当比例，否则趋势不容易看出。