基础化有机学实验讲义
生物与化学工程系
基础有机化学实验
指导书
2011级各专业适用
有机化学实验须知
1、学生要提前5分钟进入实验室，进入实验室必须穿实验服。
2、实验前必须认真做实验预习，并写好预习报告，预习报告写在专门的实验预习笔记本上，每个实验的预习报告须在实验前交实验指导老师审查，预习报告不合格不允许做实验。做实验时只能按照预习报告设计的实验方案和步骤进行，不能看实验教材。
3、在进行实验预习时除了阅读实验指导书意外，还应查阅相关文献资料，对相关知识有更全面的了解。本实验指导的电子版中，在每个实验中都链接有实验操作演示，
打开链接的方法是：按住ctrl用鼠标点击
图标即可打开链接
的内容。（播放视频需要安装较高版本的视频播放器如暴风影音5、迅雷看看、realplayer 等）。
4、实验时应听从实验指导教师的指导，遇到问题及时报告。不听从指导者，教师有权停止其实验，本次实验按不及格纶。
5、学生不能自己擅自决定重做实验，应在老师的指导下作出是否重做的决定，否则本次实验按不及格论。
6、实验中不得有任何作弊行为，否则本课程按不及格论。
7、实验现象和实验数据记录在预习笔记本上，试验完成后交实验指导查阅签字。
8、实验成绩计算方法：考勤5分（迟到扣5分），预习报告25分（包括实验原理、实验装置草图、实验操作流程和步骤、回答提问等），实验操作及记录40分、实验报告30分。
目录
有机化学实验预备知识┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 实验十三呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备及熔点的测定┈┈┈┈┈┈┈5实验十四柱色谱分离偶氮苯和邻硝基苯胺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8 +┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11
实验十六从茶叶中提取咖啡因┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17实验十七乙酸乙酯的制备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21实验十八熔点的测定及温度计校正┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25
有机化学实验预备知识常用仪器的认识
加热操作
冷却操作
干燥操作
搅拌操作
折射仪的使用
实验十三 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备及熔点的测定
一、 实验目的
1．掌握呋喃甲醛进行坎尼扎罗(Cannizzaro)反应的原理及实验条件。 2．进一步熟悉液体产物与固体产物的分离与纯化的方法。 二、 实验原理
坎尼扎罗（Cannizzaro ）反应是指不含活泼氢的醛在强碱的作用下，自身进行氧化还原反应，一分子醛被氧化成酸，另一分子醛被还原为醇的反应。
O
CHO
NaOH
O
CH 2
O
COONa
O
COONa
O
NaCl
三、实验装置（半微量实验）
四、试剂与器材
试剂：呋喃甲醛、氢氧化钠、乙醚、无水硫酸镁、25％盐酸
化合物的物理常数
器材：烧瓶、滴液漏斗、分液漏斗、普通蒸馏装置五、实验步骤
（一）实验操作流程
（二）实验操作现象及注意事项
六、注意事项
1．用磁力搅拌或玻棒人工搅拌，但必须搅拌充分，才能使两相充分接触而完全溶解。
2．呋喃甲醛久置易呈棕褐色，需蒸馏后方能使用，蒸馏时收集的161-162℃馏分，纯产品为无色或淡黄色液体。
3．反应温度要控制好。
七、实验结果与讨论
称重，计算产率。总结经验，分析原因。
八．思考题
1．本反应是根据什么原理进行的？
2．反应液为什么要用乙醚萃取，萃取的是什么产品？
实验十四柱色谱分离偶氮苯和邻硝基苯胺
一、实验目的：
1．了解柱色谱分离有机物原理、吸附剂的选择和溶剂的选择。
2．掌握柱色谱分离有机物的操作步骤。
二、实验原理：
色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能（分配）的不同，或其亲和性的差异，使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用，从而使各组分分离。
三、仪器与药品
1．仪器
色谱柱（直径2cm，长30cm）50ml锥形瓶125ml滴液漏斗
2．药品
色谱用中性氧化铝（活度Ⅳ级）乙酸乙酯石油醚石英砂偶氮苯邻硝基苯胺对硝基苯胺。
3. 实验装置图
四、实验步骤
1．偶氮苯和邻硝基苯胺的分离
本实验以色谱用中性氧化铝为吸附剂，以1:1的乙酸乙酯一石油醚为洗脱剂。由于
被分离的偶氮苯和邻硝基苯胺两者中，吸附剂对前者的吸附较弱，所以在淋洗过程中，偶氮苯首先被洗脱，而邻硝基苯胺的洗脱，就需用极性稍大的乙醇(或氯仿)作为洗脱剂。
用25毫升酸式滴定管一支作色谱柱[l]，垂直装置，以25毫升锥形瓶作洗脱液的接受器。
实验操作步骤为：
（1）装柱：用镊子取少许脱脂棉(或玻璃毛)放于干净的色谱柱底部，轻轻塞紧，再在脱脂棉上盖一层厚0.5厘米的石英砂(或用一张比柱内径略小的滤纸代替)，关闭活塞。向柱中倒入无水苯至约为柱高的3/4处，打开活塞，控制流出速度为1滴/秒。通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入色谱用中性氧化铝，用木棒或带橡皮塞的玻棒轻轻敲打柱身下部，使填装紧密[2]，当装柱至3/4时，再在上面加一层0.5厘米厚的石英砂[3]，操作时一直保持上述流速，注意不能使液面低于砂子的上层[4]。
（2）加样：当溶剂液面刚好流至石英砂面时，立即沿柱壁加入2毫升含有50毫克邻硝基苯胺及50毫克偶氮苯的苯溶液[5]。当此液面将近流至石英砂面时，立即用0.5毫升无水苯洗下管壁的有色物质。如此连续2～3次，直至洗净为止。
（3）洗脱：然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用1:1的乙酸乙酯一石油醚溶液洗脱[6]，控制流出速度如前，橙红色的偶氮苯因极性小，向柱下移动，极性较大的邻硝基苯胺则留在柱的上端。当橙红色的色带快洗出时，更换另一个接受器，继续淋洗，至滴出液近无色为止。换一接受器，改用乙醇[7]作为洗脱剂。至黄色开始滴出时，用另一接受器收集，至黄色物洗下为止。
（4）去除溶剂：将上述含有偶氮苯和邻硝基苯胺的溶液，分别蒸除洗脱剂，快蒸干时，转移至蒸发皿中，在水浴上蒸干(或用红外灯烘干)得固体结晶产物，干燥后测熔点。
偶氮苯熔点67～68℃，邻硝基苯胺熔点71～71.5℃。
2．邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离
在色谱柱(直径1.5厘米，长15厘米)的底部用棉花轻轻塞紧，关闭活塞，从柱顶加入无水苯至柱高的3/4处。打开活塞，控制流速为1滴/秒。然后自柱顶用玻璃漏斗加入活性为Ⅳ级的氧化铝约13克(或用苯将氧化铝调成浆状物，直接倒入色谱柱)，边加边轻轻敲打色谱柱，使填装紧密而均匀，最后在氧化铝顶部水平表面用一圆形滤纸覆盖。
当苯的液面恰好降至氧化铝上端的表面上时，立即用滴管沿柱壁加入3毫升邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合液[8]。当溶液液面降至氧化铝上端表面时，用滴管滴入苯洗去粘
附在柱壁上的混合物。然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用苯淋洗，控制滴加速度如前，直至观察到色层带的形成和分离。当黄色邻硝基苯胺色层带到达柱底时，立即更换另一接受器，收集全部此色层带。然后改用苯一乙醚(体积比1:1)为洗脱剂，并收集淡黄色对硝基苯胺色层带。
将收集的邻硝基苯胺的苯溶液和对硝基苯胺的苯一乙醚溶液分别用水泵减压蒸去溶剂，冷却结晶，干燥后测定熔点。邻硝基苯胺熔点为71℃～71.5℃，对硝基苯胺熔点为147℃～148℃。
五、附 注:
1．色谱柱的大小，取决于被分离物的量和吸附性。一般的规格是: 柱的直径为其长度的1/10至1/4。实验室中常用的色谱柱，其直径在0.5至10厘米之间。当吸附物的色带占吸附剂高度的1/10～1/4时，此色谱柱已经可作色谱分离了。
2．色谱柱填装紧密与否，对分离效果很有影响。若柱中留有气泡或各部分松紧不匀(更不能有断层)时，会影响渗滤速度和显色的均匀。
3．加入砂子的目的，是使加料时不致把吸附剂冲起，影响分离效果。若无砂子，也可用玻璃毛或剪成比柱子内径略小的滤纸压在吸附剂上面。
4．为了保持柱子的均一性，使整个吸附剂浸泡在溶剂或溶液中是必要的，否则当柱中溶剂或溶液流干时，就会使柱身干裂，影响渗滤和显色的均一性。
5．最好用移液管或滴管将被分离溶液转移至柱中。
6．如不装置滴液漏斗，也可用每次倒入10毫升洗脱剂的方法进行洗脱。 7．这里若改用极性稍强的甲醇，则洗脱速度可快些。有时为了洗脱分离极性相近的化合物，需按不同比例配制极性不同的混合溶剂作洗脱剂。
8．此溶液由0.55克对硝基苯胺0.7克邻硝基苯胺溶于100毫升苯中配成。 六、思 考 题
1．为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱?
2．在氧化铝柱子上，若分离下列两组混合物，组分中哪一个在柱的上端?
NO 2
NO 2
OH
OH
和
①
OH
NO 2
NO
2
OH
和
②
3．柱子中若留有空气或填装不匀，会怎样影响分离效果?如何避免?
实验十五蒸馏和分馏
一、实验目的：
1、了解蒸馏和分馏的基本原理，应用范围，什么情况下用蒸馏，什么情况下用分馏。
2、熟练掌握蒸馏装置装置的安装和使用方法。
3、掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏操作方法。
二、实验原理
1、基本理论
将液体混合物加热至沸腾，使部分液体变为蒸汽，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。由蒸汽冷凝为液体的称为馏分，没有气化为蒸汽的液体称为残液。混合物中低沸点组分比较容易挥发，加热沸腾时较多地进入到气相被冷凝为馏分，高沸点组分比较难气化较多地留在残液中，这样通过蒸馏可以使混合物中的两个组分进行部分分离。两个组分的沸点相差越大，两个组分挥发性的差异越大，通过蒸馏的分离程度越高。
普通蒸馏技术，作为分离液态的有机化合物的常用方法，要求其组分的沸点至少要相差30℃，只有当组分的沸点差达110℃以上时，才能用蒸馏法充分分离。但对沸点相近的混合物，仅用一次蒸馏就不可能把它们分开。若要获得良好的分离效果，就非得采用分馏不可。
分馏是利用分段多次蒸馏的方式达到分离目的。分流装置与简单蒸馏类似，只是在蒸馏瓶的上方加装了一只含有填充物的分馏管。蒸馏瓶中的液体混合物经过加热气化，蒸汽从蒸馏瓶沿着分馏管上升，碰到温度稍低的填充物部分蒸汽会冷凝，凝结的液体有部分将再度蒸发，因此在分馏管中会发生一连串凝结与蒸发过程。由于凝结的液体中含有较多的高沸点成分，蒸发的气体中则含有较多的低沸点成分，因此当蒸汽往上升时，其中低沸点物质含量增多，在理想的状况下，最后达到管顶部的蒸汽几乎全是低沸点（高挥发性）物质，留在蒸馏瓶底部的液体则多为高沸点成分，从而达到较高程度分离的目的。一般沸点差异较小的液体混合物，无法利用简单蒸馏达到完全分离的效果时，利用分馏，让气体和液体在分馏管中经过多次平衡，可以达到分离沸点相近的液体混合物的目的，分离曲线图如图所示。
图15-1是二组分液体理想分离曲线，该曲线表示，高沸点组分和低沸点组分可以完全分离。图15-2是二组分沸点相近液体以简单蒸馏方法进行分离的曲线，该曲线表示，镏出液总是高沸点组分和低沸点组分的混合物。图15-3是二组分沸点相近液体以分馏方法进行分离的曲线，该曲线表示，采用分馏的方法进行分离能将高沸点组分和低沸点组分进行比较彻底地分离。
2、影响分馏效率的因素
1）理论塔板
分馏柱效率是用理论塔板来衡量的，分馏柱中的混合物，经过一次气化和冷凝的热力学平衡过程，相当于一次普通蒸馏所达到的理论浓缩效率，当分离柱达到这一浓缩效率时，那么分馏柱就具有一块理论塔板。柱的理论塔板数越多，分离效果越好。分离一个理想的二组分混合物所需的理论塔板数与该两个组分的沸点差之间的关系见表10—1
表15—1二组分的沸点差与分离所需的理论塔板数
沸
点
蒸馏液体积蒸馏液体积蒸馏液体积
沸
点
沸
点
图15-1 图15-2 图15-3
2）回流比
在单位时间内，由柱顶冷凝返回柱中液体的数量与蒸出物量之比称为回流比。若全回流中每10滴收集1滴馏出液，则回流比为9：1。对于非常精密的分馏，使用高效率的分馏柱，回流比可达100：1。
3）柱的保温
许多分馏柱必须进行适当的保温，以便能始终维持温度平衡
为了提高分馏柱的分馏效率，在分馏柱内装入具有大表面积的填料，填料之间应保留一定空隙，要遵守适当紧密且均匀的原则，这样就可以增加回流液体和上升蒸气的接触机会。填料有玻璃（玻璃珠、短段玻璃管)或金属(不锈钢棉、金属丝绕成固定形状)，玻璃的优点是不会与有机化合物起反应，而金属则可与卤代烷之类的化合物起反应。在分馏柱底部往往放一些玻璃丝以防止填料下坠入蒸馏容器中。
三、分馏装置
图15—5简单分馏装置图
实验室中简单的分馏装置包括：热源、蒸馏器(一般用圆底烧瓶)、分馏柱、冷凝管和接受器五个部分如图10—5所示。在分馏柱顶端插一温度计，温度计水银球上缘恰与
分馏柱支管下缘相平，这就是有机化学实验室中常用的分馏装置。在装置中所有玻璃仪器都要干燥。
柱中的填料常用的有玻璃珠或玻璃环。接受器在本实验中是用五个l00ml带砂塞三角烧瓶，分别标上1、2、3、4、5的字样。
四、实验步骤
1、丙酮一水混合物的分馏
按简单分馏装置图装置仪器，并准备1只50ml的量筒作为接受器。在50ml圆底烧瓶内放置15 ml丙酮，15ml水及l～2粒沸石。开始缓慢加热，并尽可能精确地控制加热(可通过调压变压器来实现)，使馏出液以每1～2秒钟一滴的速度蒸出。
注意观察出现第一滴馏出液时柱顶温度并记录。继续蒸馏，记录每增加lml馏出液时的温度及总体积。直至蒸馏烧瓶中残液为l～2 ml，停止加热。待分馏柱内液体流到烧瓶时测量并记录残留液体积。
镏出液倒入回收瓶中集中进行回收处理。
实验数据处理以柱顶温度为纵坐标，馏出液体积(m1)为横坐标，将实验结果绘成沸腾曲线，讨论分离效率。
2、丙酮一水混合物的蒸馏
为了比较蒸馏和分馏的分离效果，可将丙酮和水各15mI的混合液放置于50 ml蒸馏烧瓶中，去掉分馏装置的分馏柱称为普通蒸馏装置，重复步骤(1)的操作和记录。
五、实验数据记录
根据上表数据在同一坐标纸上作温度一体积曲线(见图10—6)。这样蒸馏和分馏所得到的曲线显示在同一图表上，便于对它们所得结果进行比较。a为普通蒸馏曲线，可看出无论是丙酮还是水，都不能以纯净状态分离，从曲线b可以看出分馏柱的作用，曲线转折点为丙酮和水的分离点基本可将丙酮分离。
图15—6 丙酮一水的分馏和蒸馏曲线
注释
丙酮为无色透明液体，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂，极容易挥发，在25℃时比重为0.788，熔点为-94℃，沸点为56.48℃。 六、问题
l.分馏和蒸馏在原理及装置上有哪些异同?如果是两种沸点很接近的液体组成的混合物能否用分馏提纯呢?
2．如果把分馏柱顶上温度计的水银拄的位置插下些，行吗?为什么?
3. 将两端馏液作气味试验时，应该怎样进行?作燃烧试验时，那个不燃烧的部分是什么物质?
实验十六 从茶叶中提取咖啡因
一、实验目的
1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理；
2、通过从茶叶中提取咖啡因，掌握从天然产物中提取纯有机物的一种方法；
3、学习用升华法提纯有机物的基本操作。
二、实验原理
咖啡因具有兴奋大脑皮层，增强机体免疫功能和强心利尿等作用，在制药以及一些高级饮料和香烟中作为添加剂使用。咖啡因可由人工合成或天然提取，由于人工合成的咖啡因含有原料残留，长期食用会产生残毒作用，为此有的国家已禁止在饮料中使用合成咖啡因。因而天然咖啡因身价倍增，其市场价格往往是人工合成产品的3～4倍，甚至更高。咖啡豆、可可豆是咖啡因含量较高的天然产物，但我国资源有限。茶叶含咖啡因虽然较低，但我国是产茶大国，资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量的茶末、茶灰、茶梗，加工1t 茶叶可产生下脚料20～40kg ，当茶叶生产过剩时，低档茶叶大量积压。如何利用这些废茶料和低档茶叶提取市场紧俏的咖啡因，增值增收，满足市场需求。具有重要意义。
茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡碱(又称咖啡因)为主，约占1％～5％，另外还含有丹宁酸、多酚、纤维素和蛋白质等物质。咖啡因属于杂环化合物嘌呤的衍生物，化学名称为1，3，7一三甲基一2，6一二氧嘌呤，结构式如下：
N
N O
O
H 3C CH 3
N CH 3
咖啡因
1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤
咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、热水、乙醇、苯。含结晶水的咖啡因系无色
针状结晶，在100℃时即失去结晶水，120℃时升华显著，至178℃时迅速升华。无水咖啡因的熔点为238℃。
为了提取茶叶中的咖啡因，往往利用适当的溶剂(如氯仿、乙醇、苯等)在脂肪提取器中连续抽提，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。粗咖啡因还含有其他一些生物碱和杂质，
利用升华可以进一步提纯。
三、仪器与试剂
仪器：圆底烧瓶(250mL)，球形冷凝管，酒精灯，量筒(100mL)，索氏提取器，漏斗，蒸发皿，水浴锅，表面皿，接液管，石棉网，温度计。
试剂：茶叶，生石灰，95％乙醇。
其他：滤纸，滤纸套筒，脱酯棉，沸石。
实验装置图：
图16—1索氏提取器装置图
图16—2蒸馏装置示意图
四、实验内容
（1）实验操作流程
（2）实验操作方法
称取10g茶叶末，用滤纸将茶叶包入卷成筒状，注意勿使茶叶从滤纸缝中漏出。将滤纸简装人索氏提取器(图16—1)中，在250mL圆底烧瓶中加入120mL95％乙醇和几粒沸石，用水浴加热，连续提取2～3h，直到溢流液颜色很淡或无色时，待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热。稍冷后，改成蒸馏装置，水浴加热回收提取液中的大部分乙醇(约100mL)。趁热将瓶中的残液倾人蒸发皿中，拌人3～4g研细的生石灰粉，使成糊状，在蒸气浴上蒸干，再用灯焰隔石棉网焙炒片刻，使水分全部除去。冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免在升华时污染产物。取一只口径合适的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，漏斗颈部塞一小团棉花，在石棉网上小心加热蒸发皿，逐渐升高温度，当观察到滤纸上出现许多白色针状晶体时，暂停加热，让其自然冷却至l00℃左右。小心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀仔细地将纸上及漏斗内壁上的咖啡因刮下。再将蒸发皿中的残渣加以搅拌，重新放好滤纸和漏斗，用较大的火焰再加热升华一次，使升华完全。此次火亦不能太大，否则蒸发皿内会大量冒烟，产品既受污染又遭损失。合并两次收集的咖啡因，称重并计算茶叶中咖啡因的含量，并测定熔点。
注释：
[1]滤纸套大小既要紧贴器壁，又能方便取放，其高度不得超过虹吸管，滤纸包茶叶
末时要严谨，防止漏出堵塞虹吸管，纸套上面折成凹形，以保证回流液均匀浸润被萃取物。
[2]瓶中乙醇不可蒸得太干，否则残液很黏，转移时损失较大。
[3]生石灰起吸水和中和作用，以除去丹宁酸等酸性杂质。
[4]若水分未除尽，升华开始时会产生烟雾，污染器皿。
[5]蒸发皿上盖一刺有小孔的滤纸是为了避免已升华的咖啡因落入蒸发皿中，纸上的小孔使蒸汽通过。漏斗颈塞棉花，以防止咖啡因蒸气逸出。
[6]在萃取回流充分的情况下，升华操作的正确与否是实验成败的关键。在升华过程中必须严格控制加热温度，温度太高，将导致被焙物和滤纸炭化，一些有色物质也会被带出来，导致产品不纯。
五、思考题
1、提取咖啡因时，加入生石灰的作用是什么?
2、进行升华操作时应注意哪些问题?
3、升华提纯咖啡因时，升华温度应控制在什么范围内?
微波技术基础实验指导书讲解
微波技术基础实验报告 所在学院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2016年5月13日
实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：必做 开课单位：学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理： 图1。1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器
当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。 实验二驻波系数的测量
《环境化学实验》指导书(环科+环工)16学时
实验一不同水域水碱度的分析 实验项目性质：设计性实验 所属课程名称：环境化学及实验 实验计划学时： 4学时 水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。 水中碱度的来源是多种多样的。地表水的碱度，基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数，所以总碱度被当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时，则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中，还含有有机碱类、金属水解性盐类等，均为碱度组成成分。在这些情况下，碱度就成为一种水的综合性特征指标，代表能被强酸滴定的物质的总和。 碱度的测定值因使用的终点pH值不同而有很大的差异，只有当试样中的化学成分已知时，才能解释为具体的物质。对于天然水和未污染的地表水，可直接用酸滴定至pH为8.3时消耗的量，为酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4-4.5时消耗的量，为甲基橙碱度。通过计算，可以求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量；对于废水、污水，则由于组分复杂，这种计算无实际意义，往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后，用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数，并做出解释。 1.方法的选择 用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法，即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃，确定特定pH值下的碱度，他不受水样浊度、色度的影响，适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速、适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。 2.样品保存 样品采集后应在4℃保存，分析前不应打开瓶塞，不能过滤、稀释或浓缩。样品应用于采集后的当天进行分析，特别是当样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时，应及时分析。 实验目的： 1.了解不同水域水碱度的意义
数字电子技术实验讲义(试用)
数字电子技术实验 简要讲义 适用专业：电气专业 编写人：于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3
目录 实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四：触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五：计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)
实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时：2学时) 一、实验目的： 1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配； 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法； 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容： 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配）。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能： ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）主要包括： 1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图： 2、实验真值表； 3、实验测试结果记录。如： 输入输出 A B F3 00灭
四、实验总结： （学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有： 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112， 74LS138，74LS153, 74LS161 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时：3学时) 一、实验目的： 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容： 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。要求如下：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则： O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血； AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血； A 型血能给A型与AB型血的人；但A型血的人能够接受A型与O型血； B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），与实验一说明类似。
环境工程微生物学 讲义
环境工程微生物学讲义 本课程是环境学院各专业学生的专业基础课；与另一门课《环境微生物学实验》相结合，构成一个完 整的体系；本课程强调每个学生要动手，通过实验，加深对讲课内容的理解和记忆；本课程内容分两大部分：一是微生物学的基础知识；二是微生物学在环境领域中的应用。 绪论 主要内容： 环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义：环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动 规律。?其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异 等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特 别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。二、环境工程微生物学的研究任务 总的归纳起来有两大方面的任务： （1）防止或消除有害微生物 （2）充分利用有益的微生物资源 三、微生物在环境污染治理（水处理）中的应用
１）在环境监测方面（水污染的监测） 利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征，来判断环境状况的好坏。这些生物称为指示生 物。 生物监测的优缺点： 生物监测的主要优越性： (a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映 当地的环境变化； (b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果； (c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来； (d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境 污染。生物监测的主要缺点： (a)定量化程度不够； (b)需要一定的专业知识和经验。 ２）在环境治理方面 包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面，有着大量成功应用的例子。 第二节微生物概述一、微生物的定义 微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的 多细胞，或无细胞结构的低等生物的统称。 Too small to be seen with naked eyes 二、微生物的特点
数字电路实验讲义
数字电路实验讲义 课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验 教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法 重点：熟悉门电路逻辑功能。 难点：用与非门组成其它门电路 教学手段、方法：演示及讲授 实验仪器： 1、示波器； 2、实验用元器件 74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 实验内容： 1、测试门电路逻辑功能 （1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。 （2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
2、逻辑电路的逻辑关系 （1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。 （2）写出两个电路的逻辑表达式。 3、利用与非门控制输出 用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。 4、用与非门组成其它门电路并测试验证。
（1）组成或非门：
用一片二输入端四与非门组成或非门B = =，画出电路图，测试并填 + Y? A B A 表1.4。 （2）组成异或门： ①将异或门表达式转化为与非门表达式； ②画出逻辑电路图； ③测试并填表1.5。 5、异或门逻辑功能测试 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。 （2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
微波技术基础 简答题整理
第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？ 一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？ 按传输波形分类： （1）TEM（横电磁）波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统； （2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统； （3）表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加） 按损耗特性分类： （1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线） （2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线） （3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线） （4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？ 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？
（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。 （2）驻波状态： 终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。 电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。 （3）行驻波状态： 终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。 信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？
实验心理学实验讲义
3对偶比较法-制作颜色爱好顺序量表 一、实验介绍 本实验目的是学习对偶比较法和顺序量表的概念，制作颜色爱好的顺序量表。 心理量表是经典心理物理学用来测量阈上感觉的。心理量表根据其测量水平的不同，可分为四种：命名量表、顺序量表、等距量表和比例量表。其中等距量表和比例量表分别带来了心理物理学中的对数定律和幂定律。 顺序量表没有相等单位、没有绝对零点，它按某种标志将事物排成一个顺序，从中可以查出某事物在心理量表中所处的位置。制作心理顺序量表有对偶比较法和等级排列法两种方法，其中，对偶比较法是制作心理顺序量表的一种间接方法。 对偶比较法是把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对呈现，让被试对于刺激的 某一特性进行比较并作出判断：这种特性在两个刺激中哪个更为明显。因此，若有n个 刺激，则一共可配成 n（ n-1）/2 对。又因为有空间误差和时间误差，在实验中每对刺激要比较两次，互换其呈现顺序（时间误差）或位置（空间误差），所以一共要比较 n（ n-1）次。 二、方法与程序： 本实验用对偶比较法制作颜色爱好顺序量表。计算机能产生不同色调的颜色，而且纯度高，适合于颜色爱好顺序量表的制作。实验共有七种颜色，它们是：红（Red）、 橙（Orange）、黄（Yellow ）、绿（Green）、蓝（Blue ）、青（Cyan）和白（White ）。 实验顺序如下表：为抵消顺序误差，在做完21次后，应再测21次，顺序与前21次 顺序相反；为抵消空间误差，在后做的21次中左右位置应颠倒。 刺激红橙黄绿蓝青白 红—— 橙 1 —— 黄 2 3 —— 绿12 4 5 —— 蓝13 14 6 7 —— 青19 15 16 8 9 —— 白20 21 17 18 10 11 —— 实验前，主试应指导被试认真阅读指示语，并说明反应方法（按红、绿键认可，按黄键不认可），然后开始实验。 三、结果与讨论： 结果数据中有每种颜色被选择的次数，即选择分数（C）。 如果要制作等距量表，还需按如下公式计算选中比例P。 P= C/（2*（ n-1））=C/12 再把P转换成Z分数，按Z分数制图即可制作成颜色爱好的等距量表。参考文献： 杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社65-82页 4信号检测论-有无法 、实验介绍
环境工程学(整理知识点)
一、水质指标 水质：水的品质，指水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标的种类：物理性指标，化学性指标，生物学指标 固体、碱度、硬度、COD、BOD、TOC、TOD 固体：在一定温度下（103~105℃），将一定体积的水样蒸发至干时，所残余的固体物质的总量 BOD：表示水中有机物在有氧条件下经好氧微生物氧化分解所需氧量。用单位体积污水所耗氧量表示（mg/L） 二、水中的杂质： 按颗粒大小分为：粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质、溶解性物质 三、污水的类型：生活污水、工业废水、农业废水 四、沉淀的类型 四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀 五、浅层理论及其斜板沉淀池 浅层理论：水深为H的沉淀池分隔为n个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀区长度为原来长度的1/n时，就可以处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。沉淀池越浅，就越能缩短沉淀时间 斜板沉淀池：在工程实际应用中，采用分层沉淀池，排泥十分困难，所以一般将分层的隔板倾斜一个角度，以便能自行排泥，这种形式即为斜板沉淀池。 六、混凝 1、胶体双电层结构及其稳定性原因 （1）胶体结构：胶体结构很复杂，是由胶核、吸附层及扩散层三部分组成。 （2）胶体颗粒在污水中之所以具有稳定性，其原因有三： 首先，污水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒质量很轻，在污水中受水分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动； 同时，胶体颗粒本身带电，同类胶体颗粒带有同性电荷，彼此之间存在静电排斥力，从而不能相互靠近结成较大颗粒而下沉； 另外，许多水分子被吸引在胶体颗粒周围形成水化膜，阻止胶体与带相反电荷的离子中和，妨碍颗粒之间接触并凝聚下沉。 2、混凝的机理 污水中投入某些混凝剂后，胶体因电动电位ζ降低或消除而脱稳。脱稳的颗粒便相互聚集为较大颗粒而下沉，此过程称为凝聚，此类混凝剂称为凝聚剂。 但有些混凝剂可使未经脱稳的胶体也形成大的絮状物而下沉，这种现象称为絮凝，此类混凝剂称为絮凝剂。 按机理不同，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。 3、搅拌的作用 促使混合阶段所形成的细小矾花在一定时间内继续形成大的、具有良好沉淀性能的絮凝体（可见的矾花），以使其在后续的沉淀池内下沉。 七、离子交换 （1）实质：不溶性的离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中其他同性离子间的交换反应，是一种可逆的化学吸附过程，又称离子交换吸附。 (2) 结构：树脂本体、活性基团（由固定离子和活动离子组成） (3) 离子交换过程的主要特点在于：它主要吸附水中的离子，并与水中的离子进行等量交换（4）物理性能指标：外观、粒度、密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性
环境工程学实验讲义-2012
高等学校教材 环境工程学 实验 南开大学环境科学与工程学院 环境工程学实验室
目录 实验室实验 实验一沉淀实验 (2) 实验二混凝实验 (6) 实验三静态活性炭吸附实验 (8) 实验四动态活性炭吸附实验.......................................................... ..11 实验五气浮实验.............................................. (12) 实验六逆流气浮实验................................................. . (14) 实验七曝气设备充氧能力的测定实验 (16) 实验八污泥脱水实验 (20)
实验一沉淀实验 一、目的 通过沉淀实验，熟悉沉淀类型及各自特点，掌握沉淀曲线测试与绘制方法。 二、原理 浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes(斯笃克斯)公式。悬浮物浓度不太高，一般在600~700mg/L以下的絮状颗粒的沉淀属于絮凝沉淀，沉淀过程中由于颗粒相互碰撞，凝聚变大，沉速不断加大，因此颗粒沉速实际上是一变速。浓度大于某值的高浓度水，颗粒的下沉均表现为浑浊液面的整体下沉。这与自由沉淀、絮凝沉淀完全不同，后两者研究的都是一个颗粒沉淀时的运动变化特点，（考虑的是悬浮物个体），而对成层沉淀的研究却是针对悬浮物整体，即整个浑液面的沉淀变化过程。成层沉淀时颗粒间相互位置保持不变，颗粒下沉速度即为浑液面等速下沉速度。该速度与原水浓度、悬浮物性质等有关而与沉淀深度无关。但沉淀有效水深影响变浓区沉速和压缩区压实程度。为了研究浓缩，提供从浓缩角度设计澄清浓缩池所必需的参数，应考虑沉降柱的有效水深。此外，高浓度水沉淀过程中，器壁效应更为突出，为了能真实地反映客观实际状态，沉淀柱直径一般要≥200mm，而且柱内还应装有慢速搅拌装置，以消除器壁效应和模拟沉淀池内刮泥机的作用。 三试验设备材料 1. 沉淀用有机玻璃柱，内径d=150mm，高H=1600mm，内设搅拌装置转速1rpm，上设溢流管、取样口、进水管及放空管； 2. 配水系统一套（每套系统为两套沉淀装置供水），包括小车、污泥泵、水箱等； 3. 计量水深用标尺、计时用秒表； 4. 悬浮物定量分析用电子天平、定量滤纸、称量瓶、烘箱、抽滤装置、干燥器等装置； 5. 取样用100ml比色管、100ml量筒、瓷盘等。 四试验方法和步骤 1. 检查沉淀装置连接情况、保证各个阀门完全闭合；各种用具是否齐全。
岩石力学实验指导书
岩石力学实验指导书
岩石力学实验指导书 修订版 王宝学杨同张磊编
北京科技大学 土木与环境工程学院 2008 年3 月 3
试验是岩石力学课程教学的重要环节，目的在于辅助课堂教学，直观培养学生的知识结构和动手能力。本指导书是根据我校“2005年教学大纲”，并结合我校的实验条件而编写，主要内容有：1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验；2、岩石比重试验； 3、岩石密度试验； 4、岩石耐崩解试验 5、岩石膨胀试验； 6、岩石冻融试验； 7、岩石单轴抗压强度试验， 8、岩石压缩变形试验， 9、岩石抗拉强度试验(巴西法)，10、岩石抗剪强度试验(变角剪法)，11、岩石三轴压缩及变形试验，12、岩石弱面抗剪强度试验，13、岩石点载荷指数测定试验，14、岩石纵波速度测定试验，15、岩石力学伺服控制刚性试验；16、岩石声发射试验。 本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2001）；《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81，SLJ2-81；同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》，中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等，由于我们水平有限，文中如有不当之处，欢迎读者批评指正。 编者：王宝学、杨同、张磊 2007年12月
岩石物理性质试验 (1) 一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1) 二、岩石比重(颗粒密度)试验 (5) 三、岩石密度试验 (10) 四、岩石耐崩解试验 (17) 五、岩石膨胀试验 (20) 六、岩石冻融试验 (28) 岩石力学性质试验 (33) 七、岩石单轴抗压强度试验 (33) 八、岩石压缩变形试验 (39) 九、岩石抗拉强度试验（巴西法） (46) 十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (51) 十一、岩石三轴压缩及变形试验 (56) 十二、岩石弱面剪切强度试验 (68) 十三、点载荷指数的测定 (75) 十四、岩石纵波速度测定 (78) 十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (80) 十六、岩石声发射试验 (86)
数字电路实验讲义
实验一KHD-2型数字电路实验装置的使用和 集成门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1．熟悉和掌握KHD-2型数字电路实验装置的使用。 2．熟悉74LS20和74LS00集成门电路的外形和管脚引线。 3．掌握与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门逻辑功能的测试。 二、实验器材及设备 1．KHD-2数字电路实验台 2．4输入2与非门74LS20（1块） 3．2输入4与非门74LS00或CC4011（1块） 三、实验原理 （一）KHD-2型数字电路实验台 KHD-2型数字电路实验台由实验控制屏与实验桌组成。实验控制屏主要由两块单面敷铜印刷线路板与相应电源、仪器仪表等组成。控制屏由两块相同的数电实验功能板组成，其控制屏两侧均装有交流电压220V的单相三芯电源插座。每块实验功能板上均包含以下各部分内容： 1．实验板上装有一只电源总开关及一只熔断器（额定电流为1A）作为短路保护用。 2．实验板上共装有600多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。它们与集成电路插座、镀银针管座以及其他固定器件、线路的连线已设计在印刷线路板上。板正面印有黑线条连接的器件，表示反面已装上器件并接通。 3．实验板上共装有200多根镀银长15mm的紫铜针管插座，供实验时接插小型电位器、电阻、电容、三极管及其他电子器件使用。 4．实验板上装有四路直流稳压电源（±5V、1A及两路0～18V、0.75A可调的直流稳 压电源）。实验板上标有处，是指实验时需用导线将直流电源+5V引入该处，是+5V 电源的输入插口。 5．高性能双列直插式圆集成电路插座18只（其中40P 1只、28P 1只、24P 1只、20P 1只、16P 5只、14P 6只、8P 2只、40P锁紧座1只）。 6．6位十六进制七段译码器与LED数码显示器：每一位译码器均采用可编程器件GAL 设计而成，具有十六进制全译码功能。显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F。 使用时，只要用锁紧线将+5V在没有BCD码输入时六位译码器均显示“F”。 7．四位BCD码十进制拔码开关组：每一位的显示窗指示出0~9中的任一个十进制数字，在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD码。每按动一次“+”或“ ”键，将顺序地进行加1计数或减1计数。 若将某位拔码开关的输出口A、B、C、D连接在“2”的一位译码显示的输入端口A、B、C、D处，当接通+5V电源时，数码管将点亮显示出与拔码开关所指示一致的数字。
微波技术基础
摘要 本文主要介绍了微波的基础知识，在第一章中介绍了微波的概念、基本特点以及微波在民用和军事上的应用，在第二章中介绍了微波传输线理论，主要介绍了TE型波的理论和传输特性。 10 This paper describes the basics of microwave in the microwave first chapter introduces the concept of the basic characteristics and microwave in the civilian and military applications, in the second chapter describes the microwave transmission line theory, introduces the theory and the type of wave Transmission characteristics.
微波技术基础 第一章微波简介 1.1 什么是微波 微波是频率非常高的电磁波，就现代微波理论的研究和发展而论，微波是指频率从GHz 300的电磁波，其相应的波长从1m~0.1mm，这段电磁频谱包~ MHz3000 括分米波（频率从300MHz~3000MHz），厘米波（频率从3GHz~30GHz），毫米波（频率从30GHz~300GHz）和亚毫米波（频率从300GHz~3000GHz）四个波段。 下图为电磁波谱分布图： 1.2微波的基本特点 1.似光性和似声性 微波波段的波长和无线电设备的线长度及地球上的一般物体的尺寸相当或小的多，当微波辐射到这些物体上时，将产生显著地反射、折射，这和光的反射折射一样。同时微波的传播特性也和几何光学相似，能够像光线一样直线传播和容易集中，即具有似光性。这样利用微波就能获得方向性极好、体积小的天线设
环境工程学实验指导书
环境工程学实验指 导书
《环境工程学》实验指导书 实验一混凝沉淀实验 实验名称：混凝沉淀实验 实验类型: 设计性实验 学时： 4学时 适用对象: 环境科学专业 一、实验目的 1. 观察混凝现象及过程，掌握混凝的净水机理及影响混凝效果 的主要因素。 2. 针对某一废水，由学生在给出的三种混凝剂中任选两种，实 验比较后确定自己认为合适的混凝剂。 3. 确定每种混凝剂的最佳投药量、pH值、搅拌速度及其它等三 种操作条件。 二、实验要求 1、学生学会测试不同废水的浊度水质指标； 2、根据废水水质选择所用的混凝剂类型； 3、根据实验结果计算出所选混凝剂对废水的去除效率； 4、实验前先由学生自己设计实验方案，然后根据实际提供的实验设备与试剂调整自己的方案并执行，得出自己的结论。锻炼分析解决实际问题的能力。 三、实验原理
根据研究，胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷。微粒一般由胶核、固定层和扩散层组成。胶核和固定层一般称为胶粒，胶粒与扩散层之间有一个电位差，此电位称为ζ电位。胶粒在水中受几方面的影响：①带相同电荷的胶粒之间产生的静电斥力；②为例在水中作的不规则运动，即“布朗运动”；③胶粒之间的范德华引力；④水化作用，由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜，水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。因此胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。投加混凝剂能提供大量的正离子，能够压缩双电层，降低ζ电位，静电斥力减少，水化作用减弱；混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒之间起吸附架桥作用，也有沉淀网捕作用。这样投加了混凝剂之后，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体后沉淀。 四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）（黑体，小4号字） 六联或磁力搅拌器1台 pH酸度计1台或pH 试纸 光电浊度计1台 温度计1支 250ml烧杯6个 ml烧杯1个，1000ml量筒1个 针管和移液管各1个
数字电路实验讲义
数字电路实验讲义 目录 1 数字电路实验箱简介 2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试 3 实验二常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用 4 实验三常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 5 实验四组合逻辑电路的设计 6 实验五时序逻辑电路的设计 7 实验六综合设计实验 8 附录功能常用芯片引脚图
数字电路实验箱简介 TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。 下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。Q和为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。 逻辑电平测量显示 图1. JK触发器测试电路
实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试 一、 实验目的 1、掌握集成芯片管脚识别方法。 2、掌握门电路逻辑功能的测试方法。 3、掌握RS 触发器、JK 触发器的工作原理和功能测试方法。 二、实验设备与器件 1、数字电路实验箱 2、万用表 3、双列直插式组件 74LS00：四—2输入与非门 74LS86：四—2输入异或门 74LS112：双J-K 触发器 三、实验原理与内容 1、测试与非门的逻辑功能 74LS00为四—2输入与非门，在一个双列直插14引脚的芯片里封装了四个2输入与非门，引脚图见附录。14脚为电源端，工作时接5V,7脚为接地端，1A ，113和1Y 组成一个与非门， B A Y 111?=。剩余三个与非门类似。按图1—1连接实验电路。改变输信号，测量对应输出， 填入表1—1中，验证其逻辑功能。 测 量 显 示 逻 辑 电 平 图1—1 74LS00测试电路
《数字电路》实验讲义
B A ?B A 电子信息与机电工程学院电子技术实验室编写 2009年9月
目录 实验注意事项 (1) 实验一仪器使用及逻辑电路实验 (2) 实验二集成逻辑门电路的基本应用 (7) 实验三组合逻辑电路的实验分析 (9) 实验四组合逻辑电路设计与测试 (9) 实验五触发器的功能测试....................................... (11) 实验六计数器的应用......................................... (14) 附录A 数字集成电路（TTL电路）的使用规则................... ..16 附录B 常用芯片的引脚号和信号名称.. (17) 附录C DZX-1型电子学综合实验装置使用说明.……...…… .. 16
实验注意事项 1、实验前认真阅读实验指导书，熟悉实验目的、实验内容及实验步骤。 2、进入实验室后，必须严格遵守实验室的一切规章制度。按已分好的小组进行实验。 3、了解并熟悉实验设备及器件（从附录B中查清所选用集成块的引脚及功能，特别注意集成块V CC及GND的接线不能错），按实验要求连好线路，自已检查无误或经指导教师同意，方可通电继续进行实验。 4、发生事故时，应立即断开电源，保持现场，待找出并排除故障后，方可继续进行实验。 5、实验过程中仔细观察实验现象，认真做好记录。 6、需要变更原实验线路进行后面实验内容时，必须先切断电源，不能带电插拔元器件。 7、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。 8、爱护实验室财物，当发生仪器、设备损坏时，必须认真检查原因，并立即告知教师及实验室管理员，以便按实验室有关条例处理。 9、保持实验室内安静、整洁以及良好的秩序。实验结束应将仪器、元件、导线等整理好放妥，并协助实验室管理员搞好清洁卫生。
电磁场与微波技术实验指导书(新)
电磁场与微波技术实验指导书 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXX
注意事项 一、实验前应完成各项预习任务。 二、开启仪器前先熟悉实验仪器的使用方法。 三、实验过程中应仔细观察实验现象，认真做好实验结果记录。 四、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。自主完成实验和报告。 五、爱护公共财产，当发生仪器设备损坏时，必须认真检查原因并按规 定处理。 六、保持实验室内安静、整洁和良好的秩序，实验后应切断所用仪器的 电源 ,并将仪器整理好。协助保持实验室清洁卫生, 带出自己所产生的赃物。 七、不迟到，不早退，不无故缺席。按时交实验报告。 八、实验报告中应包括： 1、实验名称。 2、实验目的。 3、实验内容、步骤，实验数据记录和处理。 4、实验中实际使用的仪器型号、数量等。 5、实验结果与讨论，并得出结论，也可提出存在问题。 6、思考题。
实验仪器 JMX－JY－002电磁波综合实验仪 一、概述 电磁波综合实验仪，提供了一种融验证与设计为一体的电磁波实验的新方法和装置。它能使学生通过应用本发明方法和装置进行电磁场与电磁波实验，透彻地了解法拉第电磁感应定律、电偶极子、天线基本结构及其特性等重要知识点，使学生直观形象地认识时谐电磁场，深刻理解电磁感应的原理和作用，深刻理解电偶极子和电磁波辐射原理，掌握电磁场和电磁波测量技术的原理和方法，帮助学生建立电磁波的形象化思维方式，加深和加强学生对电磁波产生、发射、传输和接收过程及相关特性的认识，培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。《JMX-JY-002电磁波综合实验仪》在001型基础上，添加了对天线不同极化角度的测量，学生通过测量，可绘制不同极化天线的方向图，使得学生对电磁波的感受更加深刻。 二、特点 1、理论与实践结合性强 2、直接面向《电磁场与波》的课程建设与改革需要，紧密配合教学大纲，使课堂环节与实验环节紧密结合。 3、针对重要知识点“电磁场与电磁波”课堂教学环节长期存在难于直观表达的困难，形象地体验抽象的知识。 4、实验内容的设置，融综合性、设计性与验证性与一体，帮助学生建立一套电磁波的形象化思维方式，加深和加强对电磁波产生、发射、传输、接收过程及相关特性的认识。 5、培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。 三、系统配置及工作原理 （1）系统配置 1、JMX-JY-002电磁波教学综合实验仪主机控制系统：通过常规控制仪表与微波功率信号发生器、功率信号放大器构成电磁波教学综合实验仪主机控制系统，实现了对被控电磁场与波信号发射控制。 2、测试支架平台：包括支撑臂、测试滑动导轨、测量尺、天线连接杆件、感应器连接杆件、反射板连接杆件、微安表等组件。 3、测试套件：包括多极化天线（垂直极化、水平极化、左右螺旋极化）、射频连接电缆套件、感应器、感应器连接电缆、极化尺、标准测试天线板、反射板等构成测试套件。 （2）工作原理 实验仪主机控制系统的微波信号源产生微波信号，经由微波功率放大器放大后输出至OUTPUT端口，通过射频电缆将输出信号传送给发射天线向空间发射电磁波信号作为实验测试
-7固体废物处理与处置实验讲义
环境工程实验Ⅳ《固体废弃物处理与处置》 专业：环境工程 吉林农业大学资源与环境学院 二0一一年七月
目录 实验一污泥脱水性能的测定.......... 错误!未定义书签。实验二固体废物有机质的分析....... 错误!未定义书签。实验三固体废物pH值的测定........ 错误!未定义书签。实验四垃圾渗滤液的沥浸实验........ 错误!未定义书签。实验五固体废物有效磷的测定....... 错误!未定义书签。实验六固体废物碱解氮含量分析..... 错误!未定义书签。实验七固体废物浸出毒性（重金属）的鉴别错误!未定义书签。
实验要求 1.要求学生课前必须认真预习。理解实验原理，了解实验步骤，探寻影响实验结果的关键环节，做好必要的预习报告，画好表格以备实验过程填充原始数据。 2.进入实验室，必须穿着实验服。严格按实验要求规范操作，小组之间不许随便合并工作量，注意水电热气的安全使用和个人的人身安全，不许在实验室内饮食就餐。 3.要求学生的所有实验数据，尤其是各种称量及滴定的原始数据，必须随时记录在专用的实验记录本上，不得涂改原始实验数据。 4.要求学生保持实验室内安静，保持实验台面清洁整齐干净，实验台上的所有仪器药品，不要随意挪动位置。爱护仪器和公共设施，如损坏，根据情节轻重处罚。 5.实验后能够正确分析和处理实验中相关数据，合理表达和解释实验结果，并能给出合格的实验报告，禁止抄袭。
实验一污泥脱水性能的测定 一、本实验的适用范围、选择依据 适用于环境工程、环境科学专业。依据教学目标和教学实际设置此实验，参照《固体废物处理与资源化实验》。 二、方法原理 污泥处理过程中，会产生大量的污泥，其数量占处理水量的%%（以含水率为97%计）。污泥脱水是污泥减量化中最经济的一种方法，是污泥处理工艺中的一个重要环节，其目的是去除污泥中的空隙水和毛细水，降低了污泥的含水率，为污泥的最终处置创造条件。 污泥脱水效果由其脱水速率和最终脱水程度两方面决定，主要考察脱水后泥饼的含固率这一指标，含固体率越高，脱水效果越好。影响污泥脱水性能的因素很多，包括污泥水分存在方式和污泥的絮体结构（粒径、密度和分形尺寸等）、ξ电势能、pH值以及污泥来源等。污泥粒径是衡量污泥脱水效果最重要的因素。一般来讲，细小污泥颗粒所占比例越大，脱水性能就越差。分形尺寸越大（最大值为3），絮体集结的越紧密，也就越容易脱水。污泥的ξ电势能越高，对脱水越不利。酸性条件下，污泥的表面性质会发生变化，其脱水性能也随之发生变化。研究发现，pH值越低，则离心脱水的效率越高。不同来源的污泥，组成成分不同，脱水性能也不同，活性污泥比阻大，脱水也困难。通过添加改性剂在降低污泥含水率的同时，可提高污泥的脱水性能，便于后续处理。 三、所需药品及配制方法
数字电子技术实验指导书
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。