学院化学实验密度的测定本文简介：学院化学实验密度的测定【实验目的】1、学习数学天平的使用方式；2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和技巧；3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和技巧；4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和技巧。【实验仪器和用具】物理天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、烧
学院化学实验密度的测定本文内容：
学院化学实验
密度的测定
【实验目的】
1、学习数学天平的使用方式；
2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和技巧；
3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和技巧；
4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和技巧
。
【实验仪器和用具】
化学天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、烧杯（500ml）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小沙子（被测物）、清水、细线。
密度瓶
游码
平衡螺丝
边刀托
杯托盘
基座
度盘
表针
中刀托
手轮
调平垫圈
挂钩
吊耳
水准泡
托盘
托盘
横梁
化学天平
图1
化学天平
图2-3
化学天平
【实验原理】
某种物质单位容积的质量称作这些物质的密度。对一密度均匀的物体，若其质量为m,容积为V，则该物体的密度：
（1）
实验中，测出物体的质量m和容积V，由上式可求出样品的密度。
图3
静力称衡法测密度
1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大）
设被测物在空气中的质量为m（空气压强忽视不计），全部浸入在水底（悬吊，不接触烧瓶壁和底）的表观质量为m1（如图3示）大学物理实验密度测量，容积为V，水的密度为。按照阿基米德定理，有：
被测物密度：
（2）
2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度大于水的不规则固体的密度
设被测物在空气中的质量为m，用细线将被测物与另一助沉物串系上去：被测物在上，助沉物在下。设仅将助沉物没入水底而被测物在海面上时系统的表观质量为，两者均没入水底（注意悬吊，不接触烧瓶壁和底）时的表观质量为，如图4所示：
图4
静力称衡法和助沉法测石蜡块的密度
待测物块（石蜡块）
按照阿基米德定理，被测物遭到的压强为：，则被测物体积为：
被测物密度为：
（3）
3、用密度瓶测定碎小固体（小沙子）的密度
假定密度瓶的质量为，将瓶内装满待测的小沙子后的质量为，则待测小沙子的质量：。
之后将装有小沙子的密度瓶加满水，再称其总质量，为了得到小沙子排沸水的容积，还须要将密度瓶里的小沙子倒出大学物理实验密度测量，再加满水称得其质量为。
图5
密度瓶法测小沙子的密度
这样可得小沙子排沸水的质量为：
碎小固体的总体积为：，
碎小固体的密度为：。
（4）
【实验内容及步骤】
1、对化学天平进行调平
在了解天平的基本结构的基础上，对天平进行调平，调平分两步：
①调基座水平：通过调底板下的调平螺母，把水准仪中的气泡调在水准仪正中。
②调横梁水平：将横梁两端的挂钩（连同吊篮、托盘）挂到刀口上，游码移到最上端；之后再稍为右旋升降螺母，升起横梁后观察横梁是否水平，若表针正指刻度牌中线或在中线右侧作微小的等幅震动，则说明横梁平衡。若不平衡，则左旋升降螺母，使横梁刹车，之后调节横梁两端的调平螺母；再支起横梁判定，放下横梁后调节，这么反复，直到调平。
2、用流体静力称衡法测定不规则金属块的密度
（1）称量金属块在空气中的质量。
（2）用细线掳获金属块，挂到天平横梁上端的钩子上，悬吊于烧瓶的水底。烧瓶置于基座一侧的底座上。称出金属块完全浸入在水底的表观质量。
（3）估算金属块的密度及其不确定度，并给出测定结果。
3、流体静力称衡法和助沉法相结合测定石蜡块的密度
（1）称量石蜡块在空气中的质量。
（2）用细线将石蜡块和助沉金属块串系上去，石蜡块在上，助沉块在下。系好后挂在天平横梁上端的挂钩上。先称仅有金属块没入水底而石蜡块在海面之上时系统的表观质量，再称两者均没入水底时系统的表观质量（悬吊，不能接触烧瓶壁和底）。
（3）估算石蜡块的密度，不要求估算不确定度。
4、用密度瓶检测碎小沙子密度
（1）先用化学天平称量空密度瓶的质量。
（2）将碎小沙子悉心地放入密度瓶中（大概抢占密度瓶体积一半的空间），称出“瓶＋小沙子”的总质量。
（3）再将装有小沙子的密度瓶内装满清水，盖上木塞，让多余的水从盖子中间的细管流出，用布拭去杯子，称出“瓶＋水+小沙子”的总质量。
（4）将密度瓶内的小沙子和清水倒掉，再装满水，盖上塞子，让多余的水从盖子中间的细管流出，用布拭去杯子，称出“瓶＋水”的总质量。
（5）估算小沙子的密度，不要求估算不确定度。
【实验注意事项】
1、使用化学天平前，要熟悉天平的基本结构，了解各结构的用途和使用方式，做到先观察后操作。
2、使用天平常，动作要轻、稳，横梁支起时不能作前后左右的旋转，以免横梁跌落摔损；天平的左、右挂钩、吊耳及秤盘请勿对调。横梁调平常，一定要先使横梁刹车，将两端的吊耳挂到刀口上。
只有观测、判断横梁是否水平时，才将横梁支起；调节调平螺栓、取放待测物、取放砝码、移动游码时，天平的横梁均应放下，但是支撑在横梁上的两个小支柱上。
3、实验中，浸在液体中固体表面的气泡要尽量排尽；金属块或石蜡块要完全浸入水底，且不能与烧瓶顶部或器壁相撞。
4、小心易碎玻璃仪器；如遇见受损，要及晨报告、登记，并作适当赔付。
5、测量结束后，要将仪器复原，即：天平横梁放下，吊耳领到刀口下；烧瓶、密度瓶上面的水倒掉；小头巾平铺在桌面上。
【数据记录与处理】
表1.不规则金属块密度的检测
1.00
＝
g/cm3
=%
＝＝0.05g（天平的最小称量），由气温检测偏差而导致的偏差特别小，可忽视不计，但是取（下同）。
=/cm3
=（
±
）g/cm3
（要有估算过程，注意检测结果的正确表示，详见教材17面；下同）
表2.
石蜡块密度的检测
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求估算不确定度)
表3.
小沙子密度的检测
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求估算不确定度)
【思考题】
1、具体剖析本实验形成偏差的各类缘由。
2、能否用流体静力称衡法测定液体的密度？倘若能测怎么检测？
3、能否用密度瓶测定液体的密度？假如能测怎么检测？