《物理化學實驗化學教育》課程教學大綱

1、物理化學實驗教學大綱課程編碼：課程英文譯名：Experiments in Physical Chemistry課程類別：專業(yè)基礎課開課對象：化學教育專業(yè)開課學期：第4，5學期學 分：2學分 總學時：72（=36+36）學時 講課：4學時 實驗：68學時一、說 明【目的任務】物理化學實驗是化學、化工及其相關專業(yè)開設的一門必修基礎課，是物理化學課程的重要組成部分。它以測量數(shù)據(jù)為主要形式，研究物質的物理化學性質及其化學反應規(guī)律。它綜合了化學學科各領域所需要的基本研究工具和方法。本課程總體要求有以下四個方面：1、使學生理解物理化學實驗的基本原理，能在實驗中驗證理論及運用理論解釋實驗現(xiàn)象，并且對合理選擇

2、實驗方法和測量儀器有所理解；2、使學生學會常用的物理化學實驗方法和測試技術，進一步提高學生的實驗操作技能和工作能力；3、培養(yǎng)學生認真觀察實驗現(xiàn)象并善于對現(xiàn)象進行分析的良好習慣；4、培養(yǎng)學生正確記錄實驗過程、處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結果及撰寫實驗報告的能力?！窘虒W安排】 本課程為學年考查課，在第4、5學期完成，總學時數(shù)為72學時。二、學時分配序號實驗項目名稱課時備注1物理化學實驗的一般知識教育2必開2計算機軟件在數(shù)據(jù)處理中的應用2選開3恒溫槽的組裝及性能測試4選開4燃燒熱的測定(綜合)6必開5凝固點降低法測定相對分子質量6必開6純物質液體飽和蒸氣壓的測定3必開7二組分完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖的繪

3、制6必開8二組分金屬相圖的繪制6選開9原電池電動勢的測定及其應用4必開10乙酰氨基酚的電化學反應機理及其濃度測定4選開11蔗糖轉化反應速率常數(shù)的測定3必開12乙酸乙酯皂化反應速率常數(shù)的測定4必開13復雜反應丙酮碘化反應4必開14H2O2多相催化分解反應測定4選開15最大氣泡壓力法測定溶液表面張力4必開16粘度法測定高聚物相對分子質量6選開17Fe(OH)3膠體的制備和電泳6選開18絡化物磁化率的測定6選開19Gaussion 03W 軟件的建模及其使用6選開20chemoffice 2006軟件的建模及其使用6選開21實驗操作考核2必開22實驗理論考試2必開注：必開實驗46學時，選開實驗52學

4、時。三、課程內容實驗一物理化學實驗的一般知識教育（2學時）【實驗目的】1、理化學實驗時要達到目的和實驗要求；2、做物理化學實驗前的準備工作和實驗后的收尾工作?！緦嶒瀮热荨?、實驗室規(guī)則教育；2、化學實驗報告的書寫。實驗二 計算機軟件在數(shù)據(jù)處理中應用（2學時）【實驗目的】 學會使用Origin軟件處理數(shù)據(jù)【實驗內容】1、直線方程擬合2、曲線方程擬合實驗三 恒溫槽的組裝及性能測試（4學時）【實驗目的】1、恒溫槽的構造和恒溫原理；2、學會恒溫槽操作技術?！緦嶒瀮热荨?、學生裝配恒溫槽；2、測定二個不同溫度下儀器的靈敏度曲線。實驗四 燃燒熱的測定（綜合）（6學時）【實驗目的】1、熟悉氧彈卡計的構造及測

5、量原理；2、了解氧氣鋼瓶和電子溫差計的正確使用方法；3、掌握氧彈卡計測量的有關技術；4、掌握數(shù)據(jù)處理，雷諾作圖和誤差計算及分析?！緦嶒瀮热荨坑醚鯊椏ㄓ嫓y定萘的燃燒熱，并計算萘的生成熱。實驗五 凝固點降低法測定相對分子質量（6學時）【實驗目的】1、掌握使用貝克曼溫度計和電子溫差計；2、加深對稀溶液依數(shù)性質的理解?！緦嶒瀮热荨?、掌握溶液凝固點的測量技術；2、用凝固點降低法測萘的摩爾質量。實驗六 純物質液體飽和蒸氣壓的測定（3學時）【實驗目的】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義及應用；3、學會使用圖解法測液體的平均摩爾氣化熱和正常沸點?！緦嶒瀮热荨?/p>

6、1、學會用靜態(tài)法(或動態(tài)法)測定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓；2、初步掌握真空實驗技術；3、用作圖法測純水的摩爾汽化熱。實驗七 二組分完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖的繪制（6學時）【實驗目的】1、掌握回流冷凝法測定氣液兩相平衡的組成及沸點的方法；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?！緦嶒瀮热荨?、繪制在標準大氣壓力下環(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及組成。實驗八 二組分金屬相圖的繪制（6學時）【實驗目的】1、了解熱分析法繪制合金體系相圖的實驗原理；2、學會實驗操作技術和分析步冷曲線?！緦嶒瀮热荨繙y定最低共熔點。實驗九 原電池電動勢

7、的測定及其應用（4學時）【實驗目的】1、掌握補償法測定電池電動勢的原理和方法。2、掌握電位差計的使用方法。3、熟悉電極和鹽橋的制備方法。4、掌握通過測量原電池電動勢計算熱力學函數(shù)變化值的原理、方法。【實驗內容】電極的制備與處理；測定原電池的電動勢實驗十 乙酰氨基酚的電化學反應機理及其濃度測定(4學時)【實驗目的】學習循環(huán)伏安法測定小兒泰諾（tylnol）糖漿中對乙酰氨基酚的濃度；學習用循環(huán)伏安法研究乙酰氨基酚的電化學氧化機理的方法。【實驗內容】利用循環(huán)伏安法測定不同pH下小兒泰諾（tylnol）糖漿中對乙酰氨基酚的濃度。實驗十一 蔗糖轉化反應速率常數(shù)的測定（3學時）【實驗目的】1、了解該反應的

8、反應物濃度與旋光度之間的關系；2、了解旋光儀的構造、基本原理，掌握其正確的使用方法。【實驗內容】用旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)和半衰期。實驗十二 乙酸乙酯皂化反應速率常數(shù)的測定（4學時）【實驗目的】1、了解二級反應的特點，并計算二級反應的速率常數(shù)；2、掌握電導儀的使用方法?！緦嶒瀮热荨?、電導法測定乙酸乙酯皂化反應速率常數(shù)；2、了解該反應活化能的測定方法，并計算出活化能。實驗十三 復雜反應丙酮碘化反應（4學時）【實驗目的】1、掌握握用孤立法確定反應級數(shù)的方法；2、測定定酸催化作用下丙酮碘化反應的速率常數(shù)；3、通過本實驗加深對復雜反應特征的理解；4、掌握握光度計和反應吸收樣品池的使用方法?！?/p>

9、實驗內容】在兩個或更多溫度下測定k ，還可粗略求算反應活化能Ea 。實驗十四 H2O2多相催化分解反應測定（4學時）【實驗目的】了解復相催化反應的宏觀動力學規(guī)律?！緦嶒瀮热荨繙y定H2O2分解反應的動力學數(shù)據(jù)。實驗十五 最大氣泡壓力法測定溶液表面張力（4學時）【實驗目的】1、了解表面張力的性質、表面自由能的意義以及表面張力和吸附的關系；2、掌握用最大泡壓法測定表面張力的原理和技術。【實驗內容】1、測定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力；2、計算出正丁醇表面吸附量。實驗十六 粘度法測高聚物相對分子質量（6學時）【實驗目的】掌握用烏貝路德粘度計測定粘度的原理和方法?！緦嶒瀮热荨繙y定聚合物聚乙二醇的平均相

10、對分子質量。實驗十七 膠體的制備和電泳（6學時）【實驗目的】1、掌握電泳法測定電勢的原理與技術；2、加深理解電泳是膠體中液相在外電場作用下相對移動而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象?！緦嶒瀮热荨繉W會膠體的制備方法，測定膠體溶液的電位。實驗十八 絡化物磁化率的測定（6學時）【實驗目的】1、掌握古埃（Gouy）法測定磁化率的原理與方法。2、測定一些物質的磁化率，并由此了解如何由磁性來判斷分子配鍵類型的方法。【實驗內容】用莫爾鹽標定磁感應強度，測定FeSO47H2O、K3Fe(CN)6、K4Fe(CN)63H2O的m樣品+管。實驗十九 Gaussion 03W軟件的建模及其應用（6學時）【實驗目的】1、熟悉Gauss

11、ion 03W軟件的安裝知識；2、學會簡單無機及有機分子的2D,3D建模；3、理解H原子，H2+分子離子的軌道特征。【實驗內容】學會軟件的安裝，建模與計算；觀察典型原子軌道，分子軌道形狀。實驗二十 chemoffice 2006軟件的建模及其應用（6學時）1、熟悉chemoffice 2006軟件的安裝知識；2、學會簡單無機，有機分子以及晶體的2D,3D建模；3、理解晶體的物理化學性質的預測與計算過程?！緦嶒瀮热荨繉W會軟件的安裝，建模與計算；練習NaCl等晶體的模擬。實驗二十一 實驗操作考核（2學時）【考試目的】1、督促學生重視實驗操作；2、檢驗教學和學習效果?！究荚噧热荨砍Ｓ脙x器的測量原理、

12、測量對象、具體操作，使用注意事項。實驗二十二 實驗理論考核（2學時）【考試目的】1、督促學生重視實驗理論的學習；2、檢驗實驗教學和學習效果?！究荚噧热荨拷?jīng)典實驗及其儀器的測量原理、測量對象、具體操作，使用注意事項等；以選擇題，問答題，計算題，填空題，綜合設計題等方式考核學生的學習效果。實驗課成績由平時成績（占課程總成績的70%）和課程考核成績（占課程總成績的30%）兩部分綜合給出。其中平時成績是根據(jù)每個實驗的預習報告、實驗現(xiàn)場操作和實驗報告三部分考查結果綜合給出。課程考核成績由理論和實驗考核兩部分組成，其中理論考查成績占10%，實驗操作考查占20%。四、主要參考書1、臺州學院物化組編中級實驗I（物理化學實驗）. 杭州：浙江大學出版社，2011.2、東北師大等編物理化學實驗. 北京：人民教育出版社，1982.3、復旦大學等編物理化學實驗. 北京：高等教育出版社，199