《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)教育》課程教學(xué)大綱

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程編碼：課程英文譯名：Experiments in Physical Chemistry課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)課對(duì)象：化學(xué)教育專(zhuān)業(yè)開(kāi)課學(xué)期：第4，5學(xué)期學(xué) 分：2學(xué)分 總學(xué)時(shí)：72（=36+36）學(xué)時(shí) 講課：4學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)：68學(xué)時(shí)一、說(shuō) 明【目的任務(wù)】物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、化工及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)必修基礎(chǔ)課，是物理化學(xué)課程的重要組成部分。它以測(cè)量數(shù)據(jù)為主要形式，研究物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。它綜合了化學(xué)學(xué)科各領(lǐng)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(gè)方面：1、使學(xué)生理解物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理，能在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證理論及運(yùn)用理論解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且對(duì)合理選擇

2、實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量?jī)x器有所理解；2、使學(xué)生學(xué)會(huì)常用的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試技術(shù)，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和工作能力；3、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并善于對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析的良好習(xí)慣；4、培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力?！窘虒W(xué)安排】 本課程為學(xué)年考查課，在第4、5學(xué)期完成，總學(xué)時(shí)數(shù)為72學(xué)時(shí)。二、學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)課時(shí)備注1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí)教育2必開(kāi)2計(jì)算機(jī)軟件在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用2選開(kāi)3恒溫槽的組裝及性能測(cè)試4選開(kāi)4燃燒熱的測(cè)定(綜合)6必開(kāi)5凝固點(diǎn)降低法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量6必開(kāi)6純物質(zhì)液體飽和蒸氣壓的測(cè)定3必開(kāi)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(kāi)8二組分金屬相圖的繪制6選開(kāi)9原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用4必開(kāi)10乙酰氨基酚的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其濃度測(cè)定4選開(kāi)11蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定3必開(kāi)12乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定4必開(kāi)13復(fù)雜反應(yīng)丙酮碘化反應(yīng)4必開(kāi)14H2O2多相催化分解反應(yīng)測(cè)定4選開(kāi)15最大氣泡壓力法測(cè)定溶液表面張力4必開(kāi)16粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量6選開(kāi)17Fe(OH)3膠體的制備和電泳6選開(kāi)18絡(luò)化物磁化率的測(cè)定6選開(kāi)19Gaussion 03W 軟件的建模及其使用6選開(kāi)20chemoffice 2006軟件的建模及其使用6選開(kāi)21實(shí)驗(yàn)操作考核2必開(kāi)22實(shí)驗(yàn)理論考試2必開(kāi)注：必開(kāi)實(shí)驗(yàn)46學(xué)時(shí)，選開(kāi)實(shí)驗(yàn)52學(xué)

4、時(shí)。三、課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí)教育（2學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、理化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要達(dá)到目的和實(shí)驗(yàn)要求；2、做物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)后的收尾工作?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、實(shí)驗(yàn)室規(guī)則教育；2、化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)二 計(jì)算機(jī)軟件在數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?學(xué)會(huì)使用Origin軟件處理數(shù)據(jù)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、直線方程擬合2、曲線方程擬合實(shí)驗(yàn)三 恒溫槽的組裝及性能測(cè)試（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、恒溫槽的構(gòu)造和恒溫原理；2、學(xué)會(huì)恒溫槽操作技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、學(xué)生裝配恒溫槽；2、測(cè)定二個(gè)不同溫度下儀器的靈敏度曲線。實(shí)驗(yàn)四 燃燒熱的測(cè)定（綜合）（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉氧彈卡計(jì)的構(gòu)造及測(cè)

5、量原理；2、了解氧氣鋼瓶和電子溫差計(jì)的正確使用方法；3、掌握氧彈卡計(jì)測(cè)量的有關(guān)技術(shù)；4、掌握數(shù)據(jù)處理，雷諾作圖和誤差計(jì)算及分析?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】用氧彈卡計(jì)測(cè)定萘的燃燒熱，并計(jì)算萘的生成熱。實(shí)驗(yàn)五 凝固點(diǎn)降低法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握使用貝克曼溫度計(jì)和電子溫差計(jì)；2、加深對(duì)稀溶液依數(shù)性質(zhì)的理解?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、掌握溶液凝固點(diǎn)的測(cè)量技術(shù)；2、用凝固點(diǎn)降低法測(cè)萘的摩爾質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)六 純物質(zhì)液體飽和蒸氣壓的測(cè)定（3學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、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(yīng)用；3、學(xué)會(huì)使用圖解法測(cè)液體的平均摩爾氣化熱和正常沸點(diǎn)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】

6、1、學(xué)會(huì)用靜態(tài)法(或動(dòng)態(tài)法)測(cè)定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓；2、初步掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)；3、用作圖法測(cè)純水的摩爾汽化熱。實(shí)驗(yàn)七 二組分完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖的繪制（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握回流冷凝法測(cè)定氣液兩相平衡的組成及沸點(diǎn)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。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、繪制在標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)及組成。實(shí)驗(yàn)八 二組分金屬相圖的繪制（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解熱分析法繪制合金體系相圖的實(shí)驗(yàn)原理；2、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和分析步冷曲線?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定最低共熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)九 原電池電動(dòng)勢(shì)

7、的測(cè)定及其應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握補(bǔ)償法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的原理和方法。2、掌握電位差計(jì)的使用方法。3、熟悉電極和鹽橋的制備方法。4、掌握通過(guò)測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì)計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)變化值的原理、方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】電極的制備與處理；測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)十 乙酰氨基酚的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其濃度測(cè)定(4學(xué)時(shí))【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)循環(huán)伏安法測(cè)定小兒泰諾（tylnol）糖漿中對(duì)乙酰氨基酚的濃度；學(xué)習(xí)用循環(huán)伏安法研究乙酰氨基酚的電化學(xué)氧化機(jī)理的方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】利用循環(huán)伏安法測(cè)定不同pH下小兒泰諾（tylnol）糖漿中對(duì)乙酰氨基酚的濃度。實(shí)驗(yàn)十一 蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定（3學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解該反應(yīng)的

8、反應(yīng)物濃度與旋光度之間的關(guān)系；2、了解旋光儀的構(gòu)造、基本原理，掌握其正確的使用方法。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】用旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。實(shí)驗(yàn)十二 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，并計(jì)算二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)；2、掌握電導(dǎo)儀的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)；2、了解該反應(yīng)活化能的測(cè)定方法，并計(jì)算出活化能。實(shí)驗(yàn)十三 復(fù)雜反應(yīng)丙酮碘化反應(yīng)（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握握用孤立法確定反應(yīng)級(jí)數(shù)的方法；2、測(cè)定定酸催化作用下丙酮碘化反應(yīng)的速率常數(shù)；3、通過(guò)本實(shí)驗(yàn)加深對(duì)復(fù)雜反應(yīng)特征的理解；4、掌握握光度計(jì)和反應(yīng)吸收樣品池的使用方法?！?/p>

9、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】在兩個(gè)或更多溫度下測(cè)定k ，還可粗略求算反應(yīng)活化能Ea 。實(shí)驗(yàn)十四 H2O2多相催化分解反應(yīng)測(cè)定（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私鈴?fù)相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定H2O2分解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)十五 最大氣泡壓力法測(cè)定溶液表面張力（4學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解表面張力的性質(zhì)、表面自由能的意義以及表面張力和吸附的關(guān)系；2、掌握用最大泡壓法測(cè)定表面張力的原理和技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、測(cè)定不同濃度正丁醇水溶液的表面張力；2、計(jì)算出正丁醇表面吸附量。實(shí)驗(yàn)十六 粘度法測(cè)高聚物相對(duì)分子質(zhì)量（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆沼脼踟惵返抡扯扔?jì)測(cè)定粘度的原理和方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】測(cè)定聚合物聚乙二醇的平均相

10、對(duì)分子質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)十七 膠體的制備和電泳（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握電泳法測(cè)定電勢(shì)的原理與技術(shù)；2、加深理解電泳是膠體中液相在外電場(chǎng)作用下相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】學(xué)會(huì)膠體的制備方法，測(cè)定膠體溶液的電位。實(shí)驗(yàn)十八 絡(luò)化物磁化率的測(cè)定（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握古埃（Gouy）法測(cè)定磁化率的原理與方法。2、測(cè)定一些物質(zhì)的磁化率，并由此了解如何由磁性來(lái)判斷分子配鍵類(lèi)型的方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】用莫爾鹽標(biāo)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，測(cè)定FeSO47H2O、K3Fe(CN)6、K4Fe(CN)63H2O的m樣品+管。實(shí)驗(yàn)十九 Gaussion 03W軟件的建模及其應(yīng)用（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Gauss

11、ion 03W軟件的安裝知識(shí)；2、學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)及有機(jī)分子的2D,3D建模；3、理解H原子，H2+分子離子的軌道特征?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】學(xué)會(huì)軟件的安裝，建模與計(jì)算；觀察典型原子軌道，分子軌道形狀。實(shí)驗(yàn)二十 chemoffice 2006軟件的建模及其應(yīng)用（6學(xué)時(shí)）1、熟悉chemoffice 2006軟件的安裝知識(shí)；2、學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)，有機(jī)分子以及晶體的2D,3D建模；3、理解晶體的物理化學(xué)性質(zhì)的預(yù)測(cè)與計(jì)算過(guò)程?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】學(xué)會(huì)軟件的安裝，建模與計(jì)算；練習(xí)NaCl等晶體的模擬。實(shí)驗(yàn)二十一 實(shí)驗(yàn)操作考核（2學(xué)時(shí)）【考試目的】1、督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)操作；2、檢驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)效果?！究荚噧?nèi)容】常用儀器的測(cè)量原理、

12、測(cè)量對(duì)象、具體操作，使用注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)二十二 實(shí)驗(yàn)理論考核（2學(xué)時(shí)）【考試目的】1、督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)理論的學(xué)習(xí)；2、檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)效果?！究荚噧?nèi)容】經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及其儀器的測(cè)量原理、測(cè)量對(duì)象、具體操作，使用注意事項(xiàng)等；以選擇題，問(wèn)答題，計(jì)算題，填空題，綜合設(shè)計(jì)題等方式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（占課程總成績(jī)的70%）和課程考核成績(jī)（占課程總成績(jī)的30%）兩部分綜合給出。其中平時(shí)成績(jī)是根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分考查結(jié)果綜合給出。課程考核成績(jī)由理論和實(shí)驗(yàn)考核兩部分組成，其中理論考查成績(jī)占10%，實(shí)驗(yàn)操作考查占20%。四、主要參考書(shū)1、臺(tái)州學(xué)院物化組編中級(jí)實(shí)驗(yàn)I（物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)）. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2011.2、東北師大等編物理化學(xué)實(shí)驗(yàn). 北京：人民教育出版社，1982.3、復(fù)旦大學(xué)等編物理化學(xué)實(shí)驗(yàn). 北京：高等教育出版社，199