物理化学实验理论课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物理化学实验理论课,物理化学实验是一门,独立,的课程，是在普通物理、,无机化学、分析化学等实验基础上的一门,综合性,的基,础化学实验。通过物理化学实验的学习，可以掌握物,理化学实验的,基本方法和技能，培养思维能力、动手,能力、观察能力和处理实验数据、对实验结果进行分,析和归纳的能力,；同时可以加深对物理化学,原理,、,概,念,的理解。,前言,一、实验步骤,实验前：,充分预习，了解实验目的；写,预习报告（两周实验一起写）,，重点要写出,实验原理、实验步骤、注意事项,以及设计记录,原始数据的表格,；做实验之前交给老师批阅。实验预习报告写在实验报告本上。试验之前要小测（笔试,5,分钟，内容为原理和实验步骤），检查预习情况，没有通过或,没写预习报告均不准做实验,。,3.1(2),偶极距,17,*磁化率,18,粘度,19,比表面,20,*金属,3,，,8,碳酸钙,5,3.8(3),*磁化率,18,偶极距,17,比表面,20,粘度,19,碳酸钙,5,*金属,3,，,8,3.15(5),电动势,12,双液系,6,偶极距,17,*磁化率,18,粘度,19,比表面,20,3.22(6),双液系,6,电动势,12,*磁化率,18,偶极距,17,比表面,20,粘度,19,3.29(7),燃烧热,2,气泡法,21,电动势,12,双液系,6,偶极距,17,*磁化率,18,4.5(8),气泡法,21,燃烧热,2,双液系,6,电动势,12,*磁化率,18,偶极距,17,组别,日期,一,二,三,四,五,六,注：,“金属相图”（,3,）,实验包含,“差热分析”（,8,）,实验内容，预习时同时进行。,“磁化率”,(18),实验包含,“离子迁移数”,(14),实验内容，预习时同时进行。,“极化曲线”,(13),实验包含,“活度系数”,(15),实验内容，预习时同时进行。,实验室规则：,1,、不能迟到；如迟到超过,10,分钟,就不能做实验。,2,、注意仪表（要求穿白大褂；不能穿拖鞋）。,3,、实验过程中,没关手机,，本实验成绩,扣,30,分,。,4,、实验过程中不准看其它与实验无关的书，做与实验无关的事。,5,、实验过程中,不准窜门,。,6,、保持实验室安静，不准高声说话。,7,、注意水、电、气的安全问题。,实验中,实验过程,：,（实验之前，老师会对两周的实验进行讲解）,1,、,安排的组号与仪器号要对应,。,2,、严格按操作规程进行操作，（如有实验要自己连接线路，,老师检查无误,后才可插上电源），如有不懂，及时问老师，不要擅自乱试。,3,、如有仪器损坏（或缺少），及时报告老师。如是操作不当，人为损坏仪器的，要,按一定比例赔偿,。,实验中,实验过程,：,4,、公共仪器、药品、工具用完后及时,放回原处,。有些试剂药品应,回收,。,5,、实验后，先将,原始数据,交与,指导教师审查合格,后，再拆仪器，如不合格应,补做或重做,。,6,、清理实验桌，仪器复原；在仪器使用登记表上签名，经老师检查签名后才可以离开。,实验中,写实验报告，决不能,改数据,或,抄,其他同学的结果，如一次被发现改数据或抄结果，要,重写,或,重做,，,不听劝告,者，实验成绩,不及格,；如,二次,改数据或抄结果，则实验课应,重修,，严格执行。,与预习报告不同之处：以,注意事项、数据处理和讨论（,一般包括对实验结果的误差分析，实验过程中异常现象的分析和解释，对实验改进的意见，同时,必须包括思考题,）,为主；本次实验的实验报告应在,下周,做,实验前,上交；,没按时,上交的本实验成绩,扣,30,分,。,实验后,坐标纸,坐标比例尺的选择：,a,）能表示出,全部有效数字,；,b,）每小格代表的数值，一般为,1,、,2,、,5,或它的倍数,；,c),充分利用图纸的全部面积，如没有特殊要求，坐标的读数不一定从,0,开始；如作出的是直线，则直线的倾斜角最好控制在,30-60,之间。,画坐标轴，标出所代表的,物理量,及,单位,。,二、作图的步骤及规则,二、作图的步骤及规则,代表点,（指实验测得的数据在图上的点），代表点除了表示测的数据的,正确数值,外，还应表示它的,精密度,，如纵轴与横轴上两测量值的精密度相近，可用圆点符号表示代表点：,、,、,、,等。如纵轴与横轴上两测量值的精密度相差较大，可用矩形符号：,、,等。,连曲线，,光滑、清晰,，尽可能多的通过代表点，如不能，则要求代表点均匀的分布在曲线的两侧（即,最小二乘法原理,）。,二、作图的步骤及规则,曲线作好后，应标上,图的名称,和主要的,测量条件,（如温度、压力等）；,作切线，（最大气泡法求溶液的表面张力），采用,镜像法,或,平行线法,。,镜像法：,平行线法：,在选择的曲线段上作二平,行线,AB,和,CD,，作二线段,中点连线交曲线于,O,点，,过,O,点作,AB,或,CD,之平行,线即为,O,点的切线。如右,图所示。,平行线法作切线的示意图,A,C,B,D,O,A,C,B,D,O,A,C,B,D,O,A,C,B,D,O,三、数学方程式法（直线方程常数的求法）,直线：,最小二乘法,：认为正确的,m,b,值应使残差的平方和最小（,残差,：）,三、数学方程式法,注意,：可用计算机作图得出数学方程式，但只能作为参考；实验报告一律采用统一的报告纸，不准用计算机打印。,四、测量误差,误差,：观测值与真值之差。,偏差,：观测值与平均值之差。,真值,：在无系统误差的情况下，无限多次测量值的平均值。,平均值,：在相同的实验条件下，有限多次观测值的算术平均值。,四、测量误差,系统误差,：测量的,平均值,与,真值,之间的差值。,恒偏大或恒偏小,，在实验条件确定的情况下为,一定值,。原因：,a,、仪器不良；,b,、试剂不纯；,c,、测量方法本身的限制；,d,、个人习惯的不同等。,（可通过改变实验条件、改进实验方法，更换药品来尽,量减小系统误差）,根据误差,产生的原因,、,作用规律,和,对结果产生的影响,不,同，可分为：,四、测量误差,偶然误差,：一系列测量数据中每一组观测值对平均值的偏差。其绝对值时,大,时,小,，符号时,正,时,负,。,产生原因,：,（,1,）对仪器最小分度值以下的估读，很难每次严格相同。,（,2,）测量仪器的某些部件所指示的结果，在重复测量时很难每次相同，特别是一些电学仪器。,（,3,）无法控制某些实验条件的变化。,四、,测量误差,y(x,),代表测定值的概率分布,代表标准误差,偶然误差的特点：,（,1,）有界性；,（,2,）对称性；,（,3,）单峰性；,（,4,）随着测量次数的增加，偶然误差的算术平均值接近零。,在相同的实验条件下，对同一组物理量进行测量，其偶然误差的大小和正负呈,正态分布,。这种规律称为,误差定律,。,四、测量误差,过失误差：,实验者的粗枝大叶、操作不当等引起的。,准确度,：测量值与真值的符合程度。准确度好，说明结果,正确,又,精密,。,精密度,：又称,再现性或重复性,，表示测量值偏离平均值的程度；或各次测量相互逼近的程度。由,偶然误差,决定的。,（,1,）偶然误差小，精密度高；,（,2,）系统误差和偶然误差均小，则准确度高。,准确度和精密度,间接测量中的误差传递,1,、平均误差和相对误差的传递,间接测量中最终结果平均误差的普遍公式,间接测量中的误差传递,相对平均误差的公式,间接测量中的误差传递,相对平均误差的公式,以（,1,）为例：平均误差的公式,标准误差传递,又称均方根误差,间接测量中最终结果标准误差的普遍公式,标准误差传递,标准误差传递,测某一电热器的功率时，得到,I,=(8.400.04)A,，,U,=(99.50.1)V,，求该电热器功率的标准误差。,有效数字,1,、不能夸大，也不能缩小；,2,、用科学记数法表示有效数字；,3,、首位大于,8,，计算时有效数字可多算一位；,4,、有效数字位数确定后，其余数字按“,四舍六入五成双,”的原则舍去；,5,、在加减运算时，小数点后所取位数与最小者相同；,有效数字,6,、乘除运算中，保留各数的有效位数不大于有效数字最小者。,7,、作对数运算时，对数尾数的有效数字位数与其它值相当或多一位。,注意：化学系的同学要笔试（,30,）。,实验评分标准（,70,）：,预习,15,，态度,5,，操作,35,，,卫生,5,，结果,25,，报告,15,。,