物理化学涉及的是隐藏在化学物质性质背后的物理原理，与其他物理学分支一样，物理化学包含一个庞大的理论体系，该体系已经为长期、大量的实验所检验，并且仍然在新的实验中继续成长。学习物理化学的理论，需要熟悉这些理论原理所依据的实验基础，在很多情况下，如果想有效地运用这些原理，就必须拥有对实验方法和操作技能的详尽了解和掌握。
为此，物理化学课程往往伴随有相应的实验教学工作。这些实验工作不仅是为了验证已有的原理，更重要的是通过提供学生们从事实验测量工作的体验，培养和发展他们的科学研究和探索天赋，这就要求这些实验内容必须能够产生新的结果和认识。我们的教材希望能够达成这样的目的，在重要实验方法的原理、基础仪器的设计、实验过程的合理安排，以及实验结果的有效性检验等方面，都提供了比较详尽的描述，以帮助学生获得清晰的理解。当然，受限于实验课程的时间和教学成本，实验内容不可能像真正的科研工作一样精细复杂、使用复杂昂贵的仪器设备，但是我们尽可能完善教学设计与实验安排，使之能够产生足够合理精确的结果。
教材中对每个实验项目的原理均有详细的阐述，这一点与国内同类教材有很大的不同。英国的开尔文勋爵曾经这样谈论实验与理论的关系：
I often say that when you can measure what you are speaking about， and express it in numbers，you know something about it.
Sir William Thomson (Lord Kelvin)
简而言之，开尔文认为数值测量才可能产生一些认知，否则就是空谈，不是科学。因此，我们必须学习和正确掌握进行实验测量的方法和原理，并据此完成相应的实验工作。然而，当能够进行熟练的测量并得到实验结果之后，你是否真正明白自己究竟在测量什么？对于这一点，英国的爱丁顿爵士是这样说的：
It is also a good rule not to put too much confidence in experimental results until they have been confirmed by theory.
Sir Arthur Eddington
也就是说，我们所获得的实验结果要在理论体系中得到证明。需要注意的是，爱丁顿这里所说的“理论”并不是实验结果产生所依据的实验理论，而是更普遍的物理化学基本原理。
上述开尔文和爱丁顿的看法，实际构成了进行创造性研究工作所必需的运用两种理论的能力。在大多数情况下，一种实验方法是基于某个特定的唯象理论，它必须被完整准确地理解，以恰当地设计实验内容，并由观察到的原始数据计算出所希望得到的物理化学性质。一旦获得了所希望的实验结果，就必须理解结果的有效性及其与其他已知实验事实的关系，这就需要有关物理化学理论的深度知识。我们教材中对这两方面的理论要求都进行了强调和引导，但是这还远远不足以完成将学生培养成为科学家或工程师的任务。
教材所选实验均为基础性物理化学实验项目，没有复杂昂贵的仪器设备，适合在一个实验班的规模上进行实验教学。在提倡“高阶性、创新性和挑战度”的形势下，传统物理化学实验内容仍然具有不可替代的教学地位，这在国内外高等化学教育实践中是被充分证明了的。虽然创新教学实验项目如雨后春笋般涌现，但是真正进入教材和教学实验室，仍然有漫长的道路要走，而当下的实验教学工作并不能为此停顿和等待。因此，改造传统实验项目的教学设计和教学内容，将唯象实验原理和普遍性物理化学理论结合起来，使之满足“两性一度”的要求，是本教材努力的方向，比如实验1、2、4、5、7、14、20、25、26等经典物理化学实验教学项目。
本教材是原《物理化学实验》（许新华，王晓岗，王国平编著）的缩编和补充，原教材中的一些拓展性实验被剥离出来，新增了实验6和实验14，对实验2、实验5、实验15、实验18和实验25进行了重大改编。本教材由同济大学化学科学与工程学院许新华、吴梅芬、刘亚菲合作编写，其中吴梅芬编写了实验1～实验9、实验14、实验16、实验22和实验24，刘亚菲编写了实验13～实验15、实验17 ~实验21，其余部分由许新华编写。本教材的出版获得同济大学本科教材出版基金的资助以及同济大学化学科学与工程学院学科建设经费的支持，化学工业出版社为本教材的出版倾注了大量的努力和心血，在此一并感谢。由于我们的水平有限，教材中各种疏漏以及实验安排的不合理之处在所难免，这些问题概由编者负责，恳请同行和学生们批评指正 ( 联系邮箱：xxh01@tongji.edu.cn)。
编者
2025年3月
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