2015版物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱-應(yīng)用化學(xué)專業(yè)

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、 課程基本情況【課程名稱】：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)【課程代碼】：695011044【課程屬性】：專業(yè)必修設(shè)置類別：獨(dú)立設(shè)課【授課對(duì)象】：適用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大學(xué)二年級(jí)的本科生【學(xué)時(shí)/學(xué)分】：64/2 【先修課程】：物理化學(xué)理論課、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)等二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)與要求    物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的重要分支，是一門獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的主要目的是：1. 掌握物理化學(xué)基本的研究方法，通過實(shí)驗(yàn)手段熟悉物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)重要的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基本的實(shí)驗(yàn)儀器的使用。2. 掌握

2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和歸納方法，從而加深對(duì)物理化學(xué)基本理論和概念的理解，增強(qiáng)解決實(shí)際化學(xué)問題的能力。3. 對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作的綜合訓(xùn)練,使之具有基本的科研素質(zhì)，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的基本任務(wù)是：通過嚴(yán)格的、定量的實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，使學(xué)生既具有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，又具有初步的研究能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由學(xué)習(xí)知識(shí)、技能到進(jìn)行科學(xué)研究的初步轉(zhuǎn)變。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，其中2學(xué)時(shí)講座，64學(xué)時(shí)安排12個(gè)實(shí)驗(yàn)。本大綱提出23個(gè)實(shí)驗(yàn)供選擇。也可根據(jù)實(shí)際情況自選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的概貌有所了解，在選擇時(shí)要兼顧到

3、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)和膠體表面化學(xué)部分均有代表性的實(shí)驗(yàn)，而且還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上使學(xué)生得到較全面的訓(xùn)練。建議熱化學(xué)選1-2個(gè)，相平衡選2個(gè)，動(dòng)力學(xué)1-2個(gè)，電化學(xué)選1-2個(gè)，化學(xué)平衡選1個(gè)，膠體與表面化學(xué)1-2個(gè)；其它選45個(gè)。1、學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類別實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容實(shí)驗(yàn)基本要求1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí)教育2基礎(chǔ)必開見后要求和內(nèi)容說明見后要求和內(nèi)容說明2計(jì)算機(jī)軟件在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用4基礎(chǔ)選開3恒溫槽的組裝及性能測(cè)試4基礎(chǔ)選開4燃燒熱的測(cè)定4基礎(chǔ)必開5凝固點(diǎn)降低法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量4基礎(chǔ)必開6純物質(zhì)液體飽和蒸氣壓的測(cè)定4基礎(chǔ)必開7二組分完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖的繪制4

4、基礎(chǔ)必開8電導(dǎo)滴定4提高必開9蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定4基礎(chǔ)必開10原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用4基礎(chǔ)必開11最大氣泡壓力法測(cè)定溶液表面張力4基礎(chǔ)必開12乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定4基礎(chǔ)必開13吸附柱層析4提高必開14BF3-Na(Au)體系量子化學(xué)計(jì)算4提高必開15非平衡態(tài)熱力學(xué)B-Z振蕩反應(yīng)4提高選開16二組分金屬相圖的繪制6基礎(chǔ)必開17粘度法測(cè)定聚合物的摩爾質(zhì)量6基礎(chǔ)選開18固液吸附法測(cè)定比表面：亞甲基藍(lán)在活性炭上的吸附6綜合必開19偶極矩的測(cè)定4基礎(chǔ)選開20紫外分光光度計(jì)法測(cè)定稀溶液的活度系數(shù)6綜合選開21乳狀液的制備和性質(zhì)4提高選開22膠體的制備和電泳5提高選開23實(shí)驗(yàn)操作考試2

5、基礎(chǔ)必開合計(jì)注：必開實(shí)驗(yàn)64學(xué)時(shí)，選開實(shí)驗(yàn)35學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)基本要求和內(nèi)容說明：實(shí)驗(yàn)一物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí)教育（2學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、理化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要達(dá)到目的和實(shí)驗(yàn)要求；2、做物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)后的收尾工作。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、實(shí)驗(yàn)室規(guī)則教育；2、化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。實(shí)驗(yàn)二 計(jì)算機(jī)軟件在數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】 學(xué)會(huì)使用Origin軟件處理數(shù)據(jù)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、直線方程擬合2、曲線方程擬合實(shí)驗(yàn)三 恒溫槽的組裝及性能測(cè)試（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、恒溫槽的構(gòu)造和恒溫原理；2、學(xué)會(huì)恒溫槽操作技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、學(xué)生裝配恒溫槽；2、測(cè)定二個(gè)不同溫度下儀器的靈敏度曲線。實(shí)驗(yàn)四

6、 燃燒熱的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、熟悉氧彈卡計(jì)的構(gòu)造及測(cè)量原理；2、了解氧氣鋼瓶和電子溫差計(jì)的正確使用方法；3、掌握氧彈卡計(jì)測(cè)量的有關(guān)技術(shù)；4、掌握數(shù)據(jù)處理，雷諾作圖和誤差計(jì)算及分析。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】用氧彈卡計(jì)測(cè)定萘的燃燒熱，并計(jì)算萘的生成熱。實(shí)驗(yàn)五 凝固點(diǎn)降低法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、掌握使用貝克曼溫度計(jì)和電子溫差計(jì)；2、加深對(duì)稀溶液依數(shù)性質(zhì)的理解?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、掌握溶液凝固點(diǎn)的測(cè)量技術(shù)；2、用凝固點(diǎn)降低法測(cè)萘的摩爾質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)六 純物質(zhì)液體飽和蒸氣壓的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、明確液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平衡的概念；2、了解克勞修斯克拉貝龍方程的意

7、義及應(yīng)用；3、學(xué)會(huì)使用圖解法測(cè)液體的平均摩爾氣化熱和正常沸點(diǎn)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、學(xué)會(huì)用靜態(tài)法(或動(dòng)態(tài)法)測(cè)定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓；2、初步掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)；3、用作圖法測(cè)純水的摩爾汽化熱。實(shí)驗(yàn)七 二組分完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖的繪制（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、掌握回流冷凝法測(cè)定氣液兩相平衡的組成及沸點(diǎn)的方法；2、掌握用折光率法確定二元組分組成的原理和方法；3、掌握Abbe折射儀的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、繪制在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下環(huán)己烷乙醇雙液系的氣液平衡相圖；2、作圖法找最低恒沸點(diǎn)及組成。實(shí)驗(yàn)八 電導(dǎo)滴定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解不同電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的變化關(guān)系；2、掌握電導(dǎo)儀的使

8、用方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定酸堿中和反應(yīng)的等當(dāng)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)九 蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度與旋光度之間的關(guān)系；2、了解旋光儀的構(gòu)造、基本原理，掌握其正確的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】用旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。實(shí)驗(yàn)十 原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、掌握補(bǔ)償法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的原理和方法。2、掌握電位差計(jì)的使用方法。3、熟悉電極和鹽橋的制備方法。4、掌握通過測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì)計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)變化值的原理、方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】電極的制備與處理；測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)十一 最大氣泡壓力法測(cè)定溶液表面張力（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1

9、、了解表面張力的性質(zhì)、表面自由能的意義以及表面張力和吸附的關(guān)系；2、掌握用最大泡壓法測(cè)定表面張力的原理和技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、測(cè)定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力；2、計(jì)算出正丁醇表面吸附量。實(shí)驗(yàn)十二 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，并計(jì)算二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)；2、掌握電導(dǎo)儀的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)；2、了解該反應(yīng)活化能的測(cè)定方法，并計(jì)算出活化能。實(shí)驗(yàn)十三 吸附柱層析（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相，以有機(jī)溶劑或緩沖液為流動(dòng)相構(gòu)成柱的一種層析方法；1. 了解吸附柱層析的基本原理即固-液相

10、吸附和解吸原理；2. 掌握吸附柱層析的一般操作技術(shù)；【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、固定相固體吸附劑的裝填方法；2、幾種堿性染料的定性分離。實(shí)驗(yàn)十四 BF3-Na(Au)體系量子化學(xué)計(jì)算（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、學(xué)習(xí)使用Gassian軟件；2、了解吸附能的概念及其計(jì)算；3、了解吸附活化體系的量子化學(xué)描述?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、BF3體系的計(jì)算：2、Au體系的計(jì)算：3、BF3-Au體系的計(jì)算實(shí)驗(yàn)十五 非平衡態(tài)熱力學(xué)B-Z振蕩反應(yīng)（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解Belousov-Zhabotinsky反應(yīng)(簡(jiǎn)稱BZ反應(yīng))的基本原理，掌握研究化學(xué)振蕩反應(yīng)的一般方法。2、掌握硫酸介質(zhì)中鈰離子作催化劑時(shí)，丙二酸被溴酸氧

11、化體系的基本原理。3、了解化學(xué)振蕩反應(yīng)的電勢(shì)測(cè)定方法。4、測(cè)定硫酸-丙二酸-HBrO3硝酸鈰銨化學(xué)振蕩體系振蕩反應(yīng)的誘導(dǎo)期與振蕩周期，并求出有關(guān)反應(yīng)的活化能?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、所需溶液的精確配制；2、測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置的安裝及聯(lián)機(jī)；3、測(cè)量及誘導(dǎo)表觀活化能(Eu)和振蕩表觀活化能(EZ)。實(shí)驗(yàn)十六 二組分金屬相圖的繪制（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解熱分析法繪制合金體系相圖的實(shí)驗(yàn)原理；2、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和分析步冷曲線?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定最低共熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)十七 粘度法測(cè)定聚合物的摩爾質(zhì)量（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】掌握用烏貝路德粘度計(jì)測(cè)定粘度的原理和方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定聚合物聚乙二醇的平均相對(duì)分子質(zhì)量。

12、實(shí)驗(yàn)十八 固液吸附法測(cè)定比表面：亞甲基藍(lán)在活性炭上的吸附（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、用溶液吸附法測(cè)定活性炭的比表面積；2、了解溶液吸附法測(cè)定吸附劑比表面積的原理和方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、吸附劑的活化；2、標(biāo)準(zhǔn)溶液的精確配制；3、A-C工作曲線的繪制；3、工作波長(zhǎng)的選擇、吸光度的測(cè)量及比表面積的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)十九 偶極矩的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、用溶液法測(cè)定丙酮的偶極矩。2、了解分子偶極矩和分子電性質(zhì)的關(guān)系3、掌握折射法測(cè)偶極矩的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、溶液的配制；2、折光率的測(cè)定；3、介電常數(shù)的測(cè)定；4、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果計(jì)算。實(shí)驗(yàn)二十 紫外分光光度計(jì)法測(cè)定稀溶液的活度系數(shù)（4學(xué)時(shí)）【實(shí)

13、驗(yàn)基本要求】1、了解紫外分光光度法測(cè)定稀溶液活度系數(shù)的基本原理；2、用紫外分光光度法測(cè)定萘在硫酸銨水溶液中的活度系數(shù)，并求出極限鹽效應(yīng)常數(shù)；3、了解和初步掌握紫外分光光度計(jì)的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、所需溶液的精確配制；2、光譜測(cè)定；3、數(shù)據(jù)處理即吸光系數(shù)k和極限鹽效應(yīng)常數(shù)K的求得。實(shí)驗(yàn)二十一 乳狀液的制備和性質(zhì)（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、了解乳狀液的制備原理；2、掌握乳狀液以及鑒別其性質(zhì)的方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、乳狀液的制備；2、乳狀液類型鑒別；3、乳狀液的破壞和轉(zhuǎn)相。實(shí)驗(yàn)二十二 膠體的制備和電泳（5學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)基本要求】1、掌握電泳法測(cè)定電勢(shì)的原理與技術(shù)；2、學(xué)會(huì)膠體的制備方法；3、加深理

14、解電泳是膠體中液相在外電場(chǎng)作用下相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. 純化氫氧化鐵溶膠的制備；2、掌握好裝電泳管的技術(shù)，必須做到輔助液與溶膠的界面分明；3、 測(cè)定電泳速度U和電位梯度及膠體溶液的電位。實(shí)驗(yàn)二十三 實(shí)驗(yàn)操作考試（2學(xué)時(shí)）【考試基本要求】1、督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)操作；2、檢驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。【考試內(nèi)容】?jī)x器的測(cè)量原理、測(cè)量對(duì)象、具體操作，使用注意事項(xiàng)。四、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)考核與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及最后的考試成績(jī)等項(xiàng)目進(jìn)行綜合考評(píng)，評(píng)定依據(jù)為：預(yù)習(xí)分 10% + 操作分 40% + 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分 40% + 實(shí)驗(yàn)考核分 10% 。以課堂考核為主，包括預(yù)習(xí)、操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分，其中預(yù)習(xí)著重于對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握和實(shí)驗(yàn)過程的分析；實(shí)驗(yàn)操作著重于規(guī)范操作和儀器使用方法掌握；實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分看重學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，分為報(bào)告完整（20%），圖表規(guī)范（25%），數(shù)據(jù)處理（30