學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)密度的測(cè)定本文簡(jiǎn)介：學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)密度的測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)天平的使用方式；2、掌握用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)定不規(guī)則固體密度的原理和技巧；3、掌握用助沉法測(cè)定不規(guī)則固體密度（比水的密度小）的原理和技巧；4、掌握用密度瓶測(cè)定碎小固體密度的原理和技巧。【實(shí)驗(yàn)儀器和用具】物理天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、燒
學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)密度的測(cè)定本文內(nèi)容：
學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)
密度的測(cè)定
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?span style="display:none">IJd物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)天平的使用方式；
2、掌握用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)定不規(guī)則固體密度的原理和技巧；
3、掌握用助沉法測(cè)定不規(guī)則固體密度（比水的密度小）的原理和技巧；
4、掌握用密度瓶測(cè)定碎小固體密度的原理和技巧
。
【實(shí)驗(yàn)儀器和用具】
化學(xué)天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、燒杯（500ml）、不規(guī)則金屬塊（被測(cè)物）、石蠟塊（被測(cè)物）、碎小沙子（被測(cè)物）、清水、細(xì)線。
密度瓶
游碼
平衡螺絲
邊刀托
杯托盤(pán)
基座
度盤(pán)
表針
中刀托
手輪
調(diào)平墊圈
掛鉤
吊耳
水準(zhǔn)泡
托盤(pán)
托盤(pán)
橫梁
化學(xué)天平
圖1
化學(xué)天平
圖2-3
化學(xué)天平
【實(shí)驗(yàn)原理】
某種物質(zhì)單位容積的質(zhì)量稱(chēng)作這些物質(zhì)的密度。對(duì)一密度均勻的物體，若其質(zhì)量為m,容積為V，則該物體的密度：
（1）
實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出物體的質(zhì)量m和容積V，由上式可求出樣品的密度。
圖3
靜力稱(chēng)衡法測(cè)密度
1、用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)定不規(guī)則固體的密度（比水的密度大）
設(shè)被測(cè)物在空氣中的質(zhì)量為m（空氣壓強(qiáng)忽視不計(jì)），全部浸入在水底（懸吊，不接觸燒瓶壁和底）的表觀質(zhì)量為m1（如圖3示）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)密度測(cè)量，容積為V，水的密度為。按照阿基米德定理，有：
被測(cè)物密度：
（2）
2、流體靜力稱(chēng)衡法和助沉法相結(jié)合測(cè)定密度大于水的不規(guī)則固體的密度
設(shè)被測(cè)物在空氣中的質(zhì)量為m，用細(xì)線將被測(cè)物與另一助沉物串系上去：被測(cè)物在上，助沉物在下。設(shè)僅將助沉物沒(méi)入水底而被測(cè)物在海面上時(shí)系統(tǒng)的表觀質(zhì)量為，兩者均沒(méi)入水底（注意懸吊，不接觸燒瓶壁和底）時(shí)的表觀質(zhì)量為，如圖4所示：
圖4
靜力稱(chēng)衡法和助沉法測(cè)石蠟塊的密度
待測(cè)物塊（石蠟塊）
按照阿基米德定理，被測(cè)物遭到的壓強(qiáng)為：，則被測(cè)物體積為：
被測(cè)物密度為：
（3）
3、用密度瓶測(cè)定碎小固體（小沙子）的密度
假定密度瓶的質(zhì)量為，將瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)待測(cè)的小沙子后的質(zhì)量為，則待測(cè)小沙子的質(zhì)量：。
之后將裝有小沙子的密度瓶加滿(mǎn)水，再稱(chēng)其總質(zhì)量，為了得到小沙子排沸水的容積，還須要將密度瓶里的小沙子倒出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)密度測(cè)量，再加滿(mǎn)水稱(chēng)得其質(zhì)量為。
圖5
密度瓶法測(cè)小沙子的密度
這樣可得小沙子排沸水的質(zhì)量為：
碎小固體的總體積為：，
碎小固體的密度為：。
（4）
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟】
1、對(duì)化學(xué)天平進(jìn)行調(diào)平
在了解天平的基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)天平進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平分兩步：
①調(diào)基座水平：通過(guò)調(diào)底板下的調(diào)平螺母，把水準(zhǔn)儀中的氣泡調(diào)在水準(zhǔn)儀正中。
②調(diào)橫梁水平：將橫梁兩端的掛鉤（連同吊籃、托盤(pán)）掛到刀口上，游碼移到最上端；之后再稍為右旋升降螺母，升起橫梁后觀察橫梁是否水平，若表針正指刻度牌中線或在中線右側(cè)作微小的等幅震動(dòng)，則說(shuō)明橫梁平衡。若不平衡，則左旋升降螺母，使橫梁剎車(chē)，之后調(diào)節(jié)橫梁兩端的調(diào)平螺母；再支起橫梁判定，放下橫梁后調(diào)節(jié)，這么反復(fù)，直到調(diào)平。
2、用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)定不規(guī)則金屬塊的密度
（1）稱(chēng)量金屬塊在空氣中的質(zhì)量。
（2）用細(xì)線擄獲金屬塊，掛到天平橫梁上端的鉤子上，懸吊于燒瓶的水底。燒瓶置于基座一側(cè)的底座上。稱(chēng)出金屬塊完全浸入在水底的表觀質(zhì)量。
（3）估算金屬塊的密度及其不確定度，并給出測(cè)定結(jié)果。
3、流體靜力稱(chēng)衡法和助沉法相結(jié)合測(cè)定石蠟塊的密度
（1）稱(chēng)量石蠟塊在空氣中的質(zhì)量。
（2）用細(xì)線將石蠟塊和助沉金屬塊串系上去，石蠟塊在上，助沉塊在下。系好后掛在天平橫梁上端的掛鉤上。先稱(chēng)僅有金屬塊沒(méi)入水底而石蠟塊在海面之上時(shí)系統(tǒng)的表觀質(zhì)量，再稱(chēng)兩者均沒(méi)入水底時(shí)系統(tǒng)的表觀質(zhì)量（懸吊，不能接觸燒瓶壁和底）。
（3）估算石蠟塊的密度，不要求估算不確定度。
4、用密度瓶檢測(cè)碎小沙子密度
（1）先用化學(xué)天平稱(chēng)量空密度瓶的質(zhì)量。
（2）將碎小沙子悉心地放入密度瓶中（大概搶占密度瓶體積一半的空間），稱(chēng)出“瓶＋小沙子”的總質(zhì)量。
（3）再將裝有小沙子的密度瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)清水，蓋上木塞，讓多余的水從蓋子中間的細(xì)管流出，用布拭去杯子，稱(chēng)出“瓶＋水+小沙子”的總質(zhì)量。
（4）將密度瓶?jī)?nèi)的小沙子和清水倒掉，再裝滿(mǎn)水，蓋上塞子，讓多余的水從蓋子中間的細(xì)管流出，用布拭去杯子，稱(chēng)出“瓶＋水”的總質(zhì)量。
（5）估算小沙子的密度，不要求估算不確定度。
【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】
1、使用化學(xué)天平前，要熟悉天平的基本結(jié)構(gòu)，了解各結(jié)構(gòu)的用途和使用方式，做到先觀察后操作。
2、使用天平常，動(dòng)作要輕、穩(wěn)，橫梁支起時(shí)不能作前后左右的旋轉(zhuǎn)，以免橫梁跌落摔損；天平的左、右掛鉤、吊耳及秤盤(pán)請(qǐng)勿對(duì)調(diào)。橫梁調(diào)平常，一定要先使橫梁剎車(chē)，將兩端的吊耳掛到刀口上。
只有觀測(cè)、判斷橫梁是否水平時(shí)，才將橫梁支起；調(diào)節(jié)調(diào)平螺栓、取放待測(cè)物、取放砝碼、移動(dòng)游碼時(shí)，天平的橫梁均應(yīng)放下，但是支撐在橫梁上的兩個(gè)小支柱上。
3、實(shí)驗(yàn)中，浸在液體中固體表面的氣泡要盡量排盡；金屬塊或石蠟塊要完全浸入水底，且不能與燒瓶頂部或器壁相撞。
4、小心易碎玻璃儀器；如遇見(jiàn)受損，要及晨報(bào)告、登記，并作適當(dāng)賠付。
5、測(cè)量結(jié)束后，要將儀器復(fù)原，即：天平橫梁放下，吊耳領(lǐng)到刀口下；燒瓶、密度瓶上面的水倒掉；小頭巾平鋪在桌面上。
【數(shù)據(jù)記錄與處理】
表1.不規(guī)則金屬塊密度的檢測(cè)
1.00
＝
g/cm3
=%
＝＝0.05g（天平的最小稱(chēng)量），由氣溫檢測(cè)偏差而導(dǎo)致的偏差特別小，可忽視不計(jì)，但是取（下同）。
=/cm3
=（
±
）g/cm3
（要有估算過(guò)程，注意檢測(cè)結(jié)果的正確表示，詳見(jiàn)教材17面；下同）
表2.
石蠟塊密度的檢測(cè)
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算過(guò)程，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字，不要求估算不確定度)
表3.
小沙子密度的檢測(cè)
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算過(guò)程，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字，不要求估算不確定度)
【思考題】
1、具體剖析本實(shí)驗(yàn)形成偏差的各類(lèi)緣由。
2、能否用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)定液體的密度？倘若能測(cè)怎么檢測(cè)？
3、能否用密度瓶測(cè)定液體的密度？假如能測(cè)怎么檢測(cè)？