第一篇：物理化学实验报告
宁 波 工 程 学 院
物理化学实验报告
专业班级姓名序号同组姓名指导老师实验日期实验名称实验一燃烧焓的测定
一、实验目的内容宋体小四号行距：固定值20磅（下同）
二、实验原理
原理简明扼要（必须的计算公式和原理图不能少）
三、实验仪器、试剂
仪器：
试剂：
四、实验步骤
步骤简明扼要（包括操作关键）
五、实验记录与处理
实验记录尽可能用表格形式
六、结果与讨论
第二篇：物理化学
数学物理，学好很容易
掌握规律，并熟练运用这些规律
很多学生反映数学和物理难学，不知道怎样提高数学和物理的成绩。
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第三篇：物理化学
一、选择题
1.在蒸馏实验中，常在液体中投入一些沸石或一端封口的毛细管等多孔性物质，这样做是为了破坏哪一个亚稳状态？(C)
（A）过饱和溶液
（B）过冷液体
（C）过热液体
（D）过饱和蒸气
2.外加直流电于胶体溶液，向电极作电极移动的是(B)（A）胶核
（B）胶粒
（C）胶团
（D）紧密层
下列物体为非胶体的是（D）
（A）灭火泡沫
（B）珍珠
（C）雾
（D）空气在晴朗的白昼天空呈蔚蓝色是因为（B）
（A）蓝光波长短，透射作用显著
（B）蓝光波长短，散射作用显著（C）红光波长长，透射作用显著
（D）红光波长长，散射作用显著
日出或者日落的时候，太阳成鲜红色的原因（D）
（A）蓝光波长短，透射作用显著
（B）蓝光波长短，散射作用显著（C）红光波长长，透射作用显著
（D）红光波长长，散射作用显著
丁达尔现象的发生，表明了光的（A）
（A）散射
（B）反射
（C）折射
（D）透射
7.在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的（D）
(A）透射光、折射光
（B）散射光、透射光
（C）透射光、反射光
（D）透射光、散射光
明矾静水的主要原理是（B）
(A)电解质对溶胶的稳定作用
(B)溶胶的相互聚沉作用(C)对电解质的敏化作用
(D)电解质的对抗作用
由等体积的1mol/dm3KI溶液与0.8mol/dm3AgNO3溶液制备的AgI溶胶 分别加入下列电解质时，其聚沉能力最强的是（D）(A)K3[Fe(CN)6](B)NaNO3(C)MgSO4(D)FeCl3
一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电 解质的用量由小到大的顺序正确的是（A）
(A)AlCl3
该胶粒的带电情况为（A）
（A）带负电（B）带正电（C）不带电（D）不能确定
下述对电动电位的描述错误的是（C）
（A）表示胶粒溶剂化界面至均匀相内的电位差（B）电动电位值易随外加电解质尔变化
（C）其值总是大于热力学电位值
（D）当双电层被压缩到溶剂化层相结合时，电动电位值变为0 将0.012dm3 浓度为0.02mol/dm3的KCL溶液和100dm3浓度为0.005mol/dm3 的AgNO3溶液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向（B）（A）向正极移动（B）向负极移动（C）不规则运动（D）静止不动
使用瑞利(Reyleigh)散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是：
（A)
A 溶胶粒子的大小；
B 溶胶粒子的形状；
C 测量散射光的波长；
D 测量散射光的振幅。
对于 Donnan平衡，下列哪种说法是正确的：(A)
A 膜两边同一电解质的化学位相同；
B 膜两边带电粒子的总数相同；
C 膜两边同一电解质的浓度相同；
D膜两边的离子强度相同。当溶胶中加入大分子化合物时：
(C)
A 一定使溶胶更稳定；
B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉； C 对溶胶稳定性影响视加入量而定；
D 对溶胶稳定性没有影响 溶胶的聚陈速度与电动电位有关
（C）
A 电动电位愈大，聚沉愈快
B 电动电位越小，聚沉愈快 C 电动电位为零，聚沉愈快
D 电动电位越负，聚沉愈快 将橡胶电镀在电制品上，是应用了
（B）A 电解
B 电泳
C 电渗
D 沉降电势
在电泳实验中，发现分散相向阳极运动，这表明（B）A 胶粒带正电
B 胶粒带负电
C 电动电位相对于溶液本体为正
D Stern面处电位相对溶液本体为正 20 关于电动电位，描述不正确的是（B）
A 电动电位表示了胶粒溶剂化界面到溶液本体内的电位差 B 电动电位的绝对值总是大于热力学电位 C 电动电位的极值易为少量外加电解质而变化
D 当双电层被压缩到溶剂化层的相合时，电动电位变为零 溶胶的基本特性之一是(C)A热力学上和动力学上皆属于稳定体系 B热力学上和动力学上皆属于不稳定体系 C热力学上不稳定而动力学上属于稳定体系 D热力学上稳定而动力学上属于不稳定体系
质均摩尔质量w 和数均摩尔质量n的关系一般为：(B)A w ＝
n
B w ＞
n C w ＜ n D w≠ n
当溶胶中加入大分子化合物时：(C)A一定使溶胶更稳定
B一定使溶胶更容易为电解质所聚沉 C对溶胶稳定性影响视加入量而定
D对溶胶稳定性没有影响 溶胶的基本特性之一是（C)A 热力学上和动力学上皆属于稳定体系 B 热力学上和动力学上皆属于不稳定体系 C 热力学上不稳定而动力学上属于稳定体系 D 热力学上稳定而动力学上属于不稳定体系
使用瑞利(Reyleigh)散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是（A）
A溶胶粒子的大小
B溶胶粒子的形状 C测量散射光的波长
D测量散射光的振幅
二、填空题
1、溶胶是热力学不稳定体系，但它能在相当长的时间里稳定存在，主要原因是_______________。
2、溶胶的动力学性质表现为如下三种运动_______________________________________。
3、若乳化剂分子大的一端亲水，小的一端亲油，此乳化剂有利于形成_______型乳状液：反之则有利于形成_______型乳状液。
丁铎尔效应是由光的 作用引起的，强度与入射光的波长
次方成反 比 少量外加电解质对
电势的数值有显著影响而对热力学电势ψ不产生显
著影响
胶体粒子的Zeta电势是指_______________________________________ Donnan平衡产生的本质原因是_______________________________________
区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单灵敏的方法是_____________________ 9 在分析化学上，有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液
,和在稀AgNO3溶液中滴加少量KCl溶液，形成AgCl溶胶，该溶胶为____(正、负)溶胶，在电场中向______极移动
11胶体分散体系是热力学_____________(稳定、不稳定)系统，原因是 ______________________。
答案
1、布朗运动，ξ电位和离子外的离子化膜等主要因素
2、布朗运动，扩散，沉降活沉降平衡
3、O/W，W/O 4 散射；四 ξ 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降 大离子不能透过半透膜，且因静电作用使小离子在膜两边的浓度不同 8 观察丁铎尔效应 透射光，散射光
正，负
11不稳定，胶体具有很大的表面积
三、判断题溶胶能产生丁达尔现象
（）溶胶在动力学和热力学上都是稳定系统
（）溶胶与大分子溶液的共同点是动力学稳定系统
（）胶体动力学性质包括渗透，扩散，沉降平衡。
（）当某一溶胶达到扩散平衡时，扩散动力与摩擦阻力相等
（）用半透膜分离胶体溶液与晶体溶液的方法是电渗
（）电动电位是胶核与介质间电位差
（）
对于Helmholz紧密双电层模型，由于其模型上的缺陷，所以它不能说明电泳现象
（）对于Al(OH)3 溶胶，逐滴加入适量的盐酸溶液，则溶胶先沉淀后逐渐溶解（）乳状液有两种不同的互溶溶液组成（）
答案
对，错，对，对，对，错，错，错，对，错
第七章
电化学
选择题
1．离子独立运动定律适用于
(A)强电解质溶液
(B)弱电解质溶液(C)无限稀电解质溶液
(D)理想稀溶液 答案C
2.电解质水溶液属离子导体。其离子来源于(A)电流通过溶液, 引起电解质电离
(B)偶极水分子的作用, 引起电解质离解
(C)溶液中粒子的热运动, 引起电解质分子的分裂(D)电解质分子之间的静电作用引起分子电离 答案：B
3.在电导测量实验中, 应该采用的电源是(A)直流电源(B)交流电源
(C)直流电源或交流电源
(D)测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 答案：D
2．电解浓度为0.5mol的硫酸水溶液和电解浓度为1mol的氢氧化钠水溶液，都使用铂作电极，在相同温度下的理论分解电压是否总是相同？为什么？
答：是的。因为其理论分解电压与相应的原电池的电动势相等。分别计算两个不同溶液的原电池的电动势，结果都为1.23伏。说明电解水产生氢和氧的理论分解电压与溶液的pH值无关。
填空题
双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同一种电解质溶液的接界处存在液界电势，可采用加盐桥的方法减少或消除。
2． 电池Zn(s)Zn2+(a1)Zn2+(a2)Zn(s),若a1>a2,则电池电动势E〈0。若a1=a2,则电池 电动势E=0。
3在电池PtH2(p)HCL(a1)NaOH(a2)H2(p)Pt中阳极反应是 0.5H2(g)---H+(a1)+e
阴极反应是
H2O(l)+e---0.5H2(g)+OH-(a2)电池反应是H2O(l)— H+(a1)+OH-(a2)
4．在298。15K时，已知Cu2+加2e—Cu 标准电池电动势为0。3402V
Cu+加e—Cu标准电池电动势为0。522，则Cu2+加e—Cu+ 标准电池电动势 :0.1582V
5.在一个铜板中有一个锌制铆钉，在潮湿空气中放置，锌制铆钉先腐蚀。6．AgAgCL(s)KCL(aq)CL2(g)Pt电池电动势与氯离子活度无关
44．电解金属盐的水溶液时，在阴极上
A.还原电势愈正的粒子愈容易析出；
B.还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出； C.还原电势愈负的粒子愈容易析出；
D.还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出
答案：B
45．一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？
A.铜片；
B.铁片； C.镀锡铁片；
D.锌片
答案：C
问答题
1有人为反应1Na + HO = NaOH(aq)+ H22 2设计了如下两个电池：
Na|NaOH(aq)|H2 ,Pt Na(Hg)|NaOH(aq)|H2 ,Pt 你认为错在哪里？应如何设计？
答：根据电池反应分别写出阴阳极的电极反应如下：
阴极：1-HO + e HOH 222
阳极.：Na → Na＋
＋ e 上面所设计的电池（1）是金属Na在NaOH水溶液中，这样金属钠会与水立刻反应放出氢气，化学能不能转变为电能，故电池（1）的设计是错误的。在电池（2）的设计中阳极反应为Na（Hg）→ Na＋ ＋ e, 电池总反应为：1Na(Hg)+ HO = NaOH(aq)+ H22 2 与要求不符，故 设计（2）亦为错误的。正确的设计可如下形式：
Na|NaI(EtNH2)|Na(Hg)|NaOH(aq)|H2,pt 其中，EtNH2为乙基胺。这样的设计即把下面两个电池串联起来。左边一只为：Na|NaI(EtNH2)|Na(Hg)。右边一只为：Na(Hg)|NaOH(aq)|H2,pt 这样的设计符合要求。因为
左电池：阳
极：Na → Na＋
+ e
阴
极：Na＋ + e → Na(Hg)
电池反应：Na → Na(Hg)右电池：阳
极：Na(Hg)→ Na＋ + e 阴
极：1HO + e H2 + OH 22 －
电池反应：1Na(Hg)+ HO = NaOH(aq)+ H22 2 即
1Na + HO = NaOH(aq)+ H22 2。
串联电池的电池反应＝左电池＋右电池，
第四篇：大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
篇一：原电池电动势的测定实验报告_浙江大学(1)实验报告 课程名称：大学化学实验p实验类型： 中级化学实验 实验项目名称： 原电池电动势的测定 同组学生姓名：无 指导老师 冷文华
一、实验目的和要求（必填）
二、实验内容和原理（必填）
三、实验材料与试剂（必填）
四、实验器材与仪器（必填）
五、操作方法和实验步骤（必填）
六、实验数据记录和处理
七、实验结果与分析（必填）
八、讨论、心得
一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析
二、实验原理： 补偿法测电源电动势的原理： 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。① 工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。② 标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。③ 测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。读出Ex。UJ-25高电势直流电位差计：
1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。
2、电计按钮：原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。-1-2-3-4-5-6
4、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此 示出。
三、仪器与试剂： 仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。-1 试剂：0.200mol·LKCl溶液
四、实验步骤：
1、配制溶液。-1-1-1-1 将0.200 mol·L的KCl溶液分别稀释成0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700-1-1 mol·L，0.0900 mol·L各100mL。
2、根据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。
3、将转换开关拨至N处，调节工作电流调节旋钮粗。中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计 示数为零。
4、连好待测电池，Hg |Hg2Cl2，KCl（饱和）‖KCl（c）|AgCl |Ag
5、将转换开关拨至X1位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。-1-1-1-1
6、改变电极中c依次为0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700 mol·L，0.0900-1 mol·L，测各不同浓度下的电极电势Ex。
五、实验数据记录和处理 室温15.3℃；大气压102.63KPa;EN=1.018791233V 饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为 E/V=0.2415-7.6*10ˉ?（t/℃-25）=0.2341V 0.01000.03000.05000.0700浓度/mol·Lˉ1 电动势/V E(Clˉ|AgCl)lg?Clˉ 0.09730.3314-2.0000 0.07690.3110
-1.5229
0.06580.29999
-1.3010 0.05930.2934-1.1549 0.09000.05320.2873-1.0458 由外推法可知：?(Clˉ|AgCl)=0.24V 查得文献值E(Cl|AgCl)=0.2221V 相对偏差Er=((0.24-0.2221)/0.2221)×100％=8％
六、实验结果与分析 R2=0.9984，可见本次实验线性拟合较好。误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过（调节过程中），所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。所以我们测电压时要动作迅速，时间久了误差会变大。检流计只需要基本不偏转即可。Θ-1 篇二：物理化学实验报告电动势的测定与应用 实验十七：电动势的测定与应用 班级：13级化学二班
学号：20135051209姓名：郑润田 一：实验目的 1.掌握对消法测定电池电动势的的原理及电位差计的使用 2.学会银电极、银—氯化银电极的自制备和盐桥的制备 3.了解可逆电池电动势的应用 二：实验原理 原电池是由两个“半电池”组成，每一个半电池中有一个电极和相应的溶液组成。由不同的半电池可以组成各式各样的原电池。电池反应中，正极起还原作用，负极起氧化作用，而电池反应是电池中两个电极反应的总和，其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位代数和。若知道一个半电池的电极电位，即可求得其他半电池的电极电位。但迄今还不能从实验上测得单个半电池的电极电位。在电化学中，电极电位是以某一电极为标准而求出其他电极的相对值，现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，记在ΑH+=1，PH2=1atm时被氢吸附的铂电极。由于氢电极使用比较麻烦，因此通常把具有稳定电位的电极，如甘汞电极，银—氯化银电极等作为第二参比电极。通过对电池电动势的测定，可以求出某些反应的ΔH,ΔS,ΔG等热力学函数，电解质的平均活动系数，难溶盐的溶度积和溶液的pH等数值。但用电动势的方法求如上的数据，必须是设计成一个可逆的电池，而该电池反应就是所求的反应。例如用电动势求AgCl的Ksp，需要设计如下的电池。Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag 根据电极电位的能斯特公式，银电极的电极电位：-负极反应：Hg + Cl-（饱和）??? 1/2Hg2Cl2 + e 正极反应：Ag+ + e-??? Ag 总反应：Hg + Cl-（饱和）+ Ag+ ???1/2Hg2Cl2 + Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位： φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+ 其中 φθ Ag/Ag+ = 0.799-0.00097（t-25）又例如通过电动势的测定，求溶液的pH，可设计如下电池： Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt 醌氢醌是一种暗褐色晶体，在水中溶解度很小，在水溶液中依下式部分溶解。C6H4O2·C6H4(OH)2（醌氢醌）== C6H4O2(醌)+C6H4(OH)2(氢醌)在酸性溶液中，对苯二酚解离度极小，因此醌与对苯二酚的活度可以认为相同，即 α醌=α氢醌。醌氢醌电极的制备很简单，只需待测pH值溶液以醌氢醌饱和，浸入惰性电极（铂电极）中即可。醌氢醌电极作为还原电极时，电极反应是 C6H4O2（醌）+2H+ +2e-→C6H4(OH）2（氢醌）其电动势为：φ醌氢醌 =φθ醌氢醌 –RT/F·ln 1/αH+ =φθ醌氢醌-2.303RT/F ·pH 通过实验测得电池的电动势，就可以计算出溶液的pH值。用对消法测定原电池电动势 原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。采用对消法（又叫补偿法）可在无电流（或 极小电流）通过电池的情况下准确测定电池 的电动势。对消法原理是在待测电池上并联一个 大小相等、方向相反的外加电势差，这样待 测电池中没有电流通过，外加电势差的大小 即等于待测电池的电动势。三：仪器与药品 1.仪器 EM—30数字式电子电位差计 1台银电极 1支 铂电极 1个小烧杯 2个 直流辐射式检流计1台饱和甘共电极1支 导线2条盐桥 4根 2.药品 HCl（0.100mol/ml）HCl（1mol/ml）AgNO3（0.100mol/ml）未知pH溶液 KCl(饱和溶液)醌氢醌 四：实验步骤 本实验测定如下两个电池的电动势 ①Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag ②Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt 1.银电极的制备 将铂丝电极放在浓HNO3中浸泡15分钟，取出用蒸馏水冲洗，如表面仍不干净，用细晶相砂纸打磨光亮，再用蒸馏水冲洗干净插入盛0.1 mol·dm-3AgNO3溶液的小烧杯中，按图7－1接好线路，调 节可变电阻，使电流在3mA、直流稳压源电压控制在6V镀 20分钟。取出后用0.1 mol·dm-3的HNO3溶液冲洗，用滤纸 吸干，并迅速放入盛有0.1000mAgNO3＋0.1 mHNO3溶液的半 电池管中(如图7－2）2.制备盐桥： 为了消除液接电位，必须使用盐桥。参见附录的方法，制备KNO3盐桥和KCl 盐桥。分别放入饱和的KNO3溶液和KCl溶液中待用。3.测量电池的电动势： 测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。因为电池与伏特计相接后，整个线路便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数据不稳定。所以要准确测定电池的电动势，只有在电流无限小的情况下进行，所采用的对消法就是根据这个要求设计的。图7-3为对消法测量电池电动势的原理图。回路是由稳压电源、可变电阻和电位差 过回路的电流为某一定值。在电位差计的滑线电阻上产生确定的电位降，其
数值由己知电动计组成。稳压电源为工作电源，其输出电压必须大于待测电池的电动势。调节可变电阻使流(1)组装电池：将上述制备的银电极与实验室提供的Ag－AgCl｜Cl－(1.000mKCl)参比电极组成电池，Ag－AgCl｜Cl－(1.000m)║AgNO3(0.1000m)｜ Ag。根据理论计算确定电极电位的高低与电极的正负，将其置于恒温槽中，将自制的KNO3盐桥横插在两半电池管的小口上，注意两半电池管中溶液一定要与盐桥底端相接。(2)电池电动势测量：EM—30 数字式电子电位差计 a、①校准零点，功能键选择“外标”位置，“外标”接口短接，电动势档拨到电动势指示为零，按校准按钮，平衡指示即为零。②标准电池（或仪器自带基准）接在“外标”位置，将电动势档拨到电动势指示为标准电池的电势值，按校准按钮，平衡指示即为零。b、测量待测电池的电动势方法： 功能选择拨至“测量”位置，链接待测电池至“测量”，调节电动势拨档直到平衡指示接近于零，稳定时读数为所测电动势
4、测量电池的电动势：（1）连接好电路，根据接线柱的正负极和相对应的颜色，链接时由于测量存在着误差，每次测量需要重新的矫正误差，选择“外标”档位，连接线接入矫正的孔径。进行标准电极的矫正。然后换档位至测量，改变接线柱连接线至测量孔径，把正极接入银电极，负极接入汞—氯化亚汞电极进行测量。这时依次旋动EM—30 数字式电子电位差计按钮使平衡指示的数字显示为零或者零附近上下摆动的数字。这时电动势的指示即为所测得电池电动势的指示。这时测得的读数为499mV。（2）同样的方法可以测得醌氢醌电极的电动势为这时测得的读数为141mV。五：数据处理 室温： 25℃大气压：100.33kPa 1.电池（I）测定记录 Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag E实际测=0.499V 2.电池（Ⅱ）测定记录 Hg-Hg2Cl2 | KCl(饱和)| | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt E实际测=0.141V 篇三：华师物化实验-原电池电动势的测定与应用 华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名：dxh 学号： 专业：化学师范年级、班级：202_级化教六班 课程名称：物理化学实验 实验项目：原电池电动势的测定与应用 指导老师：蔡跃鹏 实验评分： 【实验目的】 1.掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法； 2.掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3.加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4.测定电池（1）的电动势； 5.了解可逆电池电动势测定的应用； 6.根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动 势值，计算电池反应的热力学函数△G、△S、△H。【实验原理】 可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半点池组成一个原电池。电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。符号“|”表示 ”表示。如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势E?与阳极电极电势E? 之差，即E?E??E? 以铜-锌电池为例。铜-锌电池又称丹尼尔电池（Daniell cell），是一种典型的原电池。此电池可用图示表示如下： ?ZnZnSO4(a1?1mol?kg?1)CuSO4(a2?1mol?kg?1)Cu? 左边为阳极，起氧化反应 ZnZn2?(a1)?2e 其电极电势为 ? E阳?E??E?? RTa(Zn)ln 2Fa(Zn2?)右边为阴极，起还原反应 Cu2?(a2)?2eCu 其电极电势 ? E阴?E??E?? RTa(Cu)ln2? 2Fa(Cu)总的电池反应 Zn?Cu2?(a2)Zn2?(a1)?Cu 原电池电动势 RTa(Zn2?)RTa(Zn2?)? =E? E?(E??E?)?lnln2?2? 2Fa(Cu)2Fa(Cu)? ? ?? E?、E?分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，a(Zn2?)和a(Cu2?)分 别为 Zn2?和Cu2?的离子活度。本实验所测定的三个电池为： 1．原电池?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag(s)? 阳极电
极
电
势
E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)?阴极电极电势
E??EAg?/Ag?E? Ag?/Ag RT lna(Ag?)F E?/V?0.799?0.00097?(t/℃?25)Ag?/Ag ?原电池电动势 E?E??E??E? Ag?/Ag RT lna(Ag?)?EHg2Cl2(s)/Hg F 2．原电池 ?AgAgCl(s)KCl(0.1mol?dm?3)AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag? 阳极电极电势
E??E?AgCl(S)/Ag? RT lna(Cl?)F RT lna(Ag?)
F
RT
lna(Cl?)a(Ag?)
F E?AgCl(S)/Ag/V?0.2221?0.000645?(t/℃?25)? 阴极电极电势
E??EAg?/Ag?E? Ag?/Ag ??E 原电池电动势 E?E??E??E?AgCl(S)/Ag??
Ag/Ag
??
其中
0.01mol?kg?1AgNO3的???0.90 0.1mol?kg?1KCl的???0.77 稀水溶液中mol?dm?3浓度可近似取mol?kg?1浓度的数 值。3.原 电 池 ?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(饱和)H?(0.1mol?dm?3HAc?0.1mol?dm?3 NaAc),Q?H2QPt? 阳
极
电
极
电
势
E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)? 阴极电极电势
E??EQ/H2Q?EQ/H2Q? RT lna(H?)F RT lna(H?)?EHg2Cl2(s)/Hg
F
??4 EQ?25)/H2Q/V?0.6994?7.4?10(t/℃ ?原电池电动势 E?E??E??EQ/H2Q??= EQ/H2Q? 2.303RT PH?EHg2Cl2(s)/Hg F 即 pH? ?EQ/H2Q?EHg2Cl2(s)/Hg?E)(2.303RT/F)由此可知，只要测出原电池3的电动势，就可计算出待测溶液（HAc和NaAc缓冲溶液）的pH值。测定可逆原电池的电动势常采用对消法（又称补偿法），其原理和方法在附录1、2、3中作了详细的介绍。通过原电池电动势的测定，还可以得到许多有用的数据，如离子活度等。特别是通过测定不同温度下原电池的电动势，得到原电池电动势的温度系数(?ET)p，由此可求出许多热力学函数，如计算相应电池反应的摩尔反应吉尔斯函数变?rGm??zFE，摩尔反应焓 ?rHm ?E?E ?S?zF()p
等。及摩尔反应熵??zFE?zF()prm ?T?T 如果电池反应中，反应物和生成物的活度均为1，温度为298.15K，则所测定的电动势和热力学函数即为相应电池反应的标准E?(298.15K)、?? ?rGm(298.15K)、和?rSm(298.15K)。利用对消法可以很准确的测量出原电池的电动势，因此用电化学方法求出的化学反应的热力学函数?rGm、?rHm、?rSm等比用量热法或化学平衡常数法求得的热力学数据更为准确可靠。原电池设计与制造的难度主要是电极的制备，所以对一些常用电极的制备方法作一些了解还是很有必要的（详见附录5）。【仪器和药品】 ZD－WC数字电位差计（含附件）1台 0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液 标准电池 甘汞电极（饱和）银-氯化银电极 光铂电极 银电极 吸耳球 1个 0.1 mol.dm-3 KCl溶液 1支 0.2 mol.dm-3 HAc溶液 1支 0.2 mol.dm-3 NaAc溶液 1支 KNO3盐桥 1个 100 ml烧杯 3个 1个 1支 醌氢醌固体粉末（黑色）洗瓶 饱和氯化钾溶液 1个 50 ml广口瓶 ml移掖管 3个 3支 图11.1 ZD-WC数字电位差计； 左图为全图，右图为操作面板 【实验步骤 】 1.制备盐桥 3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。然后加入40g硝酸钾，充分搅拌使硝酸钾完全溶解后，趁热用滴管将它灌入干净的U形管中，两端要装满，中间不能有气泡，静置待琼脂凝固后便可使用。制备好的盐桥不使用时应浸入饱和硝酸钾溶液中，防止盐桥干涸。2.组合电池 将饱和甘汞电极插入装有饱和硝酸钾溶液的广口瓶中。将一个20mL小烧杯洗净后，用数毫升0.02mol/L的硝酸银溶液连同银电极一起淌洗，然后装此溶液至烧杯的2/3处，插入银电极，用硝酸钾盐桥不饱和甘汞电极连接构成电池。3.测定电池的电动势 ①根据Nernst公式计算实验温度下电池（I）的电动势理论值。②正确接好测量电池（I）的线路。电池与电位差计连接时应注意极性。盐桥的两支管应标号，让标负号的一端始终不含氯离子的溶液接触。仪器要注意摆布合理并便于操作。③用SDC数字电位差计测量电池（I）的电动势。每隔2min测一次，共测三次。④接通恒温槽电源进行恒温，使其分别达到21.5℃25.2℃、30.1℃，温度波动范围要求控制在正负0.2℃之内。把被测电池放入恒温槽中恒温15min，同时将原电池引出线连接到SDC型数字式电位差计的待测接线柱上（注意正负极的连接），测定其电动势，每5分钟测1次，直至电位差计读书稳定为止。○5然后调节恒温槽，令恒温升温5℃，重复上述操作，然后再升温并进行测定。○6测量完毕后，倒去两个小烧杯的溶液，洗净烧杯的溶液。盐桥两端淋洗后，浸入硝酸钾溶液中保存。【实验记录及数据处理
】
??Ag /Ag ? ?0.799?0.00097(t?25)?0.799?0.00097(26.4?25)?0.7942V ? ?Ag/Ag??Ag?/Ag ? ? RT1 lnFaAg ?0.7893? ? 8.314*299.551 ln?0.6920V 965000.02 ?饱和甘汞?0.2415—0.00065（26.4?25）?0.238V E理论??Ag/Ag?—?饱和甘汞?0.4540V E-T图
第五篇：物理化学教学计划
海南大学《物理化学C》课程教学大纲
《物理化学C》课程教学大纲
课程中文名称（英文名称）：物理化学C（Physical Chemistry C）课程代码： 0400B016 课程类别：学科基础课程 课程性质：必修课 课程学时: 64学时 学分: 4 适用专业: 材料科学与工程、高分子材料、生物工程、食品科学与工程、食品质量与安全、制药工程
先修课程：高等数学、大学物理、无机化学、有机化学
一、课程简介
1．物理化学是化学工程与工艺、应用化学专业的一门重要主干课程，也是材料科学与工程、制药工程、生物工程、生物技术、食品科学与工程等专业的重要基础课程。主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律，它包括理论教学及实验教学。实验教学单独开课。物理化学的理论研究方法有热力学方法、动力学方法、统计力学方法和量子力学方法。从研究内容来说包括宏观上的、微观上的、以及亚微观上的，对工科学生来说，热力学方法、动力学方法及宏观上的内容是主要的、基本的，后两种方法和内容的重要性正在日益增加。对工科专业，量子力学方法一般不作要求或另设课程。
2．本课程属于学科基础课，在专业人才培养方案和课程体系中的具有重要地位和作用。
二、课程教学目的和任务
通过本门课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求
下面按各章列出基本要求和内容。基本要求按深入的程度分“了解”、“理解”、“掌握”和“熟练掌握”四个层次。
第一章
气体（4学时）
1、物理化学简介
2、P1-8 海南大学《物理化学C》课程教学大纲
•熟练掌握理想气体状态方程。•掌握理想气体的宏观定义及微观模型。•掌握分压、分体积概念及计算。
3、P9-18 •理解真实气体与理想气体的偏差、范德华状态方程。•掌握饱和蒸气压概念。•理解临界现象。
4、P19-23 知识应用
第二章
热力学第一定律（10学时）
5、P24-34 •理解系统与环境、状态、过程、功、热、热力学能、状态函数与途径函数等基本概念。
6、P35-43 •熟练掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。•理解焓、热容等概念。7 •掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。
8、P43-48 •理解摩尔相变焓概念。
•掌握热力学第一定律在相变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。9 •掌握热力学第一定律在相变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。
10、P48-58 •理解标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。
11、P58-65 •掌握热力学第一定律在化学变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。12 •掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化、相变化及化学变化中的综合应用，掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。
13、P66-76
海南大学《物理化学C》课程教学大纲
•了解可逆过程的概念。
14、P76-87 知识应用
第三章
热力学第二定律（10学时）
一、本章基本要求
15、P88-95 •理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。•掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。
16、P95-99 •理解熵的定义；掌握熵增原理、熵判据。
17、P99-104 •掌握物质在PVT变化中熵。
18、P104-113 •掌握物质在相变化中熵。19 •掌握物质在相变化中熵。20、P113-120 •了解热力学第三定律，规定熵、标准熵，理解标准摩尔反应熵定义及计算。
21、P120-128 •理解亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义；掌握亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。•掌握物质在PVT变化、相变化中亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。
22、P129-132 •熟练掌握主要热力学公式的推导和适用条件。•理解热力学基本方程和麦克斯韦关系式。
23、P132-140 •理解偏摩尔量及化学势的概念。了解化学势判据的使用。
24、P140-150 •热力学第二定律应用举例。
二、教学内容
1.热力学第二定律。2.熵变计算。3.热力学第三定律。4.亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义，恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据，亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。5.热力学基本方程和麦克斯韦关系式。6.热力学第二定律应用举例。第四章
化学平衡（4学时）
海南大学《物理化学C》课程教学大纲
一、本章基本要求
•理解摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用。•掌握标准平衡常数的定义。理解等温方程和范特霍夫方程的推导及应用。•熟练掌握用热力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向，会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。
二、教学内容
1.化学反应的方向和限度。2.理想气体反应的平衡常数。3.有纯态凝聚相参加的理想气体反应。4.标准摩尔反应吉布斯函数ΔrGm，ΔrGm= RTlnK，标准摩尔生成吉布斯函数ΔfGm、ΔrGm的计算。5.温度对标准平衡常数的影响。6.其它因素(浓度、压力、惰性组分)对平衡的影响。第五章
多组分系统热力学与相平衡（8学时）
一、本章基本要求
•了解混合物与溶液的区别，掌握各种组成表示之间的换算。•理解拉乌尔定律、享利定律，掌握其有关计算。•了解稀溶液的依数性，并理解其应用。•理解理想液态混合物的定义，理解混合性质。•了解理想气体、真实气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式。•理解活度及活度系数的概念。了解真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。•理解相律的意义、推导，掌握其应用。•掌握单组分系统、二组分气――液平衡系统和二组分凝聚系统典型相图的分析和应用。•掌握用杠杆规则进行分析与计算。•了解由实验数据绘制简单相图的方法。•理解克拉佩龙方程、克劳修斯――克拉佩龙方程，掌握其计算。
二、教学内容
1.拉乌尔定律与享利定律。2.偏摩尔量与化学势。3.理想液态混合物。4.理想稀溶液。5.活度。6.相律。7.单组分系统相平衡。8.两组分液态完全互溶系统的气-液平衡。9.两组分液态部分互溶系统气-液平衡。10.两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡T-X图，p-T图，水蒸汽蒸馏。11.两组分系统的液一固平衡。第六章
电化学（10学时）
一、本章基本要求
•理解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率，迁移数）。•理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。了解离子强度的定义。••理解可逆电池的概念，理解能斯特方程的推导掌握其应用。•掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。•掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。•理解原电池的设计原理。
二、教学内容
1.电解质溶液导电机理及导电能力。2.电解质的平均活度和平均活度系数。3.原电池的电动势。4.可逆电极与可逆电池。5.原电池热力学。6.电极电势。7.浓差电池。8.电池设计。第七章
表面现象（4学时）
一、本章基本要求
•理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。•理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系。•理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。•理解亚稳状态与新相生成的关系。•理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。•了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式。•了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。•了解吉布斯吸附公式的含义和应用。
二、教学内容
海南大学《物理化学C》课程教学大纲
1.表面吉布斯函数与表面张力。2.润湿现象。3.弯曲液面的附加压力，饱和蒸汽压，拉普拉斯（Laplace）方程，开尔文(Kelvin)方程和毛细现象。4.亚稳状态和新相的生成。5.固体表面上的吸附作用。6.液体表面吸附作用。
第八章
化学动力学（10学时）
一、本章基本要求
•理解化学反应速率、基元反应及反应分子数的概念。•理解反应速率常数以及反应级数的概念。•掌握通过实验确立速率方程的方法。•熟练掌握一级、二级反应的速率方程及其应用。•了解典型复杂反应的特征。•了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学方法。•理解定态近似法、平衡态近似法及速率决定步骤等处理复杂反应的近似方法。•理解阿累尼乌斯方程的意义，并掌握其应用。理解活化能及指前因子的意义。•了解链反应动力学的特点。
二、教学内容
1.化学反应的速率。2.化学反应的速率方程（微分式）。3.速率方程的积分式。4.速率方程的确定。5.温度对反应速率的影响。6.复杂反应。7.链反应。第九章
胶体化学（4学时）
一、本章基本要求
•了解分散体系的分类及胶体的定义。•理解溶胶的光学性质、动力性质和电学性质。•理解胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作用。
二、教学内容
1.胶体及分散物系概述。2.胶体的光学性质。3.胶体的动力性质。4.胶体的电学性质。5.憎液溶胶的稳定和聚沉。
四、教学方法与教学手段说明
本课程以课堂讲授为主，辅以自学，演算习题等教学环节。教学中采用多PowerPoint电子教案、物化CAI课件和板书相结合方式教学。
五、考核方式和成绩评定方法
本课程考核采用平时成绩和期末考试结合，其中平时成绩占30％和期末考试成绩占70％。
六、教材与主要参考书目
教
材：肖衍繁,李文斌编，《物理化学》（第2版）.天津：天津大学出版社.202_ 参考书目：
1、付献彩主编，《物理化学》上、下册.第三版.北京：高等教育出版社出版.202_
2、胡英主编,《物理化学》上、中、下册.第一版，北京：高等教育出版社出版.202_
3、宋世谟主编，《物理化学》上、下册，第四版.北京：高等教育出版社出版.202_
海南大学《物理化学C》课程教学大纲
执笔人：卢凌彬
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审定时间：202_年 5 月21日
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