实验四 Excel和Origin在化学实验数据处理中的应用—任银娜1

实验项目名称 实 验 者 同 组 者 实验四 Excel和Origin在化学实验数据处理中的应用 任银娜 专业班级 无 应用化学0901 实验日期 实验成绩 学 号 0120914450129 2011年 10月 18日 一、实验目的 1. 熟悉Excel和Origin的界面和主要功能； 2. 掌握常见类型数据的输入与处理； 3. 掌握常用的绘图方法。 二、实验内容与结果 1. 用Origin软件作出下表的平衡蒸气压与温度关系的p-T直线（线性回归）图, 同时利用样条(spline)、多项式、指数上升、高斯法拟合（Fit）或平滑（Smooth）成曲线。 表 1 某物质的平衡蒸气压与温度关系 T / K p / kPa 步骤：复制表格中的数据，打开Origin, 点击左上角空白格，依次点击菜单条“Edit/Paste transpose”转置输入数据。然后，执行“Plot”命令，绘制“点-线”图，双击图形区任何对象可以修改（如坐标轴格式、标度、轴名、曲线形状、实验点形状、颜色等），设置好图的格式（如合适的横、纵坐标比例、标题及标签字号、字体；数据点、线的颜色等）。点击Analysis / Fit Linear (线性回归) 或Fit …”等命令，在“Fit”菜单下进行各种拟合尝试。单击选取，按“Del”键可删除对象。 P-T graph100320 10 330 16 342 26 356 43 368 87 373.2 101 P(KPa)806040200320330340350360370380 T(K) 1

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P(KPa)10080604020 B X X X X0 380320330340350360370T(K)2. 以氢超电势的测定实验数据处理为例, 实验数据如表2。(或以你们的实验数据代替之，进行相应数据处理) 表2 电流密度 J 与对应的氢超电势η的实验数据 (实验温度28℃) J/ mA·cm-2 0.6216 0.4351 0.3108 0.2486 η /V J/ mA·cm-2 η / V 0.3653 0.3453 0.3013 0.4274 0.1865 0.4087 0.1243 0.3907 0.0622 0.3797 将 J 与η的实验数据输入Origin数据表中后, 将J的单位由mA/cm2 换算成A/cm2, 再转换成lnJ, 然后以η(V)对ln ( J (A·cm- 2) )作散点图, 并进行线性拟合, 给出拟合结果：求出直线斜率、截距及相关系数R。说明截距的意义。 0.44Equationy = a + b*No WeighWeightResidual 2.73068ESum of -5Squares0.996Adj. R-SquValue¦اInterceptSlope0.8260.053¦اStandard 0.010350.00123¦ا(V)0.420.400.380.360.340.320.30-10.0-9.5-9.0-8.5-8.0-7.5-7.0 lnJ(A/cm2)) 直线斜率：0.0539 截距：0.82656 相关系数R：0.996 截距的意义：塔费尔经验公式是η=a+blgi。式中i为电流密度,a与b为经验常数。截距即经验常数a的值。 3. 用Origin软件画出某电池的放电电压和极化电流随时间的变化曲线。 2

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t / min 0 i / mA 10 V / V 1.711 30 9.51 60 9.11 80 8.45 100 7.80 120 6.00 140 4.50 150 3.00 1.290 1.256 1.201 1.141 1.101 1.030 1.000 步骤：时间作为x轴，输入3列数据，然后用鼠标拖动定义（涂黑）3列数据，执行“Plot/Double Y”（双Y轴）命令即可。最后用“Copy Page”命令粘贴到Word文本中。 1.8101.71.61.51.461.31.241.11.02-200.9i(mA)V(v)8020406080100120140160t(min) o4. 分别计算下列反应在298K的ΔHo 与 ΔSo, 利用ΔGTo≈ΔH－TΔSo公式，绘制ΔGTo~T （200~1000K范围内）关系图，并标出反应方向发生逆转的转变温度。 NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)， ΔH=？ ΔSo=？ oCaO(s) +CO2(g)  CaCO3(s) ΔH=？ ΔSo=？ o4003002001000-100-200-300-400200O(g)g)2H22(O+)l(2(2) 2H2OG / kJmolTc= 619 K)+H3(gN )(4HCl(g)l(s)H4CN -1(3) NHC4l(s)  NH3(g)+HCl(g)(1) 2HO(g22)2HO(l)+O(g)2260080010001200400T / KA graphical representation of the dependence of G and spontaneity on temperatureoG<0, spontaneousG>0, not spontaneous 步骤：以T为横坐标（x轴）温度间隔100K，填入A列。先计算出一个反应的ΔH、ΔSo填入Origin B、C列（每一行）并修改列名；将D列改名为ΔGTo，并利用关系ΔGTo≈ΔH－TΔSo为其赋值（set ocolumn values）。用相同方法在另外3列依次计算、填入另一个反应的ΔH、ΔSo和ΔGT，，以Too为自变量，以两个反应的ΔGT为因变量做双轴图（执行“Plot/Multi-Curve/Double Y”命令或是点o3

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击 150-60按钮）。表明坐标轴、图的名称，并修饰图细节使之看起来美观。 GTo1 (kJ/mol)¦¤100-80GTo2 (kJ/mol)¦¤50-1000-120-50-140-100-160-1502004006008001000T (K) 5. 在Origin中画出如下流程图（用Layout 模式） H2O(1mol, s, T1= -5℃, 100kPa) ΔH1 ΔS1 H2O(1mol, s, T2=0℃, 100kPa) ΔH, ΔS H2O(1mol, l, T1= -5℃, 100kPa) ΔH3 ΔS3 ΔH2 ,ΔS2 H2O(1mol, l, T2=0℃, 100kPa) 步骤：依次点击file/new/layout,弹出layout页面，画文本框，输文字，复制，双击框改框为黑色或白色，选取相关元件，使之按想要的格式对齐。 6. 构筑硫化物溶解度pS~ pH（pS=-lgS）关系式，绘制两个硫化物的pS~ pH图（范围pH：1~14，4

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pS：0~8），标出pS=1.00（S=0.10 mol·L）和pS=5.00（S=1.0×10mol·L）并给出有关解释。作图步骤与上题类似。 4035302530-1-5-125 CdS PbS20PS(CdS)201510515PS(PbS)1050012345671011121314 87PH8763210 PS63210PS CdS PbS01234567PH CdS和PbS在pS=1.00和pS=5.00时，由于溶解度较低，造成它们不易溶解，故它们以不容物的形式存在。 7. 构筑氢氧化物溶解度pS~pH关系式，以硫酸铜提纯为例，绘制Cu(OH)2、Fe(OH)3和Fe(OH)2 三种氢氧化物的pS~pH图，要求同上。说明为什么需要把Fe2+氧化成Fe3+，然后以Fe(OH)3的形式出去。（6、7题选做1题，鼓励全做。） 5

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876PS3210 Fe(OH) Cu(OH) Fe(OH) 2.02.53.03..04.55.05.56.0PH6.57.07.58.08.5 在相同PH下，Cu(OH)2和Fe(OH)2的溶解度相近，不利于Fe(OH)2的析出。然而，在相同PH下，更有利于Fe(OH)3的析出。因此，需将Fe2+氧化成Fe3+，然后以Fe(OH)3的形式析出。 三、讨论与体会 Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。绘图时,只要选择所需要的模板就行。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接。Origin可以导入包括ASCII、Excel、pClamp在内的多种数据。 通过对Origin的了解，我们要掌握并会利用它科学绘图，了解它的基本操作。 了解Excel和Origin的作图的不同。

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