本教材從醞釀寫作計劃到今天完成書稿，已歷時6年了。說實(shí)話，編寫一本物理化學(xué)實(shí)驗的教材是需要勇氣的，雖然編者都是從事物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)逾二十年的一線教師，但是面對國內(nèi)各高校優(yōu)秀教師們編寫的上百個版本各具特色的物理化學(xué)實(shí)驗教科書，仍然有從下筆之感。對于物理化學(xué)實(shí)驗，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)成果都來自于教學(xué)一線的實(shí)踐，教材也不例外。當(dāng)編者們還是一群“青椒”的時候，也曾一度“唯書本是從”，在實(shí)驗教學(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。記得有一個經(jīng)典的物理化學(xué)實(shí)驗項目——溶液表面吸附的測定（參見本書A18），實(shí)驗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)直線方程。但是在測量乙醇水溶液體系時，很多學(xué)生都得不到滿意的線性擬合結(jié)果，編者當(dāng)年將這種情況一律歸之于學(xué)生實(shí)驗完成質(zhì)量差，并給予他們低等級成績。學(xué)生都有些失落，因為他們覺得實(shí)驗的重現(xiàn)性是不錯的，數(shù)據(jù)計算也是經(jīng)過仔細(xì)核對的，應(yīng)該是實(shí)驗本身有問題。編者當(dāng)年可是拿出了好幾本不同的物理化學(xué)實(shí)驗教材，以此證明實(shí)驗方法是得到公認(rèn)的，將他們打發(fā)了事。后來在教學(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)驗體系根本不符合朗格繆爾吸附等溫式。對此，編者至今對那些學(xué)生懷有深深的歉意，同時也促使編者不斷考慮究竟應(yīng)該如何組織和編寫一本物理化學(xué)實(shí)驗教材。
　　結(jié)合多年一線教學(xué)體會，本教材主要在以下幾個方面做了新的嘗試。
　　第一，對一些經(jīng)典實(shí)驗項目的實(shí)驗設(shè)計和理論探討進(jìn)行了拓展。
　　以燃燒熱測定實(shí)驗項目為例（參見實(shí)驗A1），常規(guī)教學(xué)中一般要求學(xué)生由實(shí)測數(shù)據(jù)直接計算有機(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℃時物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓數(shù)據(jù)。通過這種實(shí)驗設(shè)計，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，從而加深對標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)等抽象概念的理解。除實(shí)驗A1外，實(shí)驗A4、A5、A6、A9、A13、A14、A17、A18和A19等也進(jìn)行了類似的實(shí)驗設(shè)計拓展。
　　第二，對實(shí)驗技術(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A7、B3和B4中，集中研究合金相變問題，分別采用熱分析、差熱分析和掃描電子顯微鏡等技術(shù)，逐步將研究內(nèi)容由宏觀拓展到微觀；在實(shí)驗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)、簡單體系相圖、復(fù)雜體系相圖和熱動力學(xué)過程，展示了同一實(shí)驗技術(shù)在不同研究工作中的運(yùn)用方式；實(shí)驗B3和B7則是訓(xùn)練學(xué)生組裝與改造商品化實(shí)驗儀器用于特殊研究目的等。本教材中許多實(shí)驗項目在實(shí)驗技術(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，所用案例全部來自于學(xué)生的物理化學(xué)實(shí)驗報告。同時，在許多實(shí)驗項目中要求學(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、科學(xué)繪圖和回歸分析。以此培養(yǎng)學(xué)生正確處理實(shí)驗數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗結(jié)果的能力。
　　第四，嘗試在教學(xué)實(shí)驗中模擬科學(xué)研究過程。
　　編者通過重新整理各實(shí)驗項目的原始文獻(xiàn)，追溯其由研究性課題到基礎(chǔ)實(shí)驗項目的演化路徑，盡量展示其內(nèi)在的科學(xué)研究特征。比如實(shí)驗A13用非線性擬合法進(jìn)行蔗糖酶催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)動力學(xué)測定、實(shí)驗A19由臨界膠束濃度推算膠束熱力學(xué)性質(zhì)、實(shí)驗B5測定生成化合物的二組分固液平衡相圖、實(shí)驗B10差熱分析-光譜技術(shù)聯(lián)用測定熔鹽相變等。同時，在有些實(shí)驗的討論與思考中引入實(shí)驗相關(guān)的經(jīng)典文獻(xiàn)閱讀與分析等內(nèi)容，并在按照科學(xué)論文格式撰寫實(shí)驗報告、文獻(xiàn)查閱方法、科學(xué)道德誠信、實(shí)驗室安全等方面編寫了指導(dǎo)內(nèi)容。
　　通過以上的工作，編者希望學(xué)生從準(zhǔn)備實(shí)驗開始，通過實(shí)驗操作、結(jié)果分析，直至實(shí)驗報告的撰寫，在每一個物理化學(xué)實(shí)驗項目的完成過程中經(jīng)歷一次模擬科學(xué)研究項目的訓(xùn)練。
　　本教材分為上、中、下三篇：上篇是實(shí)驗相關(guān)知識，中篇和下篇分別是基礎(chǔ)型實(shí)驗和拓展型實(shí)驗。上篇包括“致學(xué)生——物理化學(xué)實(shí)驗的課程要求和注意事項”“實(shí)驗數(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21個，下篇包括拓展型實(shí)驗12個，共計33個實(shí)驗項目，每個實(shí)驗項目由實(shí)驗簡介、理論探討、儀器試劑、安全須知和廢棄物處理、實(shí)驗步驟、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)驗項目絕大部分都能夠在一個實(shí)驗班規(guī)模上進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)，并針對4課時和8課時實(shí)驗教學(xué)分別設(shè)計了實(shí)驗內(nèi)容，以滿足工科實(shí)驗教學(xué)和理科實(shí)驗教學(xué)的不同要求。教材涉及的實(shí)驗儀器以常規(guī)類型為主，部分物理化學(xué)實(shí)驗儀器原理和操作介紹附于相關(guān)實(shí)驗之后，或給出了相應(yīng)儀器公司的網(wǎng)址。教材沒有選入一些常見于各類實(shí)驗教材中的物理化學(xué)實(shí)驗項目，因為這些項目涉及中、高級的大型儀器，如傅里葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀、核磁共振波譜儀、全自動表面吸附儀等，當(dāng)前不可能滿足人手（或人組）一套的實(shí)驗條件，容易造成實(shí)驗教學(xué)中一人動手、全體“圍觀”的狀態(tài)，不符合我們一貫倡導(dǎo)的學(xué)生全體、全程動手實(shí)驗的教學(xué)理念。此外，教材沒有編制實(shí)驗技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容，因為在當(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)以及對實(shí)驗方法進(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)系的王國平整理編寫，其中王曉崗編寫了實(shí)驗A7、A8、A9、A11、A12、B2、B3和B11，王國平編寫了實(shí)驗A10、A13、A14、A21、B1和B7，其余部分由許新華編寫（實(shí)驗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)驗教學(xué)中心長期的實(shí)驗教學(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)驗室與設(shè)備管理處對本書的編寫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)驗安排的不合理之處在所難免，這些問題概由編者負(fù)責(zé)，懇請同行和學(xué)生批評指正（聯(lián)系郵箱：xxh01@#edu.cn）。
　　編者
　　2017年3月