附件4：課程教學大綱模板（參考）

1、物理化學實驗1（1） 基本信息 中文課程名稱：物理化學實驗1 英文課程名稱：physical chemistry experiments 1課程編號：0211109學分：1學時：32課程性質(zhì)：必修（學科基礎(chǔ)平臺課程）適用專業(yè)：應用化學、材料化學專業(yè)先修課程：高等數(shù)學、大學物理、物理化學開課系（教研部）：基礎(chǔ)化學教研部執(zhí)筆：陳萍華，舒紅英審核：秦元成、吳美鳳課程簡介：“物理化學實驗1”是應用化學和材料化學專業(yè)學生必修的一門獨立開設(shè)的學科基礎(chǔ)平臺課程，運用基本的物理方法和技術(shù)對化學系統(tǒng)進行研究，訓練學生科學的設(shè)計實驗，培養(yǎng)學生分析、綜合及解決問題能力以及建立科學創(chuàng)新思維方法等方面發(fā)揮著重要作用?！?/p>

2、物理化學實驗1”課程的實驗內(nèi)容主要是研究物質(zhì)的物理性質(zhì)以及這些物理性質(zhì)與其化學反應間關(guān)系的一門實驗科學。物理化學實驗基本技能訓練以物性常數(shù)與過程參數(shù)的測定為主，包括了熱力學、多相平衡、化學平衡等方面的實驗，它在理解、檢驗化學學科基本理論，運用基本的物理方法和技術(shù)對化學系統(tǒng)進行研究，訓練學生科學的設(shè)計實驗，培養(yǎng)學生分析、綜合及解決問題能力以及建立科學創(chuàng)新思維方法等方面發(fā)揮著重要作用。（二）課程目標本課程的主要目標是通過物理的有關(guān)理論和實驗方法研究化學反應的最普遍規(guī)律，學習物理化學實驗的基本目的就是運用基本的物理方法和技術(shù)對化學系統(tǒng)進行研究，訓練學生科學的設(shè)計實驗，培養(yǎng)學生分析、綜合及解決問題能力

3、以及建立科學創(chuàng)新思維方法等方面發(fā)揮著重要作用，支撐專業(yè)畢業(yè)目標中相應指標點的達成。課程目標對學生的能力要求如下：1. 鞏固并加深對物理化學課程中某些理論和概念的理解；掌握物理化學實驗的基本方法、實驗技術(shù)和常用儀器的構(gòu)造原理及使用方法；了解計算機控制實驗條件、采集實驗數(shù)據(jù)和進行數(shù)據(jù)處理的基本知識；強化學生規(guī)范書寫實驗報告、正確處理實驗結(jié)果的能力。引導學生科學記錄原始數(shù)據(jù)，端正學習態(tài)度。2. 培養(yǎng)與提高學生進行科學實驗的能力與素質(zhì)：動手能力、觀察能力、閱讀能力、思維能力、表達能力和處理實驗結(jié)果的能力以及求真、求實的科學態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。從而培養(yǎng)學生求真求實具有獨立工作的本領(lǐng)和初步的科研能力。課

4、程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如下： 畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標1.專業(yè)知識1-2掌握相關(guān)自然科學的基礎(chǔ)原理和思維方法，并能將其應用于解決工程科學和技術(shù)問題。課程目標1、22.問題分析2-3能夠綜合運用應用化學專業(yè)基礎(chǔ)理論和研究方法，借助文獻尋求應用化學領(lǐng)域復雜工程問題解決方案，并獲得有效結(jié)論。課程目標1、24.研究4-1能夠基于應用化學基本原理和相關(guān)文獻，調(diào)研和分析化學相關(guān)過程中復雜工程問題的解決方案；4-2能夠根據(jù)應用化學專業(yè)知識的特征，選擇科學的研究方法，設(shè)計合理的實驗方案；4-3能夠根據(jù)設(shè)計的實驗方案，組裝實驗設(shè)備，構(gòu)建實驗系統(tǒng)，保障開展實驗的安全性，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的正確采集；4-4能夠

5、對實驗結(jié)果進行關(guān)聯(lián)、建模、分析和解釋，獲得合理有效的結(jié)論。課程目標1、2（三）教學內(nèi)容序號教學內(nèi)容教學要求推薦學時教學方式對應的課程目標1講座(1)物理化學實驗目的要求；(2)誤差概念，數(shù)據(jù)處理，實驗的安全和防護等。結(jié)合展示有些同學的規(guī)范報告和不規(guī)范報告，“失之毫厘，謬以千里”指出數(shù)據(jù)處理的重要性，引導要有學生精益求精的工匠精神。(1)了解什么是物理化學實驗、為什么要開設(shè)物理化學實驗;(2)了解物理化學實驗的要求、課程安排、課程的預習，實驗操作和實驗報告的要求、評分和考核的辦法、物理化學實驗的制度和安全知識。2講授課程目標1、22液體粘度的測定(1)了解粘度的物理意義及測量原理，測定不同溫度下

6、無水乙醇的粘度；(2)掌握用奧氏粘度計測定溶液粘度的方法，了解烏式粘度計與奧式粘度計的區(qū)別。(3)學會通過阿侖尼烏斯公式計算溶液的粘滯活化能。引導學生科學記錄原始數(shù)據(jù)，端正學習態(tài)度。通過學習一種物質(zhì)的粘度的測定，引導學生舉一反三，對制備的材料的物理性能進行間接法測定。(1)了解粘度的定義，掌握測定無水乙醇的粘度的原理；了解烏氏粘度計和奧氏粘度計的區(qū)別；(2)掌握通過阿侖尼烏斯公式計算溶液的粘滯活化能。4講授、操作課程目標1、23溶解熱的測定（1）用簡單絕熱式量熱計測定kno3的積分溶解熱；（2）掌握量熱實驗中溫差校正方法，學會作圖法求微分溶解熱、積分稀釋熱和微分稀釋熱；（3）了解計算機在線測量

7、溫度、溫差的原理及在溶解熱實驗中的實際應用。通過對溶解熱的測定加深對物理量熱的印象，引導學生科學記錄原始數(shù)據(jù)，端正學習態(tài)度。(1)了解溶解熱的定義，掌握測定硝酸鉀溶于水的溶解熱的原理；了解計算機在線測量溶解熱的原理；(2)掌握通過作圖法求微分溶解熱、積分稀釋熱和微分稀釋熱。4講授、操作課程目標1、24燃燒熱的測定（1）通過燃燒熱的測定，了解氧彈量熱計各主要部件的作用，掌握氧彈量熱計的實驗操作技術(shù)和燃燒熱的測量技術(shù)； （2）了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系；（3）學會應用雷若作圖法校正溫度改變值。通過對燃燒熱的測定加深對物理量熱的印象，引導學生科學記錄原始數(shù)據(jù)，端正學習態(tài)度。(1)掌握

8、燃燒熱的定義，掌握測定定容熱的原理；(2)了解通過作圖法校正溫度。4講授、操作課程目標1、25純液體飽和蒸氣壓的測量（1）掌握靜態(tài)法測定不同溫度下純液體飽和蒸汽壓的方法；（2）計算水的平均摩爾汽化熱和正常沸點，驗證克拉佩龍-克勞修斯方程；（3）掌握氣壓計的使用及其校正方法，學會真空泵的使用。通過克拉佩龍-克勞修斯方程計算一定溫度下純液體的飽和蒸氣壓，學以致用采用克拉佩龍-克勞修斯方程計算實際生產(chǎn)過程中壓力和溫度的關(guān)系，這樣益于實際生產(chǎn)過程中的條件選擇。(1)掌握純液體飽和蒸氣壓的測定原理；(2)掌握通過克拉佩龍-克勞修斯方程計算一定溫度下的飽和蒸氣壓。4講授、操作課程目標1、26凝固點降低法測

9、定摩爾質(zhì)量（1）采用凝固點降低法測定溶質(zhì)的分子量，掌握一種常用的相對分子量測定方法和溶液凝固點的測定技術(shù)，加深對稀溶液依數(shù)性質(zhì)的理解；（2）了解過冷現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因； （3）熟練掌握溫差溫度儀的使用。通過凝固點降低法測定溶質(zhì)的分子量，加深對稀溶液依數(shù)性質(zhì)的理解，學以致用該法可以應用于計算實際生產(chǎn)過程中某些溶質(zhì)的分子量。(1)掌握凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量的測定原理；(2)掌握通過稀溶液依數(shù)性質(zhì)計算溶質(zhì)的分子量。(3)了解過冷現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，熟練掌握溫差溫度儀的使用。4講授、操作課程目標1、27雙液系的氣-液平衡相圖（1）用回流冷凝法測定一系列不同組成的二組分液-液體系的沸點,確定平衡時兩相組成、

10、繪制相圖，確定其恒沸組成及恒沸溫度；（2）了解沸點儀的構(gòu)造原理，進一步理解分餾原理，掌握沸點的測定技術(shù)；（3）掌握阿貝折光儀的測量原理及使用方法。通過回流冷凝法測定二組分液-液體系的沸點-組成圖，學習相圖的繪制方法，通過對相圖的分析利于選擇合適的提純分離條件，這樣益于實際生產(chǎn)過程中的條件選擇。(1)掌握回流冷凝法測定二組分液-液體系的沸點-組成圖；計算其恒沸組成和恒沸溫度；(2)了解沸點儀和折光儀的測定技術(shù)和使用方法。(3)實驗之前要復習相圖的相關(guān)知識，如一些基本的定義：組分數(shù)、物種數(shù)、吉布斯相律及相圖的繪制及意義，綜合雙組分系統(tǒng)摩爾分數(shù)與折射率之間的關(guān)系、沸點的測定，如何通過實驗繪制雙液系的

11、氣-液平衡相圖。4講授、操作課程目標1、28二組分固-液相圖的測繪（1）用熱分析法繪制pb-sn二元金屬相圖；（2）掌握熱電偶測量溫度的技術(shù)和熱電偶的校正方法；（3）掌握計算機在線自動記錄數(shù)據(jù)的使用方法，學會由步冷曲線繪出二元金屬相圖。通過熱分析法測定pb-sn二元金屬相圖，學習相圖的繪制方法，通過對相圖的分析利于選擇合適的冶煉條件，這樣益于實際生產(chǎn)過程中的條件選擇。(1)掌握熱分析法測定相圖的方法；(2)了解計算機在線測量記錄數(shù)據(jù)的測定技術(shù)和使用方法，由步冷曲線繪制相圖。(3)實驗之前要復習相圖的相關(guān)知識，如一些基本的定義：組分數(shù)、物種數(shù)、吉布斯相律及相圖的繪制及意義，綜合步冷曲線與自由度、

12、相數(shù)的關(guān)系，如何通過實驗繪制二組分固-液相圖。4講授、操作課程目標1、29甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測定（1）掌握分光光度計的使用方法；（2）掌握酸度計的使用的方法；（3）通過實驗了解熱力學平衡常數(shù)的數(shù)值與反應物起始濃度的關(guān)系。通過分光光度計測定甲基紅的酸離解平衡常數(shù)，學習平衡常數(shù)的測定加深化學平衡的相關(guān)知識，通過改變條件對平衡常數(shù)的分析可以得到什么條件下有最佳的產(chǎn)率，這樣益于實際生產(chǎn)過程中的條件選擇。(1)掌握分光光度計和酸度計的使用方法；(2)了解熱力學平衡常數(shù)的數(shù)值與反應物起始濃度的關(guān)系。(3)實驗之前復習平衡常數(shù)的計算及表示方法；通過分光光度法如何測定濃度；ph計的原理及使用方法；綜合分

13、光光度法及平衡常數(shù)的計算找出平衡常數(shù)與反應物起始濃度之間的關(guān)系。4講授、操作課程目標1、210差熱分析（1）掌握差熱分析原理；（2）學會差熱分析儀的操作，并對樣品進行差熱分析；（3）了解差熱分析圖譜定性、定量處理的基本方法，對實驗結(jié)果作解釋處理。通過差熱分析，加深化學反應在溫度變化過程中的相關(guān)重量的改變，反過去推導該化學反應的歷程，為選擇最佳性能的產(chǎn)品的制備條件提供依據(jù)。(1)掌握差熱分析的原理；(2)了解差熱分析圖譜定性、定量處理的基本方法。(3)實驗之前要復習差熱分析的意義，對差熱分析圖譜定性、定量處理的基本方法，綜合譜圖對實驗結(jié)果做出合理的解釋。4講授、操作課程目標1、211電導率測定及

14、其應用（1）了解溶液電導的基本概念，加深對有關(guān)電離平衡基本概念的認識；（2）掌握電導率儀的使用方法；（3）掌握用電導率測定的應用，測定弱電解質(zhì)醋酸的電離平衡常數(shù)。結(jié)合了電化學和化學平衡相關(guān)的知識，學習一種測定弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)的方法（電導法）。引導學生精益求精，積極探索新的測定方法。(1)了解溶液電導的基本概念，掌握電導法測定電離平衡常數(shù)的原理；(2)實驗之前要復習電導、電導率、摩爾電導率的定義；平衡常數(shù)的計算方法；無限稀釋摩爾電導率的計算方法；如何通過測定的電導率計算電離度、電離平衡常數(shù)。4講授、操作課程目標1、212b-z化學振蕩反應（1）通過對化學振蕩反應的現(xiàn)象觀察和周期測定，熟悉化

15、學振蕩現(xiàn)象，了解b-z反應的機理； （2）了解計算機在化學實驗中的應用，考查溴酸鉀、丙二酸、硫酸鈰銨和硫酸體系的振蕩反應；（3）掌握研究化學振蕩反應的一般方法，測定振蕩反應的誘導期與振蕩周期。結(jié)合了電化學和化學振蕩反應相關(guān)的知識，學習一種測定電位變化指示反應進行的方法。引導學生精益求精，積極探索新的實驗方法。(1)了解b-z反應的機理；研究該反應的實驗測定方法等；(2)實驗之前要復習b-z振蕩反應的定義，振蕩反應的誘導期與振蕩周期的計算方法，研究b-z振蕩反應的意義。4講授、操作課程目標1、213硫酸銅水合反應熱測定（1）寫出用溶解熱測定的方法硫酸銅水合反應熱的原理，設(shè)計實驗方法；（2）選擇適

16、當?shù)臏y溫器件，使用計算機采集數(shù)據(jù)；（3）溫差校正可直接在熱譜圖上進行。能夠根據(jù)設(shè)計的實驗方案，組裝實驗設(shè)備，構(gòu)建實驗系統(tǒng)，保障開展實驗的安全性，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的正確采集；并對數(shù)據(jù)進行正確的分析得出相關(guān)的結(jié)論，引導學生要具有工匠精神。（1）認真在規(guī)定時間通過查閱文獻設(shè)計實驗方案、完成實驗操作、完成實驗部分和撰寫論文式報告。（2）提交論文式實驗報告，格式：前言，實驗部分，結(jié)果與討論，結(jié)論，參考文獻等。并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行關(guān)聯(lián)、建模、分析和解釋，獲得合理有效的結(jié)論。6講授、操作課程目標1、214振蕩反應熱譜曲線的測定（1）設(shè)計自動記錄振蕩反應熱譜圖的實驗裝置；（2）設(shè)計研究物質(zhì)濃度對振蕩周期和振幅的影

17、響的實驗，并通過實驗得出結(jié)論。能夠根據(jù)設(shè)計的實驗方案，組裝實驗設(shè)備，構(gòu)建實驗系統(tǒng)，保障開展實驗的安全性，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的正確采集；并對數(shù)據(jù)進行正確的分析得出相關(guān)的結(jié)論，引導學生要具有工匠精神。（1）認真在規(guī)定時間通過查閱文獻設(shè)計實驗方案、完成實驗操作、完成實驗部分和撰寫論文式報告。（2）提交論文式實驗報告，格式：前言，實驗部分，結(jié)果與討論，結(jié)論，參考文獻等。并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行關(guān)聯(lián)、建模、分析和解釋，獲得合理有效的結(jié)論。6講授、操作課程目標1、215表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及其影響因素（1）通過實驗了解臨界膠束濃度（cmc）的意義；（2）設(shè)計測定不同類型表面活性劑（如陰離子、陽離子或非離子

18、表面活性劑）cmc的方法；（3）掌握測定cmc的不同方法或不同的因素對cmc的影響。能夠根據(jù)設(shè)計的實驗方案，組裝實驗設(shè)備，構(gòu)建實驗系統(tǒng)，保障開展實驗的安全性，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的正確采集；并對數(shù)據(jù)進行正確的分析得出相關(guān)的結(jié)論，引導學生要具有工匠精神。（1）認真在規(guī)定時間通過查閱文獻設(shè)計實驗方案、完成實驗操作、完成實驗部分和撰寫論文式報告。（2）提交論文式實驗報告，格式：前言，實驗部分，結(jié)果與討論，結(jié)論，參考文獻等。并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行關(guān)聯(lián)、建模、分析和解釋，獲得合理有效的結(jié)論。8講授、操作課程目標1、216考試（網(wǎng)絡(luò)考試、卷面考試、口試或操作考試）獨立完成。2網(wǎng)絡(luò)考試或卷面考試或口試或操作考試課程目

19、標1、2（四）實踐教學安排項目編號實 驗 項 目實驗學時實驗類型實驗要求每組人數(shù)1講座（物理化學實驗目的要求，誤差概念，數(shù)據(jù)處理，實驗的安全和防護等）2演示性必修全班2液體粘度的測定4驗證性選修23溶解熱的測定4綜合性必修2-34燃燒熱的測定4驗證性選修25純液體飽和蒸氣壓的測量4驗證性選修26凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量4驗證性選修27雙液系的氣-液平衡相圖4綜合性選修28二組分固-液相圖的測繪4綜合性選修2-39甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測定4綜合性選修210差熱分析4驗證性選修211電導率測定及其應用4綜合性必修212b-z化學振蕩反應4綜合性選修2-313硫酸銅水合反應熱測定6設(shè)計性選修21

20、4振蕩反應熱譜曲線的測定6設(shè)計性選修215表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及其影響因素8設(shè)計性必修216考試2必修全班合 計68必修學時：20選修學時：12（五）教學方法與習題要求本課程共32學時，根據(jù)各實驗教學內(nèi)容，以教師課堂講授、學生實驗操作教學為主，靈活采用啟發(fā)式、討論式、研究式與參與式等教學方法，課堂采用案例教學方式，通過問題導出、專題融匯的方式，結(jié)合實驗中的一些現(xiàn)象、實際生產(chǎn)中條件的選擇問題進行講述，增強獨立研究和思考問題的能力，重點培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力。教師重點講授與指導學生實驗相結(jié)合、課堂教學與課外活動（查閱文獻資料）相結(jié)合、加強師生互動，充分發(fā)揮學生的主體作用，注重學

21、生行為的養(yǎng)成，教育和操行的培養(yǎng)，激發(fā)學生學習熱情、培養(yǎng)學生思辨能力和優(yōu)良的工匠精神。實驗報告是本課程重要的一個教學環(huán)節(jié)，每個實驗都必須寫相應的實驗報告，全部批改，計算實驗成績并按一定比例計入總評成績。（六）考核方式及成績評定考核方式：平時考核加期末考核1）平時考核：注重過程考核體現(xiàn)在注重學生的實驗前預習、實驗操作、實驗報告、出勤、文明實驗（態(tài)度、紀律及安全、衛(wèi)生、整潔）等整個實驗過程的考核。2）期末考核：采用閉卷口試或筆試、操作考核，從已建立的不同內(nèi)容不同題號的試題庫中隨機抽取一題號進行考試，考核內(nèi)容涉及實驗原理、實驗操作、實驗注意事項、實驗問題討論等。在平時實驗考核完成以后進行。成績評定：

22、1）實驗總成績=驗證性和綜合性實驗項目成績（平均分）×60%+設(shè)計性實驗項目×20%+期末考試成績×20%。驗證性和綜合性實驗項目成績=考勤×5%+（預習報告+回答問題）×10% +文明實驗×5%+實驗操作×40%+實驗報告×40%。評定細則：在前四項不扣分情況下，實驗報告采用百分制。實驗目的5分，實驗原理20分，儀器和試劑5分，實驗步驟20分，實驗數(shù)據(jù)記錄與處理20分（其中數(shù)據(jù)記錄5分，處理15分），實驗結(jié)果討論25分（其中實驗結(jié)果規(guī)律說明8分，誤差分析5分，問題討論10分，體會建議2分），注意事項5分。沒做實驗

23、0分，實驗數(shù)據(jù)弄虛作假0分，不提交實驗報告、結(jié)果討論部分抄襲者和被抄襲者不及格。設(shè)計性實驗項目成績=實驗方案×20%+實驗操作×40%+論文式實驗報告×40%。2）實驗總成績不及格，本課程無法取得學分?？己艘罁?jù)建議分值考核/評價細則對應的課程目標驗證性和綜合性實驗項目成績（平均分）60考勤×5%+（預習報告+回答問題）×10% +文明實驗×5%+實驗操作×40%+實驗報告×40%。評定細則：在前四項不扣分情況下，實驗報告采用百分制。實驗目的5分，實驗原理20分，儀器和試劑5分，實驗步驟20分，實驗數(shù)據(jù)記錄與處理20

24、分（其中數(shù)據(jù)記錄5分，處理15分），實驗結(jié)果討論25分（其中實驗結(jié)果規(guī)律說明8分，誤差分析5分，問題討論10分，體會建議2分），注意事項5分。沒做實驗0分，實驗數(shù)據(jù)弄虛作假0分，不提交實驗報告、結(jié)果討論部分抄襲者和被抄襲者不及格。課程目標1、2設(shè)計性實驗項目成績20實驗方案×20%+實驗操作×40%+論文式實驗報告×40%課程目標1、2期末考試成績20采用閉卷口試或筆試、操作考核進行期末考試，根據(jù)考試情況統(tǒng)計成績。課程目標1、2（七）課程目標達成度評價課程目標達成度評價包括課程分目標達成度評價和課程總目標達成度評價，具體計算方法如下： 參數(shù)說明：wdst、edst分別表示總評成績中驗證性和綜合性實驗、設(shè)計性實驗的目標分值，相應wavg、eavg為相應驗證性和綜合性實驗、設(shè)計性實驗的實際平均得分；tdst為期末考試的目標分值，tavg為期末考試的實際平均得分，1、2和3分別為驗證性和綜合性實驗、設(shè)計性實驗成績與期末考試成績在總評成績中所占的比例，且有：。由于期末考試支撐2個課程目標，因此將tdst分為tdst-1和tdst-2兩部分，將tavg分為tavg-1和tavg-2兩部分，即 tavg=tavg-1+tavg-2,