物理化學(xué)實(shí)驗(yàn).doc

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)Physical Chemistry Experiment（化學(xué) 96 學(xué)時(shí)）一、 任務(wù)和要求1 .物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)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，是化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的和任務(wù)是使學(xué)生初步了解物理化學(xué)的研究方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)熟悉物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)規(guī)律之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)需要的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納方法，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(wèn)題的能力。通過(guò)結(jié)構(gòu)化學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生生動(dòng)地理解和總結(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，培訓(xùn)學(xué)生的一種新的思維體制，以便進(jìn)入化學(xué)領(lǐng)域的更高層次

2、。2基本內(nèi)容和基本要求1 .本課程由實(shí)驗(yàn)和講座兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)組成。實(shí)驗(yàn)方面，要求完成20 個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，分為16 個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和4 個(gè)結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生初步掌握必要的物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法，熟悉各種物理化學(xué)現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納和分析方法。實(shí)驗(yàn)講座的目的在于提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練基礎(chǔ)上能對(duì)物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)有較系統(tǒng)的概括了解。2 .實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取，包括熱力學(xué)、電化學(xué)、動(dòng)力學(xué)、表面現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)化學(xué)等部分有代表性的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解物理化學(xué)的概貌，另一方面，根據(jù)現(xiàn)有儀器設(shè)備條件，力求在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上得到全面的訓(xùn)練。3 .實(shí)驗(yàn)講座包括物理化

3、學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，主要實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)（包括溫度的測(cè)量和控制、真空技術(shù)、電化學(xué)測(cè)量技術(shù)、光化學(xué)測(cè)量技術(shù)、測(cè)壓技術(shù)和數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等內(nèi)容），盡可能反映近代科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)儀的新成就。另外要介紹實(shí)驗(yàn)的安全防護(hù)、誤差問(wèn)題、數(shù)據(jù)表達(dá)方法、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)查閱和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想等。二、適用專(zhuān)業(yè)化學(xué)專(zhuān)業(yè)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型和學(xué)時(shí)安排廳P實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型1恒溫水浴的組裝及性能測(cè)試4基本2凝固點(diǎn)降低法測(cè)定蔡的摩爾質(zhì)量4基本3純液體飽和蒸氣壓的測(cè)定4基本4燃燒熱的測(cè)定4基本5溶解熱的測(cè)定4基本6雙液系氣液相圖6基本7二組分固-液平衡相圖5基本8紫外分光光度計(jì)測(cè)定秦在硫酸俊水溶液中的活度系數(shù)6綜合9原電池電動(dòng)勢(shì)

4、的測(cè)定及其應(yīng)用4基本10旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)4基本11電動(dòng)勢(shì)法研究甲酸澳化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)8研究12電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化速率6綜合13B-Z振揚(yáng)反應(yīng)5基本14最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力4基本15黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子量4基本16電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度4基本17摩爾折射度的測(cè)定5基本18偶極矩的測(cè)定5基本19磁化率的測(cè)定5基本20Cr(III)配合物八面體晶體場(chǎng)分裂能的測(cè)定5基本實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)為96學(xué)時(shí)，其中物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)為 77學(xué)時(shí)(1-16),結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為19學(xué)時(shí)(17-20),分兩學(xué)期進(jìn)行。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一恒溫水浴的組裝及性能測(cè)試目的要求(1) 了解恒溫槽的組成

5、，掌握其控溫原理(2)學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)恒溫槽的恒溫效能。實(shí)驗(yàn)二凝固點(diǎn)降低法測(cè)定蔡的摩爾質(zhì)量目的要求(1)用凝固點(diǎn)降低法測(cè)定蔡的摩爾質(zhì)量。(2)正確使用凝固點(diǎn)測(cè)定裝置，掌握凝固點(diǎn)降低法測(cè)摩爾質(zhì)量的原理。(3)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)加深對(duì)稀溶液依數(shù)性的理解。實(shí)驗(yàn)三純液體飽和蒸氣壓的測(cè)定目的要求(1)明確氣液兩相平衡的概念和液體飽和蒸氣壓的定義，了解純液體飽和 蒸氣壓與溫度之間的關(guān)系。(2)用數(shù)字真空計(jì)測(cè)定環(huán)己烷在不同溫度下的飽和蒸氣壓。初步掌握低真 空實(shí)驗(yàn)技術(shù)。(3)學(xué)會(huì)用圖解法求被測(cè)液體在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾汽化熱與正 常沸點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)四燃燒熱的測(cè)定目的要求(1)掌握燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及

6、相互關(guān)系。(2)熟悉量熱計(jì)中主要部件的原理和作用，掌握氧彈熱量計(jì)技術(shù)。(3)用氧彈量熱計(jì)測(cè)定苯甲酸茶的燃燒熱。實(shí)驗(yàn)五 溶解熱的測(cè)定目的要求(1) 掌握量熱裝置的基本組合及電熱補(bǔ)償法測(cè)定熱效應(yīng)的基本原理。(2) 用電熱補(bǔ)償法測(cè)定KNO 3在不同濃度水溶液中的積分溶解熱。(3) 用作圖法求KNO 3在水中的微分沖淡熱、積分沖淡熱和微分溶解熱。實(shí)驗(yàn)六 雙液系氣液相圖目的要求(1) 繪制常壓下環(huán)己烷-乙醇雙液系的T-x 圖，并找出恒沸點(diǎn)混合物的組成和最低恒沸點(diǎn)。(2) 掌握阿貝折射儀的使用方法。實(shí)驗(yàn)七 二組分固-液平衡相圖目的要求(1) 1)用熱分析法測(cè)繪錫鉍二元金屬相圖。(2) 2)加深理解體系發(fā)生

7、相變必然伴隨發(fā)生熱效應(yīng)的原理，學(xué)會(huì)從步冷曲線(xiàn)上找出體系發(fā)生相變的溫度。(3) 3)掌握熱電偶測(cè)量溫度的原理和方法。實(shí)驗(yàn)八 紫外分光光度計(jì)測(cè)定萘在硫酸銨水溶液中的活度系數(shù)目的要求(4) 了解紫外分光光度法測(cè)定萘在硫酸銨水溶液中活度系數(shù)的基本原理。(5) 用紫外分光光度計(jì)測(cè)定萘在硫酸銨水溶液中的活度系數(shù)。(6) 了解和初步掌握紫外分光光度計(jì)的使用方法。實(shí)驗(yàn)九 原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用目的要求( 1)用電子電位差計(jì)測(cè)定Cu-Zn 電池的電動(dòng)勢(shì)和Cu、 Zn 電極的電動(dòng)勢(shì)。2）了解可逆電池、可逆電極和鹽橋等概念。（ 3）了解電位差計(jì)的基本原理和正確使用。實(shí)驗(yàn)十 旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)目的要

8、求（ 1）了解一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，掌握化學(xué)動(dòng)力學(xué)某些基本概念。（ 2）學(xué)會(huì)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)的基本方法。（ 3）了解旋光儀的基本原理并熟悉其使用。實(shí)驗(yàn)十一電動(dòng)勢(shì)法研究甲酸溴化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)目的要求（ 1）了解原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定方法。（ 2）深入掌握甲酸溴化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。（ 3）掌握用電動(dòng)勢(shì)法研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本原理和數(shù)據(jù)處理方法。實(shí)驗(yàn)十二電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化速率目的要求（ 1）測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)，并計(jì)算反應(yīng)的活化能。（ 2）了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，掌握化學(xué)動(dòng)力學(xué)的某些概念。（3）熟悉DDS-11C型電導(dǎo)率儀的使用。實(shí)驗(yàn)十三B-Z 振蕩反應(yīng)目的要求（1） 了解 B-Z 振蕩反應(yīng)的基本原理（2）

9、掌握在硫酸介質(zhì)中以金屬鈰離子作催化劑時(shí)，丙二酸被溴酸氧化的基本原理。（3） 初步了解自然界中普遍存在的非平衡非線(xiàn)形問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)十四最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力目的要求(1) 測(cè)定不同濃度正丁醇溶液的表面張力，計(jì)算吸附量。(2) 掌握最大氣泡法測(cè)定溶液表面張力的原理和技術(shù)。(3) 了解氣液界面的吸附作用，計(jì)算表面層被吸附分子的截面積及吸附層的厚度。實(shí)驗(yàn)十五黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子量目的要求( 1)測(cè)定右旋糖苷的相對(duì)分子量。(2)掌握用烏貝路德(Ybbelohde)黏度計(jì)測(cè)定黏度的原理和方法。實(shí)驗(yàn)十六電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度目的要求( 1)了解溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的概念。(

10、 2)了解表面活性劑的特點(diǎn)及膠束形成原理。( 3)測(cè)定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度。實(shí)驗(yàn)十七摩爾折射度的測(cè)定目的要求(1) 了解阿貝折光儀的構(gòu)造和工作原理，正確掌握其使用方法。(2) 測(cè)定某些化合物的折光率和密度，求算化合物、基團(tuán)和原子的摩爾折射度，判斷各化合物的分子結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)十八偶極矩的測(cè)定目的要求(1) 用溶液法測(cè)定乙酸乙酯的偶極矩。(2) 了解偶極矩與分子電性質(zhì)的關(guān)系。(3) 掌握溶液法測(cè)定偶極矩的主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)十九磁化率的測(cè)定目的要求(1) 了解磁化率的意義及磁化率和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。(2)掌握古埃法(GOUY)測(cè)定物質(zhì)的磁化率。實(shí)驗(yàn)二十Cr(III)配合物八面體晶體場(chǎng)分裂能的測(cè)定目的要求(1)在溶液中無(wú)機(jī)合成幾種 Cr(III)配合物(2)測(cè)定其紫外可見(jiàn)光譜，計(jì)算分裂能(3) 了解不同配體對(duì)Cr(III) d軌道能級(jí)分裂的影響，并給出Cr(III)配合物 配體的光譜化學(xué)系列。五、教材及參考書(shū)1 .物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 復(fù)旦大學(xué)等編 高等教育出版社1993版2 .物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 孫爾康等編南京大學(xué)出版社1997版3 .物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版)，北京大學(xué)出版社，1995版六、考核方法根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，對(duì)學(xué)生實(shí)施以下考核要求，成績(jī)按百分制記分，其組成為：1 .實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(10分)考察學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)情況。要求課前寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。教師主要看預(yù)習(xí)報(bào)告是否全面、