《物理化學(xué)實驗》實驗教學(xué)大綱2

《物理化學(xué)實驗》實驗教學(xué)大綱課程名稱：《物理化學(xué)實驗》

實驗總學(xué)時：72開設(shè)實驗項目數(shù)：12實驗課學(xué)分：2適用專業(yè)：化學(xué)(分析技術(shù))專業(yè)

一、課程的性質(zhì)和目的物理化學(xué)實驗是化學(xué)(分析技術(shù))專業(yè)的一門重要的必修基礎(chǔ)課程。《物理化學(xué)實驗》是繼《無機化學(xué)實驗》、《分析化學(xué)實驗》和《有機化學(xué)實驗》之后而獨立開設(shè)的實驗課程，是化學(xué)類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。其目的主要是使學(xué)生了解物理化學(xué)的基本實驗方法和研究方法，掌握物理化學(xué)的基本實驗技術(shù)和數(shù)據(jù)處理的技能，加深理解并掌握物理化學(xué)的基本知識和原理。通過實驗訓(xùn)練進一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，為學(xué)生今后從事化學(xué)研究或相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作打下扎實的基礎(chǔ)。二、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程在先行課程《無機化學(xué)實驗》、《分析化學(xué)實驗》、《有機化學(xué)實驗》等的基礎(chǔ)上，進一步學(xué)習(xí)物理化學(xué)實驗的原理和方法，進一步理解物質(zhì)化學(xué)運動的普遍規(guī)律，加深對先行課程的理解，也為后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。三、本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)基本要求及學(xué)時分配(一)

考核方式及成績記載方式：平時成績（預(yù)習(xí)和實驗報告，實驗態(tài)度及習(xí)慣，實驗操作及結(jié)果等），考試成績（實驗理論考試，采用閉卷形式），兩項成績綜合得到該課程總成績：平時70%+考試30%。(二)

課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配（見下表）：

序號實驗項目名

稱時數(shù)必做/選做實驗類型每套儀器人數(shù)目的和要求1燃燒熱的測定6必做驗證2-4用氧彈式量熱計測定萘、蔗糖的燃燒熱。明確燃燒熱的概念及恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別與相互聯(lián)系；熟悉量熱計的構(gòu)造和原理；掌握其操作技術(shù)；掌握貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)和使用方法；學(xué)會用雷諾圖校正溫差。2液體飽和蒸氣壓的測定6必做驗證2-4用動態(tài)法測定不同溫度下水或四氯化碳的飽和蒸氣壓,并利用圖解法求得測定溫度范圍內(nèi)的平均摩爾汽化熱及正常沸點。掌握等壓計構(gòu)造原理及使用方法、減壓系統(tǒng)的操作方法；熟悉氣壓計的調(diào)節(jié)、使用及壓力校正方法。3揮發(fā)性雙液系T-X圖的繪制6必做驗證2-4用回流冷凝法測定沸點時氣相與液相的組成,繪制雙液系T-X圖,并找出恒沸點混合物的組成及恒沸點的溫度.了解沸點儀的構(gòu)造原理；掌握沸點的測定技術(shù)；掌握阿貝折光儀的使用方法。4磁化率的測定6必做驗證2-4利用古埃磁天平測定幾中固體物質(zhì)的磁化率，計算摩爾磁化率，估算離子的不成對電子數(shù)，掌握磁化率的測定原理和方法5電動勢的測定6必做驗證2-4用電位差計測定銅鋅電池的電動勢和銅、鋅電極的電位。掌握測量電池電動勢的原理和方法；掌握電位差計、標準電池及檢流計的使用方法；學(xué)會銅鋅電極的制備和處理方法。6蔗糖水解速率常數(shù)的測定6必做驗證2-4測定不同溫度下蔗糖水解過程中的旋光度，求反應(yīng)的速率常數(shù)、半衰期。了解旋光儀的構(gòu)造原理，掌握使用方法；圖解法求得速率常數(shù)，并由此計算半衰期。7乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定6必做設(shè)計2-4用電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)。了解測定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的一種物理方法—電導(dǎo)法；了解二級反應(yīng)的特點，學(xué)會用圖解法求二級反應(yīng)的速率常數(shù)；掌握電導(dǎo)儀和控溫儀使用方法。8表面張力的測定6必做驗證2-4用最大氣泡法測定正丁醇水溶液的表面張力，并求出相應(yīng)的吸附量。了解表面張力的性質(zhì)，表面能的意義以及表面張力和吸附的關(guān)系；掌握最大氣泡法測定表面張力的操作技術(shù)。9粘度法測定高聚物的摩爾質(zhì)量6必做驗證2-4用粘度法測定聚乙二醇的平均摩爾質(zhì)量。掌握烏氏粘度計的構(gòu)造及測定原理；學(xué)會用圖解法求出特性粘度，進而計算聚乙二醇的平均摩爾質(zhì)量。10臨界膠團濃度的測定6必做設(shè)計2-4掌握測定離子性表面活性劑的幾種方法，測定十二烷基硫酸鈉的cmc值11氫超電勢的測定6選做驗證2-4用恒電流法測定光亮鉑電極的陰極極化曲線，從而測定氫的活化過電位。通過實驗使學(xué)生掌握恒電流極化曲線測定方法，了解不可逆電極的意義及影響過電位的因素。學(xué)習(xí)數(shù)字電壓表，高壓氫氣鋼瓶的使用。12二組分簡單共熔體系相圖的繪制6選做設(shè)計2-4應(yīng)用步冷曲線的方法繪制二組分體系的相圖。掌握熱電偶溫度計和毫伏電位計的基本原理和使用；掌握熱分析法測量技術(shù)。13電導(dǎo)率法測弱電解質(zhì)的電離常數(shù)6選做驗證2-4用電導(dǎo)法測弱電解質(zhì)的電離常數(shù)。掌握測定原理和使用方法。14電動勢法測定化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)6選做綜合2-4在不同溫度下測定電池的電動勢，并計算電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)。掌握用電動勢法測定化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)的原理和方法。15離子遷移數(shù)的測定6選做驗證2-4用希托夫法測定Cu2+和SO42-的遷移數(shù)。了解遷移數(shù)的意義；了解希托夫法測定Cu2+和SO42-的遷移數(shù)的原理和方法。16膠體電泳速率的測定6選做驗證2-4用凝聚法制備Fe(OH)3溶膠，純化后用U形管電泳儀測定溶膠的電泳速率，計算ζ電位。掌握凝聚法制備Fe(OH)3溶膠和純化溶膠的方法；觀察溶膠的電泳現(xiàn)象并了解其電學(xué)性質(zhì)；掌握電泳法測定膠粒電泳速率和溶膠ζ電位的方法。17金屬鈍化曲線的測定6選做驗證2-4掌握準穩(wěn)態(tài)法測定金屬鈍化曲線的基本方法，測定金屬鎳在硫酸溶液中的鈍化曲線，學(xué)會處理電極表面，了解電極表面狀態(tài)對曲線測定的影響。18差熱分析6選做綜合2-4掌握差熱分析的基本原理和方法，掌握定性解釋圖譜的基本方法，掌握差熱分析儀的使用。19偶極矩的測定6選做驗證2-4了解溶液法測定偶極矩的原理、方法和計算，了解偶極矩與分子電性質(zhì)的關(guān)系，用電橋法測定極性物質(zhì)在非極性溶劑中的介電常數(shù)和分子偶極矩。20凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量6選做設(shè)計2-4加深對稀溶液依數(shù)性的理解，掌握溶液凝固點的測量技術(shù)；用凝固點降低法測定萘的摩爾質(zhì)量；注意正確使用貝克曼溫度計，嚴格控制寒劑溫度。四、教材及教學(xué)參考書的選用擬用教材:[1]

復(fù)旦大學(xué)莊繼華編.《物理化學(xué)實驗》（第3版）.北京：高等教育出版社，2004擬用教學(xué)參考書：[1]孫爾康等編.《物理化學(xué)實驗》.南京：南京大學(xué)出版社，1997[2]陳大勇等編.《物理化學(xué)實驗》.上海：華東理工大學(xué)出版社，2000年12月版[3]北京大學(xué)化學(xué)院物化實驗組主編.《物理化學(xué)實驗》（第四版）.北京：北大出版社，2002年[4]吳子生等主編.《物理化學(xué)實驗指導(dǎo)書》.長春：華東師范大學(xué)出版社，1995[5]藏瑾光主編.《物理化學(xué)實驗》.北京：北京理工大學(xué)出版社，1995[6]華東師范大學(xué)等校編.《物理化學(xué)實驗》.北京：人民教育出版社出版，1982[7]楊百勤主編.《物理化學(xué)實驗》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001年版[8]顧良證等編.《物理化學(xué)實驗》.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社1986[9]山東大學(xué)編.《物理化學(xué)與膠體化學(xué)實驗》.北京：人民教育出版社，1983

附錄物理化學(xué)實驗名稱和相應(yīng)儀器（全部按五套配備）

實驗一燃燒熱的測定1氧彈式量熱計（整套）；2分析天平；3萬用電表實驗二液體飽和蒸氣壓的測定1蒸氣壓測定裝置（整套）；2真空泵；3磁力攪拌器實驗三揮發(fā)性雙液系沸點-組成相圖的繪制1阿貝折射儀；2超級恒溫槽（整套），3蒸餾器，4直流穩(wěn)壓電源（0~5A,0~15V）實驗四凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量1凝固點測定儀（整套）；2數(shù)字式貝克曼溫度計；實驗五電池電動勢的測定1

UJ-25型直流電位差計；2直流穩(wěn)壓電源（0~5A,0~15V）；3檢流計；4標準電池；5飽和甘汞電極（212型）；6鉑電極（213型）實驗六蔗糖水解速率常數(shù)的測定1旋光儀（整套）；2超級恒溫槽（整套）實驗七乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定1電導(dǎo)率儀；2

鉑黑電導(dǎo)電極；3超級恒溫槽（整套）實驗八溶液表面張力的測定1表面張力儀；2超級恒溫槽（整套）；3抽氣瓶；4U型壓差計實驗九粘度法測高分子化合物的摩爾質(zhì)量1超級恒溫槽（整套）；2烏氏粘度計；3玻璃砂漏斗；4注射器（50mL）；5水抽氣泵；6秒表實驗十臨界膠團濃度的測定1電導(dǎo)率儀；2鉑黑電導(dǎo)電極；3磁力加熱攪拌器實驗十一氫超電勢的測定1超電勢測量系統(tǒng)；2CHI660A電化學(xué)分析儀；3恒溫水??；4光亮鉑絲電極實驗十二二組分簡單共熔體系相圖的繪制

1立式加熱電爐（800W）；2調(diào)壓變壓器；3數(shù)字式電位差計；4電弧焰發(fā)生器；5絕緣小瓷管實驗十三電導(dǎo)率法測弱電解質(zhì)的電離常數(shù)1電導(dǎo)率儀；2超級恒溫槽；3鉑黑電導(dǎo)電極實驗十四電動勢法測定化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)

1電位差計；2標準電池；3檢流計；4毫安表實驗十五離子遷移數(shù)的測定

1銅庫侖計；2支流穩(wěn)壓電源；3電子天平；4電流表；5希托夫遷移管實驗十六膠體電泳速率的測定

1