版次：1
出版时间：2018-02
内容提要：
本书是浙江省精品课程“大学化学实验”配套教材和湖南省高等中学化学实验教学示范中心建设成果。
本书分4章，共30个实验，包括热学、热学、声学、光学、电学、磁学、光纤通讯、光电测量等实验。第1章介绍偏差、不确定度和数据处理的基本知识，第2章为基础性实验，第3章为综合与应用性实验，第4章为设计与研究性实验。实验项目实用性和新颖性较强，插图(包括仪器接线图)清晰而美观。表述浅易，教学便捷。
目录：
目录
序言
引言1
第1章偏差、不确定度和数据处理的基本知识6
1.1检测与偏差6
1.2检测不确定度和检测结果的报导12
1.3有效数字及其运算19
1.4常用数据处理方式23
第2章基础性实验31
实验1示波器的原理与应用31
实验2液体黏滞系数的测定52
实验3光杠杆法测金属丝的杨氏挠度58
实验4金属线胀系数的测定67
实验5波速检测72
实验6用非平衡直流电桥研究热电阻的气温特点78
实验7RLC串联电路的稳态特点87
实验8分光计的调节及棱镜折射率的测定92
实验9迈克耳孙干涉仪对焦波波长103
实验10等厚干涉与透镜曲率直径检测108
实验11用旋光仪测碱液的旋光率114
第3章综合与应用性实验122
实验12不同材料导热系数的测定122
实验13多普勒效应与波速检测127
实验14霍尔效应与磁场的测定134
实验15用霍尔传感测杨氏挠度141
实验16磁化曲线和磁滞回线检测147
实验17磁耦合无线电能传输实验155
实验18大功率白光LED特点检测167
实验19太阳能电板特点的检测172
实验20用非线性电路研究混沌现象177
实验21光调制法检测光速185
实验22双光栅检测微弱震动位移量193
实验23偏振的观测与研究200
实验24用分光计测光栅常数及角色散率208
实验25激光全息拍照213
第4章设计与研究性实验222
实验26内阻检测的设计222
实验27水表的设计与校正223
实验28用单摆检测重力加速度225
实验29近视墨镜片焦距检测226
实验30吸铁石穿越线圈感应电势极大值的检测226
附表228
附表A常用数学常表228
附表B诺贝尔化学学奖238
附表C世界十大*美化学实验243
在线试读：
总论
我们无时无刻不用到数学知识，比如，笔记本上网借助光纤通讯、手机通话借助电磁波、汽车无线充电的电磁能量传输、“墨子号”卫星量子通讯的量子纠缠理论。为此，数学学是一门重要的基础科学，是现代技术的支柱。但是，数学学不是陡然想像的，而是以实验和检测结果为根据的，许多理论和规律都是以实验的新发觉为根据被提出来而又被进一步实验所验证的，因而化学实验对化学学概念的产生、定律的完善和发展起着非常重要的作用。
1．化学实验的目的与要求
高等中学数学实验课程的目的是通过实验课的预习、仪器使用、实验操作、现象观察、数据记录及处理、实验结果剖析等环节，使中学生把握实验的基本知识和基本技巧。通过实验使中学生感知化学现象及其演化过程，加深对化学知识的理解，在实验技能方法等方面遭到系统而严格的训练；实验中出现的化学现象、异常结果和仪器故障有利于培养中学生提出问题、分析问题和解决问题的能力；实验课严格的要求和规范的管理可以培养中学生严谨的科学心态和工作作风。化学实验是中学生步入学院后*早接触的实验课程，因而对中学生专业素养的培养起着重要的作用，也将为学习后续课程打下良好的基础。
通过本课程的学习，应达到如下要求：
(1)把握实验的设计思想和实验方式：怎样将不可检测转为可检测，怎么提升检测精度；
(2)了解常用实验仪器的结构、工作原理，能熟练使用仪器，操作规范，读数正确；
(3)把握偏差的基本理论及实验结果的评价方式；
(4)把握实验数据表格的设计、数据记录和处理方式(如画图法、逐差法、回归法等)；
(5)具备科学研究的初步能力和科学素质。
2.化学实验的教学环节
化学实验的教学包括课前预习、实验操作和实验报告三个环节。
1)课前预习预习是实验的基础，不预习做不好实验，边预习边实验也不科学。中学生要发挥自己的主动性，不能依赖和满足于班主任的通常性介绍。该环节具体要求如下：
(1)认真阅读教材，了解实验目的和要求，理解实验原理、实验技巧和实验步骤，完成预习思索题。
(2)到实验室认识仪器，阅读仪器使用说明书，了解仪器的结构、工作原理、主要性能、使用方式和操作注意事项；练习仪器的调整、量程的选择、读数技巧等。
(3)写出预习报告。预习报告应包括：①实验名称；②原理摘要(包括原理简略说明、主要公式、电路图、光路图，不要照搬实验指导书)；③主要仪器设备；④注意事项摘要；⑤列出数据记录表格，其中，要注明实验条件和实验参数，以及各化学量的符号、单位和数目级；⑥回答预习思索题。
2)实验操作实验操作环节是实验的主体，要求中学生在班主任指导下独立完成实验操作的全过程。该环节要求如下：
(1)对照实验图正确联接实验仪或实验装置，仪器摆饰要合理，以便检测、操作和读数。仔细检测无误后才开始做实验。
(2)按仪器操作规程调整仪器，合理选择阻值。
(3)悉心操作，注意观察实验现象，认真记录检测数据，正确表示检测值的有效数字和单位。要注意思索剖析，看是否有异常现象或数据，如有应及时找出缘由并加以解决。
(4)记录实验条件和仪器的主要参数、型号、编号，以及实验组别。如实记录实验中碰到的问题、故障及可疑现象。
(5)要科学剖析实验数据和结果。实验数据与标准数据有所差异，不能宽泛地说实验结果不好。由于任何实验结果都是有偏差的，问题是偏差有多大，是否合理。假如偏差在容许范围内，那就正常。假如偏差太大，就要剖析形成偏差的缘由，首先要检测自己操作和读数是否正确，实验条件是否满足；其次检测仪器和装置是否工作正常。千万不要堆砌数据。
3)实验报告实验报告是实验工作的总结，是实验课的重要组成部份。实验报告通常包括以下几个部份：
(1)实验名称。
(2)实验原理摘要。笼统地表述实验的化学思想和实验方式，估算公式及创立条件，画出实验原理图。
(3)数据记录及处理。合理设计数据表格，填入有关原始数据，进行数据整理和估算，勾画图线，估算及剖析偏差，求出实验结果，要非常注意有效数字和单位的正确抒发。
(4)讨论。讨论是实验的升华，它包括实验是否达到实验目的和要求，实验中观察到什么化学现象，如何解释这种现象，实验偏差的主要缘由及对实验结果的影响怎样等。
(5)感受。包括通过实验取得了什么收获，对实验过程及结果的评价怎样，对实验方式或实验装置有什么改进建议等。
实验课是中学生在班主任指导下充分发挥能动性的学习过程，因而必须指出学习的自觉性和主动性，要将班主任的要求弄成自己的追求。要做实验的主人，实验前要认真预习，思索怎么做实验，期盼哪些结果以及应当注意什么问题。实验后要对实验进行总结和评价，在整个实验过程中一定要既动手又动脑，这样就能提升实验能力，培养科学素养。
3.用、Excel、等软件处理实验数据
数据处理是化学实验的组成部份和重要环节。在基础数学实验中，一般采用手工方式(如列表法、作图法、逐差法等)来处理数据和偏差，这对于把握偏差理论和培养严谨的科学精神是必要的。因为化学实验的数据多、计算公式多，在设计性和研究性化学实验中，用手工方式来处理实验数据除了繁琐、效率低，并且容易引入人为偏差，无法确切勾画流畅、美观的图线。
是20世纪80年代英国公司推出的一种工程估算语言，集矩阵运算、数值剖析、信号处理和图形显示于一体，其丰富的库函数和各类工具箱使之简单易学，已成为许多高等中学专科生和研究生必须把握的工具软件。在设计性和研究性化学实验中，用软件处理实验数据简单、快捷、美观，是值得鼓励和有益的。有关的教材可在各院校图书馆借书，软件可在网站下载。
例1伏安法测内阻的实验数据如表1所示，用勾画其伏安特点曲线，并估算其电阻。
表1实验数据
命令如下：
用勾画的伏安特点曲线如图1所示。该曲线是一条直线，由斜率求出电阻为1.98kΩ。
图1用勾画的内阻伏安特点曲线
例2金属内阻Rt=R0(1+αt)，R0是0℃时的内阻，α是金属内阻气温系数。铜线内阻随气温变化的实验数据如表2所示，用Excel勾画拟合直线，估算铜线的内阻气温系数α。
表2实验数据
在创建的Excel工作表中输入表2数据。选择数据，单击“图表向导”按钮，选择“XY散点图”，子图表类型选择“散点图”，点“下一步”大学物理实验总结400，再点“下一步”，在“图表选项”下，“标题”设置图名、XY轴符号和单位，“网格线”点X、Y轴主网格线，“图例”选不显示，单击“完成”，出现散点数据图。
键盘右键单击X或Y轴“坐标轴格式”，在“图案”下的主、次刻度线类型选择“内部”，在“刻度”下设置刻度大、小范围，设置主、次刻度间隔数值；右键单击图中X或Y主网线，设置主网线为实线。右键单击图中散点，选择“添加趋势线”，在“类型”下选择“线性”，在“选项”下选择“显示公式”和“显示R平方值”。显示直线多项式的拟合直线图如图2所示。
由图2得直线斜率a=2.251×10-3Ω/℃、截距b=R0=5.7735×10-1Ω大学物理实验总结400，测得气温系数α=a/R0=3.899×10-3℃-1，查附录A-10标准值α标=3.93×10-3℃-1，相对偏差Eα=0.8%；相关系数R=0.9999。
图2用Excel勾画的铜线内阻Rt-t曲线
第1章偏差、不确定度和数据处理的基本知识
1.1检测与偏差
1.1.1检测及检测偏差
1.检测
检测就是将被测数学量与一个被选作标准的同类化学量进行比较，得出被检测是该标准量的多少倍的实验过程。广义地说，是以确定被测对象量值为目的的全部操作。
检测有直接检测和间接检测。直接检测是指被检测可以用检测仪器(或量具)直接读出检测值的检测。如用米尺检测宽度、用体温计检测体温、用电流表检测电流、用秒表检测时间等都属于直接检测。间接检测是指被检测不能用直接检测的方式得到，而由直接检测值按一定的物理公式估算得到，这些检测称为间接检测。诸如，检测铜柱密度ρ时，先用尺直接检测出它的半径d和高度h，用天平称出它的质量m，之后通过公式ρ=4m/πd2h估算出铜柱的密度ρ。ρ的检测就属于间接检测。
检测是化学实验的基础。但化学实验不是单纯的检测，它包含“理论→实验方式→仪器选择→测量→数据处理→结果剖析”等环节。化学实验的教学目的之一就是让中学生把握个别数学量的检测方式，而且能进一步独立设计一些检测方式以完成个别简单的检测任务。
化学实验有如下几种常见的*基本的检测方式。
1)比较检测法
比较法就是将被检测与标准量进行比较而得到检测值的方式，它是*基本、*常用和*重要的检测方式之一。比较法有直接比较法和间接比较法。
2)放大检测法
因为被检测过小，以至于难以被实验者或仪器直接体会和反应，此时可先通过一些途径将被检测放大，之后再进行检测。放大检测可提升微小量的检测精度。