基础化学实验教程(第二版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：陈丽华 主编 肖朝虎、李海玲、哈斯其美格 副主编

出版社：化学工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

基础化学实验教程(第二版)试读：

前言

全书仍包括三部分内容，按基本知识，实验内容和附录三部分进行编写。上篇为基础化学实验基本知识，介绍化学实验的基础知识、实验室安全常识及常用化学软件应用，力求学生掌握化学实验基本知识、操作技能及实验室安全常识，为后续阶段的学习奠定良好的基础。中篇为基础化学实验，选编了无机化学、分析化学、有机化学中有关原理、性质、合成、表征等方面的实验。下篇为突出“设计性”与“研究性”的开放综合性实验。通过学习，使学生掌握相关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能，了解这些知识、理论和技能的应用，培养分析和解决涉及化学实际问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的基础。附录较系统全面地编排了基础化学实验中涉及的常用仪器、数据，可作为基础化学实验手册使用。《基础化学实验教程》（第2版）由实验中心基础化学实验室策划并共同编写而成。在搜集相关资料方面，王满刚、曹忻、孙万虹、张麟文、孙豫及徐静老师提供了很多帮助。在编写方面，上篇和中篇的实验1至实验28由李海玲老师编写；中篇的实验29至实验54、下篇及附录由肖朝虎老师编写，哈斯其美格老师负责全书的校对。陈丽华老师则负责从科学谋篇到整体布局、从开篇前言到内容细节的修改及全书统稿。本教程是全体编写人员集体劳动和智慧的结晶。

由于编者的学识水平有限，本次修订仍难免有疏漏和欠妥之处，恳请同行专家读者批评指正。编者2018年6月第一版前言《基础化学实验教程》是依据“西北民族大学规划教材”主旨，结合高等民族院校特色，以科学性、系统性为基础，强调实用性、内容衔接性、整体优化性而编写的一门基础化学实验教材。

基础化学实验是以实验操作为主的技能课程，由传统的无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验结合而成，同时融入综合化学实验的适量内容。基础化学实验既是一门独立课程，又与相应的理论课程——《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》存在紧密联系。整个实验教材体系包括无机、分析、有机和综合开放实验四大板块，各板块间既明确分工，又紧密联系，每个大板块又分成若干存在内在规律的小板块，以更好体现学科渗透的特点。整个体系及各个板块均贯穿“基础、提高、综合、创新”这一特点。在“基础”阶段，着重进行基本知识、基本操作、基本技能的训练，即强调基础性；在“提高”阶段，突出教学对象的主动性和独立性；在“综合”阶段，强调化学实验的综合性和先进性；在“创新”阶段，强调化学实验的设计性和研究性。

全书按照基本知识、实验内容和附录三部分进行编写。上篇为基础化学实验基本知识，介绍化学实验的基础知识、实验室安全常识及常用化学软件应用，力求学生掌握化学实验基本知识、操作技能及实验室安全常识，为后续阶段的化学学习奠定良好的基础。中篇为基础化学实验，选编了无机化学、分析化学、有机化学中有关原理、性质、合成、表征等方面的实验，下篇为突出“设计性”与“研究性”的综合开放实验。通过中篇和下篇的学习，使学生掌握相关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能，了解这些知识、理论和技能的应用，培养分析和解决涉及化学实际问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的基础。附录则较系统全面地编排了基础化学实验中涉及的常用仪器、数据，可作为基础化学实验手册使用。

本教程由西北民族大学实验中心基础化学实验室策划并共同编写而成。在搜集相关资料、书籍方面，王满刚、曹忻、孙万虹、张麟文及徐静老师提供了很多的帮助。在教程编写方面，上篇、附录和中篇的实验1至实验16由李海玲老师编写；中篇的实验17至实验54由哈斯其美格老师编写；下篇由肖朝虎老师编写。陈丽华老师则从科学谋篇到整体布局、从全书统筹到内容细节的完善等方面进行了严格地把关。本教程是全体编写人员集体劳动和智慧的结晶，谨在此表示诚挚的谢意。

由于编者的水平有限，疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。编者2014年10月上篇　基础化学实验基本知识第1章　绪论

化学是一门实验学科，它将书本知识由微观变为宏观，由抽象变成具体，变无形为有形，使学生易于获取多方面的知识，巩固学习成果，培养学生的各种能力。实验教学同时激发了学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念、获得化学知识和实验技能、培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。学生将在化学领域中探索化学世界的奥秘，施展自己的才华。在这一过程中，化学实验起着十分重要的作用。然而，同学们在做实验前，必须知道：化学实验的目的是什么？怎样才能做好化学实验？1.1　化学实验课程的目的

化学是一门实验性的自然科学，而实验是人类研究自然规律的一种基本方法。化学实验既是化学科学的基石，又是化学科学的“试金石”，即化学中的一切定律、原理、学说都是来源于实验，同时又受到实验的检验。化学实验课是传授知识和技能、训练科学思维方法、培养科学精神和职业道德、全面实施化学素质教育的最有效的形式。它不仅涉及理论的验证性，还涉及主观能动的探索性内容；不仅涉及产品的合成，还涉及操作训练的基础内容；不仅涉及性质实验的单一性，还涉及实验技术的综合性内容；不仅涉及方法的经典性，还涉及其先进性内容。

通过实验使学生正确地掌握化学实验的基本操作方法、技能和技巧，学会使用化学实验的仪器，具备设计安装简单实验装置的能力。

通过实验培养学生正确观察、记录和分析实验现象、合理处理实验数据、规范绘制仪器装置图、撰写实验报告、查阅文献资料等方面的能力。

通过实验培养学生实事求是的科学态度，准确、细致、整洁的良好实验习惯，科学的思维方法，以及处理实验中一般事故的能力。

在基本实验训练的基础上，开设综合设计实验，要求学生自己提出问题、查阅资料、设计实验方案、动手做实验、观察实验现象、测定数据，并加以正确地处理和概括，在分析实验结果的基础上正确表达。经过化学实验的全过程，使学生得到最有效的综合训练，从而使学生逐步具备分析问题、解决问题的独立工作能力。

在培养智力因素的同时，化学实验又是对学生进行良好科学素养培养的理想场所。在实验中不仅有利于学生形成整洁、节约、有条不紊等良好的实验素养，而且可以训练学生勤奋好学、乐于协作、实事求是、思考存疑等科学品德和科学精神，这是一个化学工作者获得成功不可缺少的素质。1.2　化学实验室守则（1）实验前要认真预习，明确实验目的和要求，弄懂实验原理，了解实验方法，熟悉实验步骤，写出预习报告。（2）严格遵守实验室各项规章制度。（3）实验前要认真清点仪器和药品，如有破损或缺少，应立即报告指导教师，按规定手续向实验室补领。实验时如有仪器损坏，应立即主动报告指导教师，进行登记，按规定价进行赔偿，再换取新仪器，不得擅自拿其他位置上的仪器。（4）实验室要保持肃静，不得大声喧哗。实验应在规定的位置上进行，未经允许，不得擅自挪动。（5）实验时要认真观察，如实记录实验现象，使用仪器时，应严格按照操作规程进行，药品应按规定量取用，无规定量的，应本着节约的原则尽量少用。（6）爱护公物，节约药品、水、电、煤气。（7）保持实验室整洁、卫生和安全。实验后应将仪器洗刷干净，将药品放回原处，摆放整齐，用洗净的湿抹布擦净实验台。实验过程中的废纸、火柴梗等固体废物，要放入废物桶（或箱）内，不要丢在水池中或地面上，以免堵塞水池或弄脏地面。规定回收的废液要倒入废液缸（或瓶）内，以便统一处理。严禁将实验仪器、化学药品擅自带出实验室。（8）实验结束后，由同学轮流值日，清扫地面和整理实验室，检查水、煤气开关，以及门、窗是否关好，电源是否切断。得到指导教师许可后方可离开实验室，顺便把垃圾送入垃圾箱。1.3　化学实验室安全守则（1）不要用湿手、湿物接触电源，水、电、气使用完毕立即关闭。（2）加热试管时，不要将试管口对着自己或别人，也不要俯视正在加热的液体，以防液体溅出伤害人体。（3）嗅闻气体时，应用手轻拂气体，把少量气体扇向自己再闻，能产生有刺激性或有毒气体（如HS、Cl、CO、NO、SO等）2222的实验必须在通风橱内进行或注意实验室通风。（4）具有易挥发和易燃物质的实验，应在远离火源的地方进行。操作易燃物质时，加热应在水浴中进行。（5）有毒试剂（如氰化物、汞盐、钡盐、铅盐、重铬酸钾、砷的化合物等）不得进入口内或接触伤口。剩余的废液应倒在废液缸内。（6）若带汞的仪器被损坏，汞液溢出仪器时，应立即报告指导老师，在老师指导下处理。（7）洗液、浓酸、浓碱具有强腐蚀性，应避免溅落在皮肤、衣服、书本上，更应防止溅入眼睛内。（8）稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢注入水中，并不断搅动，切勿将水倒入硫酸中，以免迸溅，造成灼伤。（9）禁止任意混合各种试剂药品，以免发生意外事故。（10）废纸、玻璃等物应扔入废物桶中，不得扔入水槽，保持下水道畅通，以免发生堵塞。（11）反应过程中可能生成有毒或有腐蚀性气体的实验应在通风橱内进行，使用后的器皿应及时洗净。（12）经常检查煤气开关和用气系统，如有泄漏，应立即熄灭室内火源，打开门窗，用肥皂水查漏，若估计一时难以查出，应关闭煤气总阀，立即报告指导老师。（13）实验室内严禁吸烟、饮食，或把食具带进实验室。实验完毕，必须洗净双手。（14）禁止穿拖鞋、高跟鞋、背心、短裤（裙）进入实验室。1.4　化学实验室意外事故处理

1.4.1　化学灼烧处理（1）酸（或碱）灼伤皮肤立即用大量水冲洗，再用碳酸氢钠饱和溶液（或1%～2%乙酸溶液）冲洗，最后再用水冲洗，涂敷氧化锌软膏（或硼酸软膏）。（2）酸（或碱）灼伤眼睛时不要揉搓眼睛，立即用大量水冲洗，再用3%的硫酸氢钠溶液（或用3%的硼酸溶液）淋洗，然后用蒸馏水冲洗。（3）碱金属氰化物、氢氰酸灼伤皮肤用高锰酸钾溶液冲洗，再用硫化铵溶液漂洗，然后用水冲洗。（4）苯酚灼伤皮肤先用大量水冲洗，然后用4∶1的乙醇（70%）-氯化铁（1mol/L）的混合液洗涤。

1.4.2　割伤和烫伤处理（1）割伤　若伤口内有异物，先取出异物后，用蒸馏水洗净伤口，然后用消毒纱布包扎，或贴上创可贴。（2）烫伤　立即涂上烫伤膏，切勿用水冲洗，更不能把烫起的水泡戳破。

1.4.3　毒物与毒气误入口、鼻内感到不舒服时的处理（1）毒物误入口后应立即内服5～10mL稀CuSO温水溶液，再4用手指伸入咽喉促使呕吐毒物。（2）误吸入煤气、溴蒸气、氯气等有毒气体时，立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气，以便解毒。

1.4.4　触电处理

触电后，立即拉下电闸，必要时进行人工呼吸。当所发生的事故较严重时，施救后应速送医院治疗。

1.4.5　起火处理（1）小火用湿布、石棉布或砂子覆盖，大火应使用灭火器。不同的着火情况，选用不同的灭火器，必要时应报火警119。（2）油类、有机溶剂着火切勿用水灭火，小火用砂子或干粉覆盖灭火，大火用二氧化碳灭火器灭火，亦可用干粉灭火器或1211灭火器灭火。（3）精密仪器、电器设备着火应先切断电源，小火可用石棉布或湿布覆盖灭火，大火用四氯化碳灭火器灭火，亦可用干粉灭火器或1211灭火器灭火。（4）活泼金属着火可用干燥的细砂覆盖灭火。（5）纤维材质着火时，小火用水降温灭火，大火用泡沫灭火器灭火。（6）衣服着火应迅速脱下衣服或用石棉覆盖着火处或卧地打滚。1.5　化学实验室“三废”处理

化学实验室的“三废”种类繁多，实验过程产生的有毒气体和废水排放到空气中或下水槽，同样对环境造成污染，威胁人们的健康，如SO、NO、Cl等气体对人的呼吸道有强烈的刺激作用，对植物也22有伤害作用；As、Pb和Hg等化合物进入人体后，不易分解和排出，长期积累会引起胃出血、肾功能损伤等；氯仿、四氯化碳等能致肝癌；多环芳烃能致膀胱癌和皮肤癌；CrO接触皮肤破损处会引起溃烂等。故须对实验过程中产生的有毒有害物质进行必要的处理。

1.5.1　常用的废气处理方法（1）溶液吸收法　溶液吸收法即用适当的液体吸收剂处理气体混合物，除去其中有害气体的方法。常用的液体吸收剂有水、碱性溶液、酸性溶液、氧化剂溶液和有机溶液，它们可用于净化含有SO、2HF、SiF、HCl、Cl、NH、汞蒸气、酸雾、沥青烟和各种组分有机423物蒸气的废气。（2）固体吸收法　固体吸收法是使废气与固体吸收剂接触，废气中的污染物（吸收质）吸附在固体表面从而被分离出来。此法主要用于净化废气中低浓度的污染物质，常用的吸附剂及其用途见表1-1。表1-1　常用吸附剂及处理的吸附质

1.5.2　常用的废水处理方法（1）中和法　对于酸含量小于3%～5%的酸性废水或碱含量小于1%～3%的碱性废水，常采用中和处理方法。无硫化物的酸性废水，可用浓度相当的碱性废水中和；含重金属离子较多的酸性废水，可通过加入碱性试剂（如NaOH、NaCO）进行中和。23（2）萃取法　采用与水不互溶但能良好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合，提取污染物，达到净化废水的目的。例如含酚废水就可采用二甲苯作萃取剂。（3）化学沉淀法　在废水中加入某种化学试剂，使之与其中的污染物发生化学反应，生成沉淀，然后进行分离。此法适用于除去废水中的重金属离子（如汞、镉、铜、铅、锌、镍、铬等）、碱土金属离子（钙、镁）及某些非金属（砷、氟、硫、硼等）。如氢氧化物沉淀法可用NaOH作沉淀剂处理含重金属离子的废水；硫化物沉淀法是用NaS、HS、CaS、（NH）S等作沉淀剂除汞、砷；铬酸盐法是22242用BaCO或BaCl作沉淀剂除去废水中的CrO等。32（4）氧化还原法　水中溶解的有害无机物或有机物，可通过化学反应将其氧化或还原，转化成无害的新物质或易从水中分离除去的形态。常用的氧化剂主要是漂白粉，用于含氮废水、含硫废水、含酚废水及含氨氮废水的处理。常用的还原剂有FeSO或NaSO，用于423还原六价铬；还有活泼金属如铁屑、锌粒等，用于除去废水中的汞。

此外，还有活性炭吸附法、离子交换法、电化学净化法等。

1.5.3　常用的废渣处理方法

废渣主要采用掩埋法。有毒的废渣必须先进行化学处理后深埋在远离居民区的指定地点，以免毒物溶于地下水而混入饮用水中；无毒废渣可直接掩埋，掩埋地点应有记录。第2章　化学实验基本知识2.1　普通化学实验常用玻璃仪器

化学实验室中使用大量玻璃仪器，这是因为玻璃具有一系列优良的性质，它有很高的化学稳定性、热稳定性，有很好的透明性、一定的机械强度和良好的绝缘性能。玻璃原料来源方便，并可用多种方法按需要制成各种不同形状的产品。用于制作玻璃仪器的玻璃称为仪器玻璃，用改变玻璃化学组成的方法可制出适应各种不同要求的玻璃。

玻璃的化学稳定性较好，但并非绝对不受侵蚀，而是其受侵蚀的量符合一定的标准。氢氟酸对玻璃有很强的腐蚀性，故不能用玻璃仪器进行氢氟酸的实验。碱液特别是浓的或热的碱液能明显地腐蚀玻璃。储存碱液的玻璃仪器如果是磨口的，碱液还会使磨口粘在一起无法打开，因此，玻璃容器不能长时间存放碱液。

化学实验室所用到的玻璃仪器种类很多，各专业的实验室还会用到一些特殊的玻璃仪器，这里仅对普通化学实验中涉及的一些常用玻璃仪器做简单的介绍（见表2-1）。表2-1　常用玻璃仪器图例和用法2.2　化学实验室化学试剂的分类及保管

2.2.1　化学试剂的分类

化学试剂品种繁多，其分类方法目前国际上尚未统一标准。（1）通用分类　化学试剂一般划分为标准试剂、生化试剂、电子试剂、实验试剂四个大类。

①标准试剂（BZ）　按照国际规范和技术要求，已明确作为分析仲裁的标准物质。

②生化试剂（SH）　用于生物化学检验和生物化学合成。

③电子试剂（DZ）　一般指电子资讯产业使用的化学品及材料，主要包括集成电路和分立器件用化学品，印制电路板配套用化学品、表面组装用化学品和显示器件用化学品等。

④实验试剂（SY）　按照“主含量”来确定的“合成用试剂”。实验试剂在化学实验室中用来合成制备、分离纯化以及能够满足合成工艺要求的普通试剂。（2）按“用途-化学组成”分类　国外许多试剂公司，如德国伊默克（E.Merck）公司、瑞士佛鲁卡（FLuKa）公司、日本关东化学公司和我国的试剂经营目录，都采用这种分类方法。

我国1981年编制的化学试剂经营目录，将8500多种试剂分为十大类，每类下面又分若干亚类。

①无机分析试剂（inorganic analytical reagents）　用于化学分析的无机化学品，如金属、非金属单质、氧化物、碱、酸、盐等试剂。

②有机分析试剂（organic analytical reagents）　用于化学分析的有机化学品，如烃、醛、酮、醚及其衍生物等试剂。

③特效试剂（specific reagents）　在无机分析中测定、分离、富集元素时所专用的一些有机试剂，如沉淀剂、显色剂、螯合剂等。这类试剂灵敏度高，选择性强。

④基准试剂（primary standards）　主要用于标定标准溶液的浓度。这类试剂的特点是纯度高、杂质少、稳定性好、化学组成恒定。

⑤标准物质（standard substance）　用于化学分析、仪器分析时作对比的化学标准品，或用于校准仪器的化学品。

⑥指示剂和试纸（indicators and test papers）　用于滴定分析中指示滴定终点，或用于检验气体或溶液中某些存在的试剂。浸过指示剂或试剂溶液的纸条即是试纸。

⑦仪器分析试剂（instrumental analytical reagents）　用于仪器分析的试剂。

⑧生化试剂（biochemical reagents）　用于生命科学研究的试剂。

⑨高纯物质（high purity material）　用作某些特殊工业需要的材料（如电子工业原料、单晶、光导纤维）和一些痕量分析用试剂。其纯度一般在4个“9”（99.99%）以上，杂质控制在百万分之一甚至十亿分之一。

⑩液晶（liquid crystal）　液晶是液态晶体的简称，它既有流动性、表面张力等液体的特征，又具有光学各向异性、双折射等固态晶体的特征。（3）按“用途-学科”分类　1981年，中国化学试剂学会提供试剂用途和学科分类，将试剂分为八大类和若干亚类。

①通用试剂　分一般无机试剂、一般有机试剂、教学用试剂等8亚类。

②高纯试剂　分普通高纯试剂、超净电子纯试剂、光刻胶高纯试剂、磨抛光高级试剂、液晶高纯试剂。

③分析试剂　下分基准及标准试剂、无机分析用灵敏试剂、有机分析用特殊试剂等11亚类。

④仪器分析专用试剂　下分色谱试剂、核磁共振仪用试剂、紫外及红外光谱试剂等7亚类。

⑤有机合成研究用试剂　下分基本有机反应试剂、保护基团试剂、相转移催化剂等8亚类。

⑥临床诊断试剂　下分一般试剂、生化检验用试剂、放射免疫检验用试剂等7亚类。

⑦生化试剂　下分生物碱、氨基酸及其衍生物等13亚类。

⑧新型基础材料和精细化学品　下分电子工业用化学品、光学工业用化学品、医药工业用化学品等7亚类。

此外，化学试剂还可按纯度分为高纯试剂、优级试剂、分析纯试剂和化学纯试剂或按试剂储存要求分为容易变质试剂、化学危险性试剂和一般保管试剂。（4）按杂质含量的多少分类

①一级试剂为优质纯试剂，通常用GR表示；

②二级试剂为分析纯试剂，通常用AR表示；

③三级试剂为化学纯试剂，通常用CP表示；

④四级试剂为实验或工业试剂，通常用LR表示。

2.2.2　化学试剂的保管

化学试剂的保管具有很强的科学性、技术性，工作涉及面广。保管不当很容易发生意外事故，保管化学药品主要做到如下几个方面。（1）防挥发

①油封：氨水、浓盐酸、浓硝酸等易挥发无机液体，在液面上滴10～20滴矿物油，可以防止挥发（不可用植物油）。

②水封：二硫化碳中加5mL水，便可长期保存。汞上加水，可防汞蒸气进入空气。汞旁放些硫粉，一旦洒落，散布硫粉使遗汞发生化学反应而消除。

③蜡封：乙醚、乙醇、甲酸等比水轻的或易溶性挥发液体，以及萘、碘等易挥发固体，紧密瓶塞，瓶口涂蜡。溴除进行原瓶蜡封外，应将原瓶置于具有活性炭的塑料桶内，桶口进行蜡封。（2）防潮

①漂白粉、过氧化钠应该进行蜡封，防止吸水分解或吸水爆炸。氢氧化钠易吸水潮解，应该进行蜡封；硝酸铵、硫酸钠易吸水结块，倒不出来，甚至导致试剂瓶破裂；也应严密蜡封。

②碳化钙、无水硫酸铜、五氧化二磷、硅胶极易吸水变质，红磷易被氧化，然后吸水生成偏磷酸，以上各物均应存放在干燥器中。

③浓硫酸虽应密闭，防止吸水，但因常用，故宜放于磨口瓶中，磨口瓶塞应该原配，切勿对调。

2.2.3　药品的取用

实验室中一般只储存固体试剂和液体试剂，气体物质都是需用时临时制备。在取用和使用任何化学试剂时，首先要做到“三不”，即不用手拿，不直接闻气味，不尝味道。此外还应注意试剂瓶塞或瓶盖打开后要倒放桌上，取用试剂后立即还原塞紧。否则会污染试剂，使之变质而不能使用，甚至可能引起意外事故。（1）固体试剂的取用　粉末状试剂或粒状试剂一般用药匙取用。药匙有动物角匙也有塑料药匙，且有大小之分。用量较多且容器口径又大者，可选大号药匙；用量较少或容器口径又小者，可选用小号药匙，并尽量送入容器底部。特别是粉状试剂容易散落或沾在容器口和壁上。可将其倒在折成的槽形纸条上，再将容器平置，使纸槽沿器壁伸入底部，竖起容器并轻抖纸槽，试剂便落入器底。

块状固体用镊子送入容器时，务必先使容器倾斜，使之沿器壁慢慢滑入器底。若实验中无规定剂量时，所取试剂量以刚能盖满试管底部为宜。取多了的试剂不能放回原瓶，也不能丢弃，应放在指定容器中供他人或下次使用。取用试剂的镊子或药匙务必擦拭干净，不能一匙多用。用后也应擦拭干净，不留残物。（2）液体试剂的取用　用少量液体试剂时，常使用胶头滴管吸取。用量较多时则采用倾注法。从细口瓶中将液体倾入容器时，把试剂瓶上贴有标签的一面朝向手心，另一手将容器斜持，并使瓶口与容器口相接触，逐渐倾斜试剂瓶，倒出试剂。试剂应该沿着容器壁流入容器，或沿着洁净的玻璃棒将液体试剂引流入细口或平底容器内。取出所需量后，逐渐竖起试剂瓶，把瓶口剩余的液滴碰入容器中去，以免液滴沿着试剂瓶外壁流下。

若实验中无规定剂量时，一般取用1～2mL。定量使用时，则可根据要求选用量筒、滴定管或移液管。取多的试剂也不能倒回原瓶，更不能随意废弃。应倒入指定容器内供他人使用。

若取用有毒试剂时，必须在教师指导下进行，或严格遵照规则取用。

2.2.4　部分特殊试剂的存放和使用（1）易燃固体试剂

①黄磷　又名白磷，应存放于盛水的棕色广口瓶里，水应保持将磷全部浸没；再将试剂瓶埋在盛硅石的金属罐或塑料筒里。取用时，因其易氧化，燃点又低，有剧毒，能灼伤皮肤。故应在水下面用镊子夹住，小刀切取。掉落的碎块要全部收口，防止抛撒。

②红磷　又名赤磷，应存放在棕色广口瓶中，务必保持干燥。取用时要用药匙，勿近火源，避免和灼热物体接触。

③钠、钾　应存放于无水煤油、液体石蜡或甲苯的广口瓶中，瓶口用塞子塞紧。若用软木塞，还需涂石蜡密封。取用时切勿与水或溶液相接触，否则易引起火灾。取用方法与白磷相似。（2）易发出有腐蚀气体的试剂

①液溴　密度较大，极易挥发，蒸气极毒，皮肤溅上溴液后会造成灼伤。故应将液溴储存在密封的棕色磨口细口瓶内，为防止其扩散，一般要在溴的液面上加水起到封闭作用。且再将液溴的试剂瓶盖紧放于塑料筒中，置于阴凉不易碰翻处。取用时，要用胶头滴管伸入水面下液溴中迅速吸取少量后，密封放回原处。

②浓氨水　极易挥发，要用塑料塞和螺旋盖的棕色细口瓶，储放于阴凉处。使用时，开启浓氨水的瓶盖要十分小心。因瓶内气体压强较大，有可能冲出瓶口使氨液外溅。所以要用塑料薄膜等遮住瓶口，使瓶口不要对着任何人，再开启瓶塞。特别是气温较高的夏天，可先用冷水降温后再启用。

③浓盐酸　极易放出氯化氢气体，具有强烈刺激性气味。所以应盛放于磨口细口瓶中，置于阴凉处，要远离浓氨水储放。取用或配制这类试剂的溶液时，若量较大，接触时间又较长者，还应戴上防毒口罩。（3）易燃液体试剂　乙醇、乙醚、二硫化碳、苯、丙醇等沸点很低，极易挥发又易着火，故应盛于既有塑料塞又有螺旋盖的棕色细口瓶里，置于阴凉处。取用时勿靠近火种。其中常在二硫化碳的瓶中注少量水，起“水封”作用。因为二硫化碳沸点极低，为46.3℃，密3度比水大，为1.26g/cm，且不溶于水，水封保存能防止挥发。而常在乙醚的试剂瓶中，加少量铜丝，则可防止乙醚因变质而生成易爆的过氧化物。（4）易升华的物质　易升华的物质有多种，如碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等。其中碘片升华后，其蒸气有腐蚀性，且有毒。所以这类固体物质均应存放于棕色广口瓶中，密封放置于阴凉处。（5）剧毒试剂　剧毒试剂常见的有氰化物、砷化物、汞化合物、铅化合物、可溶性钡的化合物以及汞、黄磷等。这类试剂要求与酸类物质隔离，放于干燥、阴凉处，专柜加锁。取用时应在教师指导下进行。

实验时取用少量汞时，可用拉成毛细管的滴管吸取，倘若不慎将汞溅落在地面上，可先用涂上盐酸的锌片去黏结，汞可与锌形成锌汞齐，然后用盐酸或稀硫酸将锌溶解后，即可把汞回收。而残留在地面上的微量汞，应用硫黄粉逐一盖上或洒上氯化铁溶液将其除去，否则汞蒸气遗留在空气中将造成危害性事故。（6）易变质的试剂

①固体烧碱。氢氧化钠极易潮解并可吸收空气中的二氧化碳而变质不能使用。所以应当保存在广口瓶或塑料瓶中，塞子用蜡涂封。特别要注意避免使用玻璃塞子，以防黏结。氢氧化钾的处理方法与此相同。

②碱石灰、生石灰、碳化钙（电石）、五氧化二磷、过氧化钠试剂都易与水蒸气或二氧化碳发生作用而变质，它们均应密封储存。特别是取用后，注意将瓶塞塞紧，放置干燥处。

③硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硝酸钠等试剂具有较强的还原性，易被空气中的氧气等氧化而变质。要密封保存，并尽可能减少与空气的接触。

④过氧化氢、硝酸银、碘化钾、浓硝酸、亚铁盐、三氯甲烷（氯仿）、苯酚、苯胺等试剂受光照后会变质，有的还会放出有毒物质。它们均应按其状态保存在不同的棕色试剂瓶中，且避免光线直射。2.3　化学实验常用指示剂

指示剂是用来判别物质的酸碱性、测定溶液酸碱度或容量分析中用来指示达到化学计量点的物质。指示剂一般都是有机弱酸或弱碱，它们在一定的pH范围内，变色灵敏，易于观察。故其用量很小，一般为每10mL溶液加入1滴指示剂。指示剂的种类较多，这里简单介绍常用的酸碱指示剂。

2.3.1　酸碱指示剂（1）指示剂的变色原理　酸碱指示剂一般是弱的有机酸、有机碱或两性物质，它们的共轭酸碱对具有不同结构，因而呈现不同的颜色。当溶液的pH改变，指示剂失去或得到质子（引起平衡移动），结构发生变化，各物质浓度发生改变，导致溶液颜色改变。现以甲基橙为例说明指示剂的变色原理。

甲基橙是一种双色指示剂，在水溶液中存在下列平衡：

根据酸碱质子理论，上式中左边显黄色的物质是共轭碱，而右边+-显红色的物质是共轭酸。在溶液中，当c（H）增大或c（OH）减小，平衡向右移动，其共轭酸的浓度增大，此时甲基橙主要的存在形式为+-醌式结构，溶液呈红色；当c（H）减小或c（OH）增大，平衡向左移动，其共轭碱的浓度增大，此时甲基橙主要的存在形式为偶氮结构，溶液呈黄色。（2）指示剂的变色范围　由前述讨论得出，指示剂在不同pH的溶液中显不同颜色。但通常只有c（碱）（共轭碱的浓度）与c（酸）（共轭酸的浓度）的比值大于10∶1，才能观察到共轭碱（如甲基橙的分子）单独的颜色。同理只有c（酸）与c（碱）的比值大于10∶1，才能观察到共轭酸（如甲基橙的离子）单独的颜色。两者浓度之比为1～10时，观察到的是两种颜色的混合色。人们把指示剂显混合色时溶液的pH范围称为指示剂的变色范围。指示剂的种类不同，其变色范围也不同。

使用单一的指示剂，根据其变色范围可粗略地知道溶液的酸碱性。例如，在某溶液中滴加甲基红，溶液显红色，表明溶液的pH在4.4以下，为酸性溶液。如果溶液显黄色，表明溶液的pH大于6.2，为中性或碱性溶液。如果溶液显橙黄色，表明溶液的pH为4.4～6.2。如果需要比较精确地知道溶液的pH时，可使用混合指示剂（具有颜色互补、变色敏锐、变色范围狭窄等特点）或以此制成的广泛pH试纸和精密pH试纸。

2.3.2　金属指示剂

酸碱指示剂的颜色变化依赖于溶液的pH，而有一类指示剂的颜色变化却依赖于金属离子的浓度，这类指示剂被称为金属指示剂。金属指示剂通常又是同时具有酸碱指示剂性质的有机染料。在一定pH范围内，当金属离子浓度发生突变时，指示剂颜色相应发生突变，以此来确定反应的计量点。金属指示剂能与某金属离子生成有别于本身颜色的配合物，由此可检查该金属离子存在与否。

2.3.3　普通化学实验常用的试纸

在实验室经常使用试纸来定性检验一些溶液的性质或某些物质是否存在。试纸使用起来操作简单、方便。

试纸的种类很多，实验室常用的有pH试纸、乙酸铅试纸和碘化钾-淀粉试纸。（1）pH试纸用以检验溶液的pH，一般有两类：一类是广泛pH试纸，变色范围pH为1～14，用来粗略检验溶液的pH；另一类是精密pH试纸，这种试纸在pH变化较小时就有颜色的变化。它可用来较精细地检验溶液的pH。精密pH试纸有很多种，如变色范围分别在pH为2.7～4.7、3.8～5.4、5.4～7.0、6.9～8.4、8.2～10.0、9.5～13.0等。（2）乙酸铅试纸用以定性地检验反应中是否有HS气体产生（溶22-液中是否有S存在）。该试纸曾在Pb（Ac）溶液中浸泡过。使用时22-用蒸馏水湿润试纸，将待测溶液酸化，如有S，则生成HS气体逸2出，遇到试纸，即溶于试纸上的水中，然后与试纸上的Pb（Ac）反2应，生成黑色的PbS沉淀，即Pb（Ac）+HSPbS↓+2HAc22

使试纸呈黑褐色并有金属光泽，有时颜色较浅，但一定有金属光2-泽，这是特征现象。溶液中S的浓度若较小，用此试纸不易检出。（3）碘化钾-淀粉试纸用以定性地检验氧化性气体（如Cl、Br22等）。试纸曾在碘化钾-淀粉溶液中浸泡过。使用时用蒸馏水润湿试-纸，当有氧化性气体溶于试纸上的水后，将I氧化为I。2--2I+ClI+2Cl22

I立即与试纸上的淀粉作用，使试纸变为蓝紫色。2

要注意的是强氧化性气体的氧化性很强且气体浓度较大时，则有3-可能将I继续氧化成IO，而使试纸又褪色，这时不要误认为试纸没2有变色，以致得出错误结论。

2.3.4　试纸的使用方法及注意事项（1）pH试纸。将一小块试纸放在点滴板上，用蘸有待测溶液的玻棒点试纸的中部，试纸即被待测溶液润湿而变色。不要将待测溶液滴在试纸上，更不要将试纸泡在溶液中。试纸变色后，与色阶板比较，得出pH或pH范围。（2）乙酸铅试纸与碘化钾-淀粉试纸。将两小块试纸润湿后粘在玻棒的一端，然后用此玻棒将试纸放到试管口，如有待测气体逸出则变色。有时逸出的气体较少，可将试纸伸进试管，但要注意，勿使试纸接触管壁和溶液。

使用试纸时要注意节约。可将试纸剪成小块，每次用两块。使用后的试纸应置于垃圾桶中，不能随意抛弃，更不能弃于水槽中。取出试纸后，应将装试纸的容器盖严，以免被实验室内的一些气体污染。2.4　化学实验用水

化学实验中，洗涤仪器、配制溶液等都需用大量的水。不同的实验对水的纯度要求也不同。水的纯度直接影响实验结果的准确性。应根据实验内容的需要，正确选用不同纯度的水。

在实际工作中表示水的纯度的主要指标是水中的含盐量（水中各种阴、阳离子的数量）的大小。而含盐量的测定比较复杂，所以，目前通常用水的电阻率或电导率来表示。

化学实验中常用的水有自来水、蒸馏水、重蒸水和去离子水。实验中通常所说的纯水是指蒸馏水或去离子水，现分别简单介绍如下。

2.4.1　自来水

自来水是指一般城市生活用水。它是天然水（如河水、地下水等）++2+2+3+经自来水厂人工处理后得到的。它含有Na、K、Ca、Mg、Al、3+-Fe、C、HC、S、Cl等杂质离子，以及可溶于水的CO、NH等气体及某些有机物和微生物等。23

由于自来水中杂质较多，在实验室中自来水的主要用途如下。（1）初步洗涤仪器。（2）某些无机物、有机物制备实验的起始阶段（因所用原料不纯，所以不必用更纯的水）。（3）制备蒸馏水等更纯的水。（4）其他方面，如实验中水浴加热用水、冷却用水等。

2.4.2　蒸馏水

利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使HO汽化并随之使蒸2汽部分冷凝分离而得的水。由于杂质离子不挥发，所以蒸馏水中所含杂质比自来水少得多，比较纯净。但其中仍含有少量杂质，这是因为：（1）CO溶于蒸馏水中，生成碳酸，使蒸馏水显弱酸性。2（2）冷凝管、接收容器本身的材料（一般是不锈钢、纯铝、玻璃等）可能或多或少地进入蒸馏水。（3）蒸馏时少量液体呈雾状逸出，又进入蒸馏水。

尽管如此，蒸馏水仍是实验室最常用的较纯净的溶剂或洗涤剂，常用来清洗仪器、配制溶液、进行化学分析实验等。

如要用蒸馏法制备更纯的水，可在蒸馏水中加适量KMnO固体4（除去有机物）再进行蒸馏或用石英蒸馏器进行蒸馏，所得即为重蒸水。

2.4.3　去离子水

通过离子交换柱后所得到的水即去离子水（也称离子交换水）。离子交换柱中装有离子交换树脂，它是一种带有能交换的活性基团的高分子聚合物，根据活性基团不同可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂含有酸性基团（如磺酸基—SOH、3+羧酸基—COOH等），它们的H能与溶液中的阳离子进行交换。阴离子交换树脂含有碱性基团，如季铵基［—R—N（CH）Cl］、氨基33—NH等，可与溶液中的阴离子进行交换。2

市售的离子交换树脂中，阳离子多为钠型，阴离子多为氯型，而且树脂中还常混入一些低聚物、色素及灰砂等，所以使用时必须先用水漂洗（除去混入的杂质）并用酸碱分别处理阳、阴离子交换树脂，使之转为氢型和氢氧型。制备去离子水时，一般采用氢型强酸性阳离子交换树脂和氢氧型强碱性阴离子交换树脂。+

进行交换时，将水先经过阳离子交换柱，水中的阳离子（如Na、2++Ca等）被交换在树脂上，树脂上的H进入水中。然后再经过阴离-子交换柱，水中的阴离子（如HC、Cl等）被交换，交换下来的-+OH进入水中，与交换下来的H结合成HO。最后再经过一个装有阴、2阳离子交换树脂的混合柱，除去残存的阴、阳离子。这样得到的去离子水纯度较高。

离子交换树脂使用一段时间后，需经处理再生才能继续使用。再生时一般使用约7%的HCl溶液和约8%的NaOH溶液分别淋洗阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，使被交换上去的阴阳离子被置换下来，恢复成氢型和氢氧型。2.5　化学实验的学习方法

要达到实验目的，修好实验课程，不仅要有正确的学习态度，而且还要有正确的学习方法。学好大学基础化学实验需要掌握以下内容。

2.5.1　预习

认真阅读实验教材，明确实验目的和实验原理，熟悉实验内容、主要操作步骤及数据处理方法，并提出注意事项，合理安排时间。对实验中涉及的基本操作及有关仪器的使用，也要进行预习。实验前必须做到以下几点。（1）钻研实验教材，阅读大学化学及其他参考资料的相应内容。弄懂实验原理，弄清做好实验的关键及有关实验操作的要领和仪器用法及注意事项等。能自行设计实验。（2）合理安排好实验。例如，哪个实验反应时间长或需用干燥的器皿应先做，哪些实验先后顺序可以调动，从而避免等候使用公用仪器而浪费时间等，要做到心里有数。（3）写出预习报告。内容包括：每项实验的标题（用简练的言语点明实验目的），用反应式、流程图等表明实验步骤，留出合适的位置记录实验现象，或精心设计一个记录实验数据和实验现象的表格等，切忌原封不动地照抄实验教材。总之，好的预习报告，应有助于实验的进行。

2.5.2　实验

按教材规定的实验内容规范操作，仔细观察实验现象，认真测定数据，将数据如实记录在预习报告中，不得随意更改、删减。这是建立良好科学习惯的重要环节。

实验中要勤于思考，细心观察，自己分析、解决问题。对实验现象有疑惑，或实验结果误差太大，要认真分析操作过程，努力找到原因。如果必要，可以在教师指导下，做对照实验、空白实验，或自行设计实验进行核实，以培养学生独立分析问题、解决问题的能力。如实验失败，要查明原因，经教师准许后重做实验。

2.5.3　实验报告

实验结束后，应严格根据实验记录，对实验现象作出解释，写出有关反应，或根据实验数据进行处理和计算，作出相应的结论，并对实验中的问题进行讨论，独立完成实验报告，及时交指导老师审阅。（1）实验报告书写要点

实验报告是每次实验的记录、概括和总结，也是对实验者综合能力的考核、每个学生在做完实验后都必须及时、独立、认真地完成实验报告，交指导教师批阅。一份合格的实验报告应包括以下内容。

①实验名称。通常作为实验题目出现。

②实验目的。简述该实验所要达到的目的要求。

③实验原理。简要介绍实验的基本原理和主要反应方程式。

④实验所用的仪器、药品及装置。要写明所用仪器的型号、数量、规格，药品的名称、规格，装置示意图。

⑤实验内容、步骤。要求简明扼要，尽量用表格、框图、符号表示，不要照搬抄书。

⑥实验现象和数据的记录。在仔细观察的基础上如实记录，依据所用仪器的精密度，保留正确的有效数字。

⑦解释、结论和数据处理。化学现象的解释最好用化学反应方程式，如还不够完整应另加文字简要叙述；结论要精炼、完整、正确；数据处理要有依据，计算要正确。

⑧问题与讨论。对实验中遇到的疑难问题提出自己的见解。分析产生误差的原因，对实验方法、教学方法、实验内容、实验装置等提出意见或建议。

实验报告要做到语言通顺、字迹工整、图表清晰、形式规范。（2）实验报告格式示例

①“常数测定实验”的实验报告格式示例实验名称：醋酸解离度和解离常数的测定

一、实验目的（略）

二、实验原理（略）

三、实验步骤

1.配制HAc系列标准溶液

HAc标准溶液的浓度：　　mol/L

2.依次测定HAc溶液由稀到浓的pH

四、记录和结果

测定时溶液的温度：　　℃

五、讨论

②“化合物性质实验”的实验报告格式示例实验名称：常见阳离子的分离与鉴定

一、实验目的（略）

二、实验原理（略）

三、实验步骤（仅列部分内容作示例）

1.分析简表

2.分析步骤

四、讨论

③“有机合成实验”的实验报告格式示例实验名称：溴乙烷的制备

一、实验目的（略）

二、实验原理（略）

三、理化常数

四、计算

五、实验装置图（要画出标准磨口仪器的装置图）

六、实验流程

七、实验记录

日期：　　年　月　日　室温：　℃　大气压：　　mmHg

八、产率计算

产品：溴乙烷，无色透明液体，沸程：38～39.5℃，产量：10.0g。

体积：6.8mL，相对密度：1.47，产率：73%。

九、讨论（略）

④“物质提纯实验”的实验报告格式示例实验名称：氯化钠的提纯

一、实验目的　（略）

二、实验原理　（略）

三、实验步骤

1.提纯

纯NaCl晶体质量为　　　g　　NaCl的收率为　　　　%

2.产品纯度检验

有关的离子方程式：（略）

四、问题与讨论（略）2.6　化学实验误差及数据处理

2.6.1　研究误差的目的

一切物理量的测量，从测量的方式来讲，可分为直接测量和间接测量两类：测量结果可用实验数据直接表示的测量称为直接测量，如用米尺测量长度、停表记时间、压力表测气压、电桥测电阻、天平称质量等；若测量的结果不能直接得到，而是利用某些公式对直接测量量进行运算后才能得到所需结果的测量方法称为间接测量，测量结果称为“间接测量值”，例如某温度范围内水的平均摩尔汽化热是通过测量水在不同温度下的饱和蒸气压，再利用Clausius-Clapeyron方程求得；又如，用黏度法测聚合物的分子量，是先用毛细管黏度计测出纯溶剂和聚合物溶液的流出时间，然后利用作图法和公式计算求得分子量，这些都是间接测量。物理化学实验大多数测量属于间接测量。

不论是直接测量还是间接测量，都必须使用一定的实验仪器和实验手段，间接测量还必须运用某些理论公式进行数学处理，然而由于科学水平的限制，实验者使用的仪器、实验手段、理论及公式不可能百分之百的完善，因此测量值与真实值之间往往有一定的差值，这一差值称为测量误差。为此，必须研究误差的来源，使误差减少到最低程度。

研究误差的目的，不是要消除它，因为这是不可能的；也不是使它小到不能再小，这不一定必要，因为这要花费大量的人力和物力。研究误差的目的是：在一定的条件下得到更接近于真实值的最佳测量结果；确定结果的不确定程度；根据测量对象，选择合理的实验仪器、实验条件和方法，以降低成本和缩短实验时间。因此，我们除了认真仔细地做实验外，还要有正确表达实验结果的能力。这两者是同等重要的。仅报告结果，而不同时指出结果的不确定程度的实验是无价值的，所以我们要有正确的误差概念。

2.6.2　实验测量误差（1）测量误差　在测定实验中，取同一试样进行多次重复测定，其结果常常会不完全一致。人们在进行测定实验时，不仅要掌握测定方法，还要对测定结果进行评价和判断，分析结果的准确性和误差的大小，查找产生误差的原因，以提高测定结果的准确性。

测定值与真实值符合的程度称为准确度。准确度的高低用误差来衡量，误差分为系统误差、偶然误差和过失误差。系统误差是测定时某些固定原因造成的，同一条件下重复测定时会重复出现。产生原因可能是由于测定方法不够完善引起的，也可能是由于测定时所用仪器不够准确或试剂纯度不够引起的，也可能是操作人员的主观因素如滴定管读数偏高或偏低、辨别终点颜色偏深或偏浅等带来的误差。偶然误差是难以预料的偶然因素造成的，可以通过增加平行测定次数来减少。过失误差是由于操作人员粗心大意、操作不当所产生的误差，如加错试剂、看错砝码、计算错误等，此类误差只要加强责任心即可避免。（2）准确度与误差　误差分为绝对误差和相对误差。绝对误差=测定值-真实值

相对误差能反映出误差在真实值中所占的比例，这对于比较测定结果的准确度更合理，一般用相对误差来表示测定误差。（3）精密度与偏差　精密度是指重复测定结果相互接近的程度，精密度的高低用偏差来衡量。绝对偏差=某次测定值-多次测定平均值

在测定工作中，精密度高不一定准确度高，但高精密度是获得高准确度的必要条件。若精密度低，说明测定结果不可靠。

一般情况下，真实值是无法知道的。因此，在实际测定中，往往在尽量减少系统误差的前提下，把多次重复测定的平均值作为真实值，把偏差作为误差，所以有时并不严格区分误差和偏差。

2.6.3　有效数字

在测定工作中，为了得到准确的测定结果和计算，不仅要准确地测定，而且还要正确地记录和计算，因此，必须了解有效数字的概念。

有效数字是指从仪器上直接读出的几位数字。例如，某物质在台秤上称量结果是3.8g，由于台秤可称准到0.1g，所以它的有效数字为2位。又如，某物质在万分之一的分析天平上称量为3.8126g，因为分析天平可称准至0.0001g，因此它的有效数字为5位数。有效数字的位数与仪器的精确度有关，其最后一位数字可以是估计的（可疑数字），其他数字是准确的，所以有效数字包括所有的准确数字和第一位可疑数字。

数字0～9都可作为有效数字，只是“0”有些特殊。它在第一个非零数字前均为非有效数字，只表示小数点的位置，是定位数字；它在非零数字后面时，均为有效数字。

在进行加减运算时，所得结果的有效数字的位数应与参加运算的数值中小数点后位数最少的相同。例如：16.3+0.123+3.5=19.923，结果应写为19.9。在进行乘除运算时，所得结果的有效数字位数应与各数值有效数字位数最少的相同。例如：0.317×1.32×18.0134=7.537527096，结果应写为7.54。进行较复杂的运算时，中间过程也可以先将各数简化，再进行计算。为了消除在简化数字中积累的误差，中间过程可多保留一位有效数字，但最后结果只能保留应有位数。

2.6.4　实验数据处理

在基础化学实验中，处理实验数据采用列表法和图解法。（1）列表法　对一个物理量进行多次测量或研究几个量之间的关系时，往往借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是，使大量数据表达清晰醒目，条理化，易于检查数据和发现问题，避免差错，同时有助于反映出物理量之间的对应关系。所以，设计一个简明醒目、合理美观的数据表格，是每一个同学都要掌握的基本技能。

列表没有统一的格式，但所设计的表格要能充分反映上述优点，应注意以下几点：

①各栏目均应注明所记录的物理量的名称（符号）和单位；

②栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序，力求简明、齐全、有条理；

③表中的原始测量数据应正确反映有效数字，数据不应随便涂改，确实要修改数据时，应将原来数据画条杠以备随时查验；

④对于函数关系的数据表格，应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列，以便于判断和处理。（2）图解法　图线能够直观地表示实验数据间的关系，找出物理规律，因此图解法是数据处理的重要方法之一。图解法处理数据，首先要画出合乎规范的图线，其要点如下。

①选择图纸　作图纸有直角坐标纸（即毫米方格纸）、对数坐标纸和极坐标纸等，根据作图需要选择。实验中比较常用的是毫米方格纸，其规格多为17cm×25cm。

②曲线改直　由于直线最易描绘，且直线方程的两个参数（斜率和截距）也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形，在用图解法时应尽可能通过变量代换将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。

xy=c（c为常数）。令，则y=cz，即y与z为线性关系。2（c为常数）。令z=x，则，即y与z为线性关系。b

y=ax（a和b为常数）。等式两边取对数得，lgy=lga+blgx。于是，lgy与lgx为线性关系，b为斜率，lga为截距。bx

y=ae（a和b为常数）。等式两边取自然对数，得lny=lna+bx。于是，lny与x为线性关系，b为斜率，lna为截距。

③确定坐标比例与标度　合理选择坐标比例是作图法的关键所在。作图时通常以自变量作横坐标（x轴），因变量作纵坐标（y轴）。坐标轴确定后，用粗实线在坐标纸上描出坐标轴，并注明坐标轴所代表物理量的符号和单位。

坐标比例是指坐标轴上单位长度（通常为1cm）所代表的物理量大小。坐标比例的选取应注意以下几点。

a.原则上做到数据中的可靠数字在图上应是可靠的，即坐标轴上的最小分度（1mm）对应于实验数据的最后一位准确数字。坐标比例选得过大会损害数据的准确度。

b.坐标比例的选取应以便于读数为原则，常用的比例为“1∶1”“1∶2”“1∶5”（包括“1∶0.1”“1∶10”…），即每厘米代表“1”“2”“5”倍率单位的物理量。切勿采用复杂的比例关系，如“1∶3”“1∶7”“1∶9”等。这样不但不易绘图，而且读数困难。

c.坐标比例确定后，应对坐标轴进行标度，即在坐标轴上均匀地（一般每隔2cm）标出所代表物理量的整数值，标记所用的有效数字位数应与实验数据的有效数字位数相同。标度不一定从零开始，一般用小于实验数据最小值的某一数作为坐标轴的起始点，用大于实验数据最大值的某一数作为终点，这样图纸可以被充分利用。

④数据点的标出　实验数据点在图纸上用“+”号标出，符号的交叉点正是数据点的位置。若在同一张图上作几条实验曲线，各条曲线的实验数据点应该用不同符号（如×、☉等）标出，以示区别。

⑤曲线的描绘　由实验数据点描绘出平滑的实验曲线，连线要用透明直尺或三角板、曲线板等拟合。根据随机误差理论，实验数据应均匀分布在曲线两侧，与曲线的距离尽可能小。个别偏离曲线较远的点，应检查标点是否错误，若无误表明该点可能是错误数据，在连线时不予考虑。对于仪器仪表的校准曲线和定标曲线，连接时应将相邻的两点连成直线，整个曲线呈折线形状。

⑥注解与说明　在图纸上要写明图线的名称、坐标比例及必要的说明（主要指实验条件），并在恰当地方注明作者姓名、日期等。

⑦直线图解法求待定常数　直线图解法首先是求出斜率和截距，进而得出完整的线性方程。其步骤如下。

a.选点。在直线上紧靠实验数据两个端点内侧取两点A（x，1y）、B（x，y），并用不同于实验数据的符号标明，在符号旁边注122明其坐标值（注意有效数字）。若选取的两点距离较近，计算斜率时会减少有效数字的位数。这两点既不能在实验数据范围以外取点，因为它已无实验根据，也不能直接使用原始测量数据点计算斜率。

b.求斜率。设直线方程为y=a+bx，则斜率为

c.求截距。截距的计算公式为2.7　化学软件Origin的应用

Origin是美国OriginLab公司（其前身为Microcal公司）开发的图形可视化和数据分析软件，是科研人员和工程师常用的高级数据分析和制图工具。Origin既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件。Origin有很多版本，目前最新的版本是8.0。Origin 7.0是一款非常实用的数据处理软件，因此作为一名化学工作者，熟练地掌握Origin 7.0的使用是非常必要的。此处采用Origin7.0的使用方法。（1）打开Origin 7.0　双击桌面上Origin 7.0的图标，或从开始/程序/Origin70/Origin 7.0打开。（2）熟悉Origin 7.0的操作界面　打开Origin 7.0的页面，如图2-1所示。顶部是菜单栏，一般来说可以实现大部分功能；菜单栏下面是工具栏，一般最常用的功能都可以通过此处实现；中部是绘图区，所

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书