本教材從醞釀寫(xiě)作計(jì)劃到今天完成書(shū)稿，已歷時(shí)6年了。說(shuō)實(shí)話(huà)，編寫(xiě)一本物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教材是需要勇氣的，雖然編者都是從事物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)逾二十年的一線(xiàn)教師，但是面對(duì)國(guó)內(nèi)各高校優(yōu)秀教師們編寫(xiě)的上百個(gè)版本各具特色的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)，仍然有從下筆之感。對(duì)于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們還有多少新“貨色”可以提供給同行和學(xué)生呢？
　　一切的教學(xué)成果都來(lái)自于教學(xué)一線(xiàn)的實(shí)踐，教材也不例外。當(dāng)編者們還是一群“青椒”的時(shí)候，也曾一度“唯書(shū)本是從”，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嚴(yán)格按照選定教材的內(nèi)容、方法和教學(xué)理念去指導(dǎo)學(xué)生。記得有一個(gè)經(jīng)典的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——溶液表面吸附的測(cè)定（參見(jiàn)本書(shū)A18），實(shí)驗(yàn)原理是吉布斯等溫吸附方程，其中最大吸附量的推算采用朗格繆爾吸附等溫式變形的雙倒數(shù)直線(xiàn)方程。但是在測(cè)量乙醇水溶液體系時(shí)，很多學(xué)生都得不到滿(mǎn)意的線(xiàn)性擬合結(jié)果，編者當(dāng)年將這種情況一律歸之于學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量差，并給予他們低等級(jí)成績(jī)。學(xué)生都有些失落，因?yàn)樗麄冇X(jué)得實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性是不錯(cuò)的，數(shù)據(jù)計(jì)算也是經(jīng)過(guò)仔細(xì)核對(duì)的，應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)本身有問(wèn)題。編者當(dāng)年可是拿出了好幾本不同的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，以此證明實(shí)驗(yàn)方法是得到公認(rèn)的，將他們打發(fā)了事。后來(lái)在教學(xué)中偶然翻到E. A. Guggenheim研究乙醇水溶液表面吸附的經(jīng)典論文，才發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)體系根本不符合朗格繆爾吸附等溫式。對(duì)此，編者至今對(duì)那些學(xué)生懷有深深的歉意，同時(shí)也促使編者不斷考慮究竟應(yīng)該如何組織和編寫(xiě)一本物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。
　　結(jié)合多年一線(xiàn)教學(xué)體會(huì)，本教材主要在以下幾個(gè)方面做了新的嘗試。
　　第一，對(duì)一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和理論探討進(jìn)行了拓展。
　　以燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例（參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)A1），常規(guī)教學(xué)中一般要求學(xué)生由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)直接計(jì)算有機(jī)物的恒容燃燒熱和恒壓燃燒焓，本教材增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的校正內(nèi)容，包括溫度校正、液體物質(zhì)的壓力校正和氣態(tài)物質(zhì)的理想氣體狀態(tài)校正，最后得到25℃時(shí)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓數(shù)據(jù)。通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生知道物質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的差別和聯(lián)系，從而加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)等抽象概念的理解。除實(shí)驗(yàn)A1外，實(shí)驗(yàn)A4、A5、A6、A9、A13、A14、A17、A18和A19等也進(jìn)行了類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)拓展。
　　第二，對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)提供了多層次指導(dǎo)和訓(xùn)練。
　　教材在實(shí)驗(yàn)A7、B3和B4中，集中研究合金相變問(wèn)題，分別采用熱分析、差熱分析和掃描電子顯微鏡等技術(shù)，逐步將研究?jī)?nèi)容由宏觀拓展到微觀；在實(shí)驗(yàn)A3、B6、B9和B10中，采用差熱分析技術(shù)，分別研究化學(xué)反應(yīng)、簡(jiǎn)單體系相圖、復(fù)雜體系相圖和熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程，展示了同一實(shí)驗(yàn)技術(shù)在不同研究工作中的運(yùn)用方式；實(shí)驗(yàn)B3和B7則是訓(xùn)練學(xué)生組裝與改造商品化實(shí)驗(yàn)儀器用于特殊研究目的等。本教材中許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面都存在一定的內(nèi)在聯(lián)系和分層遞進(jìn)關(guān)系。
　　第三，強(qiáng)調(diào)科學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用。
　　教材上篇重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)分析理論和方法以及Origin軟件的應(yīng)用，所用案例全部來(lái)自于學(xué)生的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)，在許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中要求學(xué)生使用相關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)、科學(xué)繪圖和回歸分析。以此培養(yǎng)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
　　第四，嘗試在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中模擬科學(xué)研究過(guò)程。
　　編者通過(guò)重新整理各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原始文獻(xiàn)，追溯其由研究性課題到基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的演化路徑，盡量展示其內(nèi)在的科學(xué)研究特征。比如實(shí)驗(yàn)A13用非線(xiàn)性擬合法進(jìn)行蔗糖酶催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)測(cè)定、實(shí)驗(yàn)A19由臨界膠束濃度推算膠束熱力學(xué)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)B5測(cè)定生成化合物的二組分固液平衡相圖、實(shí)驗(yàn)B10差熱分析-光譜技術(shù)聯(lián)用測(cè)定熔鹽相變等。同時(shí)，在有些實(shí)驗(yàn)的討論與思考中引入實(shí)驗(yàn)相關(guān)的經(jīng)典文獻(xiàn)閱讀與分析等內(nèi)容，并在按照科學(xué)論文格式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、文獻(xiàn)查閱方法、科學(xué)道德誠(chéng)信、實(shí)驗(yàn)室安全等方面編寫(xiě)了指導(dǎo)內(nèi)容。
　　通過(guò)以上的工作，編者希望學(xué)生從準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析，直至實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)，在每一個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成過(guò)程中經(jīng)歷一次模擬科學(xué)研究項(xiàng)目的訓(xùn)練。
　　本教材分為上、中、下三篇：上篇是實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，中篇和下篇分別是基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)和拓展型實(shí)驗(yàn)。上篇包括“致學(xué)生——物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程要求和注意事項(xiàng)”“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析”和“科學(xué)數(shù)據(jù)分析與繪圖軟件在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”三章，其中第1章著重介紹了編者的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，第2章著重于誤差分析，第3章著重于Origin軟件的實(shí)用技術(shù)。中篇包括基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)21個(gè)，下篇包括拓展型實(shí)驗(yàn)12個(gè)，共計(jì)33個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介、理論探討、儀器試劑、安全須知和廢棄物處理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析、討論與思考及附（若有）構(gòu)成。
　　本教材所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目絕大部分都能夠在一個(gè)實(shí)驗(yàn)班規(guī)模上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并針對(duì)4課時(shí)和8課時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分別設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以滿(mǎn)足工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同要求。教材涉及的實(shí)驗(yàn)儀器以常規(guī)類(lèi)型為主，部分物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器原理和操作介紹附于相關(guān)實(shí)驗(yàn)之后，或給出了相應(yīng)儀器公司的網(wǎng)址。教材沒(méi)有選入一些常見(jiàn)于各類(lèi)實(shí)驗(yàn)教材中的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，因?yàn)檫@些項(xiàng)目涉及中、高級(jí)的大型儀器，如傅里葉變換紅外光譜儀、X射線(xiàn)衍射儀、核磁共振波譜儀、全自動(dòng)表面吸附儀等，當(dāng)前不可能滿(mǎn)足人手（或人組）一套的實(shí)驗(yàn)條件，容易造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一人動(dòng)手、全體“圍觀”的狀態(tài)，不符合我們一貫倡導(dǎo)的學(xué)生全體、全程動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念。此外，教材沒(méi)有編制實(shí)驗(yàn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容，因?yàn)樵诋?dāng)今互聯(lián)網(wǎng)資源極其豐富的背景下，學(xué)生可以、而且應(yīng)該能夠獲得實(shí)驗(yàn)所需的各種資料，而查閱文獻(xiàn)尋找準(zhǔn)確可靠的參考數(shù)據(jù)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較和研究，也是學(xué)生完成科學(xué)研究訓(xùn)練的基本內(nèi)容之一。
　　本教材由同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院的許新華、王曉崗和浙江大學(xué)化學(xué)系的王國(guó)平整理編寫(xiě)，其中王曉崗編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)A7、A8、A9、A11、A12、B2、B3和B11，王國(guó)平編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)A10、A13、A14、A21、B1和B7，其余部分由許新華編寫(xiě)（實(shí)驗(yàn)B12由韋廣豐博士提供）。本教材許多內(nèi)容是在同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院（原化學(xué)系）物理化學(xué)教研室和浙江大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐基礎(chǔ)上凝練成形的，同濟(jì)大學(xué)教務(wù)處、實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處對(duì)本書(shū)的編寫(xiě)出版給予了大力支持，在此謹(jǐn)向他們表示衷心感謝。
　　由于編者水平有限，教材中各種缺點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)安排的不合理之處在所難免，這些問(wèn)題概由編者負(fù)責(zé)，懇請(qǐng)同行和學(xué)生批評(píng)指正（聯(lián)系郵箱：xxh01@#edu.cn）。
　　編者
　　2017年3月