學院化學實驗密度的測定本文簡介：學院化學實驗密度的測定【實驗目的】1、學習數學天平的使用方式；2、掌握用流體靜力稱衡法測定不規則固體密度的原理和技巧；3、掌握用助沉法測定不規則固體密度（比水的密度小）的原理和技巧；4、掌握用密度瓶測定碎小固體密度的原理和技巧。【實驗儀器和用具】物理天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、燒
學院化學實驗密度的測定本文內容：
學院化學實驗
密度的測定
【實驗目的】
1、學習數學天平的使用方式；
2、掌握用流體靜力稱衡法測定不規則固體密度的原理和技巧；
3、掌握用助沉法測定不規則固體密度（比水的密度小）的原理和技巧；
4、掌握用密度瓶測定碎小固體密度的原理和技巧
。
【實驗儀器和用具】
化學天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、燒杯（500ml）、不規則金屬塊（被測物）、石蠟塊（被測物）、碎小沙子（被測物）、清水、細線。
密度瓶
游碼
平衡螺絲
邊刀托
杯托盤
基座
度盤
表針
中刀托
手輪
調平墊圈
掛鉤
吊耳
水準泡
托盤
托盤
橫梁
化學天平
圖1
化學天平
圖2-3
化學天平
【實驗原理】
某種物質單位容積的質量稱作這些物質的密度。對一密度均勻的物體，若其質量為m,容積為V，則該物體的密度：
（1）
實驗中，測出物體的質量m和容積V，由上式可求出樣品的密度。
圖3
靜力稱衡法測密度
1、用流體靜力稱衡法測定不規則固體的密度（比水的密度大）
設被測物在空氣中的質量為m（空氣壓強忽視不計），全部浸入在水底（懸吊，不接觸燒瓶壁和底）的表觀質量為m1（如圖3示）大學物理實驗密度測量，容積為V，水的密度為。按照阿基米德定理，有：
被測物密度：
（2）
2、流體靜力稱衡法和助沉法相結合測定密度大于水的不規則固體的密度
設被測物在空氣中的質量為m，用細線將被測物與另一助沉物串系上去：被測物在上，助沉物在下。設僅將助沉物沒入水底而被測物在海面上時系統的表觀質量為，兩者均沒入水底（注意懸吊，不接觸燒瓶壁和底）時的表觀質量為，如圖4所示：
圖4
靜力稱衡法和助沉法測石蠟塊的密度
待測物塊（石蠟塊）
按照阿基米德定理，被測物遭到的壓強為：，則被測物體積為：
被測物密度為：
（3）
3、用密度瓶測定碎小固體（小沙子）的密度
假定密度瓶的質量為，將瓶內裝滿待測的小沙子后的質量為，則待測小沙子的質量：。
之后將裝有小沙子的密度瓶加滿水，再稱其總質量，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物理實驗密度測量，再加滿水稱得其質量為。
圖5
密度瓶法測小沙子的密度
這樣可得小沙子排沸水的質量為：
碎小固體的總體積為：，
碎小固體的密度為：。
（4）
【實驗內容及步驟】
1、對化學天平進行調平
在了解天平的基本結構的基礎上，對天平進行調平，調平分兩步：
①調基座水平：通過調底板下的調平螺母，把水準儀中的氣泡調在水準儀正中。
②調橫梁水平：將橫梁兩端的掛鉤（連同吊籃、托盤）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作微小的等幅震動，則說明橫梁平衡。若不平衡，則左旋升降螺母，使橫梁剎車，之后調節橫梁兩端的調平螺母；再支起橫梁判定，放下橫梁后調節，這么反復，直到調平。
2、用流體靜力稱衡法測定不規則金屬塊的密度
（1）稱量金屬塊在空氣中的質量。
（2）用細線擄獲金屬塊，掛到天平橫梁上端的鉤子上，懸吊于燒瓶的水底。燒瓶置于基座一側的底座上。稱出金屬塊完全浸入在水底的表觀質量。
（3）估算金屬塊的密度及其不確定度，并給出測定結果。
3、流體靜力稱衡法和助沉法相結合測定石蠟塊的密度
（1）稱量石蠟塊在空氣中的質量。
（2）用細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。先稱僅有金屬塊沒入水底而石蠟塊在海面之上時系統的表觀質量，再稱兩者均沒入水底時系統的表觀質量（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、用密度瓶檢測碎小沙子密度
（1）先用化學天平稱量空密度瓶的質量。
（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），稱出“瓶＋小沙子”的總質量。
（3）再將裝有小沙子的密度瓶內裝滿清水，蓋上木塞，讓多余的水從蓋子中間的細管流出，用布拭去杯子，稱出“瓶＋水+小沙子”的總質量。
（4）將密度瓶內的小沙子和清水倒掉，再裝滿水，蓋上塞子，讓多余的水從蓋子中間的細管流出，用布拭去杯子，稱出“瓶＋水”的總質量。
（5）估算小沙子的密度，不要求估算不確定度。
【實驗注意事項】
1、使用化學天平前，要熟悉天平的基本結構，了解各結構的用途和使用方式，做到先觀察后操作。
2、使用天平常，動作要輕、穩，橫梁支起時不能作前后左右的旋轉，以免橫梁跌落摔損；天平的左、右掛鉤、吊耳及秤盤請勿對調。橫梁調平常，一定要先使橫梁剎車，將兩端的吊耳掛到刀口上。
只有觀測、判斷橫梁是否水平時，才將橫梁支起；調節調平螺栓、取放待測物、取放砝碼、移動游碼時，天平的橫梁均應放下，但是支撐在橫梁上的兩個小支柱上。
3、實驗中，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；如遇見受損，要及晨報告、登記，并作適當賠付。
5、測量結束后，要將儀器復原，即：天平橫梁放下，吊耳領到刀口下；燒瓶、密度瓶上面的水倒掉；小頭巾平鋪在桌面上。
【數據記錄與處理】
表1.不規則金屬塊密度的檢測
1.00
＝
g/cm3
=%
＝＝0.05g（天平的最小稱量），由氣溫檢測偏差而導致的偏差特別小，可忽視不計，但是取（下同）。
=/cm3
=（
±
）g/cm3
（要有估算過程，注意檢測結果的正確表示，詳見教材17面；下同）
表2.
石蠟塊密度的檢測
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算過程，保留到小數點后兩位有效數字，不要求估算不確定度)
表3.
小沙子密度的檢測
1.00
＝
＝
g/cm3
(要有估算過程，保留到小數點后兩位有效數字，不要求估算不確定度)
【思考題】
1、具體剖析本實驗形成偏差的各類緣由。
2、能否用流體靜力稱衡法測定液體的密度？倘若能測怎么檢測？
3、能否用密度瓶測定液體的密度？假如能測怎么檢測？