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    图书名称:《高分子化学与物理实验》【作者】支俊格,叶彦春,龙海涛编著【丛书名】普通高等教育“十三五”规划教材【页数】161【出版社】北京:北京理工大学出版社,2019.08【ISBN号】978-7-5682-7444-9【分类】高分子化学-化学实验-高等学校-教材;高聚物物理学-实验-高等学校-教材【参考文献】支俊格,叶彦春,龙海涛编著.高分子化学与物理实验.北京:北京理工大学出版社,2019.08.图书封面:图书目录:《高分子化学与物理实验》内容提要:本书根据作者在教学科研一线多年的工作经验,并参考了兄弟院校的高分子化学、高分子物理理论教材,高分子化学实验、高分子物理实验和高分子科学实验等实验类教材中典型实验内容,在“高分子化学与物理实验”内部讲义的基础上编写的。本书将高分子化学与高分子物理实验有机的结合在一起,既包括高分子合成中基础的、经典的实验,如典型的自由基聚合、共聚合、离子聚合、配位聚合、缩合聚合实验以及高分子化学反应等内容;又涵盖聚合物性能测试的高分子物理实验,如结构测试的红外光谱法、X射线衍射法,分子量及分子量分布测定的凝胶渗透色谱法、黏度法等,聚集态结构表征的偏光显微镜法、扫面电镜法,热性能及力学性能表征的热重法、差热扫描量热法以及动态黏弹谱法等。可作为化学类、应化类、化工类以及材料类的本科教材。《高分子化学与物理实验》内容试读第1章实验室基础知识与安全规程1.1高分子化学与物理实验的学习要求高分子化学与物理实验包含高分子合成制备及高分子性能测试等方面的内容,是一门独立的具有自然科学特征的实验课程。既包括高分子合成中基础的、经典的实验,又包括聚合物性能测试的高分子物理实验,以及结合高聚物合成与性能测试的综合型实验等。因此,要求实验者必须以实事求是的科研态度对待实验中的每一个细节,如预习、实验记录、实验报告等环节,对每个环节都有不同的要求。1.1.1实验预习及其要求在每次实验前,都必须要对所做的实验认真预习,撰写完整的预习报告。通过预习,了解实验的目的和意义,理解实验原理(包括聚合机理、聚合的实施方法、高分子性能的测试原理及结构与性能之间的构效关系等),熟知实验中所用到的仪器装置的使用、药品的物化性质及使用注意事项、单体和引发剂的纯化方法等,知道每一步操作的目的及注意事项,掌握整个实验过程和操作流程及实验的关键点,并能够关注实验中可能出现的问题及相应的解决预案预习报告要简明扼要,具体包括:(1)实验原理:实验基本原理的简述及反应式(2)仪器装置示意图:本实验的仪器装置示意图,要注意细节。(3)实验药品:实验用到的药品理化参数要事先查阅,包括化学药品的物理化学性质、毒性与腐蚀性,着重了解其安全使用的注意事项。(4)仪器设备:熟悉测试仪器设备的操作规程。(5)实验步骤:实验过程的具体操作步骤,根据需要可以用框图、箭头或流程图的形式描述。注意实验操作的先后顺序、投料的先后及相应溶液的配制。(6)实验中可能存在的危险及预防措施。1.1.2实验操作及记录实验过程中,必须按照实验规程认真操作,如实记录实验条件、实验现象及实验数据001票=======高分子化学与物理实验实验记录要与操作步骤一一对应,内容简明扼要,条理清晰」(1)按照实验要求及实验预习内容装配实验装置,按拟定的步骤进行操作实验,加入原料并调节实验条件。(2)如实记录实验时所有原料(单体、引发剂、溶剂及各种助剂等)的加入量、表观形态(颜色、形状、是否纯化处理等)及投料顺序、投料时的温度等。(3)如实记录实验过程中出现的各种现象,如溶液颜色的变化、溶液黏度的变化、溶解性的变化等」(4)在高分子性能测试实验中,要提前熟知实验仪器设备的操作规程、实验条件及注意事项,按照操作规程进行聚合物样品的性能测试,并如实记录各种性能测定时的实验条件及得到的实验数据。测试完成后,按照操作要求关闭仪器设备。(5)实验过程中要仔细观察,勤于思考;认真分析实验中出现的各种现象,尤其是遇到与理论不符的实验现象时,更要积极思考,并主动与老师或同学讨论,分析其中的原因并找到合理解决方案。(6)实验结束后,拆除实验装置,清理实验台面,清洗玻璃仪器,按要求处理废弃试剂、回收实验产品。1.1.3实验报告的内容及要求实验完成后,整理实验记录和数据,分析讨论实验中遇到的问题,对整个实验过程和实验结果进行归纳总结,完成实验报告。这不仅有助于把实验中的感性认识转化为理性知识,加深理解相应的基础理论知识,还能够训练并提高学生科研论文的写作能力。实验报告的具体内容及要求包括:(1)实验目的:实验要求掌握的基本知识、基本理论及基本操作。(2)实验原理:实验基本原理或主要聚合反应式及聚合机理。(3)实验所用药品及仪器。(4)实验过程及现象:描述实验的实际操作步骤,记录观察到的实验现象,并对实验现象进行初步的分析讨论,对实验数据进行处理,得出实验结论。(5)实验结果分析:对实验结果进行分析、讨论和总结,并查阅相关文献,讨论实验成败的原因,提出自己的见解和对实验的改进思路。(6)思考题:回答实验后的思考题。【注意】实验报告是实验工作的全面总结,是教师考核学生实验成绩的主要依据。实验报告也是学生分析、归纳、总结实验数据,讨论实验结果并把实验获得的感性认识上升为理性认识的过程。实验报告要用规定的实验报告纸书写,要求字迹工整、语言通顺、叙述简明扼要、图表清晰、分析合理、讨论深入。处理数据应由每人独立进行,不能多人合写一份报告。实验报告要真实反映实验结果,不得伪造与抄袭。应学会用电脑绘图及处理数据,掌握一些常见数据处理软件的使用。======4002第1章实验室基础知识与安全规程1.2高分子化学与物理实验安全守则1.2.1实验室安全守则实验室是专门进行实验教学与科研活动的场所,必须按要求认真预习准备实验,并严格遵守实验室的安全守则,否则禁止进入实验室。(1)实验者必须认真学习实验室安全守则和与实验操作相关的安全规定,了解仪器设备的性能及安全操作规程,了解操作中可能发生的事故及其原因,掌握预防和处理事故的方法。(2)进入实验室前要熟悉实验室所在实验楼的安全设施,如安全通道、喷淋设施、洗眼器的位置等,并学会使用;熟悉防火门应急开关的位置。(3)熟悉实验室内的安全用具如灭火器、砂箱、灭火毯等的放置位置及使用方法;熟悉实验室内应急电源开关的位置:发生意外时,不要惊慌,妥善采取必要的措施,并及时报告老师处理或报警。(4)进入实验室时,要求必须穿实验服,佩戴护目镜;在实验室内进行实验操作期间,禁止穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋、短裤、裙子,长发同学要把头发扎起来,防止长发滑落而发生危险;必要时穿戴防静电实验服,进行危险实验时,要佩戴防护用具;实验过程中必须佩戴实验用手套,实验完毕后,必须用肥皂认真洗净双手。(5)禁止在实验室内饮食、吸烟或把餐具带进实验室,禁止用实验器皿处理食物;实验室内要保持安静,禁止大声喧哗:禁止在实验室内快走或奔跑;禁止在实验室内播放音乐、玩手机及其他电子设备。(6)实验操作注意事项:①实验操作过程中,玻璃仪器要轻拿轻放,小心操作,防止玻璃仪器损坏并划伤实验者;②实验装置的搭建遵循从下到上、从左到右的顺序:实验结束后,拆除顺序与之相反;③实验中,要保持实验台和桌面清洁干净;公用药品使用完要放回原处,并盖好塞子(包括内塞和外盖):废纸、废品等投入废物桶内,废酸、废碱、废试剂、废药品及回收的试剂和药品等倒入指定的容器内,严禁将废弃物、废试剂倒入水槽中,以免腐蚀和堵塞水槽及下水道,防止污染水源;④实验记录要尽可能详细,包括实验操作的时间、实验操作详细过程、实验现象、问题处理等:⑤实验结束后,要将实验仪器洗涤干净,放回原处,清理好实验台面,并在指导教师允许后离开实验室;⑥实验结束后,值日生要认真打扫实验室内卫生,妥善关闭水、电,并在指导教师检查并允许后才可离开。【注意】实验过程中,仪器损坏要及时通知老师,以免增加不安全因素:实验操作过程中要自始至终穿好实验服、戴好实验手套及护目镜。1.2.2实验室事故的预防与处理(1)高分子实验室内经常用到水、电,因此,在使用电气设备时,应注意检查插座、电源线是否完好,实验过程中不要用湿手或手握湿物接触电源,以免发生触电危险。若发生003=======高分子化学与物理实验漏水、漏电的现象,要及时关闭室内的水电总开关,并及时报告老师。(2)实验室经常装配和拆卸玻璃仪器装置,尤其是聚合反应所用玻璃仪器因聚合物溶液黏度较大、黏附力较强而不易处理及清洗,因此,玻璃仪器在使用及清洗过程中要仔细认真,如果操作不当,会造成割伤或刺伤;若有割伤,用消毒药水清除细小的碎片,然后冲洗伤口;如果伤口粘满了细小的碎片,可用消毒药水使之浮起来,然后把浮起的玻璃碎片用自来水冲洗掉;如果伤口较大,流血较多,用纱布压住伤口,并立即送往医务室或医院治疗。(3)酸、碱烧伤时,用大量水洗,若强酸灼伤,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗,最后再用水洗:若强碱灼伤,再用2%的稀醋酸溶液清洗,最后用水冲洗;若严重烧伤,简单处理后立即送医院治疗。(4)实验室着火时,切忌惊慌。少量有机试剂着火,可用湿抹布覆盖其上;火势较大且可控时,要立即移走易燃物质,关闭电源,使用灭火器灭火;若火势不可控制,要立即关闭应急电源,并迅速组织同学撤离实验楼,关闭实验楼中防火门,并及时在第一时间拨打火灾报警电话119。(5)高分子实验常用到有机试剂及药品,许多有机试剂和药品对人体都有不同程度的毒害,因此,实验前要认真查阅每一种试剂、药品的物理化学性质,尤其是毒性及其保存与使用注意事项;在不能确认某一有机化合物的性质之前,处理时要按照有毒物质处理。使用有毒药品时,要妥善保管,不许乱堆乱放,使用过程中注意不要污染其他地方,用过的器皿应按要求及时清洗;切勿将有毒药品接触五官及伤口:若有接触,立即清洗并及时到医院处理。1.2.3实验仪器设备的安全使用高分子实验经常会用到聚合反应装置、恒温装置、真空装置及无水无氧操作系统,每种装置都有各自的使用操作规程及安全注意事项。任何疏忽或违反操作规范的行为,不仅会导致实验数据的不可靠及实验的失败,甚至还会造成人员的伤害。一、聚合反应装置在进行高分子实验之前,首先根据反应的类型和用量选择合适类型和大小的反应器。一般高分子合成反应在常压下进行时,常使用玻璃仪器,可根据反应的要求选择合适的玻璃仪器,并使用辅助仪器安装实验装置,将不同的仪器良好、稳固地连接起来。图1-1是典型的聚合反应装置,通常包括磨口三口烧瓶或四口烧瓶、回流冷凝管、搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗等。若是需要在高温高压下进行聚合反应,如乙烯的自由基本体聚合,需要采用不锈钢或陶瓷的反应器,使用玻璃仪器容易发生爆裂而发生意外事故。二、聚合搅拌装置聚合反应常常是放热反应,体系升温很快,为了使聚合体系各组分充分混合均匀,避免局部过热而影响反应的平稳进行,必须进行搅拌。常用的搅拌方式有两种:磁力搅拌和机械搅拌。磁力搅拌常用于需要惰性气氛保护的聚合体系,并且在聚合体系黏度不太大的情况下使用;机械搅拌则常用于浓度较高或黏度较大的聚合反应体系。机械搅拌需配备搅拌棒,根据材质不同,分为玻璃搅拌棒、聚四氟乙烯搅拌棒和不锈钢搅拌棒,其中最为常用的是聚四-=======4004第1章实验室基础知识与安全规程(a】()图1-1聚合反应装置1一机械搅拌器:2一三口烧瓶:3一球形冷凝管;4一温度计:5一恒压滴液漏斗氟乙烯材质的搅拌棒,主要因为聚四氟乙烯具有良好的自润滑性能、化学稳定性、坚固不易折断等优点。机械搅拌在高速运转时,有时会发生搅拌棒飞出伤人的意外,因此,机械搅拌装置及聚合反应装置一定要固定好,并且上下垂直,搅拌棒和套管之间不能有摩擦力,否则不仅会影响搅拌速度,还会发生意外。此外,要使搅拌棒的高度适中,既能够快速搅拌,使反应液混合均匀,又不会使反应液四处飞溅。三、聚合反应加热装置及温度的控制当聚合反应体系的温度需要准确控制时,常使用温度计直接测量聚合反应体系的温度(如图1-1所示)。使用温度计检测聚合反应体系温度时,不仅要注意体系温度不要超出温度计量程,还要避免搅拌棒的叶片与温度计水银球摩擦碰撞而打碎温度计,造成汞蒸气的挥发与毒害。实验室中常配备的加热装置有水浴、油浴、沙浴和加热套,加热装置的温度都比较高,尤其是后三种,可以加热到100℃以上的高温,因此,实验时要小心操作,以免烫伤。更要注意避免过热的油浴液进溅到实验者的身上,尤其是裸露的脸上和手上。聚合反应时,根据聚合的温度选择合适的加热装置。一般水浴的温度控制不能超过90℃,水浴加热介质纯净,易清洗,温度容易控制,但要需注意水易挥发,加热过程中要不断补充水,长时间水浴加热时,可在水面上盖一层液体石蜡或甲基硅油。油浴的加热介质常使用甲基硅油或苯基硅油,可在100~200℃长期使用,苯基硅油比甲基硅油具有更好的耐高温性。沙浴是使用沙石作为热浴物质的热浴方法,一般使用黄沙,沙可升至很高温度,达350℃以上。加热套直接加热的空气浴温度可以高达400℃,并且使用方便安全、升温快、经久耐用,但是温度不易控制,温度误差范围较大,需要配置控温装置。离子聚合常常在低于室温的条件下进行,需要低温浴。根据聚合需要,可以选择使用冰水浴(0℃)、冰盐浴(-5~-40℃)、丙酮干冰浴(-78℃)、丙酮液氮浴(-94.6℃)、液氮浴(-196℃)等。需要注意的是,后三种低温浴温度很低,为防止制冷剂的过度损耗,需置于保温瓶、杜瓦瓶等隔热容器中;更为重要的是,实验者在操作时,要佩戴保温手套,避免冻伤。005票========高分子化学与物理实验四、无水无氧操作系统使用及注意事项L.无水无氧操作系统无水无氧操作线也称史兰克线(SchlekLie),是一套惰性气体的净化及操作系统。通过这套系统,可以将无水无氧惰性气体导入反应系统,从而使反应在无水无氧气氛中顺利进行。无水无氧操作线最常见的是双排管方式,即一条惰气线、一条真空线,通过特殊的活塞来切换,也称为双排管操作系统或无水无氧操作系统。2.无水无氧操作系统的组成无水无氧操作系统主要由除氧柱、干燥柱、Na-K合金管、截油管、双排管、真空计等部分组成,如图1-2所示。双排管惰性气体鼓泡器接真空泵干燥柱除氧柱干燥柱接反应瓶双斜三通(a)接溶剂处理器双排管惰性气体真空计数泡器双斜三通接真空泵干燥柱除氧柱干燥柱()图1-2无水无氧操作系统(双排管操作系统)惰性气体在一定压力下由鼓泡器导入安全管,经干燥柱初步除水,再除氧,然后除去因除氧而产生的微量水分,最后经过截油管进入双排管。在干燥柱中,常填充脱水能力强并可-===5===4006···试读结束···...

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    图书名称:《高分子物理实验》【作者】秦建彬,史学涛,赵永生,张广成【页数】250【出版社】西安:西北工业大学出版社,2021.10【ISBN号】978-7-5612-7952-6【价格】49.00【分类】高聚物物理学-实验-高等学校-教材【参考文献】秦建彬,史学涛,赵永生,张广成.高分子物理实验.西安:西北工业大学出版社,2021.10.图书封面:图书目录:《高分子物理实验》内容提要:《高分子物理实验》内容试读第一章实验须知及常用仪器和设备高分子物理实验是高分子物理课程理论学习的重要辅助。通过高分子物理实验知识的学习、实验的操作和实验报告的撰写等过程,学生可以更好地理解和掌握高分子相关理论知识。另外,通过高分子物理实验的锻炼,学生还可以掌握高分子材料的研究方法和相关实验操作技能,提高独立分析和解决问题的能力,为开展毕业设计实验和后续科学研究打下基础。第一节高分子材料实验室日常规范(1)实验前必须了解实验室各项规章制度及安全制度。(2)实验前应对实验内容进行预习,明确本次实验的目的、原理及内容。(3)实验过程中仔细操作,认真观察实验现象并如实记录实验现象和实验数据,养成严谨的科学作风。(4)整个实验过程中必须明确实验的基本操作、注意事项,准确安装仪器,爱护实验室仪器,保持实验室台面干净、整洁。(5)使用完仪器、药品、工具等后,应立即放回原处并整齐排好。不得随意使用实验以外的仪器、药品和工具等。(6)实验时应严格遵守操作规程和安全事项,避免发生事故。如发生事故,应立即向指导教师报告,并及时处理。(7)实验结束后,将废弃药品和溶液等倒入相应的废液桶中(酸、碱区分,有机、无机区分),立即清洗相关仪器、设备,保持实验台面干净、整洁,做好实验室清洁工作。第二节实验室安全规章制度(1)严格执行学校制订的安全条例和主要设备的操作规程,切实抓好安全工作。进入实验室的所有人员需经过安全教育培训,明确安全责任。定期进行安全检查及隐患排除等工作。(2)进入实验室做实验的人员必须遵守安全制度,确保人身及设备的安全。对违反规定者,实验室管理人员有权停止其实验。(3)电器设备要妥善接地,以免发生触电事故。万一发生触电,要立即切断电源,并对触电者进行急救。(4)实验室内严禁吸烟。危险物品(易爆品、易燃品、氧化剂和有机过氧化物、剧毒物品、强腐蚀品)要妥善保管;剧毒物品以及易制毒的实验药品必须有专人负责,制订专门的管理制度。需要药品时,应提前向相应的管理教师提出申请,在教师的带领下领取药品并登记,实验后归一1高分子物理实验还并登记药品用量。(5)消防器材按照规定放置,不得挪用。定期检查消防器材,及时维护和更换失效器材,保证消防器材处于正常工作状态。进入实验室人员必须掌握消防器材的使用方法。(6)实验室的钥匙必须妥善保管,对持有者要进行登记,不得私配和转借,人员调出时必须交回钥匙。(7)一旦发生火情,要及时组织人员扑救,并及时报警。遇到事故,要注意保护现场,迅速报警,要积极配合有关部门查明事故原因。(8)未经批准,任何人不得在实验室过夜。节假日需要加班者应填写加班申请表,经过实验室主管人员签字后方可加班做实验,并必须有两人以上在场。(9)学生使用实验室仪器、设备时,应提前向教师提出申请,经批准后,方能使用设备。涉及贵重仪器、设备时,应在教师指导下进行操作,违反规定并造成仪器、设备损坏者需承担相应赔偿责任。(10)若工作需要对仪器、设备开箱检查、维修,须经主管教师同意才能进行,并至少要有两人在场,修检完毕或离开修检现场前,必须将拆开的仪器、设备妥善安排。(11)实验完毕,应立即切断电源,关紧水阀。离开实验室时,必须进行安全检查,关闭水、气阀,断电并关好门窗,以免发生事故。第三节常用仪器、设备操作规程高分子物理各项实验的正常开展,除需要大量专用仪器、设备外,还需要多种通用的小型仪器、设备,因此,掌握实验室常见的通用仪器、设备的正确操作,是开展高分子物理实验的基础。一、电子分析天平图1-1为电子分析天平(以下简称“天平”)实物照片,其工作原理是利用电子装置完成电磁力补偿的调节,使物体在重力场中实现力的平衡,或通过电磁力矩的调节使物体在重力场中实现力矩的平衡。回回回回图1-1电子分析天平一2高分子物理实验浴、金属浴等。而对于低温环境,需要一定组分配比的冷冻剂,并使其在低温下建立平衡。(2)加热器:电加热器是常用的加热器。通常根据恒温槽大小、温度范围以及允许的温度波动范围来确定加热器类型和功率。从能量平衡的角度来看,一般升温时可以使用功率较大的电加热器。在接近所需恒温温度时,可根据恒温槽大小和所需恒温温度的高低改成小功率加热器或用调压变压器降低输入加热器电压来提高温度精度。(3)温度调节器:常用的是水银导电表,它相当于一个自动开关,用于控制浴槽温度升高到所要求的温度,控制精度一般为士0.1℃。水银导电表的精度直接影响温度的恒定(温度的稳定还和继电器的灵敏性、加热器功率大小以及水槽内搅拌的效果等因素有关)。2.工作原理水银导电表上的电线可与加热器并联,当水槽的温度还没有达到工作温度时(水银导电表已粗调到合适点),由于水银导电表下部指示温度的水银没有与导电表上面反应所需温度的铂丝相接,故水银导电表这条线路是断开的,而与水银导电表并联的加热器照常工作。温度升高时,导电表下端的水银渐渐上升,在水银面与上面的铂丝相接后,导电表电路电阻小于加热器的电阻,故导电表开始通电,而加热器停止加热。此时,仔细地调节水银导电表上部的磁铁,使温度控制到所需的温度。但由于水银导电表的温度标尺刻度不够精确,需通过另一支精密温度计来准确测量恒温水槽的温度。3.使用方法(1)把加热器、水银导电表、搅拌器和温度计等放入恒温水槽内的适当位置。(2)将水银导电表、加热器接人继电器,接好并检查线路无误后,方可通电。(3)为了避免缸体因受热炸裂,可先向浴槽内加入少量的冷水,再缓慢加入热水。待温度达到所需温度,调节导电表,使温度恒定后方可使用。4.注意事项(1)实验结束后应及时将浴槽的介质排出,并注意清洗内胆、底板及实验架,以免被其他物质污染。(2)待浴槽中温度恒定后再进行实验。三、恒温水/油浴锅实验室常用的恒温加热装置是水、油两用的,如图1-3所示。根据实验反应温度的要求,可选择水或者硅油作为恒温水/油浴锅的加热介质。恒温水/油浴锅采用锅内环状的加热管对水或者硅油进行加热,再通过精密的温控仪对介质的温度进行精确控制,从而对反应物均匀加热。图1-3恒温水/油浴锅第一章实验须知及常用仪器和设备1.使用方法(1)检查恒温水/油浴锅的电源接头、开关、温度调节按键和温度感应器是否正常;检查水/油浴锅中的加热管是否被加热介质浸没。(2)将反应装置放置好后(反应装置不能与加热管接触),按温度设置键设置实验温度,并进行加热。待水浴锅温度恒定后,可开始反应。(3)若实验过程中需使用不同的反应温度,按温度设置键设置温度。(4)反应结束后,按关闭键关闭恒温水/油浴锅,待温度降至室温时,将反应装置取出。最后拔出恒温水/油浴锅接头,清洗反应装置,清理实验台。2.注意事项(1)使用时必须先加水或者油再加热,严禁不加水或油进行干烧。锅内加水或油的量不能过低而使电热管露出液面,以免其被烧坏发生漏电现象。加入水或油的量也不能太多,防止溢出。(2)使用时避免对温度传感器的碰撞。(3)恒温水/油浴锅长期不使用时,应将锅内的水或油及时排放,并擦拭干净。定期清理锅内的水垢。四、机械搅拌器搅拌器是实验室中不可缺少的常用设备之一,通过对反应体系进行搅拌,使混合物混合均匀,反应体系温度均匀。搅拌器主要分为机械搅拌器(见图1-4)和磁力搅拌器两种。机械搅拌器主要由三部分构成:电动机、搅拌棒和搅拌密封装置。电动机是动力部分,使用时需固定在实验架上,由调速器调节其搅拌速度。搅拌密封装置是搅拌棒与反应容器连接的装置,可以确保实验的密封性。图1-4机械搅拌器1.使用方法(1)将机械搅拌器安装、固定在配套的实验装置中,接通电源,打开开关,旋转转速设置按钮,转速由小逐渐增大,直到所需转速。-5···试读结束···...

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    图书名称:《高分子化学与物理实验指导书》【作者】宋月贤,吴宏京编【丛书名】普通高等教育材料类“十四五”系列教材【页数】112【出版社】西安:西安交通大学出版社,2022.02【ISBN号】978-7-5693-2284-2【价格】18.00【分类】高分子化学-化学实验-高等学校-教学参考资料-高聚物物理学-实验-高等学校-教学参考资料【参考文献】宋月贤,吴宏京编.高分子化学与物理实验指导书.西安:西安交通大学出版社,2022.02.图书封面:图书目录:《高分子化学与物理实验指导书》内容提要:本教材首先介绍了高分子化学与物理实验的基础知识,主要内容包括实验室安全与防护、实验基本操作与技巧、原料与聚合产物的分离和纯化、教学基本要求和课程目标等第二部分为高分子化学基础实验,由9个实验组成第三部分为高分子物理实验,由6个实验组成第四部分为综合设计及拓展实验,由3个实验组成最后一部分为附录,列出了一些便于开展实验研究的常用资料。《高分子化学与物理实验指导书》内容试读第1章高分子化学与物理实验基础高分子化学与物理实验内容主要分两个方面:①聚合物合成及聚合反应研究;②聚合物结构与性能的测试表征。高分子化学实验主要是验证聚合原理,包括常用聚合物的连锁聚合、逐步聚合和新型聚合物的合成,涉及有关聚合物合成的主要实验方法和技能。高分子物理实验主要是研究聚合物的结构、形态与性能,涉及高分子结构分析、高分子溶液性质、聚合物力学性能、聚合物电性能与热性能等,为高分子化合物的分子设计与合成提供指导,并为高分子材料成型加工和材料合理使用提供依据。高分子物理的实验方法主要包括聚合物化学结构分析、电性能观察、高分子材料应力一应变曲线测试、聚合物分子量测量、显微观察等,对典型高分子材料的化学结构、微观结构和性能进行测试分析。高分子化学衍生于有机化学,因此,高分子化学实验与有机化学实验有着许多共同之处。学好了“有机化学实验”这门课程,掌握了基本有机化学实验操作,做起高分子化学实验就会驾轻就熟。但是,高分子化学具有自身的特点,许多应用于高分子合成的方法和手段在有机化学实验中并不常见,高分子化合物的结构和组成分析也有其独特之处,需要学生们领会和掌握。通过高分子化学实验,可以获得许多感性认识,加深对高分子化学基础知识和基本原理的理解;通过高分子化学实验课程的学习,能够熟练和规范地进行高分子化学实验的基本操作,掌握实验技术和基本技能,了解高分子化学中采用的特殊实验技术,为以后的科学研究工作打下坚实的实验基础。在实验过程中,学生需要提出问题、查阅资料、设计实验方案、动手操作、观察现象、收集数据、分析结果和提炼结论,这也是一个进行课题研究的锻炼过程。进行高分子化学实验,除了知识基础和能力因素以外,严谨务实的工作态度、乐于吃苦的工作精神、存疑求真的科学品德和团结合作的工作风格也是必不可少的。因此,高分子化学实验过程的教学重点不仅是传授高分子化学的知识和实验方法,更是训练科学研究的方法和思维,培养科学品德和科学精神。1高分子化学与物理实验指导书1.1高分子化学实验须知①必须了解实验室各项规章制度及安全制度。②实验前应充分预习实验内容及教材中的相关内容,做到明确本实验的目的、内容及原理。经检查合格方能进行实验。③实验时仔细操作,认真观察实验现象,并随时如实记录实验现象和数据,以培养严谨的科学作风。④爱护实验室仪器设备,实验时必须注意基本操作,仪器安装准确安全,实验台保持整齐清洁。⑤公用仪器、药品、工具等使用完毕应立即放回原处,整齐排好,不得随便动用实验以外的仪器、药品、工具等。⑥实验时应严格遵守操作规程及安全制度,以防发生事故。如发生事故,应立即向指导教师和实验室管理人员报告,并及时处理。⑦实验结束后立即清洗仪器,做好清洁卫生工作,并在规定时间内完成实验报告。⑧发扬勤俭办学精神,注意节约水电、药品,杜绝一切浪费。1.2高分子实验室安全制度在高分子合成实验中,经常使用易燃、有毒的试剂,为杜绝实验室事故的发生,必须严格遵守以下规则:①蒸馏有机溶剂时,要注意装置是否漏气,以防蒸气逸出着火。不能直接加热,要用水浴或油浴等加热,操作时不能随意离开工作岗位。②减压蒸馏时要戴防护眼镜,以防爆炸。③万一发生火灾,必须保持镇静,立即切断电源,移去易燃物,同时采取正确的灭火方法将火扑灭。切忌用水灭火。④有毒、易燃、易爆炸的试剂,要有专人负责,在专门地方保管,不得随意存放。⑤电气设备要妥善接地,以免发生触电事故。万一发生触电,要立即切断电源,并对触电者进行急救。⑥实验完毕,应立即切断电源,关紧水阀。离开实验室时,关好门窗,关闭总电闸,以免发生事故。。2·高分子化学与物理实验指导书一个。4.减压蒸馏装置按图1-1搭好减压蒸馏装置。毛细管和螺旋夹0口温度计出水口面进水口克氏蒸馏头真空接引管直形冷凝管接真空系统蒸馏瓶接收瓶图1-1减压蒸馏装置示意图①安装真空蒸馏的仪器时,必须选择大小合适的橡皮塞,最好选用磨口真空蒸馏装置。②蒸馏液内含有大量的低沸点物质,需先在常压下蒸馏,使大部分易挥发物蒸出,然后用水泵减压蒸馏,使低沸点物除尽。③停止加热,回收低沸物,检查仪器各部分连接情况,使之密合。④开动水泵,再慢慢关闭安全阀,并观察压力计上压力是否到达要求,如达不到要求,可用安全阀进行调节。⑤待压力达到恒定、合乎要求时,再开始加热蒸馏瓶,精馏单体时,应在蒸馏瓶内加入少许沸石(一般使用油浴,其温度高于蒸馏液沸点20~30℃,难挥发的高沸点物在后阶段可高至30~50℃)。⑥蒸馏结束,先移去热源,待稍冷些,再同时逐渐打开安全活塞,等压力计内水银柱平衡下降时,停止抽气,等系统内外压力平衡后,拆下仪器,洗净。注意事项:①加人待蒸馏的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半。②蒸馏速度以0.5~1滴/为宜。③用毛细管起气化中心的作用,用沸石起不到什么作用,当然对于那些易氧化。4第1章高分子化学与物理实验基础的物质,毛细管也可以通氮气、二氧化碳起保护作用。5.烘箱烘箱一般用来干燥仪器、药品和试样,用分组电阻丝进行加热,并有鼓风机加强箱内气体对流,同时排出潮湿气体,以热电偶恒温控制箱内温度。使用步骤:①检查电源(单相220V),并检查温度计是否完整和各指示器、调节器是否在非工作位置(指零)。②把烘箱的电源插头插入电源插座。③按指示调节温度,红灯亮表示加热。④烘箱用完后,切断电源。注意事项:①使用前必须仔细地检查电源。②严禁将含有大量水分的仪器和药品放进箱内。③易燃、易爆、强腐蚀性及剧毒药品不得放入烘箱内烘干。不使用塑料筐等易燃容器盛放实验物品在烘箱内烘烤。④使用温度不得超过烘箱使用的规定温度。⑤用完后必须切断电源。⑥要求绝对干燥的仪器和药品,应该在箱内把温度降到室温才可取出。⑦使用温度要低于药品的熔点、沸点。⑧药品等撒在箱内时,必须及时处理,打扫干净。⑨确认烘箱冷却至安全温度后方能离开。⑩温度较高的实验需有人值守或有实时监控措施。1.4原料的分离和纯化1.单体的精制和储存在所有聚合反应中,原料的纯度是至关重要的,即使数量级在10一40%100%(质量)的杂质也常常会大大影响反应过程。在不饱和单体中应考虑到下列副产物:①制备中生成的副产物(如苯乙烯中的乙苯和二乙烯苯,乙酸乙烯酯中的乙醛);②加入的稳定剂(阻聚剂);5高分子化学与物理实验指导书③单体的自动氧化和分解产物(如双烯中的过氧化物,苯乙烯中的苯甲醛,丙烯腈中的氰化氢);④单体贮存中产生的杂质(如痕量的金属或碱,磨口上的活塞脂等)。所用的精制方法取决于单体的类型,预期的杂质,尤其是聚合反应的类型,不同的单体和聚合反应类型有不同的精制方法。常用的精制方法有:在惰性气体保护下的分馏、共沸和萃取蒸馏、结晶、升华以及填充柱的色谱分离等。精制不溶于水的液体单体时最好先分别用稀碱或稀酸处理,以除去酚或胺类杂质。因为这类稳定剂有很高的挥发性,所以常常难以用蒸馏的方法除去。特别高纯度的单体可用预聚法来得到:用加热或辐射,或必要时加人引发剂,把已经很纯的单体聚合到10%~20%的转化率,然后再在惰性气体下把单体分馏出来。这样就除去了影响引发反应(如与引发剂或其碎片反应)或与增长着的高分子起作用(引起终止或转移)的杂质。精制后的单体纯度通过测定沸点或折光指数等一些物理常数一般是不够的,因为这些方法对微量杂质不太敏感。在这方面红外、紫外光谱以及气相色谱更为适用。确定是否存在有害杂质的最好方法是聚合,即将单体反复精制,直到在相同条件下的实验结果相符为止。多数单体即使在暗处低温下,也只能在氮气保护下短期储存不变质(最多几天)。要长期储存,必须采取适当的稳定措施。自由基聚合有效的稳定剂(阻聚剂)有醌、酚、胺、硝基化合物和金属化合物。对许多单体加0.1%~1%对苯二酚或4-叔丁基邻苯二酚就足以产生稳定作用了。水、醇、醚或胺对离子型聚合能产生阻聚作用。但应考虑到,在很多情况下这些化合物视浓度不同而起着很不相同的作用。如在用Lwi酸(异丁烯聚合用BF3)或有机金属化合物(烷基铝)进行聚合时,水在微量时起助催化剂作用,而浓度较大时则变成了阻聚剂(与引发剂和增长高分子的离子端反应)。乙烯基类单体在化工厂生产出来之后,为了防止单体在运输和储存过程中聚合,必须加入适量的阻聚剂,常用的阻聚剂是对苯二酚,所以单体在聚合前需将其中的阻聚剂除去。对苯二酚具有酸性,用氢氧化钠中和,生成溶于水的对苯二酚钠盐,再通过水洗即可除去大部分阻聚剂。水洗后的乙烯基类单体须经干燥再进行蒸馏。由于乙烯基类单体沸点较高,如采用常压蒸馏,会因加热温度高而发生聚合或其他副反应,采用减压蒸馏可以降低化合物的沸点。单体精制通常采用减压蒸馏。(1)甲基丙烯酸甲酯的精制在商品甲基丙烯酸甲酯中,一般都含有阻聚剂,常用的是对苯二酚,可以用碱溶液洗去。·6…···试读结束···...

    2023-12-12 大学化学西安交通大学 西安交通大学化学与工程

  • 杨雯智尖端 初三化学领航六大实验模块班|百度云网盘

    杨雯智尖端初三化学领航六大实验模块班目录:01.基本操作与实验探究初三化学.m402.【综合测试一】重点题型集锦初三化学.m403.空气与氧气相关实验初三化学.m404.【综合测试二】重点题型集锦初三化学.m405.实验中的微观世界初三化学.m406.【综合测试三】重点题型集锦初三化学.m4【2022秋】初三化学领航六大实验模块班讲义课程资料1课堂笔记.df2课堂笔记.df3课堂笔记.df4课堂笔记.df5课堂笔记.df6课堂笔记.df...

    2023-06-01

  • 《王牌单科 高三化学》山东省实验中学化学组编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《王牌单科高三化学》【作者】山东省实验中学化学组编【页数】289【出版社】郑州:大象出版社;北京:团结出版社,2003.06【ISBN号】7-5347-3107-0【价格】12.00【参考文献】山东省实验中学化学组编.王牌单科高三化学.郑州:大象出版社;北京:团结出版社,2003.06.图书目录:《王牌单科高三化学》内容提要:《王牌单科高三化学》内容试读4年小。年第1章晶体的类型与性质本章内容是高一物质结构知识的继续和深入,在离子键、共价键和分子间作用力等知识的基础上,进一步学习与四种晶体有关的知识。主要学习四种晶体的构成微粒、结构特点、物理性质等,重点是晶体类型的判断、各类晶体性质的比较、晶体空间结构的分析,难点是晶胞的判断和与晶体有关的计算等。单1.1离子晶体、分子晶体和原子晶体代lt牌称大整体感知第章本节重点是三种晶体的构成微粒、作用力及物理性质的比较,熟悉氢键对晶体物质性质的影响,能运用相似相溶原理解决相关问题,难点是晶体结构的分析的及有关计算,学习时应注意运用比较的方法,充分发挥自己的空间想象能力。类型与1.通过结晶的方式形成的具有规则的几何外形的固体叫做晶体根据构成晶体的微粒种类以及微粒之间的相互作用的不同,可将晶体分为盛离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等类型。2.晶体的结构和性质比较晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体构成晶体的微粒阴、阳离子分子原子金属阳离子自由电子微粒间的作用力离子键分子间作用力共价键金属键熔、沸点较高低很高较高,部分低硬度硬而脆小很硬一般较小导电性熔化、溶于水导电不导电不导电电的良导体溶解性易溶于水,难不溶于一般溶于有机溶剂结构相似相溶不溶于水溶剂干冰、稀有气金刚石、晶体实例NaCl、CaO.Na2CO3等体、大多数有硅、水晶、碳固态金属、机物等化硅(SC)等合金等为什么离子晶体在固态时不导电,而受热熔化或溶于水时却能导电呢?登藏4海然,冷3.相似相溶原理对于分子晶体来说,它们在不同溶剂中的溶解性存在如下经验性的规律:非极性溶质一没能溶于非极性溶剂:极性溶质一般能溶于极性溶剂。如H易溶于水,L2易溶于CCL。如何判断一种分子是非极性分子还是极性分子?试举例说明。(判断依据:由健的极性和分子的空间构型两方面因素决定)山东省实验中学特色平台王1.物质熔沸点高低的判断方法第(1)不同类型晶体熔沸点高低的一般规律为:原子晶体gt离子晶体gt分子晶体。(2)同种晶体类型的物质:晶体内微粒间的作用力越大,熔沸点越高。回①原子晶体:比较共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越牢固,物质的熔沸点越高。如:熔点:金刚石(C)gt金刚砂(SC)gt晶体硅(S)原子晶体的熔沸点一定比高子晶体的高吗?分子晶体的溶沸点一定比全属晶体的低吗?②离子晶体:比较离子键的强弱,一般地说,阴阳离子电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力越大,离子键越强,熔沸点越高。如:熔点:MgOgtMgCh2gtNaClgtCCd③分子晶体:a.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高(具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高)。如:熔沸点:H2OgtHTegtHSegtH2S.在高级脂肪酸油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。℃.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子中碳原子数增多,熔沸点升高。d.在有机物同分异构体中,随着支链的增多,熔沸点降低。如:正戊烷gt异戊烷gt新戊烷e.相同碳原子数的有机物,分子中官能团不同,一般随着相对分子质量增大,熔沸点升高;官能团相同时,官能团数越多,熔沸点越高。离子晶体熔化时需克服离子健,原子晶体熔化时需破坏共价使,分子晶体熔化或气.。2化时,只削弱了分子间作用力,并没有破坏化学键。2.化学键与分子间作用力、氢键的比较化学键分子间作用力氢键某些物质的分子间存相邻的两个或多个原子物质分子间存在的微弱概念在比分子间作用力稍间强烈的相互作用的相互作用强的相互作用分子间(某些物质的存在范围分子内或某些晶体内分子间分子内也存在)》键能一般为"能量约几至数十kJ/mol比分子间作用稍大100kJ/mdl-800k]/mdl科对性质的主要影响物质的化学性主要彩响物质的物理性国主要影响物质的物理影响令质性质在分子晶体中,分子间作用力的大小决定物质的物理性质,分子内健能的大小决定第分子的稳定性。章3.氢镜体氢元素只有跟非金属性较强的且其原子具有孤电子对的元素化合后,才能奥形成较强的氢键,像这样的元素有氟、氧和氮等。分子间氢键的形成会使物质的沸点明显升高,分子内氢键的形成则会使物质的熔沸点降低。与性为了与化学键(用实线表示)相区别,一般用“…”来表示氢键。例如:HF的共价键及分子间的氢键可表示为:HHH共价键氢键缔合分子的形成〔如(HO)、(HF)。等)、某些分子晶体反常的熔沸点(如H2O、HF、NN3等)、密度的反常变化(如冰的密度比水小)等都能用氢键解释。例某温、某压下取三份等体积无色气体A,于25℃、80℃及90℃测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0g/mol。于25℃、80℃、90℃下各取1L(气体压力相同)上述无色气体分别溶于10L水中,形成的溶液均显酸性。(1)无色气体为():(2)各温度下摩尔质量不同的可能原因是():(3)若二份溶液的体积相同(设:溶解后溶液温度也相同),其物质的量浓度的比值是多少?3所晶胞,不会察觉是否移动过了。考察个晶胞,绝对不能把它当作游离孤立的儿何体,而需“想见”它的上下左右前后都有完全等同的晶胞与之比邻整块晶体可视作成千上万个晶胞“无隙并置”地堆积而成。(2)晶胞中原子数目或分子数的计算与化学式的关系此类问题一般用均摊法来分析。均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目,如某个粒子为”个图形(晶胞)所共有,则该粒子有1/属于一个图形(晶胞)中学常见的晶胞为立方晶胞。立方晶胞中粒子数的计算如下:(1)处于立方体顶点的粒子同时为8个晶胞所共有,每个粒子有18属于该晶胞。种(2)处于立方体棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有1/4属国于该晶胞,m(3)处于立方体面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有12属第于该晶胞。效(4)处于立方体内部的粒子,它全属于该晶胞。例氯化钠、氯化铯晶胞如右图(a)所示,在NaC晶胞中,CI占据立方体的体心和12条棱的棱心,Na占据立方晶体的类型与性体的顶点和面心。则C在晶胞中的数目为:12×(棱心)+1×1(体心)=4(个)oNa'oClN阳'在晶胞中的数目为:8×8(顶点)+6×oCoCINaCl晶胞CCl晶胞2(面心)=4(个)(a)()因此在NaC1晶胞中Na个数与C1"个数比为4:4即1:1,故氯化钠晶体的化学式为NaCl。如上图()所示,在CC晶体中C处于晶胞的体心,C处于晶胞的8个顶点,因此晶胞中含1个(和8×名=1个C',故氯化绝晶体的化学式为CClNCl、CC晶体密度的计算是一个常遇到的问题。其关系式如下:0力Xg对于Na(l晶体,设晶胞的边长为a,有=1XM(NaCl)a3·Na、紫对于CC晶体,设晶胞的边长为a,有1×M(CCI)a3.NA反过来,由晶体密度可以求算晶胞的边长,晶体中各粒子核间距。例1下列叙述正确的是单A.离子化合物中可能含有共价键科B.分子晶体中一定不含有离子键王C.组成分子晶体的微粒一定含有共价键牌D.原子晶体中一定含有非极性共价键解折离子化合物是指阴阳离子通过离子键形成的化合物,若离子化合物中的某种离子由两种或两种以上元素组成,如:OH、NO5、NH等,则其离子内部就有共价键,选项A正确;分子晶体是分子间通过分子间作用力形成的晶体,其构成微粒是分子,分子间只有分子间作用力,不可能含有离子健,稀有气体分子是单原子分子,不存在任何化学健,其他分子中都只有共价健,选项B正确,C错误;原子晶体是原子间通过共价健形成的空间网快结构的晶体,其构成微粒是原子,作用力是共价健,而共价键包括极性共价健和非极性共价健,如SC和SO2等原子晶体,其原子间是以极性共价健结合的,选项D错误。答案:A、B例2下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质分子式的是()A.NHNOB.SiOC.C6HNO2D.Fe佛析本题主要是考查四大晶体中化学式所表示的意义。四大晶体中,除了分子晶体中含有独立的分子外,其余几种晶体都找不到独立的分子,在这三种晶体(原子晶体、离子晶体、金属晶体)中,化学式只表示物质中原子的最简单个数比。NH4NO3是离子晶体,SiO2是原子晶体,Fe是金属晶体,它们的晶体中都不存在分子,而C6H5NO2是分子晶体,存在分于。答案:C例3P1C2(NH)2成平面四边形结构,它可以形成两种固体。一种为淡黄色,在水中溶解度较小:另一种为黄绿色,在水中溶解度较大。请分别画出这两种固体分子的几何构型。···试读结束···...

    2023-05-31 大象出版社电子书 大象出版社书籍

  • 南海实验小学映月校区(南海实验小学)

    1.南海桂城外国语学校比较好。2.南海桂城外国语学校是“中小学体质健康管理与促进研究”国家级实验学校、国家美术教育特色学校、国家青少年轮滑训练基地、广东省一级学校、广东省机器人训练基地。3、学校相关:南海桂城外国语学校默默耕耘,一丝不苟,收获了花园的丰硕果实。4.老师在成长,学生也在成长,教师在成长,学校在成长。5、全新的教学理念、一流的教学团队、全面发展的教育教学成果,使南海桂城外国语学校真正跻身一流学校之列。6、以上内容请参考百度百科-南海桂城外国语学校。...

    2023-05-30 南海实验小学 广东省排名多少 南海实验小学学校

  • 迪士尼实验动画短片系列 Short Circuit 第一季全14集下载|百度云网盘

    迪士尼实验动画短片系列ShortCircuit第一季全14集下载内容简介:如果你能够与华特迪士尼动画工作室才华横溢的动画师合作,你会创造一个怎样的故事?欢迎收看短路,一个实验性与创新性工作室的每个人都可以构思一个故事,被选中的更可以把故事制作成影片。ShortCircuit是迪士尼动画工作室(WaltDieyAimatioStudio)提出的一项实验性动画短片制作计划,按照迪士尼官方“迪士尼动画工作室内部的任何人都能提出自己的创意,这些创意都有机会在工作室的支持下,制作成原创动画短片。这个计在视觉和故事上大胆创新,给新人一个表现机会,以及,进行实验性的技术创新。”总结一下,ShortCircuit的核心是推陈出新。这个“新”主要体现在两方面——发掘新人才、利用新技术。至于视觉和故事上了新人和新技术以后,是水到渠成的事情。资源介绍:中文名称:迪士尼实验动画短片系列ShortCircuit第一季英文名称:ShortCircuit类型:动画语言:英文中英文字幕格式:m4集数:14集每集时长:3-5分钟左右分辨率:1920×1080适合年龄:4-8岁下载方式:百度网盘迪士尼实验动画短片系列ShortCircuit第一季全14集目录:01.Puddle(水洼)02.Exchage.Studet(交换生)03.Lucky.Touée(幸运假发)04.Jut.A.Thought(一个念头)05.Cycle(周而复始)06.Lightig.I.A.Bottle(瓶中闪电)07.The.Race(生死时速)08.Hair-Jitu(理发柔道)09.Dowtow(闹市区)10.Jig.Hua(镜花)11.Dro(滴)12.Zeith(银河奇谈)13.Elehat.I.The.Room(房间里的大象)14.Fetch(捡回来)...

    2023-03-25

  • 《物理教学参考书 九年级》义务教育物理课程标准实验教书编写组|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《物理教学参考书九年级》【作者】义务教育物理课程标准实验教书编写组【页数】157【出版社】上海:上海科学技术出版社,2018.08【ISBN号】978-7-5478-1878-7【价格】33.00【分类】中学物理课-初中-教学参考资料【参考文献】义务教育物理课程标准实验教书编写组.物理教学参考书九年级.上海:上海科学技术出版社,2018.08.图书封面:图书目录:《物理教学参考书九年级》内容提要:各章节的顺序与教材同步。《物理教学参考书九年级》内容试读第十二章温度与物态变化对科学探究能力的基本要求1.能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。2.尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想。3.尝试考虑影响问题的主要因素,有控制变量的意识。4.能通过观察、实验和公共信息资源收集证据。5.会使用简单仪器进行实验,会正确记录实验数据。6.经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。7.有评估探究过程和探究结果的意识。8.能关注探究活动中出现的新问题。科学内容●描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。●说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理,会用常见温度计测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。●经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。●用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有关心环境和节约用水的意识。全章概述1.本章要求教材按照“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程基本理念,首先通过学生熟悉的自然现象,展示了自然界水的循环过程,揭示了物质的三种状态以及物态变化现象。在此基础上,让学生学习温度及温度计的使用等有关内容。接下来的三节,从固态、液态、气态三者之间的两两转变分别对熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华现象作了介绍,通过一系列实验,探究三种物态相互转化的条件与特点,总结、归纳了物态变化过程中的吸热、放热现象。最后,联系当前全球面临的气候变暖与水资源危机问题,提出保护环境、合理利用和保护水资源的新课题,启迪学生进行思考与探究。2.本章编写思路教材通过对冰的熔化过程、水的沸腾特点的实验探究,再一次展现了科学探究的主要环一1节。让学生在八年级物理学习的基础上,进一步深入学习物理学的研究方法,了解科学探究的全过程。让学生经历基本的科学探究过程,理解科学探究的主要环节;学会并尝试运用科学原理和科学探究方法;学会对探究结果进行分析、论证。对科学探究过程的某些具体步骤,尤其是对实验数据的处理,作熔化、沸腾时的温度变化曲线等,学生尚不熟悉,教师要让学生在探究的过程中学会科学探究的方法。让学生“经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程”,使学生在科学探究的过程中逐步学会并掌握科学探究的一般方法,在实验探究的过程中发展自己的个性和特长。3.本章内容结构图温度与物态变化温度与温度计熔化与凝固汽化与液化升华与凝华全球变暖与水资源危机水之旅谈温熔熔凝汽液升凝度度计及其使用化固化化华华物态变化过程中的吸热、放热全球变暖水资源危机珍惜每一滴第一节温度与温度计一、基本要求1.了解自然界的水循环现象。2.体验水的三种状态,会描述水的三种状态的特征,认识物态变化现象。3.知道温度的概念,能说出生活和自然环境常见的温度值。4.了解液体温度计的工作原理,会用常见温度计测量温度。5.知道温度的常用单位和国际单位制单位。二、教学建议本节是学生进入九年级的第一课,教材首先通过对雨、云、雪等自然现象的观察(或联想),带领学生了解水在自然界的循环过程。进而提出“水的状态在什么情况下可以发生变化”的问题,激发学生的求知欲和探索兴趣,通过“人造雨”的实验探究,体验水的状态变化,2并认识物态变化现象由于物态变化与温度密切相关,因此接下来需要学习温度及温度计的使用等相关内容。教材中温度概念是在日常生活经验的基础上建立的,首先要让学生认识到人对冷热的感觉并不可靠,因此需要引入温度这一物理量来准确表示物体的冷热程度,知道温度的常用单位和国际单位制单位,了解自然界中一些物体的温度。对于温度计,首先要了解液体温度计的工作原理并认识不同的温度计,进而通过实验学习用液体温度计测量温度的方法及注意事项。教材首先展示和描述了:浮想联翩的云朵、银装素裹的雪景、滋润万物的雨水。使学生置身于云彩之下、雪地之上、雨水之中,进入到自己熟悉的环境,回味自然现象的美妙;从“泼水节”的欢乐景象,领略到人们对水的崇拜与敬畏。进而向学生介绍了自然界的水循环,并提出相关问题。教师要充分利用和发挥教材的这一情景设置,将学生由生活情景引向物理问题,激发起学生的求知欲冰一水一水蒸气一水一冰的实验探究使学生能初步认识到水有固、液、气三种状态,而且在一定条件下可以相互转化。大部分学生已经有这样的生活经验,教师要启发学生把生活经验跟水的状态变化结合起来,再由小范围水的变化扩展到自然界的水循环,从而对实验前的相关问题进行思考。在引入温度这一物理量时,让学生按照教材中图12-7所示进行操作,体会双手对同杯温水的冷热感觉不同,认识到引入温度概念的必要性。在进行温度计的使用教学时,尽量让学生动手完成温度测量实验,鼓励学生积极参与。三、实验与活动1.教材中实验与活动①教材上图12-5“人造雨”实验能使学生观察到水的三态相互转化。若有条件,可以改用酒精灯加热装冰的试管,用小勺“接”水蒸气,让学生自己通过探究认识水的三种状态。②教材上实验探究“用液体温度计测量温度”中图1212的四幅图是表示液体温度计使用规则的,它形象地告诉我们:()不能用常用温度计直接测量火焰的温度,原因之一是火焰的温度超过了常用温度计的测量范围,另外火焰还可能使玻璃熔化或使温度计中的液体沸腾;()不能将温度计从被测物中拿出来读数,因为离开被测物后,温度计中液柱液面的位置会发生变化,读到的温度值就不能反映真实的被测物温度;(℃)测量液体温度时,如果温度计的玻璃泡没有放在液体的中间部分,而是靠在了容器的侧壁,侧壁因液体与外界发生热传递,其温度会低于或高于液体温度,使测量不准确。容器的底部也会因为加热,温度高于中间部位的液体温度。所以,应该将温度计的玻璃泡放在液体的中间部位进行测量。()读数时,要待温度计内液柱的液面稳定时再读数,注意视线要与液面相平。③教材上“用体温计测量体温”的实验中,要让学生通过观察体温计的结构,知道体温计可以离开人体读数以及每次测量前都要用力甩动的原因,从而正确使用体温计进行测量。2.可选实验液体温度计原理演示如图12-1所示:用中间插有细玻璃管的橡皮塞塞紧装满(红色)冷水的小图12-1烧瓶,使瓶内水位上升到适当位置。将烧瓶放入热水中(或适当加热)可以看到比较明显的水的热膨胀现象四、作业与实践活动(一)教材作业1.C2.D3.A。4.①汞温度计、酒精温度计;热胀冷缩;②液面:浸没在;液面;③35~42℃;38.5;38.539。5.略(二)补充作业总结体温计的使用方法。答案:体温计在测体温前要捏住上端甩动,使管内汞柱降至35℃以下;放在身体被测部位要过几分钟,等达到热平衡后再读数;体温计读数时可从被测部位拿出,让有刻度面所对的棱正对眼睛读数。五、课程资源1.地球上的水地球上的水有97.2%在海洋中,不能饮用:2.15%是冰山和冰川:淡水约占0.65%。其次,空气、土壤和岩石中含有水;动、植物机体中含有水。人体质量中三分之二是水;蔬菜中含水比例更大。地球表面海洋总面积约为3.61×103km,占地球表面积的71%,海洋中的水约1.45×1018t。我国是淡水资源匮缺的国家之一,淡水资源的总量为2.8×1012cm3,居世界第6位。人均占水量约为2000t,只有世界人均水量的四分之一。2.云与降水的形成潮湿空气团在上升过程中膨胀、降温,在实际水气压大于饱和水气压时,有一部分水气附在凝结核(烟粒、微尘)上,凝结成小水滴(温度低于0℃可形成小冰晶)。这些平均半径只有几微米的大量小水滴或小冰晶被空气中的上升气流托住,就是悬浮在空中的云。在一定条件下,小水滴、小冰晶经凝结、碰撞合并,当直径超过几百微米时,上升气流不能再托住它们,这些水滴和冰晶在降落到地面的过程中蒸发有余,即形成降水。3.各种温度计除了教材中介绍的温度计外,在生产和科研中用到的温度计还有很多种,例如:气体温度计(gathermometer)利用气体在体积不变时压强随温度变化的规律,或压强不变时体积随温度变化的规律制成的温度计。前者称为定容温度计,后者称为定压温度计。常用的气体有氢、氦、氮、氖、氧和空气等。用接近理想气体的氢气(或氦气)制成的温度计精确度较高,且测量范围较广,所以常用于精密测量。辐射高温计(radiatioyrometer)利用高温物体的热辐射来测量其温度的一种高温测量仪器。这种温度计可以不直接和被测物体接触而在远距离测量,所以可以用来测量星体温度。辐射高温计实际测量范围为500~1600℃。4光测高温计(oticalyrometer)利用炽热物体发的光测量其温度的一种高温测量仪器。主件是一个内部装有红色滤光玻璃镜和特制灯泡的简单望远镜。测温时将光测高温计望远镜筒对着待测物体,便可以看到灯泡的黑色灯丝映着后面的强光。灯丝与一节电池及一个可变电阻器连接,调整电阻的大小可改变通过灯丝的电流,直到灯丝的亮度与待测物体的亮度一样为止。由于仪器事前已将温度校好了刻度,所以通过电流表的示数就可以直接得出待测物体的温度。光测高温计实际测量范围是800~3200℃。在1968年国际实用温标中,把光测高温计定为测量1064.34℃以上温度的实用标准温度计。温差电偶温度计(thermoelectricthermometer)利用温差电偶和电表组成。使用时将温差电偶的一个触点与待测物体(设温度为T2)相接触,另一个触点与参考物体(设温度为T)相接触,如图12-2所示。温差电偶内产生的电压与两接点间铜铜康铜的温度差△T成正比。经过校正,△T可由电表的指针直接指TT出,从而求得T2。常用的温差电偶温度计有:铂铑铂(测量范围是一20~1600℃),镍铬-镍铝(测量范围是一50图12-2温差电偶1300℃),铜-康铜(测量范围是一100~500℃)等1990年,国际计量委员会再次对温标做出了修改,其中对标准的测温仪器做出了规定,把温度分成四个区域,每个区域规定一种测温仪器:0.655.0K用蒸汽压温度计3.0~24.56K用气体温度计13.801234.93K用铂电阻温度计1234.93K以上用光学高温计4.教材中图片介绍图12-10的温度计是测量体温的。它的工作物质不是液体汞,是根据半导体的导电性能与温度有关的原理制成的。银色的细棒为测温探头,测温时将探头消毒后放人口中或其他测温部位,几分钟后取出,从液晶窗口直接读出温度值图1211是利用不同金属的热胀冷缩原理制成的温度计第二节熔化与凝固一、基本要求1.通过对冰和石蜡的熔化现象的科学探究,熟悉科学探究全过程的各个环节。2.从科学探究过程中,感知熔化现象及其产生条件、不同物质在熔化过程中温度变化的规律3.学会对物质进行简单的分类,了解常见晶体的熔点和凝固点。4.认识熔化是吸热过程,凝固是放热过程,能分析熔化、凝固图线的物理意义5.利用熔化、凝固过程的规律解释相关的生活现象和自然现象,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。二、教学建议本节教材从自然现象及学生生活经验入手,以水的状态变化为例引入熔化与凝固的概念。引导学生通过实验来探究物质熔化过程中的特点。根据冰与石蜡在熔化过程中温度变化的不同规律,对物质进行了简单的分类,继而理解晶体的熔点,并对常见晶体的熔点做了介绍,使学生了解在一定的条件下,晶体的熔点可能会发生变化。接下来教材介绍了凝固点的概念,指出凝固过程会放热的特点。最后,教材介绍了在生产、生活中人们对熔化、凝固过程吸热、放热现象的应用。在对熔化过程的特点的实验探究中,学习的难点是“熔化过程中冰与石蜡的温度变化规律”,一定要认真组织好这一实验探究课题。让学生在实验探究中掌握科学探究的全过程,学习科学家的科学探究方法。要引导学生通过观察和实验,自己得出温度变化的相关规律,使学生经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程,体验科学探究的乐趣,培养学生实事求是的科学精神。在经历科学探究的过程中,发展科学探究的能力,领悟科学的思想和精神,逐步学会应用科学方法去研究物理现象,为后面各章节的学习奠定基础。因为水结冰时的放热现象不容易被我们直接感受,而教材图1225的“自制玩具”既能使学生观察到晶体熔化过程的吸热现象,又能使学生感受到凝固过程的放热现象,故可以让学生进行观察、对比、分析,并体验液态海波或石蜡凝固过程中温度降低(放热)的现象。希望教师多列举学生熟悉的生活或生产实例。有条件可以让学生观看有关冰川、冰山的影片或者让学生讨论、交流,举出一些能说明物理规律的、容易理解的凝固放热现象。对于生产生活中,熔化、凝固过程吸热、放热现象的相关应用,教师应注意从学生已有的生活经验入手,鼓励学生积极参与讨论,用自己的语言表达问题,从而增强同学之间、师生之间的交流与合作,提高学生的语言表达能力。同时培养学生学以致用的能力与意识。三、教材中的填空内容及其说明冰在熔化过程中温度变化的规律:温度保持不变。石蜡在熔化过程中温度变化的规律:温度不断上升。四、实验与活动1.教材中实验与活动①教材图12-17所示的实验装置用来加热碎冰时,酒精灯火焰的大小应视环境温度及烧杯内水的多少决定。最好让试管内的冰块多一些,若气温较高,可以酌情先不使用酒精灯,待烧杯内水温降低到接近0℃的时候再用酒精灯加热,可以使熔化过程的时间长一些。此实验亦可让学生自己选择实验器材、确定实验步骤,得出的结论可能差异较大(如果熔化过程太短,有的学生可能看到温度一直升高),让学生相互交流、评估、分析原因。用来加热石蜡时,可以用水间接加热。即将试管放在热水杯中,逐渐补充温度较高的开水来做热源,使熔化过程维持较长一段时间。6···试读结束···...

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    图书名称:《有机电子学实验》【作者】杨凤,游劲松,宾正杨编【页数】158【出版社】成都:四川大学出版社,2021.12【ISBN号】978-7-5690-4457-7【价格】42.00【分类】有机半导体-半导体电子学-实验-高等学校-教材【参考文献】杨凤,游劲松,宾正杨编.有机电子学实验.成都:四川大学出版社,2021.12.图书封面:《有机电子学实验》内容提要:本书共4章,包括背景知识、上机培训、基础实验和综合实验设计等内容。第1章简明扼要地介绍了有机电致发光二极管(OLED)和有机场效应晶体管(OFET)的背景知识,包括器件结构、工作原理、性能指标、制作工艺等内容。第2章对仪器的工作原理和操作方法进行讲解和说明。本章介绍的仪器包括手套箱、等离子体清洗机、旋涂仪、高真空镀膜机、薄膜控制仪、自动封装仪、光谱测试仪、发光二极管测试仪、半导体测试仪(OLED和OFET性能测试)和台阶仪。第3章包括高真空镀膜机的TooligFactor标定、有机光电材料能级参数的测定、相对荧光量子产率的测定、阳极界面修饰对单空穴器件电学性能的影响、TADF-OLED制备和性能测试、OFET制备和性能测试六个基础实验。第4章包括器件结构对OLED光电性能的影响、三(8-羟基喹啉)铝光学特性研究、栅绝缘层界面修饰对OFET性能的影响三个综合实验。...

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图书名称:《电工与电子技术实验》【作者】郭仿军,梁康有【丛书名】高等院校基础课系列教材【页数】317【出版社】重庆:重庆大学出版社,2022.01【ISBN号】978-7-5689-3076-5【价格】48.00【分类】电工技术-实验-高等学校-教材;电子技术-实验-高等学校-教材【参考文献】郭仿军,梁康有.电工与电子技术实验.重庆:重庆大学出版社,2022.01.图书封面:图书目录:《电工与电子技术实验》内容提要:本书主要介绍了电路原理、模拟电子技术和数字电子技术的实验内容。全书共6章,内容包括电工与电子技术实验基础知识、电工与电路分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电工与电子技术Multiim仿真实验和电子电路课程设计。本书适用专业较广,可作为高等院校电类专业学生学习电路原理、模拟电子技术、数字电子技术的单科实验教程,也可作为计算机类和其他工科类本科生、专科生电工及电子技术课程的实验配套教材使用,还可供相关专业的工程技术人员参考。《电工与电子技术实验》内容试读第章电工与电予技术实验基础知识1.1电工与电子技术实验课程概况电工与电子技术实验课程是普通高等工科院校电类及非电专业学生的必修专业基础实验。该实验课程以应用理论为基础、专业技术为指导,旨在使学生从理论知识学习过渡到实践和应用,对培养学生的工程素质和能力具有十分重要的作用。1.1.1电工与电子技术实验课程开设的目的和任务在当前面向工程教学认证的大背景下,实践教学越来越受各高等学校的重视,电工与电子技术实验已经由单一的验证原理和掌握基本实验操作技能拓展为一门综合技能训练的实践,成为获得实验技能和科学研究方法基本训练的重要环节。电工与电子技术实验的训练,使学生进一步建立实际元器件性能的相关概念,掌握基本电工测量仪器、仪表的原理和使用方法,掌握基本电路电量和参量的测量方法,掌握基本模拟电路和数字电路的设计能力和现代电路的计算机仿真技术,培养学生检查与排除电路故障、分析和处理实验结果、分析误差和撰写实验报告的能力。为培养锻炼学生综合运用所学理论知识的能力、提高学生解决与分析实际问题的技术水平、启发学生的创新思想,电工与电子技术实验分为验证性和训练性实验、设计性实验、综合性实验三个层次的实验体系。验证性和训练性实验侧重基础理论知识的学习:设计性实验则针对某一知识点进行比较深人的分析学习:综合性实验包含两个以上知识点的综合运用。(1)验证性和训练性实验验证性和训练性实验的主要目的是培养学生动手能力和基本实验素养,同时巩固理论教学中的基本知识与理论。验证性和训练性实验的主要内容:以熟悉电子电气元器件特性与参数、基本电路为主,验证相关理论,熟悉实验测量仪器及其操作流程。1电工与电子技术实验(2)设计性实验设计性实验的主要目的是锻炼学生独立思考的能力,由于实验结论具有非唯一性,因此可培养学生的创新意识,养成学生主动探究的学习习惯。设计性实验的主要内容:根据给定类型的电路,结合相应的理论,设计与调试具体电路,拟订安装、测试方案,完成规定的电路性能参数和指标测试。(3)综合性实验综合性实验的主要目的是培养学生分析、解决复杂工程问题的思维方式和提高学生实践动手能力。综合性实验的主要内容:根据给定的实验题目、内容和要求,自行设计实验电路,选择合适的元器件并组装实验电路,拟订调试方案,最终达到实验题日的功能要求与指标要求。1.1.2电工与电子技术实验的基本要求“电工与电子技术”作为一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。为达到上述目的,电工与电子技术实验教学内容将从以下几方面加强对学生的训练。1.基本实验技能了解基本仪器、仪表的结构、误差来源及使用方法,正确使用各种常见的电工仪器、仪表,如交直流电压表、交直流电流表、示波器、信号发生器、数字万用表、功率表等,掌握实验结果的误差分析及处理,实验方法的选择和改进。2.测试技能掌握基本元器件、基本电磁量以及端口特性曲线的测量方法:培养学生的电子电路实验研究的能力,培养学生理论联系实际的能力:培养分析、查找和排除电路故障的能力。3.研究性和创造性能力学习实验技术指标的选择、简单原理设计及数据和参数的选取,使学生能根据实验的结果,运用所学的理论,通过分析找出内在联系,对电路参数进行调整,使之符合性能要求。同时,在实验中培养学生实事求是、认真严谨的科学作风,培养提出问题和独立解决问题的能力。4.实验报告撰写能力撰写论文和技术报告是工科学生的基本技能之一,独立写出严谨的、有理论分析的、条理清晰的实验报告是电工和电子技术实验课的基本要求。1.1.3电工与电子技术实验课程的基本过程尽管电工与电子技术各个实验的目的和内容不同,但一个完整的实验过程应该包含实验预习、实验测试和实验报告的撰写三个阶段。电工实验课程既要培养学生实际工作的能力,打好电类实验的基础,又要从一开始就着力培养学生严谨的科学实验作风,因此对实验的各个阶段都有相应的要求。1.实验预习实验课前充分的预习准备是保证实验顺利进行的前提,否则将事倍功半,甚至会损坏仪器或发生人身安全事故。为了确保实验效果,要求教师在实验前对学生预习情况进行检查,不了解实验内容和无预习报告者不能参加实验。2第1章电工与电子技术实验基础知识实验预习的主要要求:①认真阅读实验教程,了解实验内容和目的。②复习与实验有关的理论知识,弄清实验原理。③了解实验仪器的使用方法。④了解实验的方法与注意事项。⑤熟悉实验接线图及操作步骤。⑥拟好实验数据及实验结果记录表格。⑦认真写出预习报告。2.实验测试学生进入实验室要遵守实验室规则,在教师的讲解和指导下熟悉实验原理、实验设备和实验步骤,按照实验讲义的内容和步骤进行操作,认真分析实验中遇到的问题。通过仔细操作,有意识地培养学生使用和调节仪器、仪表的操作技能,培养观察和分析实验数据的良好习惯,并逐步培养学生设计实验的能力。完成全部测试后,不要急于拆除线路,应先检查实验数据有无遗漏或有无不合理的情况,实验数据应交教师审查签字后,方可拆除线路,整理实验桌面,摆放好各种实验器材、用具后,方可离开实验室。实验数据包括原始数据和经分析整理后的数据。实验测试阶段需要记录的是实验的原始数据。记录要准确,有效数字要完整,数据的单位不能遗漏。为便于误差分析,记录数据的同时要记录测量该数据时所用仪表的量程。在实验过程中,读数方法和实验操作姿势也需要给予重视。正确的读数方法(特别是指针式仪表)可以提高读数精度:正确的实验操作姿势,不仅有利于正确读取数据,而且有利于随时观察其他仪表的变化。3.实验报告的撰写实验报告是学生进行实验的全过程的总结,也是整个实验的重要组成部分。撰写实验报告,可培养学生对实验结果的处理和分析能力、文字表达能力及严谨的科学作风,同时锻炼学生撰写科学技术报告的能力和总结工作的能力,这也是未来从事大多数工作都需要的能力。实验报告要求文字简洁、工整,曲线、图表清晰,实验结论要有科学的依据和分析。实验报告基本格式及内容见表1.1.1。表1.1.1实验报告基本格式及内容实验项目实验成绩一、实验目的(总结本实验项目要达到的目的)》二、实验设备(写出主要实验设备的名称、规格及编号)3电工与电子技术实验续表三、实验原理与内容(包含文字叙述、实验原理图等)(用自己的语言,写出实验原理和测量方法要点,并说明实验中必须满足的实验条件,写出数据处理时必须用到的一些公式,标明公式中物理量的意义,画出必要的实验原理示意图和测量电路图)四、实验步骤(简明扼要地写出实验步骤,并说明实验过程遇到的问题与解决办法)五、实验数据的处理(包含理论计算分析过程)(实验数据的处理分两个阶段:一是实验过程中记录原始数据时的简单处理:另一个是实验结束后撰写实验报告时的数据处理。每个实验按照数据处理的要求进行,处理方法依据实验种类而定。实验数据通常用列表及作图两种方法处理,关系曲线图应绘在坐标纸及对数计算纸上。每根曲线用一种符号表示。实验曲线应该是平滑的,应尽量使各点平均地分布在曲线两侧,并可将明显偏离的点去除,不能简单地把各点连成折线。处理过程和结论要写在实验报告中)六、实验结论(包含误差分析)】(整理实验结果是实验的重要环节,通过整理可以系统地理解实验教学中所获得的知识,建立清晰的概念。因此要将最终的实验结论写清楚,结论的依据必须充分,不能似是而非、含糊不清)七、问题分析与讨论(思考题、实验扩展讨论、心得体会)(对实验结果进行总结和分析,在这次实验中有哪些收获和体会,应如何改进,并回答实验过程中提出的问题)》实验报告一般分两个阶段写。第一阶段在实验前完成,按实验教程的“预习要求”撰写实验报告的预习部分。第二阶段在实验结束后完成,撰写实验报告的总结部分。第二阶段完成后,得出一份完整的实验报告。1.1.4实验室安全用电规则电工和电子技术实验离不开电源,安全用电是实验中始终需要注意的重要问题。实验台上的电源一般有直流稳压电源、单相交流电源和三相交流电源。直流电压等级有0~30V,单相交流220V,三相交流380V等。国家相关标准规定,电压低于36V的为安全电压,电流小于36mA的为安全电流。为了做好实验,确保人身和设备的安全,学生必须养成良好的实验操作习惯,并且在做电路实验时,必须严格遵守下列安全用电规则:①在实验过程中,接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行,即先接线后通电,先断电后拆线。在多人合作进行的实验中,电源合闸时要相互打招呼。实验过程中既要注意安4第1章电工与电子技术实验基础知识全,正确操作,也不必过于紧张,不敢操作。②在电路通电情况下,人体严禁接触电路不绝缘的金属导线或连接点等带电部位。万一遇到触电事故,应立即切断电源,进行必要的处理。③实验中,特别是设备刚投入运行时,要随时注意仪器设备的运行情况,如发现有超量程、过热、异味、异声、冒烟及火花等,应立即断电,并请老师检查。④电动机转动时,应防止导线、发辫、围巾等物品卷人其中。⑤要学会正确使用实验中的仪器设备,要了解仪器设备的性能、工作原理,使用时要特别注意仪器设备的量限。对于电工、电子仪表,过电流和过电压往往会烧坏仪表,因此对实验中被测量的数值范围要有估算,以便选择合理的仪表量程。同时,对某些仪器设备的使用特点要特别注意,例如稳流源、电流互感器不能开路,稳压源、电压互感器不能短路,自耦变压器的输入和输出端不能互换;不得用电流或万用表的电阻挡、电流挡去测量电压:电流表、功率表的电流线圈不能并联在电路中等。实验电路接好后通电前需要仔细检查,确保接线无误。1.1.5常见故障的分析与检测实验过程中出现各种故障是难免的。在电路实验中,常见的故障大多属于断路、短路和介于二者之间三种类型。故障原因大致有以下几种:测试设备可能会出现功能不正常、测试棒及探头损坏等故障:电路元器件故障如晶体管、集成器件、电容、电阻等性能不良或损坏,常常可能使电路有输入而无输出,或输出异常。接触不良故障如插接点接触不紧固、电位器滑动接点接触不良,甚至有的连线是断线等故障;人为操作如接线错误、元器件参数选错、二极管或电解电容器极性接反、示波器旋钮挡级选择不对造成波形异常甚至无波形显示等:以及各种干扰引起的故障。故障检测的方法很多,一般是根据故障类型确定部位,缩小范围,再在范围内逐点检测,最后找出故障点并给予排除,检测方法如下。(1)直接观察法不使用任何仪器,只利用人的视觉、听觉、嗅觉以及直接触摸元器件来寻找和分析故障。这种方法较简单,可作电路初步检查之用。(2)断电检测法(适合断路故障)在电路不带电的情况下,用万用表电阻挡测量电路的阻值、导线或元件的通断等。根据实验原理,电路中的某两点应该导通(即电阻应该很小),但万用表测出断路(电阻极大):或两点间应该断路,但万用表测量结果为短路,则故障在此两点。(3)通电检测法在电路带电的情况下,用电压表测量电路中有关的各点电位,或两点之间的电压,再应用理论知识,分析和寻找故障。(4)信号跟踪法把一个幅度与频率适当的信号送入被测电路的输入端,利用示波器,按信号的流向,逐级观察各点的信号波形,如哪一级异常,则故障就在该级。这种方法对电子电路尤为适用。5电工与电子技术实验(5)对比或部件替换法将被怀疑有故障的电路参数和工作状态与相同的正常电路进行对比,或把与故障电路同类型的元器件、插件板等替换故障电路中被怀疑的部分,从中发现和判断故障。这种方法对数字电路实验比较常用。有时电路中有多个或多种故障而且相互影响,则需采用多种方法,互相配合,才能找到故障点。一般情况下,寻找故障的常规做法是:首先用直接观察法,排除明显的故障:然后用万用表或示波器检查静态参数:最后用信号跟踪法对电路作动态检查。1.2测量误差通过实验测得的大批数据是实验的主要成果,但在实验中,由于仪表操作和人的观察等因素,测量结果与被测量的实际数值会存在差别,这种差别是测量结果与被测量真值之差,即为测量误差。测量误差在任何测量中都是存在的。不同的测量对误差大小的要求往往不同。所以在整理实验数据时,首先应对实验数据的可靠性进行客观的评定。误差分析的目的就是评定实验数据的精确性,通过误差分析,认清误差的来源及其影响,并设法消除或减小误差,提高实验的精确性。1.2.1测量误差的几个术语①真值:某物理量客观存在的确定值。通常一个物理量的真值是不知道的,是我们努力要求测到的。②标称值:测量器具上标注的量值,如标准电池上标出的“1.5V”:精度为5%,标称值为820的碳膜电阻等。由于制造上不完备、测量不准确及环境条件的变化,标称值并不一定等于它的实际值,所以在给出标称值的同时,通常应给出它的误差范围或准确度的等级。③测量值:从测量仪器直接读出或经公式推算出的量值。④准确度:既可用于说明测量结果,也可用于测量仪器的示值。当用于测量结果时,表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。当用于测量仪器的示值时,定义为测量仪器给出接近真值的能力。⑤测量误差:测量结果与测量真值之间的差别。⑥约定真值:严格来讲,由于测量仪器、测定方法、环境条件、人的观察力、测量的程序等,都不可能是完美无缺的,故真值是无法测得的,是一个理想值。人们常用约定真值来代替真值。凡精度高一级仪器的误差与精度低一级仪器的误差相比,前者小于后者的1/20~1/5时,则高一级仪器的测量值可认为是低一级仪器测量值的约定真值。在实际测量中,测量的次数都是有限的,故也可用有限观察次数求出的平均值,作为约定真值,或称为最佳值。常用的平均值有下列几种。①算术平均值:算术平均值最常用。凡测量值的分布服从正态分布时,用最小二乘法原理可以证明:在一组等精度的测量中,算术平均值为最佳值或最可信赖值。6···试读结束···...

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    2023-02-08

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