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材料化学设计性实验报告—

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南昌航空大学实验报告

2014年12月10日

课程名称:材料化学综合实验实验性质: 设计性实验

实验名称:草酸盐重量法测定稀土总量及草酸加入量对沉淀的影响

班级学号:11级姓名:材料化学同组人:

指导老师评定(总评):签名:

一、实验预习

1、前言

随着稀土应用的不断发展, 稀土铁合金材料品种日益增多, 其用量也越来越大。然而, 产品中的稀土总量及铁的含量都有赖于检测部门的分析结果。分析结果的准确与否、分析速度的快与慢都直接影响着稀土产品生产部门及销售部门的工作效率和经济效益,因此,测定稀土总量是非常重要的[1]。

稀土元素由于具有独特的核外电子排布,在冶金、材料领域有着独特的作用[2],且稀土元素对于冶金和一些特殊工艺生产来说,是一种很重要的物质,怎样测定地质样品、各种工艺物料中的稀土总量是很重要的[3]。

稀土元素总量的测定,常采用重量法、滴定法和吸光光度法。其中,滴定法测定稀土元素时干扰较多,需多次分离,而光度法适合低含量的稀土测定[4]。重量法测定稀土总量是使稀土形成难溶化合物从共存元素中分离出来,灼烧成氧化物后称重:已知稀土可呈氢氧化物、氟化物、草酸盐等多种形成沉淀,目前测定稀土精矿等稀土矿样中的稀土总量,主要采用国家标准碱熔法—草酸盐重量法, 其操作复杂、繁琐费时, 但此方法准确度高、稳定性好[5],已被列为矿石及稀土产品中稀土总量测定的行业标准方法,在许多仲裁分析中广泛采用。

本实验主要研究稀土总量的测定,实验采用草酸作为沉淀剂,用草酸盐重量法测定稀土的总量,并研究草酸的加入量对沉淀的影响。

2、实验方案设计

(1)实验目的

①了解稀土总量的测定方法,并学会使用草酸盐重量法测定稀土的总量;

②掌握草酸盐重量法测定稀土总量的原理;

③研究草酸加入量对稀土总量测定的影响;

④初步学会科学研究的一般方法和撰写简单科研论文。

(2)实验原理

实验前,对稀土进行预处理。预处理时,用硫酸铵浸取稀土,再用草酸沉淀,经灼烧制得氧化稀土。实验选择草酸作为沉淀剂,采用草酸盐重量法测定稀土的总量,以盐酸溶解,用过氧化氢氧化二价铁,在pH1.5~2.0条件下用草酸沉淀稀土除去二价铁,沉淀经高温灼烧后生成稀土氧化物,称量测定稀土总量[5]。并通过改变草酸的加入量,研究草酸加入量对稀土总量测定的影响。

计算公式为:

∑ω(RE)= m′*0.8587/m *100%

式中:m′—稀土氧化物的质量;

m—取样量;

0.8587—稀土氧化物换算为稀土金属的系数[4]。

(3)实验仪器与药品

仪器:加热器,真空抽滤装置,烘箱,马弗炉,精密pH 试纸(0.5 一5.0 ),烧杯,容量瓶,坩埚,分析天平,抽滤瓶,移液管,玻璃棒,不锈钢盆试剂:硫酸铵(2%),盐酸(1+1),氨水(1+1),饱和草酸溶液,草酸溶液(50g/L),草酸洗液(2 g/L )。

稀土标准溶液:称取0.3g氧化稀土于250ml烧杯中,加人5ml盐酸(1 + 1)和少量双氧水,加热溶解后,移人250ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液含稀土约1mg/ml。

(4)实验方法步骤

①稀土预处理制备氧化稀土

称取4kg稀土矿样于盆中,按1:1加入2%硫酸铵浸取矿土中的稀土。不断搅拌,浸泡约1h后,抽滤,收集滤液。

在滤液中加入饱和的草酸溶液,可微热加速沉淀的生成。待无沉淀生成后,静置一段时间,抽滤,收集沉淀。

将沉淀及滤纸放入烘箱内烘干,之后将沉淀连同滤纸放人坩埚中,将坩埚及沉淀放入马弗炉中,于850℃灼烧40min,取出灼后物,即为氧化稀土。

②草酸盐重量法测定稀土的总量

移取稀土标准溶液40ml,加32 ml水,煮沸。加近沸的草酸溶液4ml,用氨水、

盐酸和精密pH试纸调节pH值为2.0。煮沸,冷却至室温。

用慢速定量滤纸过滤,用草酸洗液洗涤烧杯和沉淀4—5次。将沉淀连同滤纸放人坩埚中,将坩埚及沉淀放入马弗炉中,于850℃灼烧40min,再把坩埚及烧成的氧化稀土冷却至室温,称其质量。

③研究草酸加入量对沉淀的影响

将步骤②中草酸溶液加入量,改为分别加入草酸溶液8ml、12ml、16ml、20ml,然后测量所得稀土的量。分析草酸加入量对稀土总量测定的影响

(5)注意事项

①控制好温度及pH值,以防为后续研究温度及冷却时间和pH带来影响;

②有些药品具有毒性和很强的挥发性,使用时要注意,且操作速度要快。(6)实验数据处理方法

记录药品用量及产品质量;算出所含稀土的总量,及其百分含量;并计算沉淀剂草酸加入量不同时,产品的回收率。

(7)参考文献

[1]王仁芳.稀土铁合金及其化合物中稀土总量与铁量的联合测定方法研究.江西有色金属,1998,12(3);44-48

[2]王素梅,张慧珍,郝茜.钆镁合金中稀土总量的测定——草酸盐重量法.稀土,2013,(2);65-67

[3]陆道明.稀土总量测定方法(偶氮胂Ⅲ)的研究.镇江市高等专科学校学报,1995,01

[4]孙宇红,李建华,贾建平.稀土镁合金中稀土总量的测定——草酸盐重量法测定稀土总量.云南大学学报:自然科学版,2005,27(3A):400一402

[5]刘丽静,刘晓杰,高励珍.焙烧矿中稀土总量的测定——草酸盐重量法.稀土,2009,30(2)

[6]高励珍,张立峰,崔爱端.草酸盐重量法测定镝铁合金中稀土总量.稀土,2010,31(6);61-66 (8)指导老师对实验设计方案的意见

指导老师评分:指导老师签名:年月日

二、实验报告

1、实验目的、实验仪器及药品、实验方法步骤见“一、实验预习”。其中实验方法步骤②中,并未对坩埚及沉淀灼烧20min,而是将马弗炉升温至850℃后,关掉电源直接让其自动降温。

2、实验现象、数据及结果

实验现象:①在硫酸铵的浸取液中加入草酸后,有白色沉淀物产生;②稀土预处理沉淀经灼烧后,所得产物氧化稀土为咖啡土色粉末状物质;③在标准溶液中加入草酸后,有白色沉淀生成;④最终所得灼烧产物为咖啡土色片状物质。

实验数据及结果:

从矿土中浸取稀土所得氧化稀土质量为0.76g,算的矿土中稀土的含量为:

0.76*0.8587/4000 *100%=0.016%

制取稀土标准溶液时称取氧化稀土质量为0.31g,则可以算出实验理论所用稀土氧化物质量为:0.31/250*40=0.0496g(稀土质量为0.043g)

改变草酸的加入量,所测结果如下表

表1 草酸加入量对稀土总量测定的影响

草酸加入量/ml 稀土氧化物质量/g 稀土质量/g 回收率/%

4 0.0

5 0.043 100

8 0.06 0.051 118.6

12 0.05 0.043 100

16 0.05 0.043 100

20 0.06 0.051 118.6

3、对实验现象、数据及结果的分析与讨论

①加入草酸后有白色沉淀产生,说明有稀土草酸盐沉淀生成;

②用硫酸铵浸取并用草酸沉淀,所得矿土中稀土含量为0.016%,可以看出所用矿土中稀土含量较少。此外,也可从侧面看出,用此种方法浸取的稀土含量较少,但有待考证。

③从表1中所得数据可以看出,草酸溶液的加入量为4ml时,就可使0.043g稀土完全沉淀。若考虑到样品中稀土含量有时偏高,可选择加入草酸溶液8ml。

4、结论

从矿土中成功制取了氧化稀土,并研究了草酸加入量对沉淀的影响,得出了想要的结果。

5、实验总结

(1)实验整体来说是成功的,达到了实验目的,从矿土中成功制取了氧化稀土,并研究了草酸加入量对沉淀的影响。但有几点失败之处:

①因实验条件有限,药品有限,未对稀土中的其他元素进行分离,对实验结果有一定的影响;

②实验所用量较少,应尽量精确。称量时,稀土有黏在坩埚上等,且实验室分析天平坏了,称量所用天平精确度只有0.01g,称量带来的细微误差对实验结果有很大的影响;

③实验中稀土直接在开放空间冷却;

④调节溶液pH值室,未用精确的pH试纸,调节pH值不太精准,可能带来一点误差。

(2)本实验的关键环节及改进措施

①做好本实验需要把握的关键环节:药品用量准确,溶液配置准确,温度、pH 值控制好等。

②改进措施:浸取矿土中的稀土时,草酸盐沉淀的静置时间尽量长一些;尽量用精确的仪器进行实验;改变浸取矿土中稀土的方法,对比得出哪种方法更合适;多做几组影响因素进行对比等。

(3)对实验的自我评价

实验进行前,查阅的文献资料较丰富,进行了充分的准备,得到了想要的结果,基本达到了实验目的。但也有许多需要改进的地方,且有些失败之处。但总体来说,是成功的。

指导老师评分:指导老师签名:年月日

建筑材料实验报告

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环己烯的制备__实验报告

主反应式: 可能的副反应:(难) 0H H + A 共沸点 64.9o C 、J 30.5% 69.5% 实验八 环己烯的制备 、实验目的: 1、 学习以浓磷酸催化环己醇脱水制备环己烯的原理和方法; 2、 初步掌握分馏、水浴蒸馏和液体干燥的基本操作技能 、实验原理:书 P158 烯烃是重要的有机化工原料。工业上主要通过石油裂解的方法制备烯烃,有时也利用醇在氧化铝等催 化剂存在下,进行高温催化脱水来制取,实验室里则主要用浓硫酸,浓磷酸做催化剂使醇脱水或卤代烃在 醇钠作用下脱卤化氢来制备烯烃。 本实验采用浓磷酸做催化剂使环已醇脱水制备环已烯。 三、主要试剂、产物的物理和化学性质 化学物质 相对分子质里 相对密度/d 420 沸点/ c 溶解度/g (100g 水)-1 环己醇 100 0.96 161.1 3.6 20c 磷酸 98 1.83 -1/2出0(213 C ) 2340 环己烯 82.14 0.89 83.3 微溶于水 环己醚 182.3 0.92 243 微溶于水 四、实 验装置 一般认为,该反应历程为 E i 历程,整个反应是可逆的:酸使醇羟基质子化,使其易于离去而生成正碳 离子,后者失去一个质子,就生成烯烃。 共沸点97施; 共彿点.西.纨“

仪器:50mL圆底烧瓶、分馏柱、直型冷凝管,100mL 分液漏斗、100mL锥形瓶、蒸馏头,接液管。 试剂:10.0g (10.4mL, O.lmol )环已醇,4mL浓磷酸, 氯化钠、 无水氯化钙、5%碳酸钠水溶液。 其它:沸石 1、投料 六、预习实验步骤、现场记录及实验现象解释 在50ml干燥的圆底烧瓶中加入10g环己醇、4ml浓磷酸和几粒沸石,充分摇振使之混合均匀,安装反应装置。 2、加热回流、蒸出粗产物产物 将烧瓶在石棉网上小火空气浴缓缓加热至沸,控制分馏柱顶部的溜出温度不超过90C,馏出液为带 水的混浊液。至无液体蒸出时,可升高加热温度(缩小石棉网与烧瓶底间距离),当烧瓶中只剩下很少残 液并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。 3、分离并干燥粗产物 将馏出液用氯化钠饱和,然后加入3—4ml 5%的碳酸钠溶液中和微量的酸。将液体转入分液漏斗中, 振摇(注意放气操作)后静置分层,打开上口玻塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体从分液漏斗的活塞放出,产物从分液漏斗上口倒入一干燥的小锥形瓶中,用 1 —2g无水氯化钙干燥。 4、蒸出产品 待溶液清亮透明后,小心滤入干燥的小烧瓶中,投入几粒沸石后用水浴蒸馏,收集80—85 C的馏分于 一已称量的小锥形瓶中。 六、产品产率的计算注意事项: 1、投料时应先投环己醇,再投浓磷酸;投料后,一定要混合均匀。 2、反应时,控制温度不要超过90Co 3、干燥剂用量合理。 4、反应、干燥、蒸馏所涉及器皿都应干燥。 5、磷酸有一定的氧化性,加完磷酸要摇匀后再加热,否则反应物会 被氧化。 6、环己醇的粘度较大,尤其室温低时,量筒内的环己醇若倒不干净,会影响 产率。 7、用无水氯化钙干燥时氯化钙用量不能太多,必须使用粒状无水氯化钙。粗产物干燥好后再蒸馏,蒸馏装置要预先干燥,否则前馏分多(环己 供参考

信息科学与工程学院综合性设计性实验报告

重庆交通大学信息科学与工程学院 综合性设计性实验报告 专业:通信工程专业11级 学号:0204 姓名:何国焕 实验所属课程:宽带无线接入技术 实验室(中心):软件与通信实验中心 指导教师:吴仕勋 一、题目 OFDM系统的CFO估计技术 二、仿真要求 要求一:OFDM系统的数据传输 ①传输的数据随机产生; ②调制方式采用16QAM; 要求二:要求对BER的性能仿真 设计仿真方案,比较两个CFO的性能(基于CP与基于训练符号Moose),并画出不同SNR下的两种估计技术的均方差(MSE)性能。

三、仿真方案详细设计 1、首先OFDM技术的基本思想和现状了解。认真学习OFDM技术的基本原理,包括OFDM系统的FFT实现、OFDM系统模型、OFDM信号的调制与解调、OFDM信号的正交性原理,根据PPT及网上查阅资料加以学习。其次,了 解OFDM的系统性能,包括OFDM系统的同步技术及训练序列等。 2、同步技术:接收机正常工作以前,OFDM系统至少要完成两类同步任务: ①时域同步,要求OFDM系统确定符号边界,并且提取出最佳的采样时钟,从而减小载波干扰(ICI)和码间干扰(ISI)造成的影响。 ②频域同步,要求系统估计和校正接收信号的载波偏移。在OFDM系统中,N个符号的并行传输会使符号的延续时间更长,因此它对时间的偏差不敏感。对于无线通信来说,无线信道存在时变性,在传输中存在的频率偏移会使OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏。 3、载波频率的偏移会使子信道之间产生干扰。OFDM系统的输出信号是多个相互覆盖的子信道的叠加,它们之间的正交性有严格的要求。无线信道时变性的一种具体体现就是多普勒频移引起的CFO,从频域上看,信号失真会随发送信道的多普勒扩展的增加而加剧。因此对于要求子载波严格同步的OFDM 系统来说,载波的频率偏移所带来的影响会更加严重,如果不采取措施对这种信道间干扰(ICI)加以克服,系统的性能很难得到改善。 OFDM系统发射端的基本原理图OFDM信号频谱 4、训练序列和导频及信道估计技术 接收端使用差分检测时不需要信道估计,但仍需要一些导频信号提供初始的相位参考,差分检测可以降低系统的复杂度和导频的数量,但却损失了信噪

环己烯的制备实验报告

环己烯的制备实验报告 一、实验目的:利用环己醇以及其他相关的化学试剂来进行化学反应制备环己烯。 二、实验原理:化学反应式: 反应历程: 可能的副反应: 主要反应物,以及产物:环己醇(15g,也即是15.6ml)、1ml浓硫酸试剂、产物为、副产物为水,环己醚,以及环己醇、食盐Nacl、无水氯化钙、5%的碳酸钠水溶液。 其中环己醇的沸点为:163℃,纯粹环己烯的沸点为82.9℃。 三、实验仪器以及操作图: 实验仪器有:圆底烧瓶、铁架台,直型冷凝管、接受瓶、分液漏斗、温度计、橡胶塞、电炉、导管、接液管、水浴锅、锥形瓶、漏斗、烧杯、短的分馏柱、蒸馏头,电子天平。 四、实验步骤: 1、按照实验装置示意图从上到下、从左到右的顺序安装蒸馏装置,检查装置的气密性。 2、在50ml的圆底烧瓶里面加入15.6ml的环己醇,并加入1ml的浓硫酸,滴加时注意,防止浓硫酸烧伤手臂。并加入几粒沸石,充分摇匀后使之均匀混合。在烧瓶上装一短的分馏柱,接上冷凝管,把接受瓶浸在冷水中冷却。 3、将烧瓶在电炉上面用空气浴的方法加热,控制温度不超过90℃,分馏出的液体为带水的混浊液,到无液体蒸出而且在圆底烧瓶内有白雾出现的时候,停止蒸馏,此时记下蒸馏出产物的那段温度为85℃至90℃。 4、将蒸出的液体先加入食盐饱和,然后加入3——4ml5%的碳酸钠溶液进行中和微量的酸。将液体转入分液漏斗中,摇振后静置,直至有机相分离出来,然后用分液漏斗分理处需要的上层有机相,即为环己烯的粗产物。此时用1——2g无水氯化钙进行干燥,待溶液清亮透明后滤入重新洗净干燥后的烧瓶中,此时把锥形瓶洗干净并烘干称量干重。

5、将分离干燥后的滤液重新加入圆底烧瓶后,加入几粒沸石进行水浴加热,收集温度在80——85℃之间的馏分于已经称量干重的锥形瓶内,此时锥形瓶干重为51.6g。待蒸馏出只剩下很少部分液体时,且温度变化范围突然下降时,停止蒸馏,此时称量锥形瓶连同液体的质量,的数据为55.8g。 五、实验数据计算: 产物环己烯的质量=55.8g—51.6g=4.2g 生产出的环己烯的质量为4.2g。产率为4.2g/15g=28% 六、误差分析:产物过低的原因主要有: a.气密性不够,导致生成的环己烯有泄漏。 b.在转移液体以及过滤的时候液体有沾到器壁上,导致有损失。C.火力的大小有问题,导致加热不够稳定,火力过大时,导致生成环己烯的速率过快,从而来不及液化就散到容器外部。 七、思考题: 1、答案:加入食盐的目的就是为了降低环己烯的溶解度。 2、答案:由于反应进入末期时,绝大部分的环己醇已被反应生成环己烯,此时容器内生成剩余的环己烯很少,造成容器内蒸汽含量降低,蒸汽压不稳定,从而生成阵阵白雾。 3、答案:Cacl2+5H2O==Cacl2`5H2O 过滤的原因是因为五水氯化钙里面含有水,若不过滤则在第二次蒸馏时有水,是环己烯和水生成共沸物,从而影响环己烯的产量和纯度。 4、脱水产物: ①(CH3)2CHCH=CH2 ②(CH3)2C=CHCH3或者(CH3)2CHCH=CH2 ③(CH3)3CH=CH2 八、讨论: 1、本实验具有一定的危险性,在取浓硫酸时一定注意按照实验正规操作取浓硫酸。 2、要保证装置的气密性,防止出现严重的泄露。 3、第一次加热时可以是空气浴或者水浴加热,但是第二次的时候一定要水浴加热,防止温度变化范围太大。 4、各实验药品的添加顺序一定要正确,否则会影响实验的整个进程。 5、第一次蒸馏和第二次蒸馏的仪器有细微的差别,主要是短的分馏柱和分馏头的区别。

设计性实验报告格式

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一、实验设计方案 实验名称:万能表的设计与组装试验仪 实验时间:2010年12月6日 小组合作: 是 小组成员:孙超群 1. 实验目的:掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。 2. 掌握数字万用表的校准和使用。 3. 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接;学会设计制作、使用多量程数字万用表 2、实验地点及仪器、设备和材料: 万用表设计与组装实验仪、标准数字万用表。 3、实验思路(实验原理、数据处理方法及实验步骤等): 1. 直流电压测量电路 在数字电压表头前面加一级分压电路(分压电阻),可以扩展直流电压测量的量程。 数字万用表的直流电压档分压电路如图一所示,它能在不降低输入阻抗的情况下,达到准确的分压效果。 例如:其中200 V 档的分压比为: 001.010*********==+++++M K R R R R R R R 其余各档的分压比分别为: 档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 图一 实用分压器电路 实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的,如先确定 M R R R R R R 1054321=++++=总 再计算200V 档的电阻:K R R R 10001.021==+总,依次可计算出3R 、4R 、5R 等各档的分压电阻值。换量程时,多刀量程转换开关可以根据档位调整小数点的位置,使用者可方便地直读出测量结果。 尽管上述最高量程档的理论量程是2000V ,但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑,规定最高电压量限为1000V 或750V 。

怎样写化学实验报告

篇一:怎样写好化学实验报告 龙源期刊网 .cn 怎样写好化学实验报告 作者:赵保栓 来源:《试题与研究·教学论坛》2013年第18期 化学是以实验为主的一门自然学科,实验是认识和探究化学原理的重要手段,也是化学学习的重要内容。化学实验对教师来说是传授化学科学知识和技能的重要方法,对学生则可帮助其形成化学概念,理解和巩固知识,培养观察思维和动手能力,养成实事求是、严肃认真的科学态度。因此必须重视化学实验的教学,教会学生写好实验报告。一个实验能否达到预期的结果,观察能力很重要,只有善于观察并准确描述观察到的现象,才能为实验的顺利完成奠定良好的基础。那么在化学实验中如何观察和记录才能顺利完成实验报告呢? 一、应明确实验的目的,确定实验观察的重点 设置某实验的目的在于实现某一学习目标,实验目的决定了实验观察的重点。只有明确重点观察的内容,抓住本质的现象,才能有效地观察、有效地学习。如在初中化学(序言)课的实验,所设置的几个实验都是为学生顺利理解和掌握物理变化和化学变化而设置的。因此,观察重点应放在反应前后物质是否发生了变化,从而确定变化是物理变化还是化学变化。如镁带的燃烧实验,观察的重点是镁带燃烧后的产物的性质和镁带有何本质的不同,确定反应是否有新物质生成,从而判断该反应是否属于化学变化。而不能仅仅注意实验过程中的发出耀眼的强光,放出大量的热这一非本质的现象。只有这样,才能实现实验的目的——掌握物理变化和化学变化的本质。 二、要明确实验观察的顺序 一般而言,实验观察的顺序是:1、实验仪器的选择与连接?摇2.药品放置的部位?摇3.反应物的色、态、味等物理性质?摇4.反应发生的条件、催化剂、反应操作方法?摇5.反应过程中的现象(发光、放热、变色、放出气体、生成沉淀等)?摇6.生成物的色、态、味等物理性质。按照上述顺序观察硫在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是:淡黄色的固体硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放出大量的热,生成一种有刺激性气味的无色气体。在观察实验室制氧气的装置特点时,应先观察整套装置是由发生装置、导气管,收集装置等三部分组成,然后观察每个部分都是哪些仪器组成,选择这些仪器的依据,最后再观察它们是如何组装成整套装置的,如何检查装置的气密性等。学会观察实验室制氧气的装置特点的程序,便可依此程序去观察实验室制取其它气体的装置特点。 三、要能区分明显现象和主要现象 明显现象是我们感观容易察觉的现象,主要现象是最能揭示变化本质的现象,以铁丝在氧气中燃烧的实验为例,剧烈燃烧、火星四射是明显现象,:生成一种不同于铁的黑色固体是主要现象,透过现象,我们即能揭示出铁丝在氧气中燃烧是化学变化。当然,对于有些实验而篇二:化学实验报告的撰写 化学实验报告的撰写 一、化学实验内容很多,也很广泛。化学实验报告一般是根据实验步骤和顺序从七方面展开来写的: 1.实验目的:即本次实验所要达到的目标或目的是什么。使实验在明确的目的下进行。2.实验日期和实验者:在实验名称下面注明实验时间和实验者名字。这是很重要的实验资料,便于将来查找时进行核对。 3.实验仪器和药品:写出主要的仪器和药品,应分类罗列,不能遗漏。需要注意的是实验报告中应该有为完成实验所用试剂的浓度和仪器的规格。因为,所用试剂的浓度不同往往会得到不同的实验结果,对于仪器的规格,不能仅仅停留在“大试管”“小烧杯”的阶段。

环己烯的制备思考题

环己烯的制备思考题 1、在粗制环己烯中加入精盐使水层达到饱和的目的何在? 答:目的是降低环己烯在水中的溶解;加饱和食盐水的目的是尽可能的除去粗产品中的水分,有利于分层。 2、在蒸馏终止前,出现的阵阵白雾是什么? 答:是浓磷酸由于反应物的减少而导致浓度增大而挥发的酸雾。 3、写出无水氯化钙吸水所起化学变化的反应式?为什么蒸馏前一定要将它过滤掉?答:CaCl2 +xH2O=CaCl 2?xH2O 常温下x 最大一般等于6。 蒸馏前若不将它过滤,会重新释放出H2O,使蒸馏产物中不可避免地混有少量水蒸气。 4、写出下列醇与浓硫酸进行脱水的反应产物。 a.3- 甲基-1-丁醇; b .3- 甲基-2-丁醇; c .3,3-二甲基-2-丁醇。 CH3 CH 3C=CHCH3 CH 3C=CHCH3 CH 3C=CCH3 CH3 CH3 CH3 补充: 1、用磷酸做脱水剂比用浓硫酸做脱水剂有什么优点? 答:(1)磷酸的氧化性小于浓硫酸,不易使反应物碳化;(2)无刺激性气体SO2放出。 2、如果你的实验产率太低,试分析主要在哪些操作步骤中造成损失? 答:(1)环己醇的粘度较大,尤其室温低时,量筒内的环己醇很难倒净而影响产率。(2)磷酸和环己醇混合不均,加热时产生碳化。(3)反应温度过高、馏出速度过快,使未反应的环己醇因于水形成共沸混合物或产物环己烯与水形成共沸混合物而影响产率。(4)干燥剂用量过多或干燥时间过短,致使最后蒸馏是前馏份增多而影响产率。 3、在环己烯制备实验中,为什么要控制分馏柱顶温度不超过73℃? 答:因为反应中环己烯与水形成共沸混合物(沸点70.8℃,含水10 %);环己醇与环己烯形成共沸混合物(沸点64.9℃,含环己醇30.5 %);环己醇与水形成共沸混合物(沸点97.8℃,含水80 %),因此,在加热时温度不可过高,蒸馏速度不易过快,以减少未反应的环己醇的蒸出。 4、当浓硫酸与环己醇混合时,为什么要充分摇匀? 答:浓硫酸与环己醇混合时应要充分摇匀,以免加热时使环己醇局部炭。 5、如果经干燥后蒸出的环己烯仍然浑浊,是何原因? 答:用无水氯化钙干燥的时间一般要在半个小时以上,并不时摇动。但实际实验中,由于时间关系,只能干燥5~10 分钟。因此,水可能没有除净的,在最后蒸馏时,会有较多的前馏分(环己烯和水的共沸物)蒸出,蒸出的环己烯会仍然浑浊。另外如果粗制品的最后一步蒸馏所用的仪器不干燥或干燥不彻底,则蒸出的产品将浑浊。 6、为什么蒸馏粗环已烯的装置要完全干燥? 答:因为环已烯可以和水形成二元共沸物,如果蒸馏装置没有充分干燥而带水,在蒸馏时则

设计性实验报告

计算机与信息工程学院设计性实验报告 一、 实验目的 1.掌握线性时不变系统的两种描述形式—传递函数描述法、零极点增益描述法。 2.掌握两种描述形式之间的转换。 3.掌握连续和离散系统频率响应的求解 二、 实验仪器或设备 装MATLAB 软件的计算机一台。 三、 实验内容 1. 生成20个点的单位脉冲信号、单位阶跃信号,并记录下函数命令和波形。 2. 生成占空比为30%的矩形波。 3. 将连续系统 4)(s )21)(s (s 3) 1)(s -(s 0.5H(s)++++=转化为传递函数模型的描述形式。 4. 将离散系统 4-3-2-1--2 -10.5z 0.9z -1.3z 1.6z -12z 5z 3H(z)++++=转化为传递函数和零极点增益模型的的描述形式。

四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等) 1. 生成20个点的单位脉冲信号、单位阶跃信号,并记录下函数命令和波 形。 程序: clear,clc,close %清除变量空间变量,清除命令窗口命令,关闭图形窗口 t=-10:9; %取20个点 ft1=(t==0); %单位脉冲信号函数 ft2=(t>=0); %单位阶跃信号函数 subplot(1,2,1),stem(t,ft1,'m-o') %图像窗口1行2列的第1个子图绘制单位脉冲信号图形 title('20个点的单位脉冲信号'); %设置标题为“20个点的单位脉冲信号” subplot(1,2,2),stem(t,ft2) %图像窗口1行2列的第2个子图绘制单位阶跃信号图形 title('20个点的单位阶跃信号'); %设置标题为“20个点的单位阶跃信号” 2. 生成占空比为30%的矩形波。 程序: clear,clc,close %清除变量空间变量,清除命令窗口命令 x=0:0.001:0.6; %设置变量x的值范围 y=square(2*pi*10*x,30); %用square函数得到占空比为30%的矩形波 plot(x,y,'m'); %绘制矩形波的图像

湖南大学材料化学电化学实验报告汇总

实验一 线性极化法测定金属Fe 在稀H 2SO 4中的腐蚀速度 一、基本要求 1. 掌握动电位扫描法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在 0.1M 硫酸溶液中的极化曲线,求算Fe 的自腐蚀电位,自腐蚀电流。 2. 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、实验原理 当金属浸于腐蚀介质时,如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂(如H +或氧分子)的平衡电极电位,则金属和介质构成一个腐蚀体系,称为共轭体系。此时,金属发生阳极溶解,去极化剂发生还原。以金属铁在盐酸体系中为例: 阳极反应: Fe-2e=Fe 2+ 阴极反应: H ++2e=H 2 阳极反应的电流密度以 i a 表示, 阴极反应的速度以 i k 表示, 当体系达到稳定时,即金属处于自腐蚀状态时,i a =i k =i corr (i corr 为腐蚀电流),体系不会有净的电流积累,体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律,体系通过的电流和电极上发生反应的物质的量存在严格的一一对应关系,故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。 金属处于自腐蚀状态时,外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。极化曲线在金属腐蚀研究中有重要的意义。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。还可以通过极化曲线的测量获得阴极保护和阳极保护的主要参数。 在活化极化控制下,金属腐蚀速度的一般方程式为: 其中 I 为外测电流密度,i a 为金属阳极溶解的速度,i k 为去极化剂还原的速度,βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数 )]ex p()[ex p( k c a c corr k a i i i I β? ?β??---=-=

环己烯的制备

环己烯的制备 一、实验目的 1、学习、掌握由环己醇制备环己烯的原理及方法。 2、了解分馏的原理及实验操作。 3、练习并掌握蒸馏、分液、干燥等实验操作方法。 二、实验原理 OH 85%H 3PO 4+ H 2O OH 85%H 3PO 4 2 O + H 2O 主反应副反应 主反应为可逆反应,本实验采用的措施是:边反应边蒸出反应生成的环己烯和水形成的二元共沸物(沸点70.8℃,含水10%)。但是原料环己醇也能和水形成二元共沸物(沸点97.8℃,含水80%)。为了使产物以共沸物的形式蒸出反应体系,而又不夹带原料环己醇,本实验采用分馏装置,并控制柱顶温度不超过90℃。 反应采用85%的磷酸为催化剂,而不用浓硫酸作催化剂,是因为磷酸氧化能力较硫酸弱得多,减少了氧化副反应。 分馏的原理就是让上升的蒸汽和下降的冷凝液在分馏柱中进行多次热交换,相当于在分馏柱中进行多次蒸馏,从而使低沸点的物质不断上升、被蒸出;高沸点的物质不断地被冷凝、下降、流回加热容器中;结果将沸点不同的物质分离。详细的原理参见P88-89。 三、实验药品及物理常数 药品名称 分子量 (mol wt) 用 量 (ml 、g 、mol) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 比重 (d 420) 水溶解度 (g/100ml) 环己醇 100.16 10ml (0.096mol ) 25.2 161 0.9624 稍溶于水 环己烯 82.14 83.19 0.8098 不溶于水 85%磷酸 98 5ml (0.08mol ) 42.35 1.834 易溶于水 其它药品 饱和食盐水、无水氯化钙

四、实验装置图 圆底烧瓶 刺形分馏柱 温度计 直形冷凝管 接引管 锥形瓶 蒸馏头 水浴 温度计 直形冷凝管 接引管 锥形瓶 图1 反应装置图2 蒸馏装置 图3 分液漏斗 五、实验流程图 10ml 环己醇5ml85%加样品摇匀 安装好仪器 加热反应分馏柱顶<90分去水层 粗产品无水等体积饱和食盐水洗涤 至出现白雾停止蒸馏 干燥 收集80-85度馏分产品称重,计算产率。 CaCl 2H 3PO 4 几粒沸石 ℃ 水浴蒸馏 六、实验步骤 在50毫升干燥的圆底(或茄形)烧瓶中,放入10ml 环己醇(9.6g ,0.096mol)、5ml85%磷酸,充分振摇、混合均匀。投入几粒沸石,按图1安装反应装置,用锥形瓶作接受器。 将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热,控制加热速度使分馏柱上端的温度不要超过90℃,馏出液为带水的混合物。当烧瓶中只剩下很少量的残液并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。全部蒸馏时间约需40min 。 将蒸馏液分去水层,加入等体积的饱和食盐水,充分振摇后静止分层,分去水层(洗涤微量的酸,产品在哪一层?)。将下层水溶液自漏斗下端活塞放出、上层的粗产物自漏斗的上口倒入干燥的小锥形瓶中,加入1-2克无水氯化钙干燥。 将干燥后的产物滤入干燥的梨形蒸馏瓶中,加入几粒沸石,用水浴加热蒸馏。收集80-85℃的馏分于一已称重的干燥小锥形瓶中。产量4-5g 。 本实验约需4h 。 七、注意事项 1、环己醇在常温下是粘碉状液体,因而若用量筒量取时应注意转移中的损失。所以,取样时,最好先取环己醇,后取磷酸。 2、环己醇与磷酸应充分混合,否则在加热过程中可能会局部碳化,使溶液变黑。 3、安装仪器的顺序是从下到上,从左到右。十字头应口向上。 4、由于反应中环己烯与水形成共沸物(沸点70.8℃,含水l0%);环己醇也能与水形成共沸物(沸点97.8℃,含水80%)。因比在加热时温度不可过高,蒸馏速度不宜太快,以减少末作用的环己醇蒸出。文献要求柱顶控制在73℃左右,但反应速度太慢。本实验为了加快蒸出

生物化学实验报告

实验一糖类的性质实验 (一)糖类的颜色反应 一、实验目的 1、了解糖类某些颜色反应的原理。 2、学习应用糖的颜色反应鉴别糖类的方法。 二、颜色反应 (一)α-萘酚反应 1、原理糖在浓无机酸(硫酸、盐酸)作用下,脱水生成糠醛及糠醛衍生物,后 者能与α-萘酚生成紫红色物质。因为糠醛及糠醛衍生物对此反应均呈阳性,故此反应不是糖类的特异反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 莫氏试剂:5%α-萘酚的酒精溶液1500mL.称取α-萘酚5g,溶于95%酒精中,总体积达100 mL,贮于棕色瓶内。用前配制。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 1%淀粉溶液100 mL %糠醛溶液100 mL 浓硫酸 500 mL 4、实验操作 取5支试管,分别加入1%葡萄糖溶液、1%果糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液、%糠醛溶液各1 mL。再向5支试管中各加入2滴莫氏试剂,充分混合。倾斜试管,小心地沿试管壁加入浓硫酸1 mL,慢慢立起试管,切勿摇动。 观察记录各管颜色。 (二)间苯二酚反应 1、原理 在酸作用下,酮醣脱水生成羟甲基糠醛,后者再与间苯二酚作用生成红色物质。此反应是酮醣的特异反应。醛糖在同样条件下呈色反应缓慢,只有在糖浓度较高或煮沸时间较长时,才呈微弱的阳性反应。实验条件下蔗醣有可能水解而呈阳性反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 塞氏试剂:%间苯二酚-盐酸溶液1000 mL,称取间苯二酚0.05 g溶于30 mL 浓盐酸中,再用蒸馏水稀至1000 mL。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 4、实验操作

苯妥英钠设计性实验报告

设计性实验报告 实验名称:苯妥英钠的制备与分析 姓名:闫洁 班级: 学号:39 日期:2015.11.2

设计性实验报告 一、实验目的 1.学习安息香缩合反应的原理和应用维生素B1及氰化钠为催化剂进行反应的实验方法。 2.学习有害气体的排出方法。 3.学习二苯羟乙酸重排反应机理。 4.掌握用硝酸氧化的实验方法。 二、实验方案一 1、实验原理 1.安息香缩合反应(安息香的制备) 2.氧化反应(二苯乙二酮的制备) 3.二苯羟乙酸重排及缩合反应(苯妥英的制备) 4.成盐反应(苯妥英钠的制备) 2、实验仪器与药品 仪器:烧杯(500 ml 250 ml )量筒、锥形瓶、三颈瓶、抽滤瓶、球形冷凝管、干燥管、水浴锅、布氏漏斗、温度计、玻璃棒、抽滤器、 药品:苯甲醛、盐酸硫胺、氢氧化钠、无水乙醇、硝酸、浓盐酸 CHO VitB 1or NaCN O H HNO 3 O O O O H O O 1.H 2NCO NH 2/NaO H 2.HCl N H O O H 5C 6H 5C 6N H N H N O O Na H 5C 6H 5C 6 N H O OH H 5C 6 H 5C 6N O H 2NaOH

4、实验装置图 5、实验步骤 (一)安息香的制备(盐酸硫胺催化) 1.原料规格及用量配比 名称规格用量摩尔数摩尔比 苯甲醛CP d 1.050 bp179.9℃20 ml0.2 盐酸硫胺原料药 3.5 g 氢氧化钠CP10 ml 2. 操作 在100 ml三口瓶中加入3.5 g盐酸硫胺(Vit.B1)和8 ml水,溶解后加入95%乙醇30 ml。搅拌下滴加2 mol/L NaOH溶液10 m1。再取新蒸苯甲醛20 ml,加入上述反应瓶中。水浴加热至70℃左右反应1.5 h。冷却,抽滤,用少量冷水洗涤。干燥后得粗品。测定熔点,计算收率。mp 136—l37℃ 注:也可采用室温放置的方法制备安息香,即将上述原料依次加入到100 ml三角瓶中,室温放置有结晶析出,抽滤,用冷水洗涤。于燥后得粗品。测定熔点,计算收率。 (二)二苯乙二酮(联苯甲酰)的制备 1.主要原料规格及用量比 名称规格用量摩尔数摩尔比 安息香自制8.5 g0.04 1 硝酸(65%-68%) CP d 1.40 bp122℃25 ml0.379.25 2.操作 取8.5 g粗制的安息香和25 ml硝酸(65%-68%)置于100 ml圆底烧瓶中,安装冷凝器和气体连续吸收装置,低压加热并搅拌,逐渐升高温度,直至二氧化氮逸去(约1.5—2 h)。反应完毕,在搅拌下趁热将反应液倒入盛有150 ml冷水的烧杯中,充分搅拌,直至油状物呈黄色固体全部析出。抽滤,结晶用水充分洗涤至中性,干燥,得粗品。用四氯化碳重结晶(1:2),也可用乙醇重结晶(1:25),mp.94—96℃。 (三)苯妥英的制备

工厂化学实验报告表格

工厂化学实验报告表格 篇一:综合实验预习报告 实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验,达到以下目的: (1)了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用;(2)掌握坯料配方设计和实验研究方法;(3)掌握实验技能,提高动手能力;(4)提高分析问题和解决问题的能力; (5)为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2、实验安排 查找相关资料,进行长石质日用陶瓷坯料的配方设计,完成实验预习报告。实验过程性能测试 泥浆的流动性性能测试瓷坯的抗弯强度测试 完成实验总结报告 3.实验方案设计 长石质日用瓷使用的各种原料 各原料的化学组成(1)实验室原材料的化学组成 表1实验原料的化学组成(wt%) 原料石英长石生砂石碱矸滑石粉洪江土苏州土SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2

---- CaO- MgO- K2O--- Na2O--- 烧失量 3,各原料的作用及适宜范围(1)粘土 软质:硬度低,可塑性、结合性好,杂质较多,成泥后干燥收缩率大,烧后白度低。苏州土、洪江土、碱矸(实验室提供)等。 硬质:硬度较高,可塑性、结合性较差,杂质少,干燥收缩率小,烧后白度高。实验室提供大同土(生砂石)。粘土在陶瓷坯料中的作用: a、赋予坯料以可塑性或结合性。保证成型性能及泥浆稳定性。强可塑性粘土一般小于15% b、赋予以一定的干燥强度。保证后续工序顺利进行 c、构成坯体的主体,总量一般50%左右。 d、烧成过程中转化为莫来石等铝硅化合物,构成坯体和材料的骨架。长石 钾、钠长石,K2O(Na2O)?Al2O3?6SiO2硬度莫氏

5~6级;无可塑性,瘠性原料。钾长石:肉红色透明感岩石;熔融温度1200~1220℃,高温黏度较大,对黏土和石 英的溶解能力较低。 钠长石:淡肉红色略白色透明感岩石;熔融温度1180~1200℃,高温黏度较小,对黏土和石英的溶解能力 较高。长石在坯料中的作用: a、约1000℃长石开始熔融,液相填充于固相颗粒之间,提高坯体的致密度,冷却后转化为玻璃相与固相颗粒牢固 结合,提高产品的强度、透明度等性能。 b、溶解黏土和长石,在液相中析出晶须状莫来石晶体,提高产品的强度、热稳定性等。 C、降低干燥收缩,提高干燥速度。 d、降低烧成温度,实验室提供山西闻喜长石引入量20%~40%。(3)石英 理论组成:SiO2;熔点:1713℃;硬度:莫氏7级;白色块状或砂状,瘠性原料。晶型转变:β-石英?α-石英(573℃)ΔV=%,实验室提供河南石英砂引入量 20%~40%。 石英在陶瓷坯料中的作用: a、高温下部分溶解于液相,提高液相的高温黏度,未 熔石英颗粒与黏土转化物一起构成坯体骨架,防止产品变形。

环己烯的制备实验报告

OH H 3PO 4 + H 2O 实验八 环己烯的制备 一、实验目的: 1、 学习以浓磷酸催化环己醇脱水制备环己烯的原理和方法; 2、初步掌握分馏、水浴蒸馏和液体干燥的基本操作技能 二、实验原理:书P158 烯烃是重要的有机化工原料。工业上主要通过石油裂解的方法制备烯烃,有时也利用醇在氧化铝等催化剂存在下,进行高温催化脱水来制取,实验室里则主要用浓硫酸,浓磷酸做催化剂使醇脱水或卤代烃在醇钠作用下脱卤化氢来制备烯烃。 本实验采用浓磷酸做催化剂使环已醇脱水制备环已烯。 主反应式: 一般认为,该反应历程为E 1历程,整个反应 是可逆的:酸使醇羟基质子化,使其 易于离去而生 成正碳离子,后者失去一个质子,就生成烯烃。 可能的副反应:(难) 三、主要试剂、产物的物理和化学性质 化学物质 相对分子质量 相对密度/d 420 沸点/℃ 溶 解 度 /g(100g 水)-1 环己醇 100 3.620℃ 磷酸 98 -1/2H 2O(213℃) 2340 OH H OH 2-H 2 O

环己烯微溶于水 环己醚 243微溶于水 共沸物数据: 四、实验装置 仪器:50mL圆底烧瓶、分馏柱、直型冷凝管,100mL分液漏斗、100mL锥形瓶、蒸馏头,接液管。 试剂:10.0g(,)环已醇,4mL浓磷酸,氯化钠、无水氯化钙、5%碳酸钠水溶液。 其它:沸石 六、预习实验步骤、现场记录及实验现象解释 1、投料 在50ml干燥的圆底烧瓶中加入10g环己醇、4ml浓磷酸和几粒沸石,充分摇振使之混合均匀,安装反应装置。 2、加热回流、蒸出粗产物产物 将烧瓶在石棉网上小火空气浴缓缓加热至沸,控制分馏柱顶部的溜出温度不超过90℃,馏出液为带水的混浊液。至无液体蒸出时,可升高加热温度(缩小石棉网与烧瓶底间距离),当烧瓶中只剩下很少残液并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。 3、分离并干燥粗产物 将馏出液用氯化钠饱和,然后加入3—4ml 5%的碳酸钠溶液中和微量的酸。将液体转入分液漏斗中,振摇(注意放气操作)后静置分层,打开上口玻塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体从分液漏斗的活塞放出,产物从分液漏斗上口倒入一

大学物理设计性实验设计性实验报告

大学物理实验设计性实 验 --电位差计测金属丝电 阻率 姓名:马野 班级:土木0944 学号: 0905411418 指导教师:曹艳玲 实验地点:大学物理实验教学中心

【实验目的】 1. 了解电位差计的结构,正确使用电位差计; 2掌握电位差的工作原理—补偿原理。 3能用电位差计校准电表和电阻率的测定。 4学习简单电路的设计方法,培养独立工作的能力。 【实验原理】 利用电位差计,通过补偿原理,来测定未知电阻和已知电阻两端的 电压,利用分压原理,算出未知电阻的阻值,利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径,通过电阻率公式即可计算出电阻率。 补偿原理 在图1的电路中,设E 0是电动势可调的标准电源,Ex 是待测电池的电动势(或待测电压Ux ),它们的正负极相对并接,在回路串联上一只检流计G ,用来检测回路中有无电流通过。设E 0的内阻为r 0;Ex 的内阻为 rx 。根据欧姆定律,回路的总电流为: 电位差原理 如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等,由(1)式可知,此时I =0,回路无电流通过,即检流计指针不发生偏转。此时称电路的电位达到补偿。在电位补 R R r r E E I g x x +++-= 00 图1 补偿原理 x

偿的情况下,若已知E 0的大小,就可确定Ex 的大小。这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。 显然,用补偿法测定Ex ,必须要求E 0可调,而且E 0的最大值E 0max >Ex ,此外E 0还要在整个测量过程中保持稳定,又能准确读数。在电位差计中,E 0是用一个稳定性好的电池(E )加上精密电阻接成的分压器来代替的,如图2所示。 图2中,由电源E 、限流电阻R 1以及均匀电阻丝RAD 构成的回路叫做工作回路。由它提供稳定的工作电流I 0,并在电阻RAD 上产生均匀的电压降。改变B 、C 之间的距离,可以从中引出大小连续变化的电压来,起到了与E 0相似的作用。为了能够准确读出该电压的读数,使用一个标准电池进行校准。换接开关K 倒向“1”端,接入标准电池E S ,由E S 、限流电阻R 2、检流计G 和RBC 构成的回路称为校准回路。把B 、C 固定在适当的位置(如图中的位置),设RBC =R S ,调节R 1(即调节I 0),总可以使校准回路的电流为零,即R S 上的电压降与E S 之间的电位差为零,达到补偿。 图2 电位差计原理图 x

大学物理综合设计性实验(完整)

综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室

目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率

绪论 一.综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程: 1.选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供,学生也可以自带题目,学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后,学生首先要了解实验目的、任务及要求,查阅有关文献资料(资料来源主要有教材、学术期刊等),查阅途径有:到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料,写出该题目的研究综述,拟定实验方案。在这个阶段,学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新;检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等,并与指导教师反复讨论,使其完善。实验方案应包括:实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2.实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案,选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件,并在实验过程中不断地完善。在这个阶段,学生要认真分析实验过程中出现的问题,积极解决困难,要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中,学生要学习用实验解决问题的方法,并且学会合作与交流,对实验或科研的一般过程有一个新的认识;其次要充分调动主动学习的积极性,善于思考问题,培养勤于创新的学习习惯,提高综合运用知识的能力。 3.分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有:(1)对实验结果进行讨论,进行误差分析;(2)讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法;(3)写出完整的实验报告(4)总结实验成功与失败的原因,经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要,是对整个实验的一个重新认识过程,在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力,同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体,学生是积极主动地探究问题,这是一种利于提高学生解决问题的能力,提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题,不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的,但对学生是未知的,这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难,并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题,这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二.实验报告书写要求 实验报告应包括:1实验目的;2实验仪器及用具;3实验原理;4实验步骤;5测量原始数据;6数据处理过程及实验结果;7分析、总结实验结果,讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法,总结实验成功与失败的原因,经验教训、心得体会。 三.实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 (1)查询资料、拟定实验方案:占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料,并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 (2)实施实验方案、完成实验内容:占成绩的30%。考察学生独立动手能力,综合运用知识解决实际问题的能力。 (3)分析结果、总结报告:占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况,分析问题的能力,语言表达能力。 (4)科学探究、创新意识方面:占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识,善于发现问题并能解决问题。 (5)实验态度、合作精神:占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验,是否具有科学、

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