物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱-2

《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課總學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)總學(xué)分：2學(xué)分開設(shè)學(xué)期：第五學(xué)期適用專業(yè)：化學(xué)專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)先修課程：無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一、課程性質(zhì)與任務(wù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支所需要的基本研究工具和方法，是高等教育理科化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、鞏固和深入理解所學(xué)的物理化學(xué)理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和獨(dú)立思考的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)思維習(xí)慣,為培養(yǎng)合格的化學(xué)教學(xué)和化學(xué)化工技術(shù)人才打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的與要求通過物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生初步掌握有關(guān)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能，獨(dú)立完成，操作規(guī)范、熟練。正確掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，掌握所用儀器的工作原理和使用方法。加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，熟悉物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論和實(shí)驗(yàn)原理，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、教學(xué)時(shí)數(shù)分配章次講授內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中誤差、數(shù)據(jù)處理和儀器使用4驗(yàn)證2恒溫槽的裝配和性能測試4驗(yàn)證3燃燒熱的測定5驗(yàn)證4相對分子質(zhì)量的測定（凝固點(diǎn)降低法）4驗(yàn)證5粘度法測定聚合物摩爾質(zhì)量5驗(yàn)證6雙液系氣---液平衡相圖的繪制5驗(yàn)證7二組分金屬相圖的繪制4驗(yàn)證8弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定（分光光度法）5驗(yàn)證9用紫外分光光度計(jì)測定萘在硫酸銨水溶液中的活度系數(shù)4驗(yàn)證10氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù)5驗(yàn)證11固液吸附法測定比表面積4驗(yàn)證12色譜法測定固體比表面積5驗(yàn)證13表面張力的測定4驗(yàn)證14電極制備和電池電動(dòng)勢的測定5驗(yàn)證15一級反應(yīng)----蔗糖轉(zhuǎn)化5驗(yàn)證16二級反應(yīng)-----乙酸乙酯皂化5驗(yàn)證17復(fù)雜反應(yīng)-----丙酮碘化5驗(yàn)證合計(jì)78說明：任課教師要在以上項(xiàng)目中選擇并完成36課時(shí)的教學(xué)任務(wù)。四、教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配實(shí)驗(yàn)一物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中誤差、數(shù)據(jù)處理和儀器使用（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ㄒ唬┲R(shí)要求：理解物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)誤差的知識(shí)，掌握將數(shù)據(jù)列表、作圖、建立數(shù)學(xué)關(guān)系等數(shù)據(jù)處理的方法。了解常用儀器的使用。（二）技能要求：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中誤差、數(shù)據(jù)處理和儀器使用教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理主要儀器和設(shè)備：酸度計(jì)、阿貝折射儀、旋光儀、分光光度計(jì)、貝克曼溫度計(jì)、氧彈量熱計(jì)、表面張力儀實(shí)驗(yàn)二恒溫槽的裝配和性能測試（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ㄒ唬┲R(shí)要求：了解恒溫槽的構(gòu)造和控溫原理，會(huì)繪制恒溫槽的靈敏度曲線，分析恒溫槽的性能。（二）技能要求：掌握貝克曼溫度計(jì)的使用方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：裝配恒溫槽，繪制靈敏度曲線，分析恒溫槽的性能教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：恒溫槽的裝配和性能測試主要儀器和設(shè)備：玻璃缸、攪拌器、加熱器、溫控儀、貝克曼溫度計(jì)、調(diào)壓變壓器、導(dǎo)電表實(shí)驗(yàn)三燃燒熱的測定（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：通過氧彈量熱計(jì)在恒容條件測定萘的燃燒熱，來加深對系統(tǒng)、環(huán)境、恒容熱等概念的理解。技能要求：掌握氧彈量熱計(jì)的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：求燃燒熱的方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用氧彈量熱計(jì)在恒容條件下取得溫度和時(shí)間的數(shù)據(jù)，從而得到萘的燃燒熱主要儀器和設(shè)備：氧彈量熱計(jì)、壓片機(jī)、氧氣鋼瓶實(shí)驗(yàn)四相對分子質(zhì)量的測定（凝固點(diǎn)降低法）（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：通過凝固點(diǎn)降低法測定萘的摩爾質(zhì)量加深對稀溶液依數(shù)性的理解技能要求：掌握凝固點(diǎn)的測量技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：測定萘的摩爾質(zhì)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：凝固點(diǎn)降低法測定萘的摩爾質(zhì)量主要儀器和設(shè)備：凝固點(diǎn)測定儀實(shí)驗(yàn)五粘度法測定聚合物摩爾質(zhì)量（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：通過粘度法測定聚合物的摩爾質(zhì)量加深對膠體分散系統(tǒng)、大分子化合物區(qū)別的理解技能要求：掌握粘度計(jì)的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：測定聚合物的摩爾質(zhì)量的方法和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：粘度法測定聚合物的摩爾質(zhì)量主要儀器和設(shè)備：粘度計(jì)實(shí)驗(yàn)六雙液系氣---液平衡相圖的繪制（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：理解繪制雙液系相圖的基本原理技能要求：掌握阿貝折射儀的使用方法、掌握回流冷凝法測定溶液沸點(diǎn)的方法。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：回流冷凝法測定溶液沸點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：回流冷凝法測定溶液沸點(diǎn)，并繪制沸點(diǎn)---組成圖主要儀器和設(shè)備：沸點(diǎn)儀、阿貝折射儀實(shí)驗(yàn)七二組分金屬相圖的繪制（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：理解繪制二組分金屬相圖的基本原理技能要求：掌握金屬相圖儀的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：金屬相圖儀的使用方法和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用金屬相圖儀繪制二組分金屬相圖主要儀器和設(shè)備：金屬相圖儀實(shí)驗(yàn)八弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定（分光光度法）（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┲R(shí)要求：掌握一種測定弱電解質(zhì)電離常數(shù)的方法。比爾－朗伯定律（二）技能要求：掌握７２１型分光光度計(jì)的工作原理和使用方法。掌握酸度計(jì)的工作原理和使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測定甲基紅的電離常數(shù)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：測定弱電解質(zhì)電離常數(shù)的方法、分光光度計(jì)和酸度計(jì)的使用主要儀器和設(shè)備：７２１型分光光度計(jì)、酸度計(jì)實(shí)驗(yàn)九用紫外分光光度計(jì)測定萘在硫酸銨水溶液中的活度系數(shù)（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┲R(shí)要求：通過該實(shí)驗(yàn)了解紫外分光光度法測定萘在硫酸銨水溶液中活度系數(shù)的基本方法。（二）技能要求：了解和初步掌握紫外分光光度計(jì)的使用方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測定萘水溶液的吸光度與萘鹽水溶液的吸光度，確定活度系數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：測定萘在硫酸銨水溶液中活度系數(shù)的基本方法。主要的儀器設(shè)備：紫外分光光度計(jì)、振蕩器、移液管，燒杯，容量瓶，錐形瓶實(shí)驗(yàn)十氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù)（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┲R(shí)要求：通過色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù)，加深對活度系數(shù)和摩爾溶解焓的理解。（二）技能要求：了解氣相色譜的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù)的方法和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)樣品保留時(shí)間、死時(shí)間等色譜相關(guān)數(shù)據(jù)，確定活度系數(shù)主要的儀器設(shè)備：氣相色譜實(shí)驗(yàn)十一固液吸附法測定比表面積（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┲R(shí)要求：了解溶液吸附法測定比面積的原理掌握溶液吸附法測定活性炭比表面的方法（二）技能要求：掌握７２１型分光光度計(jì)的工作原理和使用方法。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：溶液吸附法測定活性炭比表面的方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：活性炭的比表面積=（W始-W平）V溶液÷W×2.45×106，利用分光光度計(jì)測定原始液和平衡溶液中吸附質(zhì)亞甲基藍(lán)的濃度，帶入上式求得活性炭的比表面積。主要儀器和設(shè)備：分光光度計(jì)、振蕩器、電子天平、離心機(jī)、移液管、磨口三角燒瓶、容量瓶實(shí)驗(yàn)十二色譜法測定固體比表面積（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┲R(shí)要求：通過色譜法測定固體比表面積，加深對BET多分子層吸附理論的理解。（二）技能要求：初步掌握氣相色譜的使用方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用BET色譜法測定活性碳的比表面，了解BET多分子層吸附理論的基本假設(shè)和BET色普法測定固體比表面積的基本原理。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：BET色譜法測定活性碳的比表面的方法和原理主要的儀器設(shè)備：氣相色譜實(shí)驗(yàn)十三表面張力的測定（4課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：通過表面張力儀測定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力，掌握利用表面吸附量和濃度求溶質(zhì)分子的截面積的方法，加深對朗格繆爾吸附等溫式的理解。技能要求：掌握表面張力儀的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：利用表面張力求溶質(zhì)分子截面積的方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用表面張力儀測定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力，根據(jù)表面吸附量和濃度之間的關(guān)系作圖間接求得溶質(zhì)分子的截面積。主要儀器和設(shè)備：表面張力儀實(shí)驗(yàn)十四電極制備和電池電動(dòng)勢的測定（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笾R(shí)要求：通過銅電極、鋅電極的制備以及電池電動(dòng)勢的測定，加深對電極電勢和電池電動(dòng)勢理解技能要求：掌握電位差計(jì)、檢流計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：對消法測定電池電動(dòng)勢的方法和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：銅電極、鋅電極的制備和二者電極電勢的測定，電池電動(dòng)勢的測定主要儀器和設(shè)備：電位差計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、檢流計(jì)實(shí)驗(yàn)十五一級反應(yīng)----蔗糖轉(zhuǎn)化（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ㄒ唬┲R(shí)要求：在一定的H+濃度下，蔗糖水解反應(yīng)速率只與蔗糖的濃度成正比，為一級反應(yīng)，通過旋光儀觀察系統(tǒng)在反應(yīng)過程中旋光度的變化來量度反應(yīng)的進(jìn)程來加深對一級反應(yīng)的理解。（二）技能要求：進(jìn)一步掌握旋光儀的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：求反應(yīng)速率系數(shù)的方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測定反應(yīng)過程中的旋光度，根據(jù)Ln[(at-a∞)/(a0-a∞)]=-kt+B’作圖由斜率求反應(yīng)速率系數(shù)主要儀器和設(shè)備：旋光儀、恒溫槽、秒表、移液管、洗耳球、磨口錐形瓶、洗瓶實(shí)驗(yàn)十六二級反應(yīng)-----乙酸乙酯皂化（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ㄒ唬┲R(shí)要求：測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率系數(shù)和活化能，通過實(shí)驗(yàn)加深對二級反應(yīng)特征的理解。（二）技能要求：了解電導(dǎo)率儀的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：速率系數(shù)、活化能的確定方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測定不同溫度下雙管電導(dǎo)池（乙酸乙酯、氫氧化鈉）的電導(dǎo)主要儀器和設(shè)備：電導(dǎo)率儀實(shí)驗(yàn)十七復(fù)雜反應(yīng)-----丙酮碘化（5課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ㄒ唬┲R(shí)要求：測定用酸作催化劑時(shí)丙酮碘化反應(yīng)的速率系數(shù)、反應(yīng)級數(shù)并確定反應(yīng)速率方程。通過實(shí)驗(yàn)加深對復(fù)雜反應(yīng)特征的理解。（二）技能要求：進(jìn)一步掌握分光光度計(jì)的使用方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：速率系數(shù)、反應(yīng)級數(shù)的確定方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用初始速率法測定丙酮碘化反應(yīng)的級數(shù)p、q、s和速率常數(shù)，并確定該反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。主要儀器和設(shè)備