物化实验下学习教案

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1、物化物化(whu)实验下实验下第一页，共29页。又：又：D1D2 所以所以(suy)：h1h2 则则有有ghghhPP221213、气压计、气压计气压计是测量大气压力的仪器，一般气压计是测量大气压力的仪器，一般(ybn)实验室最常用的是福廷式气压计。实验室最常用的是福廷式气压计。测量步骤：调节气压计底部的螺旋，测量步骤：调节气压计底部的螺旋，使贮槽的汞面恰与象牙针接触；调节游标使贮槽的汞面恰与象牙针接触；调节游标螺旋，使游标前后边缘与汞凸面最高点处于螺旋，使游标前后边缘与汞凸面最高点处于同一水平面，读数同一水平面，读数(dsh)方法与游标卡尺相方法与游标卡尺相同。记录气压计的温度值和校正值。同

2、。记录气压计的温度值和校正值。第1页/共29页第二页，共29页。校正校正(jiozhng)：温度校正：温度校正(jiozhng)公公式式thht3010163. 01、真空、真空(zhnkng)的产生的产生“真空真空”是指气体分子密度低于一个标准是指气体分子密度低于一个标准大气压的气体状态。由于气体分子密度这大气压的气体状态。由于气体分子密度这个物理量不容易量度，因此一般以气体的个物理量不容易量度，因此一般以气体的压力来描述真空状态。压力高则真空度低，压力来描述真空状态。压力高则真空度低，压力低则真空度高，习惯上用压力低则真空度高，习惯上用“乇乇”作单作单位。位。乇乇 帕帕51033322.

3、1第2页/共29页第三页，共29页。真空大致真空大致(dzh)可分为：粗真空可分为：粗真空76010 乇乇低真空低真空1010-3 乇高真空乇高真空10-310-8 乇乇超高真空超高真空10-810-12 乇乇凡是能使容器凡是能使容器(rngq)中气体分子数减中气体分子数减少，从而使气体压力降低的装置均可称为真少，从而使气体压力降低的装置均可称为真空泵。下面介绍实验中常用的几种泵：空泵。下面介绍实验中常用的几种泵：、水喷射泵、水喷射泵水喷射泵也叫水流泵。可以获得水喷射泵也叫水流泵。可以获得的真空度为的真空度为2510乇，用于抽滤乇，用于抽滤和产生和产生(chnshng)粗真空。粗真空。第3页/

4、共29页第四页，共29页。、旋片式机械、旋片式机械(jxi)真空泵真空泵旋片泵又叫旋转泵，有一个定子和一个旋片泵又叫旋转泵，有一个定子和一个偏心转子构成。转子的径向槽中有两块刮板，偏心转子构成。转子的径向槽中有两块刮板，随转子一起旋转，称为旋片。旋片为矩形钢随转子一起旋转，称为旋片。旋片为矩形钢板，可在槽内滑动，由弹簧顶向定子壁，保板，可在槽内滑动，由弹簧顶向定子壁，保证旋片的整个端面始终和定子壁保持良好接证旋片的整个端面始终和定子壁保持良好接触。定子为钢筒，两端触。定子为钢筒，两端(lin dun)用合适的用合适的平板封闭。定子上钻有进气孔和排气孔，进平板封闭。定子上钻有进气孔和排气孔，进气

5、口通过装有滤尘器的管道与真空系统相连。气口通过装有滤尘器的管道与真空系统相连。排气口装有一个阀门。整个装置浸没在起润排气口装有一个阀门。整个装置浸没在起润滑、冷却、密封作用的油中。滑、冷却、密封作用的油中。第4页/共29页第五页，共29页。泵的抽气原理是基于泵的抽气原理是基于(jy)气体的压缩和膨胀。气体的压缩和膨胀。工作工作(gngzu)原理如图：原理如图：这 种 泵 可 达 到这 种 泵 可 达 到110-3乇的低真乇的低真空度。实验室用空度。实验室用于获得于获得(hud)低真空或作为获低真空或作为获得得(hud)高真高真空的前级泵。空的前级泵。使用旋片泵时应：使用旋片泵时应：注意：注意：

6、第5页/共29页第六页，共29页。不宜直接用来不宜直接用来(yn li)抽出冷凝性气抽出冷凝性气体、腐蚀性气体、挥发性液体。若要应用，体、腐蚀性气体、挥发性液体。若要应用，则应在泵的进气口前端加接干燥瓶、吸收瓶则应在泵的进气口前端加接干燥瓶、吸收瓶或冷阱。或冷阱。用泵之前应核对马达的额定用泵之前应核对马达的额定( dng)电压电压和接线方式，以及运转方向，检查泵油是否适和接线方式，以及运转方向，检查泵油是否适量。运转时电机升温一般应低于量。运转时电机升温一般应低于65 oC，且无异，且无异常声音。开泵前或停泵前，应使泵与大气相通，常声音。开泵前或停泵前，应使泵与大气相通，以避免带负载启动或泵油

7、冲入真空系统。以避免带负载启动或泵油冲入真空系统。第6页/共29页第七页，共29页。四、光学四、光学(gungxu)测量测量、阿贝折光、阿贝折光(zhgung)仪仪用途：测定用途：测定(cdng)液体的折光率液体的折光率特点：用样少；无需特殊光源，普通日光或特点：用样少；无需特殊光源，普通日光或其他白光即可；可通恒温水，恒温下测量；其他白光即可；可通恒温水，恒温下测量；精度高，小数点后四位。精度高，小数点后四位。原理：折射定律原理：折射定律ABnnsinsin即光从光疏介质进入光密介即光从光疏介质进入光密介质时入射角大于折射角，质时入射角大于折射角，第7页/共29页第八页，共29页。当光从光密

8、介质进入光疏介质时，折射角大于当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角大于临界角，光从界面入射角，若入射角大于临界角，光从界面(jimin)反射，称为全反射。反射，称为全反射。阿贝折光仪依据阿贝折光仪依据(yj)光的全反射原理利用光的全反射原理利用临界角的测定方法测定折光率。临界角的测定方法测定折光率。当入射角当入射角=90o 时，时，c称为称为(chn wi)临界折临界折射角。射角。DC面粗糙，面粗糙，AB面光学平面面光学平面两面间有约两面间有约0.10.15mm的空的空隙装待测液。隙装待测液。第8页/共29页第九页，共29页。棱液nnsinsin1sinsin棱nsr 18

9、09090sssnnnsinsinsinsin棱棱液ssnsincoscossinsin棱ssnsincossin1sinsin2棱第9页/共29页第十页，共29页。snsnnsincossinsinsinsin222棱棱棱cossinsinsinsinsin22rrnn棱液 选选90ocossinsinsin22rrnn棱液2、旋光仪、旋光仪用途：定量用途：定量(dngling)测定旋光物质浓测定旋光物质浓度。测定有机物结构。度。测定有机物结构。第10页/共29页第十一页，共29页。旋光度：某一物质在一束平面偏振光通过时能旋光度：某一物质在一束平面偏振光通过时能使其偏振方向转过一定的角度使其

10、偏振方向转过一定的角度(jiod)，这一角，这一角度度(jiod)就叫做该物质的旋光度。就叫做该物质的旋光度。一束一束(y sh)自然光通过一各向异性晶体时，自然光通过一各向异性晶体时，会发生双折射现象。一条折射光线遵守折射会发生双折射现象。一条折射光线遵守折射定律定律寻常光线，另一条不遵守折射定律寻常光线，另一条不遵守折射定律非寻常光线。他们均为偏振光，振动面互非寻常光线。他们均为偏振光，振动面互第11页/共29页第十二页，共29页。相垂直相垂直(chuzh)。若阻断一条，就可得单。若阻断一条，就可得单束偏振光，可用于旋光测量。束偏振光，可用于旋光测量。寻常寻常(xnchng)光线光线o，非

11、寻常，非寻常(xnchng)光线光线e.OA起偏镜主截面起偏镜主截面OB间偏镜主截面间偏镜主截面AO通过通过(tnggu)起偏镜起偏镜偏振光振幅偏振光振幅旋光仪构造图旋光仪构造图第12页/共29页第十三页，共29页。光的强度正比光的强度正比(zhngb)于振福的平方于振福的平方2020AAIIcos0AA 20cosII 透过光最强若 00IIOBOA无光透过若 0 90IOBOA第13页/共29页第十四页，共29页。五、电子仪器五、电子仪器、直流稳压电源、直流稳压电源直流稳压电源的构造直流稳压电源的构造(guzo)：接交流电源接交流电源接负载接负载各部分各部分(b fen)电压随时间变化的情

12、况如下电压随时间变化的情况如下图所示：图所示：第14页/共29页第十五页，共29页。交流电源交流电源变压器变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路第15页/共29页第十六页，共29页。变 压 器 ： 将 交 流 电 源 电 压 变 换 为 整 流变 压 器 ： 将 交 流 电 源 电 压 变 换 为 整 流(zhngli)需要的电压。需要的电压。整流整流(zhngli)电路：将交流电压变换为单向电路：将交流电压变换为单向脉动电压。脉动电压。滤波电路：减小整流电流的脉动程度，以符滤波电路：减小整流电流的脉动程度，以符合合(fh)负载的需要。负载的需要。稳压电路：在交流电源电压波动或

13、负载变动稳压电路：在交流电源电压波动或负载变动时使直流输出电压稳定。时使直流输出电压稳定。下面重点介绍一下整流、滤波、稳压电路下面重点介绍一下整流、滤波、稳压电路的结构作用：的结构作用：第16页/共29页第十七页，共29页。整流整流(zhngli)电路：分为半波、全波、电路：分为半波、全波、桥式等形式。桥式等形式。单向单向(dn xin)半波整流电路半波整流电路tEesin222此电路只能此电路只能利用利用(lyng)次级电压的次级电压的半个波，所半个波，所以叫半波整以叫半波整流电路流电路第17页/共29页第十八页，共29页。经过整流经过整流(zhngli)后的电后的电压平均值叫整流压平均值叫

14、整流(zhngli)电压电压特点：电路简单，整流元件特点：电路简单，整流元件(yunjin)少，但效率低，输少，但效率低，输出直流分量小、纹波大。出直流分量小、纹波大。全波整流全波整流(zhngli)电路电路结构如图：两个回路轮流导结构如图：两个回路轮流导通，但电阻上电流方向不变。通，但电阻上电流方向不变。特点：整流电压比半波多一倍，脉动减小。特点：整流电压比半波多一倍，脉动减小。第18页/共29页第十九页，共29页。但变压器次级绕组砸数增但变压器次级绕组砸数增加了，对次级半个绕组而加了，对次级半个绕组而言 ， 也 只 有 一 半 时 间言 ， 也 只 有 一 半 时 间(shjin)通过电流

15、，所以变通过电流，所以变压器利用率仍不高。压器利用率仍不高。桥式整流桥式整流(zhngli)电路电路四个二极管，两两轮流导四个二极管，两两轮流导铜，负载上的整流电压铜，负载上的整流电压(diny)与全波一样，不与全波一样，不同点是变压器次级绕组利同点是变压器次级绕组利用率提高。用率提高。第19页/共29页第二十页，共29页。滤波滤波(lb)电路电路把具有脉动的直流电变成平滑的直流电的设把具有脉动的直流电变成平滑的直流电的设备称为备称为“滤波器滤波器”。主要由电容和电感。主要由电容和电感(din n)组成。组成。原理：利用电容的充放原理：利用电容的充放电电(fng din)使使Ud脉动脉动减小，

16、平均值提高。电减小，平均值提高。电容器放电容器放电(fng din)快快慢与慢与C和和RL有关，具体有关，具体关系式为关系式为=CRL稳压电路稳压电路第20页/共29页第二十一页，共29页。经过滤波后输出电压仍不稳定，因素主要经过滤波后输出电压仍不稳定，因素主要有两方面：一是交流网电压可能有有两方面：一是交流网电压可能有10左左右的波动；二是整流滤波电路有一定的内右的波动；二是整流滤波电路有一定的内阻，当负载电流变化阻，当负载电流变化(binhu)时，时，Ud随之随之变化变化(binhu)。要是电压稳定，就要加稳。要是电压稳定，就要加稳压电路。压电路。稳压电路稳压电路(dinl)有两种：以硅稳

17、压管作为有两种：以硅稳压管作为调整元件，组成并联型稳压电路调整元件，组成并联型稳压电路(dinl)；以晶体管作为调整元件与负载串联，组成串以晶体管作为调整元件与负载串联，组成串联型稳压电路联型稳压电路(dinl)。主要讲一下主要讲一下(yxi)硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路第21页/共29页第二十二页，共29页。在制作工艺上加在制作工艺上加以保证以保证(bozhng)，在，在使用中限制反向使用中限制反向电流在一定范围电流在一定范围内，可使管子虽内，可使管子虽工作在击穿状态工作在击穿状态但并不损坏。由但并不损坏。由于工作在击穿区，于工作在击穿区，电流变化时，电电流变化时，电压基本不变，从压基本

18、不变，从而可用于稳压而可用于稳压第22页/共29页第二十三页，共29页。R起限流和调压作起限流和调压作用用(zuyng)EIII0IRUUi0稳压稳压(wn y)过程：过程：0)(0 UIRIUUUZZi大小）IIUIRIZ 00第23页/共29页第二十四页，共29页。即即I0的改变由的改变由IZ补尝，保持补尝，保持(boch)U0的的基本不变。基本不变。 2、电位差计、电位差计测定电动势和校正各种仪表电源测定电动势和校正各种仪表电源(dinyun)；作为输出可变的精密稳压电源作为输出可变的精密稳压电源(dinyun)，如，如用在极谱分析和电位滴定等试验中。用在极谱分析和电位滴定等试验中。原理

19、：按补偿法原理设计的一种原理：按补偿法原理设计的一种(y zhn)平衡平衡式电压测量仪器。式电压测量仪器。两电源反接，检流计调至指两电源反接，检流计调至指针不偏转，针不偏转，x=0第24页/共29页第二十五页，共29页。分工作电流分工作电流(dinli)回路和测量回路两回路和测量回路两部分部分EN 标准电标准电池池(dinch) E 供电电源供电电源Ex 待测电待测电池池(dinch)RN 标准电标准电池池(dinch)r 制流电阻制流电阻R 可调电阻可调电阻K量量1档，工作档，工作电流回路电流回路(hul)，调，调r使使G为零，此时为零，此时 EN=IRN ，I：工作电流：工作电流第25页/

20、共29页第二十六页，共29页。I=EN/RN K量量2档，测量回路，移动档，测量回路，移动(ydng)滑动电滑动电阻阻RK ，使，使G为零为零 ，则，则 EX=IRK=EN/RNRK 3、电导率仪、电导率仪电导电导(din do)值的测定是通过测量电阻再值的测定是通过测量电阻再换算而来，溶液电导换算而来，溶液电导(din do)有其特殊性，有其特殊性，由于离子在电极上放电，会产生极化现象，由于离子在电极上放电，会产生极化现象，所以测量信号必须采用交流电，对高电导所以测量信号必须采用交流电，对高电导(din do)率测量，电极要镀铂黑。率测量，电极要镀铂黑。第26页/共29页第二十七页，共29页

21、。E为振荡器产生为振荡器产生(chnshng)的标的标准电压；准电压；RX电电导池等效电阻；导池等效电阻；Rm标准电阻器；标准电阻器；Em为为Rm两端压两端压降降振荡器可产生振荡器可产生(chnshng)低周及高周两个低周及高周两个频率，分别为低电导率及高电导率测量的频率，分别为低电导率及高电导率测量的信号频率信号频率第27页/共29页第二十八页，共29页。通过通过(tnggu)电导电导池的电流池的电流mXXRREiE、Rm不变，设不变，设Rm RXXXRi1ERRRRiEmXmmXmXXmRiE1XmiE 放大放大(fngd)器将器将Em线性放大线性放大(fngd)，通过仪表显示出来。通过仪表显示出来。第28页/共29页第二十九页，共29页。