物理化学实验数据的计算机处理——一级反应蔗糖转化数据处理

李洪仁，胡天慧

（沈阳大学理学院，辽宁沈阳 110044）

物理化学实验数据的计算机处理
——一级反应蔗糖转化数据处理

李洪仁，胡天慧

（沈阳大学理学院，辽宁沈阳 110044）

为了快速处理物理化学实验数据，使用Excel电子表格和windows操作系统.首先根据一级反应数据建立数学模式和一级反应数据处理表格，再根据计算模式加入计算公式方法简单.同时讨论了程序编制详细步骤和一级反应实验数据处理方法，并自动作图.该数据处理方法可以由使用者自行编制，根据使用者情况作适当修改.本方法可以在学生实验数据处理中推广使用.

物理化学实验；数据处理；电子表格

物理化学实验数据量大，测定点多，数据处理复杂，花费时间较长，是化学本科生实验过程中的一个难题.对于实验指导教师来说，批改学生实验报告也必须借助计算机来解决.早在20世纪80年代计算机处理物理化学实验报告就已经采用，有Ti-59可编程计算器处理［1］，有苹果Ⅱ计算机处理等方法.苹果Ⅱ采用Basic语言编程，对此有人进行了研究［2-4］.随着计算机的发展，目前已经很少采用.如何在新系统下采用合适的软件解决物理化学实验数据处理问题，是物理化学实验人员面临的新问题，开发方便、快捷的数据处理系统十分必要.

当前计算机操作系统主要以Windows为主，其Excel电子表格功能强大，可自行输入公式进行数据换算，并对换算后的数据进行作图、统计、计算直线斜率等，并对图表进行打印.该软件学习方便，易于掌握.本方法已在学生的物理化学实验数据处理中推广应用，经验证Excel电子表格能快速处理物理化学实验数据，数据换算作图十分方便，并且在Windows操作系统下可广泛推广，不需另外安装附加程序.本文以一级反应——蔗糖转化为例讨论物化实验的数据处理问题.

1 数据列表的建立

一级反应数学模式要进行数据换算lg（αtα∞），时间t对lg（αt-α∞）作图然后计算直线斜率、速度常数、半衰期.为完成上述计算应建立数据表格［5］.

建立Excel数据表.在表格第1行中输入列表名称；第2行输入实验日期、学生姓名、温度、指导教师等信息；第三行输入时间t、旋光度αt、lg（αt-α∞）、α∞等，详见表1.

2 函数的输入

在表格实验日期后面的格中键入函数“＝TODAY（）”，实验处理时会自动生成日期.

将时间t、旋光度αt测试的数据输入相应的表格中.

在表格lg（αt-α∞）下的空格中输入函数“＝lg（B4-E4）”

在表格α∞＝后的表格中输入数据，并复制粘贴到数据所在列.为了增加美观，列表中的斜体“3.6”选择白色打印时隐藏.打印时不显示.

直线斜率a＝后的表格中输入函数：“＝SLOPE（C4：C22，A4：A22）”

相关系数r＝后的表格中输入函数：“＝CORREL（C4：C22，A4：A22）”

速度常数k＝后的表格中输入函数：“＝-2.303＊G3”

表1 蔗糖水解——一级反应速度常数测定数据处理实例Table 1 The example of the sheet of data process of first order reaction of sugar conversion experiment

3 数据的输入及数据计算

第四行、第四列输入数据α∞，选中向下粘贴如表1所示.选中第四行、第三列lg（αt-α∞）下的数据向下拖动，完成计算.直线斜率、相关系数、速度常数、t＝自动完成计算.计算后输出表格如表1所示.

4 数据的作图

选中lg（αt-α∞）-t作图，图表为散点图，输入坐标名称、清除网格线、完成作图.如图1所示.

图1 lg（αt-α∞）-t图Fig.1 lg（αt-α∞）-t

数据区域不合适可以选中图1所示的图表，右键数据源调整，本案例数据有效为22行，可以根据实际调整数据有效区；坐标轴不合适可右键坐标轴，选择刻度调整最大-最小值调整，直至满意.

将数据图表设置打印区域，设置适当字体，可以根据个人喜好选择打印形式.

学生实验数据只需填入第一、第二列数据区域，α∞根据不同的学生数值选择填入即可，图表、结果会自动生成.可能坐标轴不适合，略加修改即可.

5 结 论

本数据处理方法在Windows平台下操作，在沈阳大学理学院学生实验中应用，效果良好.速度快，方法简单，易于掌握.程序易于修改，编制也十分容易.该处理方法依赖操作系统简单易于推广，可根据需要推广到其他实验中应用.

［1］苏碧桃.TI-59程序计算器在物理化学实验中的应用［J］.化学通报，1984（4）：31.

［2］徐抗成.Excel数值方法及其在化学中的应用［M］.兰州：兰州大学出版社，2000：24-26.

［3］曾明荣.Origin在物理化学实验数据处理中的应用［J］.高校实验室工作研究，2007（2）：12-14.

［4］玉占君，任庆云，张婷婷.溶液法测定极性分子偶极矩的数据处理方法［J］.实验技术与管理，2007（8）：32-34.

［5］宋刘斌，杨道武.Excel和Origin在物理化学实验数据处理中的应用［J］.中国教育研究论丛，2007（00）：178-180.

Processing of Physical Chemistry Experimental Data——Data Process of First Order Reaction of Sugar Conversion Experiment

LI Hongren，HU Tianhui

（Science College，Shenyang University，Shenyang 110044，China）

In order to process the physical chemistry experimental data quickly，electronic sheet of Excel was used on operating system of Windows，which is simple.According to mathematical model of first order reaction data-processing，a electronic sheet of data process of first order reaction was built，and formula was added by calculations model.The processing of experimental data with detailed steps and first order reaction processing of experimental data was discussed，and the chart can be drawn automatically.The data-processing methods can be prepared by the users according to the situation of experiment.This method can be used in the processing of physical chemical of experimental data in the students’experiments.

physical chemistry experiment；data-processing；electronic sheet

O 64；TP 316.1

A

1008-9225（2012）03-0035-03

2011-12-24

李洪仁（1964-），男，辽宁北镇人，沈阳大学副教授.

王 颖】