《物理化學(xué)試驗(yàn)》講義

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備課教案撰寫要求

一、認(rèn)真鉆研本學(xué)科的教學(xué)大綱和教材，了解本學(xué)科的教學(xué)任務(wù)、教材體系結(jié)構(gòu)和國際國內(nèi)最新研究進(jìn)展，結(jié)合學(xué)生實(shí)際狀況明確重難點(diǎn)，精心安排教學(xué)步驟，訂好學(xué)期授課計劃和每節(jié)課的課時計劃。

二、教師備課應(yīng)以二學(xué)時為單位編寫教案；一律使用教學(xué)事務(wù)部發(fā)放的教案本撰寫，不得使用其他紙張。在個人認(rèn)真?zhèn)湔n、寫好教案的基礎(chǔ)上，提倡集中備課、相互啟發(fā)、集思廣益，精益求精。

三、教案必需具備如下內(nèi)容（每次課應(yīng)在首頁應(yīng)寫明白）：1、題目（包括章、節(jié)名稱、序號）；2、教學(xué)目的與要求；3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)分析；4、教學(xué)方法；5、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)組織設(shè)計（主要部分，講課具體內(nèi)容）；6、作業(yè)處理；7、教學(xué)小結(jié)。

四、教案必需每學(xué)期更新，開學(xué)初的備課量一定要達(dá)到或超過該課程課時總量的三分之一。教案要合理攜帶及保存，以備教學(xué)檢查。

教學(xué)進(jìn)度計劃表填表說明

1．本表是教師授課的依據(jù)和學(xué)生課程學(xué)習(xí)的概要，也是學(xué)院進(jìn)行教學(xué)檢查，評價課堂教學(xué)質(zhì)量和考試命題的重要依據(jù)，任課教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的要求認(rèn)真填寫，表中的基本信息和內(nèi)容應(yīng)填寫完整，不得遺漏。

2．基本信息中的“課程考核說明及要求〞的內(nèi)容主要包括課程考核的方式、成績評定的方法、平日成績與考試成績的比例、考試的題型、考試時間以及其他相關(guān)問題的說明與要求等。

3．進(jìn)度表中“教學(xué)內(nèi)容〞只填寫章或節(jié)的內(nèi)容，具體講授內(nèi)容不必寫；每次課只能以2學(xué)時為單位安排內(nèi)容。

4．進(jìn)度表中的“教學(xué)形式及其手段〞是指教學(xué)過程中教師所采用的各種教學(xué)形式及相關(guān)手段的說明，一般包括講授、多媒體教學(xué)、課件演示、練習(xí)、試驗(yàn)、探討、案例等。

5．作業(yè)安排必需具體（做幾題，是哪些題）。

6．進(jìn)度表中的“執(zhí)行狀況〞主要填寫計劃落實(shí)和變更狀況。7．教學(xué)進(jìn)度計劃表經(jīng)責(zé)任教授、系（部）領(lǐng)導(dǎo)審簽后，不得隨意變動，如需調(diào)整，應(yīng)經(jīng)責(zé)任教授、系（部）領(lǐng)導(dǎo)同意，并在執(zhí)行狀況欄中注明。

長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教案/講稿

試驗(yàn)一過氧化氫分解反應(yīng)速率常數(shù)的測定1.1試驗(yàn)?zāi)康募耙?.熟悉一級反應(yīng)特點(diǎn)，了解反應(yīng)濃度、溫度和催化劑等因素對一級反應(yīng)速度的影響；2.用量體積法測H2O2分解反應(yīng)的反應(yīng)速度常數(shù)和半衰期.并求反應(yīng)活化能；3.學(xué)會用圖解法求出一級反應(yīng)的反應(yīng)速度常數(shù)。1.2試驗(yàn)原理凡是反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度的一次方成正比的反應(yīng)稱為一級反應(yīng)。在催化劑KI作用下的過氧化氫的分解反應(yīng)，反應(yīng)歷程如下：H2O2+KI?H2O+KIO(慢）1KIO?KI+O2(快）2按此歷程，可推導(dǎo)出總反應(yīng)的速度公式：?d?H2O2?dt?k1?KI??H2O2?（1）而催化劑在反應(yīng)前后濃度不變，故上式可寫成：?d?H2O2?dt?k?H2O2?（2）為一級反應(yīng)。積分上式可得：lgctk??t（3）c02.303式中:k為反應(yīng)速度常數(shù),c0為反應(yīng)起始H2O2的濃度，ct為時間t時H2O2的濃度。由反應(yīng)方程式可知，在常溫常壓下，H2O2分解的反應(yīng)速度與氧氣的析出速度成正比。析出的氧氣體積可由量氣管測量。若以Vt和ct表示時間t時量氣管的讀數(shù)和H2O2的濃度，V∞表示H2O2第1頁

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完全分解時量氣管的讀數(shù)，則ct∝(V∞-Vt)，c0∝V∞，代入上式得：lgV??Vtk??t（4）V?2.303移項(xiàng)得：lg(V??Vt)??kt?lgV?（5）2.303假使以lg(V??Vt)對t作圖得一條直線，由斜率可得反應(yīng)速率常數(shù)k。V∞值可由如下兩種方法求?。?.外推法：以1/t為橫坐標(biāo)對Vt作圖，將直線段外推至1/t=0，其截距即為V∞；2.加熱法：在測定若干個Vt的數(shù)據(jù)之后，將H2O2溶液加熱至50～60℃約15分鐘，可認(rèn)為H2O2已基本分解。待完全冷卻后，記錄下來量氣管的讀數(shù).即為V∞。4.1.3儀器與藥品超級恒溫槽一臺；量氣管一支；水位瓶一個；電磁攪拌器一臺；秒表一塊；25mL、10mL移液管各一支；30℅H2O2；KI。1.4試驗(yàn)步驟1.配制試劑(1)H2O2溶液的配制：用移液管吸取30℅H2O2溶液5mL，用100mL容量瓶定容，即得試驗(yàn)用的1.5﹪H2O2溶液。(2)0.1mol/LKI溶液的配制：確切稱取1.66克KI溶解后，用100mL容量瓶定容，即得試驗(yàn)用的0.1mol/LKI溶液，取部分該溶液用蒸餾水沖稀配制0.05mol/LKI溶液。2.檢漏防備將膠塞蓋緊到反應(yīng)瓶上，如圖(14一1)。旋轉(zhuǎn)三通活塞4至與外界相通，舉高水準(zhǔn)瓶，使液體充滿量器管。然后旋轉(zhuǎn)三通活塞4，使系統(tǒng)與外界隔絕，并把水準(zhǔn)瓶放到最低位置。假使氣管中液面在2分鐘內(nèi)第2頁

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不變，即表示系統(tǒng)不漏氣，否則應(yīng)找出系統(tǒng)漏氣原因，并設(shè)法排除之。讀取量器管內(nèi)初始?xì)怏w體積V0，注意量器管讀數(shù)時一定要使水準(zhǔn)瓶和量器管內(nèi)液面保同一水平面。3.測量過程開動并調(diào)理好超級恒溫槽溫度。傾斜反應(yīng)瓶，貼壁輕輕放入電磁攪拌子，夾正反應(yīng)瓶，舉高水準(zhǔn)瓶使液面對準(zhǔn)刻度V0處，將三通活塞4旋至同外界相通位置，分別用移液管參與H2O2溶液10mL、0.05mol/LKI溶液25mL，迅速蓋緊膠塞，旋三通活塞使系統(tǒng)與外界隔絕，開動電磁攪拌器至低速擋，攪拌子轉(zhuǎn)起后開始記時。在反應(yīng)過程中，水準(zhǔn)瓶要時時保持量氣管和水準(zhǔn)瓶兩液面在同一平面上。每2分鐘記錄一次量氣管體積，直至量氣管液面下降40mL為止。4.更換0.1mol/LKI,依照上述步驟重復(fù)測量，但每隔1分鐘記錄一次量氣管液面讀數(shù).1.5數(shù)據(jù)記錄與處理1.H2O2催化分解數(shù)據(jù)表液面讀數(shù)（mL）氧氣體積Vt(mL)反應(yīng)時間t(s)1/tV∞-Vtlg(V∞-Vt)2.以Vt對1/t作圖，將得到一條直線，將直線外推至1/t=0，由其截距得到V?。3.以lg(V∞-Vt)對t作圖，求直線斜率。第3頁

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4.根據(jù)t1/2=0.693/k計算半衰期。1.6本卷須知1.讀數(shù)時要保持水位瓶與量氣管中液面在同一水平面上。2.試驗(yàn)前要檢漏。1.7思考題1.反應(yīng)速率常數(shù)與哪些因素有關(guān)?2.量氣時為什么一定要使水位瓶和量氣管液面在同一水平面上?3.為什么可以用lg(V??Vt)對t代替C對t作圖?第4頁

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試驗(yàn)二蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定2.1試驗(yàn)?zāi)康募耙?.了解蔗糖水解反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度與旋光度之間的關(guān)系。2.測定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)k、半衰期t1/2和活化能Ea。3.了解旋光儀的簡單結(jié)構(gòu)原理和測定旋光物質(zhì)旋光度的原理，正確把握旋光儀的使用方法。2.2基本原理蔗糖在水中轉(zhuǎn)化成葡萄糖與果糖,其反應(yīng)為:C12H22O11+H2O?C6H12O6+C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)它是一個二級反應(yīng),在純水中此反應(yīng)的速率極慢,尋常需要在H離子催化作用下進(jìn)行。由于反應(yīng)時水是大量存在的,盡管有部分水分子參與了反應(yīng),仍可近似地認(rèn)為整個反應(yīng)過程中水的濃度是恒定的,而且H作為催++化劑,其濃度也保持不變.因此蔗糖水解反應(yīng)可近似為一級反應(yīng)。一級反應(yīng)的速率方程可由下式表示:?dc?kc(1)dtc為時間t時的反應(yīng)物濃度,k為反應(yīng)速率常數(shù)。積分可得:lnc??kt?lnc0(2)c0為反應(yīng)開始時反應(yīng)物濃度。當(dāng)c?0.5c0時,可用t1/2表示反應(yīng)時間,既為反應(yīng)的半衰期:t1/2?ln2(3)k從(2)式不難看出,在不同時間測定反應(yīng)物的相應(yīng)濃度,并以lnc對t作圖,可得一直線,由直線斜率即可得反應(yīng)速率常數(shù)ko然而反應(yīng)是在不斷進(jìn)行的,要快速分析出反應(yīng)物的濃度是困難的.但蔗糖及其轉(zhuǎn)化物,都具有旋光性,而且它們的旋光能力不同,故可以利用體系在反應(yīng)進(jìn)程中旋光度的變化來度量反應(yīng)的進(jìn)程。第5頁

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測量物質(zhì)旋光度的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含物質(zhì)的旋光能力、溶液性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長度及溫度等均有關(guān)系。當(dāng)其它條件固定時,旋光度α與反應(yīng)物濃度c呈線性關(guān)系,即:a?Ac(4)式中比例常數(shù)A與物質(zhì)旋光能力、溶液性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長度、溫度等有關(guān)。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量,比旋光度用下式表示:[a]20D?a(5)L?C式中[a]20D右上角的“20〞表示試驗(yàn)時溫度為20℃,D是指用鈉燈光源D線的波長(即589nm),a為測得的旋光度(),L為樣品管長度(dm),C為試樣濃度(g/mL)。o反應(yīng)物蔗糖是右旋性物質(zhì),其比旋光度[a]20D=66.6;生成物中葡萄糖也是右旋性o20物質(zhì),其比旋光度[a]20D=52.5,但果糖是左旋性物質(zhì),其比旋光度[a]D=-91.9.由oo于生成物中果糖的左旋性比葡萄糖右旋性大,所以生成物浮現(xiàn)左旋性質(zhì)。因此隨著反應(yīng)進(jìn)行,體系的右旋角不斷減小,反應(yīng)至某一瞬間,體系的旋光度可恰好等于零,而后就變成左旋,直至蔗糖完全轉(zhuǎn)化,這時左旋角達(dá)到最大值a?。設(shè)體系最初的旋光度為:a0?A反c0(t=0,蔗糖尚未轉(zhuǎn)化)(6)體系最終的旋光度為:a??A生c0(t=∞,蔗糖已完全轉(zhuǎn)化)（7)式(6)和(7)中A反和A生分別是聯(lián)系旋光度與反應(yīng)物和生成物濃度的比例常數(shù)。當(dāng)時間為t時,蔗糖濃度為c,此時旋光度為at,即：at?A反c?A生(c0?c)(8)由(6)、(7)和(8)三式聯(lián)立可解得:c0?(a0?a?)/(A反?A生)?A'(a0?a?)(9)第6頁

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c?(at?a?)/(A反?A生)?A'(at?a?)(10)將(9)和(10)代入(2)式既得:ln(at?a?)??kt?ln(a0?a?)(11)顯然,以ln(at?a?)對t作圖可得一直線,從直線斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù)k。假使測出兩個不同溫度時的k值，利用Arrhenius公式求出反應(yīng)在該溫度范圍內(nèi)的平均活化能。lnEk(T2)??ak(T1)R?11????T?T??（12）1??22.3儀器與試劑1.儀器：WZZ-2B型自動旋光儀1臺；旋光管（20cm）1支；超級恒溫水浴1套；叉形反應(yīng)管2支；移液管(25mL)2支；容量瓶（50mL)個；秒表1塊2.試劑：蔗糖(分析純)；HCl溶液(分析純)(2.0mol/L)12.4試驗(yàn)步驟1.調(diào)恒溫水浴至所需的反應(yīng)溫度30oC。2.開啟旋光儀,開啟光源開關(guān),鈉燈亮,經(jīng)15分鐘預(yù)熱后使之發(fā)光穩(wěn)定。3.開啟光源開關(guān)，若光源開關(guān)扳上后，鈉光燈熄滅,則將光源開關(guān)重復(fù)拔動1～2次,使鈉燈在直流下點(diǎn)亮為正常。4.按測量開關(guān),儀器進(jìn)入待測狀態(tài)。將裝有蒸餾水或空白溶液的旋光管放入樣品室,蓋好箱蓋,待顯示讀數(shù)穩(wěn)定后,按清零鈕完成校零。旋光管中若有氣泡,應(yīng)使氣泡浮于凸頸處;通光面兩端若有霧狀水滴,可用濾紙輕輕揩干。旋光管端蓋不宜旋得過緊,以免產(chǎn)生應(yīng)力,影響讀數(shù)。旋光管安放時應(yīng)注意標(biāo)記的位置和方向,以保證每次測量時一致。注意:―測量‖鈕實(shí)為復(fù)位鈕或啟動鈕,按奇數(shù)次啟動測量程序,按偶數(shù)次則會終止測量,且液晶屏無顯示。因此,在開機(jī)后只能按動測量鈕1次,否則需要再按動測量鈕2次并重新校零!第7頁

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5.αt的測定用移液管移取20%的蔗糖溶液25mL放入叉形管直管，移取25mL2mol/LHCI溶液放入叉形管側(cè)管（注意勿使兩溶液混合），然后蓋上膠塞，將叉形管置于恒溫槽中恒溫。待溶液恒溫后（不能少于10分鐘），將已恒溫的鹽酸溶液，倒入蔗糖溶液中，立刻開始計時，作為反應(yīng)的起點(diǎn)。將溶液搖勻后，迅速用少量混合液清洗旋光管二次，然后將此混合液注滿旋光管，蓋好蓋子（檢查是否漏液和形成氣泡），擦凈旋光管兩端玻璃片，馬上置于旋光儀中，測定不同時間的旋光度。第一個數(shù)據(jù)要求在反應(yīng)開始后2-3分鐘內(nèi)測定。開始20分鐘內(nèi)，每兩分鐘讀數(shù)一次，以后每五分鐘讀一次。直至旋光度為負(fù)值為止。6．α∞的測定為了得到反應(yīng)終了時的旋光度α∞，將步驟5叉形管中的剩余混合液轉(zhuǎn)入50mL容量瓶，置于50～60℃的水浴鍋中恒溫60分鐘，使水解完全。然后冷卻至試驗(yàn)溫度，再按上述操作，將此混合液裝入旋光管，測其旋光度，此值即可認(rèn)為是α∞。7.調(diào)恒溫水浴溫度至35℃,重復(fù)上列步驟5～6,測量另一溫度下的反應(yīng)數(shù)據(jù)。8.試驗(yàn)終止后應(yīng)馬上將旋光管洗凈擦干。依次關(guān)閉測量、光源、電源開關(guān)。2.5數(shù)據(jù)記錄與處理1.將所測的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于下表中試驗(yàn)溫度：______℃；HCI濃度：_______mol/L;α∞_______2.lg(αt-α∞)對t作圖，從直線斜率分別求出兩溫度時的速率常數(shù)k(T1)及k(T2)，并求出兩溫度下的反應(yīng)半衰期。3．從k(T1)及k(T2)利用Arrhenius公式求其平均活化能Ea。第8頁

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反應(yīng)時間t/minαtαt-α∞lg(αt-α∞)2.6本卷須知1.蔗糖在配制溶液前，先要經(jīng)380K烘干。2.旋光管蓋只要旋至不漏水即可，過緊旋鈕會造成損壞或因玻璃片受力產(chǎn)生應(yīng)力而致使有一定假旋光。3.鈉光燈不宜長時間開啟，測量間隔較長時，應(yīng)熄滅，以免損壞。4.反應(yīng)速率與溫度有關(guān)，故溶液需恒溫至試驗(yàn)溫度才能混合。5.試驗(yàn)終止時，應(yīng)將旋光管洗凈枯燥，防止酸對其腐蝕。6.溫度對反應(yīng)速度影響較大，所以整個過程應(yīng)保持恒溫。用水浴加熱反應(yīng)液測α∞時，溫度不宜過高，以免產(chǎn)生副反應(yīng)，溶液變黃，加熱過程應(yīng)同時避免溶液蒸發(fā)使糖的濃度改變，從而影響α∞的測定。7.由于反應(yīng)初始階段速率較快，旋光度變化大，一定要注意時間的確鑿性。8.根據(jù)反應(yīng)溫度，可適當(dāng)增加HCI的濃度，以縮短反應(yīng)時間。2.7思考題1.蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)k和哪些因素有關(guān)？2.在測量蔗糖轉(zhuǎn)化速率常數(shù)時，選用長的旋光管好？還是短的旋光管第9頁

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好？3.試估計本試驗(yàn)的誤差，怎樣減少試驗(yàn)誤差？4.如何根據(jù)蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度數(shù)據(jù)計算??？5.試驗(yàn)中,我們用蒸餾水來校正旋光儀的零點(diǎn),試問在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中所測的旋光度at是否必需要進(jìn)行零點(diǎn)校正？6.配置蔗糖溶液時稱量不夠確鑿,對測量結(jié)果是否有影響？2.8WZZ－2B自動旋光儀的使用說明1.開啟電源開關(guān)，這時鈉光燈在交流工作狀態(tài)下起輝，經(jīng)5分鐘鈉光燈激活后，鈉光燈才發(fā)光穩(wěn)定。2.開啟光源開關(guān)，若光源開關(guān)扳上后，鈉光燈熄滅，則應(yīng)將光源開關(guān)上下重復(fù)扳動1到2次，使鈉光燈在直流下點(diǎn)亮，為正常。3.開啟測量開關(guān)，這時數(shù)碼窗應(yīng)有數(shù)字顯示。4.將裝有蒸餾水或其它空白溶劑的旋光管放入樣品室，蓋上箱蓋，待示數(shù)穩(wěn)定后，按清零按鈕。5.取出旋光管。將待測樣品注入旋光管，按一致的位置和方向放入樣品室內(nèi)，蓋好箱蓋，儀器數(shù)顯窗將顯示出該樣品的旋光度。注意旋光管應(yīng)用被測試樣洗濕數(shù)次。6.逐次按下復(fù)測按鈕，重復(fù)讀數(shù)幾次，取平均值作為樣品的測定結(jié)果。7.如樣品超過測量范圍，儀器在±45o處來回振蕩。此時，取出旋光管，儀器即自動回到零位。此時可將試液稀釋一倍再測。8.儀器使用完畢后，應(yīng)依次關(guān)閉測量、光源、電源開關(guān)。第10頁

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試驗(yàn)三乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定3.1試驗(yàn)?zāi)康募耙?.了解二級反應(yīng)的特點(diǎn),學(xué)會用圖解計算法求取二級反應(yīng)的速率常數(shù).2.用電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù),了解反應(yīng)活化能的測定方法.3.2試驗(yàn)原理1.乙酸乙酯皂化反應(yīng)是一個典型的二級反應(yīng)，其反應(yīng)式為：CH3COOC2H5+Na++OH-?C2H5OH+Na++CH3COO-t=0aa0ta－xa－xx試驗(yàn)時CH3COOC2H5和NaOH采用一致的初始濃度a=0.01mol/L設(shè)在時間t時生成物的濃度為x，則該反應(yīng)的動力學(xué)方程為：dx1x?k(a?x)2積分得：k??（1）dtta(a?x)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，OH不斷減少，，電導(dǎo)率大的OH-逐漸為電導(dǎo)率小的－CH3COO所取代，溶液電導(dǎo)率有顯著降低。對稀溶液而言，強(qiáng)電解質(zhì)的－電導(dǎo)率?與其濃度成正比，而且溶液的總電導(dǎo)率就等于組成該溶液的電解質(zhì)電導(dǎo)率之和，則乙酸乙酯皂化在稀溶液下反應(yīng)就存在如下關(guān)系式：?0?A1a（2）???A2a（3）?t?A1(a?x)?A2x（4）A1,A2是與溫度、電解質(zhì)性質(zhì)、溶劑等因素有關(guān)的比例常數(shù)，?0，??分別為反應(yīng)開始和終了時溶液的總電導(dǎo)率。?t為時間t時溶液的總電導(dǎo)率。由（2），（3），（4）三式可得：a?k0?kt?（5）x?k0?k?第11頁

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將（5）式代入（1）式整理可得：kt?以kt～1k0?k?k?（6）aktk0?k作圖為直線即為二級反應(yīng)，由直線斜率即可求出k.t2.反應(yīng)的速率常數(shù)k與溫度T有關(guān)。若忽略溫度對表觀活化能Ea的影響，則k與T關(guān)系可由阿累尼烏斯公式表示：lnEk(T2)??ak(T1)R?11????T?T??1??2因而分別測定兩個溫度下的速率常數(shù)k(T1)及k(T2)即可確定反應(yīng)的活化能。3.3儀器與試劑1.儀器：DDS-307電導(dǎo)率儀一臺；恒溫槽一套；叉形管電導(dǎo)池2個2.試劑：0.02mol/L的CH3COOC2H5及NaOH溶液；0.01mol/L的NaOH溶液。3.4試驗(yàn)步驟1.調(diào)理恒溫槽至所需控制的溫度T１=25℃..2.調(diào)理電導(dǎo)率儀。3.κ０的測定：將電極取下，用少量0.01mol/LNaOH將電導(dǎo)池及電導(dǎo)電極淋洗2~3次后,裝入適量的0.01mol/LNaOH溶液于電導(dǎo)池中(測量中液面一定不要低于電極套筒上的刻度線，電極腔體內(nèi)不含氣泡)，放入恒溫槽中恒溫十分鐘，測定其電導(dǎo)率，即為κ0。4.κt的測定：用移液管分別移取10mLmol/L的CH3COOC2H5及NaOH溶液于干燥的叉形管電導(dǎo)池的直支管和側(cè)支管中,塞上塞子,置于恒溫槽中恒溫至所需的溫度（8分鐘）后，混合兩溶液，同時開啟停表，記錄反應(yīng)時間（注意停表一經(jīng)開啟切乎按停，直至全部試驗(yàn)終止），并在恒溫槽中將叉形管電導(dǎo)池中溶液混合均勻。第12頁

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在反應(yīng)進(jìn)行到6、9、12、15、20、25、30、35、40、50、60min時各讀取一次電導(dǎo)率κ１值,記錄κ１及時間t。5.以同樣的步驟,測定T2=35℃下的κ0，以及在4、6、8、10、12、15、18、21、、24、27、30min時的κ１。6.測量完畢后,關(guān)閉所有電源.將電導(dǎo)池及電導(dǎo)電極用蒸餾水淋洗清白并插干。3.5數(shù)據(jù)處理1.將所測的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于以下表中T1=Kt/minκ１/(μs/cm)k0?ktT2=Kt/minκ１/(μs/cm)k0?kt2.以kt對k0?k作圖，求出直線斜率，由直線的斜率即可求出k。t分別求出上面兩個溫度的速率常數(shù)k(T1)及k(T2)。3.由阿累尼烏斯公式lnE?11?k(T2)??a???k(T1)R?T2T1?利用測定的兩個溫度下的速率常數(shù)k(T1)及k(T2)計算反應(yīng)的活化能Ea.3.6本卷須知1.本試驗(yàn)所用的蒸餾水需事先煮沸，待冷卻后使用。第13頁

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2.測定κ0時，溶液應(yīng)臨時配制，CH3COOC2H5液應(yīng)臨時配制。3.所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液濃度必需相等。4.為確保NaOH溶液與CH3COOC2H5溶液混合均勻，需使該溶液在雙管反應(yīng)器中屢屢來回往復(fù)。3.7思考題1.為什么測定物質(zhì)的電導(dǎo)率，即可求得反應(yīng)的速率常數(shù)？2.為什么使用蒸餾水事先煮沸為好？3.使用溶液為什么要臨時配制？4.反應(yīng)剛起始時，κ值常偏低，為什么？5.假使NaOH和CH3COOC2H5起始濃度不相等，應(yīng)怎樣計算k值？3.8DDS-307電導(dǎo)率儀的使用說明1.開啟電源開關(guān)，儀器進(jìn)入測量狀態(tài)。2.根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置方法如下：按―電極常數(shù)‖鍵儀表顯示―電極常數(shù)‖符號，按―升、降‖鍵設(shè)置到需要的電極常數(shù)，然后按―確認(rèn)‖鍵，儀器顯示―測量‖進(jìn)入測量狀態(tài)。按―溫度系數(shù)‖鍵儀表顯示―溫度系數(shù)%‖符號，按―升、降‖鍵設(shè)置到需要的溫度系數(shù)（一般溶液的溫度系數(shù)為2.0%），然后按―確認(rèn)‖鍵，儀。器顯示―測量‖進(jìn)入測量狀態(tài)，（出廠時儀器溫度系數(shù)設(shè)置為2.0%）。按―溫度設(shè)置‖鍵儀表―0C‖符號閃爍，按―升、降‖鍵設(shè)置到溶液的溫度，然后按―確認(rèn)‖鍵，儀器顯示―測量‖進(jìn)入測量狀態(tài)。當(dāng)配DJS-1T型溫度探頭電極，鈕子開關(guān)向上時，儀器自動進(jìn)行溫度測量，此時―溫度設(shè)置‖鍵不起作用；鈕子開關(guān)向下時，儀器進(jìn)入無補(bǔ)償測量，按―溫度設(shè)置‖鍵儀表―0C‖符號閃爍，說明進(jìn)入溶液溫度設(shè)置，按―升、降‖鍵設(shè)置到溶液的溫度，然后按“確認(rèn)〞鍵，儀器顯示“測量〞進(jìn)入測量狀態(tài)3.儀器在測量狀態(tài)下，將清洗過的電極浸入溶液中，此時顯示數(shù)值即為被測溶液的電導(dǎo)率值。第14頁

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試驗(yàn)四液體飽和蒸汽壓的測定4.1試驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)習(xí)靜動態(tài)法測定液體飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系。2．把握U型管壓差計及數(shù)字式壓力計的使用方法和真空泵的使用，初步把握真空試驗(yàn)技術(shù)，用數(shù)字式壓力計測定異丙醇的飽和蒸汽壓。3．明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平衡的概念，深入了解純液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系——克勞修斯-克拉貝龍方程式。4．學(xué)會用圖解法求被測液體在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣化熱與正常沸點(diǎn)。4.2試驗(yàn)原理一定溫度下，在一真空的密閉容器中，液體很快和它的蒸氣建立動態(tài)平衡即蒸氣分子向液面凝結(jié)和液體分子從表面逃逸的速度相等，此時液面上的蒸氣壓力就是液體在此溫度時的飽和蒸氣壓，液體的飽和蒸氣壓與溫度有一定的關(guān)系，溫度升高，分子運(yùn)動加劇，因而單位時間內(nèi)從液面逸出的分子數(shù)增多，蒸氣壓增大。反之，溫度降低時，則蒸氣壓減小。當(dāng)蒸氣壓與外界相等時，液體便沸騰，外壓不同時，液體的沸點(diǎn)不同。我們把外壓為101.325kPa時沸騰溫度定為液體正常的沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系可用克勞修斯－克拉貝龍（Clausiua-clapey-ron）方程式來表示dlnp?vapHm?2dTRT式中p為液體在溫度T時的飽和蒸氣壓（Pa），T為熱力學(xué)溫度（K），ΔHm為液體摩爾汽化熱，R為氣體常數(shù)。在溫度變化較小的范圍內(nèi)，則可把ΔHm視為常數(shù)，當(dāng)作平均摩爾汽化熱，將上式積分得：lgp???vapHm2.303RT?A式中A為積分常數(shù)，與壓力p的單位有關(guān)。上式可知，在一定溫度范第15頁

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圍內(nèi)，測定不同溫度下得飽和蒸氣壓，以lgp對1作圖，可得一直T線，被測液體的飽和蒸氣壓。此法一般適用于蒸氣壓比較小的液體。而由直線的斜率可以求出試驗(yàn)溫度的液體平均摩爾汽化熱ΔvapHm。當(dāng)外壓為101.325kPa時，液體的蒸氣壓與外壓相等時的溫度稱為該液體的正常沸點(diǎn)。從圖中也可求得其正常沸點(diǎn)。測定液體飽和蒸氣壓的方法主要有以下三種：（1）飽和氣流法在一定溫度和壓力下通過一定體積巳被待測液體所飽和的氣流，用某物質(zhì)完全吸收，然后稱量吸收物質(zhì)增加的重量，便可計算蒸氣的分壓，這個分壓就是該溫度下被測液體的飽和蒸氣壓。此法一般適用于蒸氣壓比較小的液體。（2）靜態(tài)法在某一溫度下將被測液體放在一個密閉的體系中，直接測量其飽和蒸氣壓，此法一般適用于蒸氣壓比較大的液體。（3）動態(tài)法利用當(dāng)液體的蒸氣壓與外壓相等時液體沸騰的原理，測定液體在不同外壓時的沸點(diǎn)就可求出不同溫度下的蒸氣壓。4.3試驗(yàn)儀器與用品飽和蒸汽壓測定裝置一套（見圖1），真空泵1臺，數(shù)字式壓力計1臺1.緩沖球2.攪拌器3.溫度計4.冷凝管5.平衡管6.緩沖瓶7冷阱8.恒溫水浴圖1飽和蒸汽壓測定裝置第16頁

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溫度計，攪拌器,加熱器。異丙醇。4.4試驗(yàn)步驟1．安裝裝置面板圖示連接儀器及裝置。開機(jī)預(yù)熱5－10分鐘，在系統(tǒng)與大氣相通時置零。2．裝樣將平衡管（又稱等位計、等壓計）內(nèi)裝入適量待測液體異丙醇。A球管約2/3體積，U形管兩邊各1/2體積。3．系統(tǒng)氣密性檢查將穩(wěn)壓瓶上的通大氣閥關(guān)閉，開啟接系統(tǒng)和真空泵的兩個閥門；開啟真空泵，抽至一定真空度時，關(guān)閉通真空泵閥門，并觀測儀器顯示數(shù)值（-53～-67kPa），數(shù)值沒有明顯的下降說明系統(tǒng)氣密性很好；否則需要檢查漏點(diǎn)，并消除。4．排除球管上方空間內(nèi)的空氣氣密性好即可進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)理恒溫槽的溫度為298.2K，關(guān)閉通大氣的閥門，開啟連接系統(tǒng)及真空泵的閥門，開啟真空泵進(jìn)行抽空，使球中液體內(nèi)溶解的空氣和A/B空間內(nèi)的空氣呈氣泡狀，通過B管中液體排出，抽一定時間后（3～5min），關(guān)閉接真空泵的閥門，調(diào)理通大氣的閥門，使空氣緩慢進(jìn)入系統(tǒng)，直至U型管雙臂液體等高時從儀表讀數(shù)。同法，再抽氣，再讀數(shù)；直至兩次讀數(shù)相差無幾（不大于±67Pa），則表示球體液面上的空間已經(jīng)被異丙醇飽和蒸氣充滿。5．飽和蒸汽壓的測定用上述方法測定再測定5個不同溫度時異丙醇的蒸氣壓（每次溫度差為5K）。在試驗(yàn)開始前，需要讀取當(dāng)前大氣壓P0，計算蒸氣壓P。P=P0-E(E為儀器讀數(shù))第17頁

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5．試驗(yàn)終止后開啟通大氣的閥門，使壓力表回復(fù)零位。關(guān)閉冷卻水，開啟通空泵閥門，關(guān)閉所有電源，使試驗(yàn)裝置復(fù)原。4.5數(shù)據(jù)記錄與處理1．將數(shù)據(jù)（如室溫、大氣壓、沸騰溫度、壓力差和壓力）列表格。表2-1沸點(diǎn)及蒸汽壓的測定編號1…溫度/K飽和蒸氣1?103T/KE/kPa壓p/kPalgp[p]2．作蒸氣壓-溫度曲線，從曲線求出異丙醇的正常沸點(diǎn)Tb。3．作lgp～比較。1圖，由直線斜率求平均摩爾氣化焓，并與文獻(xiàn)值進(jìn)行T4.6試驗(yàn)本卷須知1．測量前按下校零按鈕校零，測量過程中不可再按校零。2．放入空氣必需防備，防止過多使空氣倒灌，否則重新抽氣排氣。3．注意抽氣時先開啟真空泵后開啟體系與穩(wěn)壓瓶間的活塞；中止抽氣時先開啟通大氣的閥門，使壓力表回復(fù)零位，開啟通空泵閥門使大氣與真空泵相通，再關(guān)真空泵。4.7思考題1．在試驗(yàn)過程中，為什么要防止空氣倒灌？2．怎樣判斷空氣以被趕凈？能否在加熱心況下檢查是否漏氣？3．體系的平衡蒸氣壓是由什么決定的？與液體的量和容器的大小是否有關(guān)？第18頁

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試驗(yàn)五燃燒熱的測定5.1試驗(yàn)?zāi)康?．通過測定萘的燃燒熱明確燃燒熱的定義，了解定壓燃燒熱與定容燃燒熱的區(qū)別，把握有關(guān)熱化學(xué)試驗(yàn)的一般知識和技術(shù)。2．把握氧彈式量熱計的原理、構(gòu)造及其使用方法。3．了解高壓鋼瓶的有關(guān)知識并能正確使用。5.2試驗(yàn)原理燃燒熱是指1mol物質(zhì)完全燃燒時的熱效應(yīng)，是熱化學(xué)中重要的基本數(shù)據(jù)。一般化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，往往由于反應(yīng)太慢或反應(yīng)不完全，因而難以直接測定。但是，通過蓋斯定律可用燃燒熱數(shù)據(jù)間接求算。因此燃燒熱廣泛地用在各種熱化學(xué)計算中。大量物質(zhì)的燃燒熱和反應(yīng)熱已經(jīng)精確測定。測定燃燒熱的氧彈式量熱計是重要的熱化學(xué)儀器，在熱化學(xué)、生物化學(xué)以及某些工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用。燃燒熱可在恒容或恒壓狀況下測定。由熱力學(xué)第一定律可知：在不做非膨脹功狀況下，恒容反應(yīng)熱QV＝ΔU，恒壓反應(yīng)熱Qp＝ΔH。在氧彈式量熱計中所測燃燒熱為QV，而一般熱化學(xué)計算用的值為Qp，這兩者可通過下式進(jìn)行換算：Qp＝QV＋ΔnRT（1）式中：Δn為反應(yīng)前后生成物與反應(yīng)物中氣體的摩爾數(shù)之差；R為摩爾氣體常數(shù)；T為反應(yīng)溫度(K)。在盛有定量水的容器中，放入內(nèi)裝有一定量樣品和氧氣的密閉氧彈，然后使樣品完全燃燒，放出的熱量通過氧彈傳給水及儀器，引起溫度升高。氧彈量熱計的基本原理是能量守恒定律，測量介質(zhì)在燃燒前后溫度的變化值，則恒容燃燒熱為：QV＝MW(t終－t始)（2）m式中：W為樣品等物質(zhì)燃燒放熱使水及儀器每升高1℃所需的熱量，稱為水當(dāng)量。第19頁

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水當(dāng)量的求法是用已知燃燒熱的物質(zhì)(如本試驗(yàn)用苯甲酸)放在量熱計中燃燒，測定其始、終態(tài)溫度，一般來說，對不同樣品，只要每次的水量一致，水當(dāng)量就是定值。熱化學(xué)試驗(yàn)常用的量熱計有環(huán)境恒溫式量熱計和絕熱式量熱計兩種。環(huán)境恒溫式量熱計的構(gòu)造如圖3-1所示。由圖可知，環(huán)境恒溫式量熱計的最外層是儲滿水的外筒(圖中5)，當(dāng)氧彈中的樣品開始燃燒時，內(nèi)筒與外筒之間有少許熱交換，因此不能直接測出初溫柔最高溫度，需要由溫度—時間曲線(即雷諾曲線)進(jìn)行確定,詳細(xì)步驟如下：將樣品燃燒前后歷次觀測的水溫對時間作圖，聯(lián)成FHIDG折線，如圖3-2所示。圖中H相當(dāng)于開始燃燒之點(diǎn)，D為觀測到的最高溫度讀數(shù)點(diǎn)，作相當(dāng)于環(huán)境溫度之平行線JI交折線于I過I點(diǎn)作ab垂線，然后將FH線和GD線外延交ab線A、C兩點(diǎn)，A點(diǎn)與C點(diǎn)所表示的溫度差即為欲求溫度的升高ΔT。圖中AA′為開始燃燒到溫度上升至環(huán)境溫度這段圖3-1恒溫式氧彈量熱計1-氧彈；2-溫度傳感器；3-內(nèi)筒；4-空氣隔層；5-外筒；6-攪拌時間Δt1內(nèi)，由環(huán)境輻射進(jìn)來和攪拌引進(jìn)的能量而造成體系溫度的升高必需扣除，CC′為溫度由環(huán)境溫度升高到最高點(diǎn)D這一段時間Δt2內(nèi)，體系向環(huán)境輻射出能量而造成體系溫度的降低，因此需要添加上。由此可見AC兩點(diǎn)的溫差是較客觀地表示了由于樣品燃燒致使量熱計溫度升第20頁

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高的數(shù)值。有時量熱計的絕熱心況良好，熱漏小，而攪拌器功率大，不斷稍微引進(jìn)能量使得燃燒后的最高點(diǎn)不出現(xiàn)，如圖3-2與3-3所示。這種狀況下ΔT依舊可以依照同樣方法校正。5.3試驗(yàn)儀器與用品圖3-2絕熱較差時的雷諾校正圖圖3-3絕熱良好時的雷諾校正圖氧彈式量熱計1套，BS-IIS型測定數(shù)據(jù)采集接口裝置，壓片機(jī)，氧氣鋼瓶（帶氧氣表），電子天平1臺（0.0001g），燃燒絲。苯甲酸（A.R），萘（A.R）。5.4試驗(yàn)步驟1．水當(dāng)量的測定：（1）儀器預(yù)熱將量熱計及其全部附件清理清白，將有關(guān)儀器通電預(yù)熱。（2）樣品壓片取約10cm長的燃燒絲一根，分別在電子天平上確鑿稱重；在電子臺秤上粗稱0.7～0.8g苯甲酸，在壓片機(jī)中壓成片狀。（3）氧彈充氧將氧彈的彈頭放在彈頭架上，把燃燒絲的兩端分別緊繞在氧彈頭上的兩根電極上；把彈頭放入彈杯中，擰緊，用萬用表檢查兩極是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通，則充氧，開始先充約0.5MPa氧氣，然后開啟出口，借以趕出氧彈中的空氣。再充入1.5MPa氧氣。氧彈放入量熱計中，接好點(diǎn)火線。第21頁

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（4）調(diào)理水溫調(diào)理水溫約低于外筒水溫1℃。用容量瓶量取3000mL（視內(nèi)筒容積而定）已調(diào)溫的水注入內(nèi)筒，水面蓋過氧彈，裝好攪拌頭。（5）測定水當(dāng)量開啟攪拌器，接通溫差測量儀，撥在溫度擋上，待溫度穩(wěn)定后開始記錄溫度，每隔30s記錄一次，直到連續(xù)幾min水溫有規(guī)律微小變化，開啟“點(diǎn)火〞按鈕，當(dāng)溫度明顯升高時，說明點(diǎn)火成功，繼續(xù)每30s記錄一次；到溫度升至最高點(diǎn)后，再記錄幾min，中止試驗(yàn)。中止攪拌，取出氧彈，放出余氣，開啟氧彈蓋，若氧彈中無灰燼，表示燃燒完全，將剩余燃燒絲稱重，待處理數(shù)據(jù)時用。2．測量萘的燃燒熱稱取0.6～0.7g萘，重復(fù)上述步驟測定之。5.5試驗(yàn)本卷須知1．內(nèi)筒中加3000mL水后若有氣泡逸出，說明氧彈漏氣，設(shè)法排除。2．?dāng)嚢钑r不得有摩擦聲。3．燃燒樣品萘?xí)r，內(nèi)筒水要更換且需重新調(diào)溫。4．氧氣瓶在開總閥前要檢查減壓閥是否關(guān)好；試驗(yàn)終止后要關(guān)上鋼瓶總閥，注意排凈余氣，使指針回零。5.6數(shù)據(jù)記錄與處理1．將試驗(yàn)條件和原始數(shù)據(jù)列表記錄。2．由試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別求出苯甲酸、萘燃燒前后的t始和t終。3．由苯甲酸數(shù)據(jù)求出水當(dāng)量W。Qv（苯甲酸）＝MW(t終－t始)m式中：Qv（苯甲酸）=-3230.6kJ·mol1。4．求出萘的燃燒熱QV，換算成Qp。5．將所測萘的燃燒熱值與文獻(xiàn)值比較，求出誤差，分析誤差產(chǎn)生的原因。第22頁

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5.7思考題1．在使用氧氣鋼瓶及氧氣減壓閥時，應(yīng)注意哪些基本要求？2.本試驗(yàn)中，那些為體系？那些為環(huán)境？試驗(yàn)過程中有無熱損耗，如何降低熱損耗？3.在環(huán)境恒溫式量熱計中，為什么內(nèi)筒水溫要比外筒水溫低？低多少適合？第23頁

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試驗(yàn)六溶解熱的測定6.1試驗(yàn)?zāi)康?．了解電熱補(bǔ)償法測定熱效應(yīng)的基本原理及儀器使用。2．測定硝酸鉀在水中的積分溶解熱，并用作圖法求得其微分稀釋熱、積分稀釋熱和微分溶解熱。3．初步了解計算機(jī)采集處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、控制化學(xué)試驗(yàn)的方法和途徑。6.2基本原理1．物質(zhì)溶解于溶劑過程的熱效應(yīng)稱為溶解熱。它有積分（或變濃）溶解熱和微分（或定濃）溶解熱兩種。前者是1mol溶質(zhì)溶解在n0mol溶劑中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，以Qs表示。后者是1mol溶質(zhì)溶解在無限量某一定濃度溶液中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，即???Qs?。???n?T,p,n0溶劑加到溶液中使之稀釋時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為稀釋熱。它也有積分（或變濃）稀釋熱和微分（或定濃）稀釋熱兩種。前者是把原含1mol溶質(zhì)和n01mol溶劑的溶液稀釋到含溶劑n02mol時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，以Qd表示，顯然，Qd=Qs，n02－Qs，n01。后者是1mol溶劑加到無限量某一定濃度溶液中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，即???Qs?。??n?0?T,p,n2．積分溶解熱由試驗(yàn)直接測定，其它三種熱效應(yīng)則需通過作圖來求：設(shè)純?nèi)軇?、純?nèi)苜|(zhì)的摩爾焓分別為H*m，A和H*m，B，一定濃度溶液中溶劑和溶質(zhì)的偏摩爾焓分別為Hm，A和Hm，B，若由nAmol溶劑和nBmol溶質(zhì)混合形成溶液，則混合前的總焓為H=nAH*mA+nBH*mB（1）混合后的總焓為H?=nAHm，A+nBHm，B（2）此混合（即溶解）過程的焓變?yōu)棣=H?–H=nA（Hm，A–H*m，A）+nB（Hm，B–H*m，B）=nAΔHm，A+nBΔHm，B（3）第24頁

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根據(jù)定義，ΔHm，A即為該濃度溶液的微分稀釋熱，ΔHm，B即為該濃度溶液的微分溶解熱，積分溶解熱則為：Qs??HnA??Hm,A??Hm,B?n0?Hm,A??Hm,B（4）nBnB故在Qs~n0圖上，某點(diǎn)切線的斜率即為該濃度溶液的微分稀釋熱，截距即為該濃度溶液的微分溶解熱。如圖4-1所示：圖6-1Qs-n0圖3、本試驗(yàn)系統(tǒng)可視為絕熱，硝酸鉀在水中溶解是吸熱過程，故系統(tǒng)溫度下降，通過電加熱法使系統(tǒng)恢復(fù)至起始溫度，根據(jù)所耗電能求得其溶解熱：Q=IVt=I2Rt。本試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理均由計算機(jī)自動完成。6.3試驗(yàn)儀器與用品量熱計（包括杜瓦瓶、電加熱器、磁力攪拌器）1套，反應(yīng)熱數(shù)據(jù)采集接口裝置1臺，縝密穩(wěn)流電源1臺，計算機(jī)1臺，打印機(jī)1臺，電子天平1臺，臺天平1臺；硝酸鉀（A.R.）約25.5g，蒸餾水216.2g。6.4操作步驟加熱絲溫度傳感器串行通訊線纜+-+-打印機(jī)量熱器+-恒流源攪拌器溶解熱測量數(shù)據(jù)采集接口裝置計算機(jī)圖6-2微機(jī)測定溶解熱試驗(yàn)系統(tǒng)連接圖（NDRH-IS型）第25頁

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1．依照儀器說明書正確安裝連接試驗(yàn)裝置，如圖。2．在電子天平上依次稱取八份質(zhì)量分別約為2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g的硝酸鉀（應(yīng)預(yù)先研磨并烘干），記錄下來確鑿數(shù)據(jù)并編號。3．在臺天平上稱取216.2g蒸餾水于杜瓦瓶內(nèi)。4．開啟數(shù)據(jù)采集接口裝置電源，溫度探頭置于空氣中預(yù)熱3min，電加熱器置于盛有自來水的小燒杯中。5．開啟計算機(jī)，運(yùn)行“SV溶解熱〞程序，點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)〞，并根據(jù)提醒一步步完成實(shí)驗(yàn)（先是測當(dāng)前室溫，此時可開啟恒流源及攪拌器電源，調(diào)理攪拌速度，調(diào)理恒流源電流，使加熱器功率在2.25~2.30W之間，然后將加熱器及溫度探頭移至已裝好蒸餾水的杜瓦瓶中，按回車，開始測水溫，等水溫升至比室溫高0.5℃時按提醒及時參與第一份樣品，并根據(jù)提醒依次加完八份樣品。試驗(yàn)完成后，退出，進(jìn)入“數(shù)據(jù)處理〞，輸入水及八份樣品的質(zhì)量，點(diǎn)擊“按當(dāng)前數(shù)據(jù)處理〞，打印結(jié)果）。6.5數(shù)據(jù)記錄與處理1．記錄水的質(zhì)量、八份硝酸鉀樣品的質(zhì)量及相應(yīng)的通電時間。2．計算n（H2O）。3．計算每次參與硝酸鉀后的累計質(zhì)量m（KNO3）和累計通電時間t。4．計算每次溶解過程中的熱效應(yīng)Q：Q=IVt=I2Rt（4.5）5．將算出的Q值進(jìn)行換算，求出當(dāng)把1mol硝酸鉀溶于n0mol水中時的積分溶解熱Qs：Qs?QnKNO3I2Rt101.1I2Rt（6）??mKNO3/MKNO3mKNO3nH2OnKNO3（7）n0?6．將以上數(shù)據(jù)列表并作Qs~n0圖，從圖中求出n0=80，100，200，300，400處的積分溶解熱、微分稀釋熱、微分溶解熱，以及n0從80→100，100→200，200→300，300→400的積分稀釋熱。第26頁

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6.6試驗(yàn)本卷須知1．儀器要先預(yù)熱，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在試驗(yàn)過程中要求I、V也即加熱功率保持穩(wěn)定。2．加樣要及時并注意不要碰見杜瓦瓶，參與樣品時速度要加以注意，防止樣品進(jìn)入杜瓦瓶過速，致使磁子陷住不能正常攪拌，也要防止樣品加得太慢，可用小勺幫助樣品從漏斗參與。攪拌速度要適合，不要太快，以免磁子碰損電加熱器、溫度探頭或杜瓦瓶，但也不能太慢，以免因水的傳熱性差而導(dǎo)致Qs值偏低，甚至使Qs~n0圖變形。樣品要先研細(xì)，以確保其充分溶解，試驗(yàn)終止后，杜瓦瓶中不應(yīng)有未溶解的硝酸鉀固體。3．電加熱絲不可從其玻璃套管中往外拉，以免功率不穩(wěn)甚至短路。4．配套軟件還不夠完善，不能在試驗(yàn)過程中隨意點(diǎn)擊按鈕（如不能點(diǎn)擊“最小化〞）。5．先稱好蒸餾水和前兩份KNO3樣品，后幾份KNO3樣品可邊做邊稱。6.7思考題1．本試驗(yàn)裝置是否適用于放熱反應(yīng)的熱效應(yīng)的測定？2．設(shè)計由測定溶解熱的方法求CaCl2(s)+6H2O(l)=CaCl2?6H2O(s)的反應(yīng)熱。3．本試驗(yàn)產(chǎn)生溫差的主要原因有哪幾方面？如何修正？第27頁

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試驗(yàn)七凝固點(diǎn)降低法測相對分子量7.1試驗(yàn)?zāi)康?．測定水的凝固點(diǎn)降低值，計算萘的分子量。2．把握溶液凝固點(diǎn)的測定技術(shù)。3．把握FPD-2A/3A型凝固點(diǎn)溫差測定儀的使用方法。7.2試驗(yàn)原理當(dāng)稀溶液凝固析出純固體溶劑時，則溶液的凝固點(diǎn)低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)，其降低值與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。即ΔTf=-Tf=Kfm（1）式中，Tf*為純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)，Tf為溶液的凝固點(diǎn)，mB為溶液中溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度，Kf為溶劑的質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，它的數(shù)值僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。若稱取一定量的溶質(zhì)WB(g)和溶劑WA(g)，配成稀溶液，則此溶液的質(zhì)量摩爾濃度為m?WB?10?3（2）MBWA式中，MB為溶質(zhì)的分子量。將該式代入(1)式，整理得：MB?KfWB?10?3（3）?TWA若已知某溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)Kf值，通過試驗(yàn)測定此溶液的凝固點(diǎn)降低值T，即可計算溶質(zhì)的分子量MB。尋常測凝固點(diǎn)的方法是將溶液逐漸冷卻，但冷卻到凝固點(diǎn)，并不析出晶體，往往成為過冷溶液。然后由于攪拌或參與晶種促使溶劑結(jié)晶，由結(jié)晶放出的凝固熱，使體系溫度上升，當(dāng)放熱與散熱達(dá)到平衡時，溫度不再改變。此固液兩相共存的平衡溫度即為溶液的凝固點(diǎn)。但過冷太厲害或寒劑溫度過低，則凝固熱抵償不了散熱，此時溫度不能上升到凝固點(diǎn)，在溫度低于凝固點(diǎn)時完全凝固，就得不到正確的凝固點(diǎn)。從相律第28頁

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看，溶劑與溶液的冷卻曲線形狀不同。對純?nèi)軇﹥上喙泊鏁r，自由度f*=1-2+1=0，冷卻曲線出現(xiàn)水平線段，其形狀如圖7-1所示。對溶液兩相共存時，自由度f*=2-2+1=1，溫度仍可下降，但由于溶劑凝固時放出凝固熱，使溫度上升，但上升到最高點(diǎn)又開始下降，所以冷卻曲線不出現(xiàn)水平線段，如圖7-2所示。由于溶劑析出后，剩余溶液濃度變大，顯然回升的最高溫度不是原濃度溶液的凝固點(diǎn)，嚴(yán)格的做法應(yīng)作冷卻曲線，并按圖7.2中所示方法加以校正。但由于冷卻曲線不易測出，而真正的平衡濃度又難于直接測定，試驗(yàn)總是用稀溶液，并控制條件使其晶體析出量很少，所以以起始濃度代替平衡濃度，對測定結(jié)果不會產(chǎn)生顯著影響。圖7-1冷卻曲線圖7-2冷卻曲線本試驗(yàn)測純?nèi)軇┖腿芤耗厅c(diǎn)之差，由于差值較小，所以測溫需用較縝密儀器，本試驗(yàn)使用FPD-2A/3A型凝固點(diǎn)溫差測定儀。7.3試驗(yàn)儀器與藥品FPD-2A/3A型凝固點(diǎn)測定儀1套（見圖7.3），燒杯2個，壓片機(jī)1個，移液管（25mL）1只。環(huán)己烷，萘和冰。圖7-3FPD-2A/3A型凝固點(diǎn)測定儀裝置第29頁

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