物理化学实验理论课2011-2012【2】)

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 实验之前要小测 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 注 金属相图 3 实验包含 差热分析 6 实验内容 预习时同时进行 磁化率 20 实验包含 离子迁移数 16 实验内容 预习时同时进行 极化曲线 15 实验包含 活度系数 17 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 1 女学生的长发要扎起 要穿实验服 没带的回去拿 第一次没带实验服 该实验扣10 第二次没带实验服 总成绩降一级 第三次没带实验服 总成绩再降一级 夏天 实验中心会统一通知什么时候不要穿实验服 2 书包 饮用水等要放在书包柜中 3 打破仪器要到383找吴平平老师登记 4 学生请假一律找392室韩国彬老师 实验中 补充注意事项 5 不要用铅笔记录数据和签名 写实验报告 预习报告一律不能用铅笔 做图用铅笔 6 实验前的小试是安排在每次循环的第一周或第二周 这由各位老师和TA自行决定 7 三次小试不及格 总成绩降一级 四次小试不及格 总成绩降二级 8 单个实验不及格 需重做该实验 重做实验的时间安排在下个学期 等重做实验后 若合格 才给这门课的成绩 若实验总成绩不及格 需重修这门课 9 若迟到 本次实验成绩扣10分 迟到超过10分钟就不能做实验 另安排时间补做 10 没有交预习报告 不能做实验 另安排时间补做 11 第一周要学会读气压计 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降一级 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 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 40 0 04 A U 99 5 0 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