南京大学物化实验教案

南京大学物化实验教案（共2篇）

南京大学物化实验教案 篇1

物化实验总结

10环科 林泽震 120101202126

大二的生活已经临近尾声了，伴随着我们走完一学期的物化实验也结束了。通过这一学期来的物化实验，让我学到了很多，无论是实验操作上还是合作配合上。回想起一个个实验，总有一些是让我铭记于心的。

实验一：燃烧热的测定

在这个实验中我们第一次使用了氧弹，并且知道了雷诺校正。也学会了通过测量一个已知燃烧热样品燃烧放出的热量来倒推回去测量水当量的方法。这个实验的操作并不复杂，主要是通过仪器测量数据，我们记录数据进行进一步处理，计算的时候要注意单位以及正负号的问题。

实验二：纯液体饱和蒸气压的测量

这个实验中我们使用的是静态法测定饱和液体蒸汽压，直接测量测定各个温度下的饱和蒸汽压，最后以lnp对1/T作图，并求出斜率。然后以斜率求算出该温度范围内的平均摩尔汽化热△vapHm，并且求正常沸点。这次试验是我们第一次用电脑作图，绘制图像并得出直线方程，得到斜率。进而进一步进行数据处理。在实验操作上，要注意放入空气的速度要防止倒灌。

实验三：完全互溶双液系的平衡相图

这次试验我们通过蒸馏混合液，并测定馏出物和蒸馏液的折射率，并与绘出的工作曲线进行比较得出组成，最后绘出乙醇—环己烷的平衡相图。在这个实验中我们第一次使用了阿贝折射仪，掌握了阿贝折射仪的使用方法。这个实验的关键在于对温度的把握，加热速度不能太快，通过回流的速度把握好温度。不然得不到较为准确的馏出物。

实验四：凝固点降低法测定摩尔质量

本次试验中，我们是通过仪器直接测定温差，然后代入公式求算出待测物的摩尔质量。而测定温差也使得我们的数据更加准确，保留到小数点后面四位。并且这次试验中我们第一次了解到了过冷现象，试验中也要求我们时刻进行搅拌，并注意各个时期搅拌速度的差异，这也是这个实验的关键。

实验五：液相反应平衡常数

这次实验算是本学期物化试验中偏麻烦的一次实验。试验中要求我们配着不

同浓度的混合液，并且测定其吸光度。这次实验使我们首次使用分光光度计，测定液体的吸光度，使用时要注意比色皿的擦拭和仪器的校正以及波长的确定，不然会导致测量不准确。并且这次试验也是我们第一次使用pH计，掌握了pH计及分光光度计的使用方法。

实验六：电极的制备的原电池电动势的测定

在这次试验中我们制备了锌电极和铜电极，并且用甘汞电极与制备的铜锌电极进行组合，测定了三个原电池电动势。本次试验中我们使用了电动势测量装置，掌握的测量装置的使用方法，值得注意的是测量装置需要进行温度校正，通过实验时的室温，代入公式计算要校正的数值进行校正。

实验七：黏度法测定高聚物的摩尔质量

这次实验我们学会了用另一种方法测量物质的摩尔质量。了解了高聚物摩尔质量和粘度的关系。本次试验我们使用乌式粘度计，通过直接测量溶液只在重力作用下下落一定距离的时间，进而进行比较，求出相对粘度。然后通过电脑作图，使用外推法求出溶液的特性粘度，最后用Mark-Houwink经验公式求出高聚物的摩尔质量。

实验八：电导的测定及其应用

这次实验主要是为了掌握电导仪的使用方法，并且通过电导仪测定溶液的电离平衡常数。首次使用电导仪，要注意电导仪的电极的洗涤，用电导仪测量时，需要用待测液对电导仪电极进行洗涤，保证实验的准确，并且电导仪在使用时也需要进行校正。在数据处理方面要注意单位的转化。

实验九：溶液表面张力的测定——最大泡压法

这次实验中操作中值得注意的是，在观察气泡冒出的同时需要记录此时的压力，因此这个实验需要同学间的合作，并且要知道气泡必须是一个一个冒。测定压力的同时我们还通过阿贝折射仪测量液体的折射率，然后通过乙醇—水曲线得出液体的质量浓度。在数据处理方面，本次实验同样要注意单位的统一。实验十：蔗糖转化

蔗糖转化实验使我们接触的第一个化学动力学实验。实验中我们首次使用旋光仪，掌握了旋光仪的使用方法。实验通过旋光仪测定各个时期的旋光度，进而以ln（ɑt—ɑ∞）对时间t作图，通过电脑作图得出直线方程，用其斜率求出反应的速率常数k。通过不同温度下的反应速率常数k，以阿累尼乌斯公式求出反应活化能。这首次的化学动力学实验，让我们了解到了影响化学反速率的一些因素，并且学会了通过作图得出斜率来求速率常数的方法。

实验十一：乙酸乙酯皂化反应

这同样是一个化学动力学实验，与蔗糖转化实验不同的是，这次实验我们了解了反应级数的概念。且这次试验我们是测定电导率，而不是旋光度。通过电导率随反应时间的变化来作图，同样是以斜率求算出反应速率常数，以及求算活化能。

实验十二：丙酮碘化

这次实验我们初步认识复杂反应机理，料及复杂反应表观速率常数的求算方法。这个实验是是用分光光度计测定透光率，进而求算反应速率。与之前的化学动力学实验类似，通过求的的速率常数k进一步求反应的活化能。

实验十三：二组分金属相图的绘制

这次实验我们学会了JX-3DA型金属相图测试仪册使用方法，并且通过电脑记录数据，绘制出各组分的步冷曲线。试验中我们也学会了出现过冷现象时步冷曲线的校正方法。最后通过各组分的步冷曲线找出转折点及平台温度，绘制出二组分金属相图。

实验十四：希托夫法测定离子的迁移数

本实验我们掌握了希托夫法测定电解质溶液中离子迁移数的基本原理和操作方法。通过计算出n原、n电、n后计算出离子迁移数。在这次实验中，要时刻注意电流计上显示的数值，太小的话要转动电极，使数值回升。

对于我个人来说，这一学期来的物化实验也让我受益良多。在实验过程中，我遇到了以前从未遇见过的各种实验仪器，比如分光光度计，阿贝折射仪，电导仪等常用的物化实验仪器。并且通过实验课上老师的讲解以及实验过程中亲自的动手操作，掌握的各个一起的使用方法。由于频繁的使用各种测量仪器，安装仪器，还有进行实验物品的配置等方面，这学期的物化实验对我的动手操作能力也是个严峻的考验。让人欣慰的是，通过一次次的实验我的动手能力也在逐步提高。众所周知，在化学实验中，动手操作能力是十分重要的，做化学实验经常需要配置药品，这时对于操作就有很高的要求。通过一学期的学习进一步加强了我的动手能力，也从这一次次的试验中发现了我的不足，进而进行改进加强。

另一方面，这么多次的实验，我掌握许多实验的基本原理和实验方法。比如在“黏度法测定高聚物的摩尔质量”的试验中，我通过这个实验了解到了粘度与高聚物的摩尔质量的关系，通过Mark-Houwink经验公式可以通过特性粘度求算

出高聚物的摩尔质量。并且实验过程中我们不是直接测量待测物的粘度，而是通过求算时间，进而求算出相对黏度和增比粘度。然后通过作图求出特性粘度。这只是这学期物化实验的一个缩影。在物化试验中我深深体会到了发散思维的重要性，我们一般是无法直接测量出我们需要的物理量，实验时我们经常是测定出各个实验物的其他物理量，然后通过公式或者作图进一步进行计算求出我们需要的物理量。

这学期的物化实验，我们也屡次使用电脑作图，这提升了我们实验的准确性以及实验效率，对我们的实验有很大啊的帮助。同样的，由于经常性的作图，是的我们对办公软件的使用能力增强，通过电脑软件对化学数据进行处理加工的能力也得到了锻炼和提升。这对以后我们的学习生活有很大的帮助。

在做物化实验时我们通常是两个人一组，通过一学期的物化实验，我体会到了搭档的重要性，在实验过程中我们时常会遇到要快速操作的时候，这时候一个人进行实验操作是有很大的难度的，同时实验过程中也很容易出现失误，导致试验的不准确及失败。比如在做“丙酮碘化”实验过程中，我们需要每隔一分钟就对反应液体进行透光度的测量，由于间隔时间短，并且测量透光度时需要对比色皿进行擦拭，并且取出液体后，剩余的液体仍需继续进行保温加热。这时我们就需要同学的合作才能完成测量，否则这个实验就无法进行下去。不仅如此，在和同学的合作过程中，我还能通过和同学的交流以及观察，发现自己的不足，学习到别人身上的优点。所以这学期以来的十四个物化实验我从中学会了和同学搭档，团结合作一起实验的能力，发现了团结合作的重要性。这对我以后的成长，学习，甚至是以后的事业方面都有很大的帮助。

这学期的物化实验和以往的无机实验，分析试验和有机实验给我的感觉很不同。物化实验对于测量仪器的使用更加频繁与多样，在实验过程中，更多的是通过操作仪器得出数据；另一方面，在实验数据处理上，更多的用到了作图的方法，我们经常是每个实验都要做两个图以上，这对于电脑作图的能力有一定的要求。在以往的实验中我们经常是将测的的数据用公式进行直接计算，得出实验结果。而物化实验还需要绘图，然后从图中找出所需的数据进行计算处理。

这学期的物化实验结束了，这宝贵的十四次物化实验让我学会了很多，在娄本勇老师和黄雅莉老师耐心细致的讲解指导下，我顺利的完成了这学期的实验。从老师们身上我同样学到了很多，在这里感谢两位老师的指导……

南京大学物化实验教案 篇2

【实验目的】

① 明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。

② 掌握量热技术的基本原理，学会测定奈的燃烧热。

③ 了解氧弹卡计主要部件的作用，掌握氧弹量热计的实验技术。

④ 学会雷诺图解法校正温度改变值。

【实验原理】

燃烧热是指 1 摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（O v）, 恒容燃烧热这个过程的内能变化（△ U）

。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（Q p）,恒压燃烧热 等于这个过程的热焓变化（△ H）。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关 系式：

-c H m = Q p = Q + A n RT（1）

本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹 中完全燃烧，燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质（本实验用水）的温度升高。

氧弹是一个特制的不锈钢容器（如图）为了保证化妆品在若完全燃烧，氧弹中应充以高压氧气（或者 其他氧化剂），还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水，而几乎不与周 围环境发生热交换。

但是，热量的散失仍然无法完全避免，这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高，也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确 测量，而必须经过作图法进行校正。

放出热（样品 + 点火丝）

=吸收热（水、氧弹、量热计、温度计）

量热原理一能量守恒定律 在盛有定水的容器中，样品物质的量为 n 摩尔，放入密闭氧弹充氧，使样品完全燃烧，放出的热量传 给水及仪器各部件，引起温度上升。设系统（包括内水桶，氧弹本身、测温器件、搅拌器和水）的总热容 为 C（通常称为仪器的水当量，即量热计及水每升高 1K 所需吸收的热量），假设系统与环境之间没有热交 换，燃烧前、后的温度分别为 T 1、T 2 ,则此样品的恒容摩尔燃烧热为 ：

（2）

1）

;n 为样品的摩尔数（mol）

;C 为仪器的总热容 J ・ K-1

图 1 氧弹量热计构造示意图图 2 氧弹构造示意图 1、氧弹—厚壁圆筒； 2 —弹盖 2、内水桶（量热容器）—螺帽； 4 —进气孔 3、电极 4、温度计 5 —排气孔； 6 —电极 5、搅拌器 6、恒温外套 8 —电极（也是进气管）

但是，由于（1）:氧弹量热计不可能完全绝热，热漏在所难免。

因此，燃烧前后温度的变化不能直接 用测到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。

（2）多数物质不 能自燃，如本实验所用萘，必须借助电流引燃点火丝，再引起萘的燃烧，因此，等式（2）左边必须把点 火丝燃烧所放热量考虑进去就如等式（3）:-nQ v,m-m 点火丝Q点火丝 HC

（3 3）

式中：

m 点火丝为点火丝的质量，Q 点火丝为点火丝的燃烧热，为-6694.4 J / g，„汀为校正后的温度 升高值。

仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质（如本实验用苯甲酸），放在量热计中燃烧，测其始、末温度，经雷诺校正后，按上式即可求出 Co 雷诺校正：消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。

方法：将燃烧前后历次观察的贝氏温度计读数对时间作图，联成 FHDG 线如图 2-1-2。图中 H 相当于 开始燃烧之点，D 点为观察到最高温度读数点，将 H 所对应的温度 T 1 , D 所对应的温度 T 2 ,计算其平均温 度，过 T 点作横坐标的平行线，交 FHDG 线于一点，过该点作横坐标的垂线 a, 然后将 FH 线和 GD 线外延交 a 线于 A、C 两点 ,A 点与 C 点所表示的温度差即为欲求温度的升高 厶 T o 图中 AA 表示由环境辐射进来的热 量和搅拌引进的能量而造成卡计温度的升高，必须扣除之。

CC 表示卡计向环境辐射出热量和搅拌而造成 卡计温度的降低，因此，需要加上，由此可见，AC 两点的温度差是客观地表示了由于样品燃烧使卡计温度 升高的数值 有时卡计的绝热情况良好，热漏小，而搅拌器功率大，不断稍微引进热量，使得燃烧后的最高点不出 现，如图 2-1-3，这种情况下„汀仍可以按同法校正之。

【实验仪器与药品】

仪器：

外槽恒温式氧弹卡计（一个）

；氧气钢瓶（一瓶）

；压片机（2 台）

;数字式贝克曼温度计（一台）

;0 〜 100 C 温度计（一支）

；万用电表（一个）；扳手（一把）

;药品：

萘（A.R）；苯甲酸（A.R 或燃烧热专用）；铁丝（10cm 长）； 【实验步骤】

一、量热计常数 K 的测定。、苯甲酸约 1.0g，压片，中部系一已知质量棉线，称取洁净坩埚放置样片前后质量 W1 和 W2。、苯甲酸约 1.0g，压片，中部系一已知质量棉线，称取洁净坩埚放置样片前后质量 W1 和 W2。、把盛有苯甲酸片的坩埚放于氧弹内的坩埚架上，连接好点火丝和助燃棉线。、盖好氧弹，与减压阀相连，充气到弹内压力为 1.2MPa 为止。、把氧弹放入量热容器中，加入 3000ml 水。、插入数显贝克曼温度计的温度探头。

&接好电路，计时开关指向 “1 分”，点火开关到向“振动”，开启电源。约 10min 后，若温度变化 均匀，开始读取温度。读数前 5s 振动器自动振动，两次振动间隔 1min ,每次振动结束读数。、在第 10min 读数后按下“点火”开关，同时将计时开关倒向“半分”，点火指示灯亮。加大点火 电流使点火指示灯熄灭，样品燃烧。灯灭时读取温度。、温度变化率降为 0.05 ° C-min-1 后，改为 1min 计时，在记录温度读数至少 10min ,关闭电源。

先取出贝克曼温度计，再取氧弹，旋松放气口排除废气。、称量剩余点火丝质量。清洗氧弹内部及坩埚。

二、萘的恒容燃烧热的测定 1、取萘 0.6g 压片，重复上述步骤进行实验，记录燃烧过程中温度随时间变化的数据。

【注意事项】

① 为避免腐蚀，必须清洗氧弹

② 点火成败是实验关键。应仔细安装点火丝和坩埚。点火丝不应与弹体内壁接触，坩埚支持架不应与 另一电极接触。

③ 每次实验前均应称量坩埚。

【文献值】

恒压燃烧热 kcal/mol kJ/mol J/g 测定条件 苯甲酸-771.24-3226.9-26410 p?,2 5 C 萘-1231.8-5153.8-40205 p?,25 C C p , m(H 2 OI)= 75.291 J/mol?K

C p , m(CO 2 g)= 37.11 J/mol?K C p，m(O 2 g)= 29.36 J/mol?K C p , m(苯甲酸 s)= 146.8 J/mol 水 C p , m

(萘 s)= 165.7 J/mol?K 【实验数据与处理】

［实验原始数据 ］ 第一组测定的数据：苯甲酸① 点火丝：

0.0121g 苯甲酸 + 点火丝（精测）：

1.5072g 点火后剩余：

0.0040g 苯甲酸净含量：

1.4951g 点火丝消耗质量：

8.1 X 10-3

g

时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C)时间 /t（15s 每次）

温度 /T(C)时间 /t（15s 每次）

温度 /T(C)1 7.871 8 10.092 26 10.550 2 7.874 9 10.161 27 10.557 3 7.875 10 10.220 28 10.564 4 7.877 11 10.268 29 10.570 5 7.880 12 10.306 30 10.574 6 7.882 13 10.340 31 10.579 7 7.885 14 10.368 时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C)8 7.886 15 10.394 1 10.583 9 7.890 16 10.418 2 10.600 10 7.891 17 10.439 3 10.608 时间 /t（15s 每次）

温度 /T(C)18 10.456 4 10.611 1 8.364 19 10.472 5 10.614 2 8.672 20 10.486 6 10.613 3 9.074 21 10.501 7 10.612 4 9.377 22 10.513 8 10.610 5 9.638 23 10.523 9 10.608 6 9.834 24 10.532 10 10.606 7 9.983 25 10.542

第二组测定的数据：苯甲酸② 点火丝：

0.0120g 苯甲酸 + 点火丝（精测）：

1.2750g 点火后剩余：

0.0088g 苯甲酸净含量：/ 点火丝消耗质量：

.2630g 3.2 X 10-3 g

时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C)时间 /t（30s 每次 温度 /T(C)时间 /t（30s 每次）

温度 /T(C)1 8.128 8 10.071 26 10.421 2 8.136 9 10.115 27 10.428 3 8.143 10 10.154 28 10.433 4 8.149 11 10.191 29 10.437 5 8.154 12 10.214 30 10.450 6 8.156 13 10.248 时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C 7 8.169 14 10.274 1 10.461 8 8.164 15 10.292 2 10.467 9 8.167 16 10.311 3 10.472 10 8.170 17 10.328 4 10.474 时间 /t（15s 每次）

温度 /T(C)18 10.341 5 10.474 1 8.540 19 10.357 6 10.475 2 8.925 20 10.368 7 10.474 3 9.327 21 10.379 8 10.472 4 9.577 22 10.390 9 10.471 5 9.789 23 10.398 10 10.470 6 9.915 24 10.406

10.007 25 10.415

第三组测定的数据：萘① 点火丝：

0.0140g 萘 + 点火丝（精测）：

1.0051g 点火后剩余：

0.0061g 萘净含量：

0.9911g 点火丝消耗质量：

7.9 X 10-3

g

时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C)时间 /t（30s 每次 温度 /T(C)时间 /t（30s 每次）

温度 /T(C)1 8.100 8 10.358 26 10.840 2 8.105 9 10.435 27 10.846 3 8.109 10 10.494 28 10.850 4 8.113 11 10.541 29 10.854 5 8.115 12 10.580 时间 /t（60s 每次）

温度 /T(C 6 8.119 13 10.615 1 10.865 7 8.121 14 10.643 2 10.872 8 8.124 15 10.669 3 10.877 9 8.127 16 10.691 4 10.878

8.130 17 10.713 5 10.878 时间 /t(15s 每次)温度 /T(C)18 10.747 6 10.879 1 8.435 19 10.762 7 10.877 2 8.845 20 10.774 8 10.875 3 9.236 21 10.787

9.571 22 10.790

9.968 23 10.807

10.119 24 10.823

10.259 25 10.829

［ 实验数据的处理 ］ ① 雷诺校正作图 ② 计算卡计的热容 C,并求出两次实验所得水当量的平均值。

苯甲酸的燃烧反应方程式为：

C 7 H 6 O 2(s)+^O 2(g 戸 7CO 2(g)+3H 2 O(l), A c H^-3226.0kJ moL 根据基尔霍夫定律: 15--△ C p, m = 7 X C p, m(CO,g)+ 3 X C p, m(H 2 O,l)— G, m(苯甲酸 ,s)—

---

C p, m(Q,g)2 = 154.6805 J/mol ?K „„„当室温为 26.0 C 时苯甲酸的燃烧焓为：

△ cHn(26.0 《)=△ c H.(25.0 C)+ △ C p X^ T =-3226.9 + 154.6805 X(26.0-25.0)X 10-3

=-3225.84 kJ/mol 则：苯甲酸的恒容摩尔燃烧热为：

Q V

= △ c U m =A c Hi — RT 刀 B V B ©)=-3225.84 — 8.314 X 299.15 X(7 — 7.5)X 10-3

=-3224.6 kJ/mol 又: nQ =-C △ T-Q V 点火线 „ m 点火线 „(I)苯甲酸①燃烧的数据处理：

Q 点火丝 • m 点火丝 =-6694.4 X 10-3

X 3.7 X 10-3

=-0.02477 kJ

C =(15.517 + 15.866)+ 2 = 15.692 kJ/ C ③ 计算萘的恒容摩尔燃烧热 Q V，m C=-nQv，m-Q 丝 5 丝 = AT

0 4354(-3224.6)-(-0.006025)122.12

= 15.866 kJ/ C 31.373-30.648(n)苯甲酸②燃烧的数据处理: Q 点火丝 „ m 点火丝 =-6694.4 X 10-3

X 9 X 10-4

=-6.025 X 10-3

kJ(川)两次实验所得水当量的平均值为:

根据公式：

nQ =-C

△ T-Q V 点火线 „ m 点火线 则：(I)萘①燃烧的数据处理：

_3 _3 Q 点火丝 • m 点火丝 =-6694.4 X 10 _ 3

X 5.4 X 10 _ 3

=-0.03615 kJ Q V , m =(-C △ T-Q V 点火线 „ m 点火线)/n-15.692 29.695-28.47-0.03615 一 c … _ = =— 5217.9 kJ/mol 0.4731 128.18(n)萘②燃烧的数据处理：

Q 点火丝 • m 点火丝 =-6694.4 X 10-3

X 1.7 X 10-3

=-0.01138 kJ Q V , m =(-C △ T-Q

V 点火线 „ m点火线)/n-15.692 28.867-27.627-0.01138 = =— 5178 kJ/mol 0.4819 128.18(川)萘的恒容摩尔燃烧热平均值为 Q v , m

=(— 5217.9 — 5178)+ 2 = — 5197.5 kJ/mol ④ 求萘的恒压摩尔燃烧热 Q , m(即△ c Hn)萘燃烧的化学方程式为：

C 10 H 8 s 12O 2 g > 10CO 2 g 4H 2 O l "、B(g)=— 2，B 根据基尔霍夫定律：

• C p , m = 10 X C p，m(CO 2 ,g)+ 4 X C p，m(H 2 O,l)— C p，m(奈 ,s)— 12C p > m(O 2 ,g)= 154.304 J/mol?K „ 26.0 C 时奈的燃烧焓为：

△ c H m(26.0 《)=△ c U k + RT 刀 BW(g)=— 5206.63 + 8.314 X 299.15 X(— 2)X 10-3

=— 5211.604 kJ/mol ⑤ 由基尔霍夫定律将△ cHn(T)换成△ cf(298.15K)，并与文献比较 △ c H m(25.0 《)=△ c Hn(26.0 《)+△ GXA T =— 5211.604 + 154.304 X(25.0 — 26.0)X 10-3

=— 5211.758 kJ/mol 相对误差：二 十 5 211.75 8

-(®53 8)|

go%” ％ 5153.8 【实验结果与讨论】

实验求得萘的燃烧热 Q, 实 与文献值 Q, 标二』 153.85 kJ mol 」的误差为 1.12%（小于 3%。可见本实验温 度对萘的燃烧焓值

影响很小，实验结果较为准确。产生误差的原因除了仪器误差之外，主要还有以下几个 方面：

① 使用雷诺图解法时，要做切线，切线分别表示正常温度上升和量热系统温度降低，切线拟合的结果 对△ T 的影响很大，此次实验结果很大程度上取决于这一步数据处理。

② 在实验进行过程中，夹套水温也不可能恒定，这会对 △ T 的求算造成影响。但是夹套中水很多，且 为了调零水温只比夹套水温 1K 左右，所以此误差可以忽略，这也是步骤中调整水温的原因。

③ 萘为易挥发性物质，压片称量后应该迅速放入氧弹中，以免因挥发而损失过多的质量，给实验带来 误差，使实验结果偏大。

④ 氧弹内可能存在少量空气，空气中 N 2 的氧化会产生热效应。

⑤ 若试样未完全燃烧，造成的影响很大，若有明显的黑色残渣，实验应重做。

⑥ 量取 3000mL 水使用的 2000mL 量筒的称量误差很大。

⑦ 水温改变带来的误差：由于此次实验是测量的内桶的水温，且总的波动不超过 3 C, 所以水温的改 变会对实验结果造成较大影响。

热量交换很难测量，温度或温度变化却很容易测量。本实验中采用标准物质标定法，根据能量守恒原 理，标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收，使得测量体系的温度变化，标定出 氧弹卡计的热容。再进行奈的燃烧热测量和计算。

测量体系与环境之间有热量的交换，因为理想的绝热条件是不可能达到的。同时影响热量的交换量大小的 因素也比较多，①与体系、环境的材质有关；②与体系、环境的接触界面积大小有关；③与体系、环境的 温差有关，所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。如果有净的热量交换的话，将 会增大实验的测量误差。

在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热，然后再换算得到恒压燃烧热。原因为：①如果是使 用恒压燃烧方法，就需要有一个无摩擦的活塞，这是机械摩擦的理想境界，是做不到的；②做燃烧热实验 需要尽可能达到完全燃烧，恒压燃烧方法难于使另一反应物 一一“氧气”的压力（或浓度）达到高压，会造 成燃烧不完全，带来实验测定的实验误差。

【实验评注与拓展】

（1）实验关键：点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键，可以考虑以下几项技术措施：

① 试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理，潮湿样品不易燃烧且有误差。

压片紧实度：一般硬到表面有较细密的光洁度，棱角无粗粒，使能燃烧又不至于引起爆炸性燃烧残剩黑糊 等状。

② 点火丝与电极接触电阻要尽可能小，注意电极松动和铁丝碰杯短路问题。

③ 充足氧（2MPa）

并保证氧弹不漏氧，保证充分燃烧。燃烧不完全，还时常形 成灰白相间如散棉絮状。

④ 注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮，否则因仪器未设互锁功能，极易发生（按搅拌钮或 置 0 时）误点火，样品先已燃烧的事故。

（2）

氧弹内预滴几滴水，使氧弹为水汽饱和，燃烧后气态水易凝结为液态水。

试样在氧弹中燃烧产生的压力可达 14MPa，长期使用，可能引起弹壁的腐蚀，减少其强度。故氧弹应 定期进行 20MPa 水压检查，每年一次。

氧弹、量热容器、搅拌器等，在使用完毕后，应用干布擦去水迹，保持表面清洁干燥。恒温外套（即 外筒）内的水，应采用软水。长期不使用时应将水倒掉。

氧弹以及氧气通过的各个部件，各联接部分不允许有油污，更不允许使用润滑油，在必须润滑时，可 用少量的甘油。

（3）

仪器应置放在不受阳光直射的单独一间试验室内进行工作。

室内温度和湿度应尽可能变化小。

最适 宜的温度是 20 _5 C。每次测定时室温变化不得大于 1 C。因此。室内禁止使用各种热源，如电炉、火炉、暖气等。

(4)如用贝克曼温度计，其调节可以归纳为倒立连接、设定温度、正立震断和校验四步，注意别让水 银过多地流向弯曲贮管，导致因水银重而在正立时，玻管扩张处挂不住。也绝不允许放在电炉上烤等骤冷 骤热情况出现。在精密的测量中，应进行贝克曼温度计的校正。

改进后的本实验普遍采用热敏电阻温度计、铂电阻温度计或者

热电堆等，相应配以电桥、指示 mV 值，实际已转换为温度(数显温度计)的仪器，能 自动记录温度，精密度可达 10，~10^K。国产型号为半自动 HR — 15A(B)数显微机型或 WHR — 15 全自动 微机型氧弹式热量计。进入了全面启用电脑处理数据的新时代。

(5)苯甲酸和萘燃烧产物的热容差别因为产物量小而仪器热容的基数相对较大而可以忽略。

(6)量热方法和仪器多种多样，可参阅复旦大学物理化学实验教材。

量热法广泛用来测量各种反应热如 相变热等。本实验装置除可用作测定各种有机物质、燃料、谷物等固体、液体物质的燃烧热外，还可以研 究物质在充入其它气体时反应热效应的变化情况。

【提问与思考】

(1)什么是燃烧热？它在化学计算中有何应用？ 答：在 101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热.单 位为 kJ/mol。反应热中 AH 为负，则为放热反应；为正，则为吸热反应，燃烧热为反应热的一种，其 AH 为负值含相同碳原子数的烷烃异构体中，直链烷烃的燃烧热最大，支链越多燃烧热越小。

⑵什么是卡计和水的热当量？如何测得？ 答：卡计和水当量就是量热仪内筒水温每升高一度所吸收的热量(即量热计的热容量)。单位是：焦 耳 / 度 测法：用已知燃烧焓的物质(如本实验用的苯甲酸)，放在量热计中燃烧，测量其始、末温度，经雷 诺校正后，按下式：

—n Q v,m — m 点火丝 Q 点火丝 =C AT 即可求出。

(3)测量燃烧热两个关键要求是什么？如何保证达到这两个要求？答：

实验关键：点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键，可以考虑以下几项技术措施：

① 试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理，潮湿样品不易燃烧且有误差。

压片紧实度：一般硬到表面有较细密的光洁度，棱角无粗粒，使能燃烧又不至于引起爆炸性燃烧残剩黑糊 等状。

② 点火丝与电极接触电阻要尽可能小，注意电极松动和铁丝碰杯短路问题。

③ 充足氧(2MPa)并保证氧弹不漏氧，保证充分燃烧。燃烧不完全，还时常形 成灰白相间如散棉絮状。

④ 注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮，否则因仪器未设互锁功能，极易发生(按搅拌钮或置 0 时)误点火，样品先已燃烧的事故。