物理化学实验大纲-2

《物理化学实验》教学大纲课程类别：专业基础课总学时：36学时总学分：2学分开设学期：第五学期适用专业：化学专业、应用化学专业先修课程：无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验一、课程性质与任务物理化学实验综合了化学领域中各分支所需要的基本研究工具和方法，是高等教育理科化学专业和应用化学专业的一门专业基础实验课程。通过实验验证、巩固和深入理解所学的物理化学理论知识,培养学生独立工作和独立思考的能力，养成严谨的科学态度和良好的科学思维习惯,为培养合格的化学教学和化学化工技术人才打下扎实的基础。二、教学目的与要求通过物理化学实验教学，使学生初步掌握有关物理化学实验的基本方法和技能，独立完成，操作规范、熟练。正确掌握物理化学实验基本操作，掌握所用仪器的工作原理和使用方法。加深对物理化学基本理论和概念的理解，熟悉物理化学实验的基本理论和实验原理，正确处理实验数据、分析实验结果。三、教学时数分配章次讲授内容实验时数实验类型1物理化学实验中误差、数据处理和仪器使用4验证2恒温槽的装配和性能测试4验证3燃烧热的测定5验证4相对分子质量的测定（凝固点降低法）4验证5粘度法测定聚合物摩尔质量5验证6双液系气---液平衡相图的绘制5验证7二组分金属相图的绘制4验证8弱电解质电离常数的测定（分光光度法）5验证9用紫外分光光度计测定萘在硫酸铵水溶液中的活度系数4验证10气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数5验证11固液吸附法测定比表面积4验证12色谱法测定固体比表面积5验证13表面张力的测定4验证14电极制备和电池电动势的测定5验证15一级反应----蔗糖转化5验证16二级反应-----乙酸乙酯皂化5验证17复杂反应-----丙酮碘化5验证合计78说明：任课教师要在以上项目中选择并完成36课时的教学任务。四、教学内容和课时分配实验一物理化学实验中误差、数据处理和仪器使用（4课时）实验目的和要求（一）知识要求：理解物理化学实验中相关误差的知识，掌握将数据列表、作图、建立数学关系等数据处理的方法。了解常用仪器的使用。（二）技能要求：实验内容：物理化学实验中误差、数据处理和仪器使用教学重点及难点：数据处理主要仪器和设备：酸度计、阿贝折射仪、旋光仪、分光光度计、贝克曼温度计、氧弹量热计、表面张力仪实验二恒温槽的装配和性能测试（4课时）实验目的和要求（一）知识要求：了解恒温槽的构造和控温原理，会绘制恒温槽的灵敏度曲线，分析恒温槽的性能。（二）技能要求：掌握贝克曼温度计的使用方法实验内容：装配恒温槽，绘制灵敏度曲线，分析恒温槽的性能教学重点及难点：恒温槽的装配和性能测试主要仪器和设备：玻璃缸、搅拌器、加热器、温控仪、贝克曼温度计、调压变压器、导电表实验三燃烧热的测定（5课时）实验目的和要求知识要求：通过氧弹量热计在恒容条件测定萘的燃烧热，来加深对系统、环境、恒容热等概念的理解。技能要求：掌握氧弹量热计的使用方法教学重点及难点：求燃烧热的方法实验内容：使用氧弹量热计在恒容条件下取得温度和时间的数据，从而得到萘的燃烧热主要仪器和设备：氧弹量热计、压片机、氧气钢瓶实验四相对分子质量的测定（凝固点降低法）（4课时）实验目的和要求知识要求：通过凝固点降低法测定萘的摩尔质量加深对稀溶液依数性的理解技能要求：掌握凝固点的测量技术教学重点及难点：测定萘的摩尔质量实验内容：凝固点降低法测定萘的摩尔质量主要仪器和设备：凝固点测定仪实验五粘度法测定聚合物摩尔质量（5课时）实验目的和要求知识要求：通过粘度法测定聚合物的摩尔质量加深对胶体分散系统、大分子化合物区别的理解技能要求：掌握粘度计的使用方法教学重点及难点：测定聚合物的摩尔质量的方法和原理实验内容：粘度法测定聚合物的摩尔质量主要仪器和设备：粘度计实验六双液系气---液平衡相图的绘制（5课时）实验目的和要求知识要求：理解绘制双液系相图的基本原理技能要求：掌握阿贝折射仪的使用方法、掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。教学重点及难点：回流冷凝法测定溶液沸点实验内容：回流冷凝法测定溶液沸点，并绘制沸点---组成图主要仪器和设备：沸点仪、阿贝折射仪实验七二组分金属相图的绘制（4课时）实验目的和要求知识要求：理解绘制二组分金属相图的基本原理技能要求：掌握金属相图仪的使用方法教学重点及难点：金属相图仪的使用方法和原理实验内容：利用金属相图仪绘制二组分金属相图主要仪器和设备：金属相图仪实验八弱电解质电离常数的测定（分光光度法）（5课时）实验目的和要求：（一）知识要求：掌握一种测定弱电解质电离常数的方法。比尔－朗伯定律（二）技能要求：掌握７２１型分光光度计的工作原理和使用方法。掌握酸度计的工作原理和使用方法。实验内容：测定甲基红的电离常数教学重点及难点：测定弱电解质电离常数的方法、分光光度计和酸度计的使用主要仪器和设备：７２１型分光光度计、酸度计实验九用紫外分光光度计测定萘在硫酸铵水溶液中的活度系数（4课时）实验目的和要求：（一）知识要求：通过该实验了解紫外分光光度法测定萘在硫酸铵水溶液中活度系数的基本方法。（二）技能要求：了解和初步掌握紫外分光光度计的使用方法实验内容：测定萘水溶液的吸光度与萘盐水溶液的吸光度，确定活度系数。教学重点及难点：测定萘在硫酸铵水溶液中活度系数的基本方法。主要的仪器设备：紫外分光光度计、振荡器、移液管，烧杯，容量瓶，锥形瓶实验十气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数（5课时）实验目的和要求：（一）知识要求：通过色谱法测定无限稀释溶液的活度系数，加深对活度系数和摩尔溶解焓的理解。（二）技能要求：了解气相色谱的使用方法教学重点及难点：色谱法测定无限稀释溶液的活度系数的方法和原理实验内容：根据样品保留时间、死时间等色谱相关数据，确定活度系数主要的仪器设备：气相色谱实验十一固液吸附法测定比表面积（4课时）实验目的和要求：（一）知识要求：了解溶液吸附法测定比面积的原理掌握溶液吸附法测定活性炭比表面的方法（二）技能要求：掌握７２１型分光光度计的工作原理和使用方法。教学重点及难点：溶液吸附法测定活性炭比表面的方法实验内容：活性炭的比表面积=（W始-W平）V溶液÷W×2.45×106，利用分光光度计测定原始液和平衡溶液中吸附质亚甲基蓝的浓度，带入上式求得活性炭的比表面积。主要仪器和设备：分光光度计、振荡器、电子天平、离心机、移液管、磨口三角烧瓶、容量瓶实验十二色谱法测定固体比表面积（5课时）实验目的和要求：（一）知识要求：通过色谱法测定固体比表面积，加深对BET多分子层吸附理论的理解。（二）技能要求：初步掌握气相色谱的使用方法实验内容：用BET色谱法测定活性碳的比表面，了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET色普法测定固体比表面积的基本原理。教学重点及难点：BET色谱法测定活性碳的比表面的方法和原理主要的仪器设备：气相色谱实验十三表面张力的测定（4课时）实验目的和要求知识要求：通过表面张力仪测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，掌握利用表面吸附量和浓度求溶质分子的截面积的方法，加深对朗格缪尔吸附等温式的理解。技能要求：掌握表面张力仪的使用方法教学重点及难点：利用表面张力求溶质分子截面积的方法实验内容：利用表面张力仪测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，根据表面吸附量和浓度之间的关系作图间接求得溶质分子的截面积。主要仪器和设备：表面张力仪实验十四电极制备和电池电动势的测定（5课时）实验目的和要求知识要求：通过铜电极、锌电极的制备以及电池电动势的测定，加深对电极电势和电池电动势理解技能要求：掌握电位差计、检流计、标准电池的使用方法教学重点及难点：对消法测定电池电动势的方法和原理实验内容：铜电极、锌电极的制备和二者电极电势的测定，电池电动势的测定主要仪器和设备：电位差计、标准电池、检流计实验十五一级反应----蔗糖转化（5课时）实验目的和要求（一）知识要求：在一定的H+浓度下，蔗糖水解反应速率只与蔗糖的浓度成正比，为一级反应，通过旋光仪观察系统在反应过程中旋光度的变化来量度反应的进程来加深对一级反应的理解。（二）技能要求：进一步掌握旋光仪的使用方法教学重点及难点：求反应速率系数的方法实验内容：测定反应过程中的旋光度，根据Ln[(at-a∞)/(a0-a∞)]=-kt+B’作图由斜率求反应速率系数主要仪器和设备：旋光仪、恒温槽、秒表、移液管、洗耳球、磨口锥形瓶、洗瓶实验十六二级反应-----乙酸乙酯皂化（5课时）实验目的和要求（一）知识要求：测定乙酸乙酯皂化反应的速率系数和活化能，通过实验加深对二级反应特征的理解。（二）技能要求：了解电导率仪的使用方法教学重点及难点：速率系数、活化能的确定方法实验内容：测定不同温度下双管电导池（乙酸乙酯、氢氧化钠）的电导主要仪器和设备：电导率仪实验十七复杂反应-----丙酮碘化（5课时）实验目的和要求（一）知识要求：测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率系数、反应级数并确定反应速率方程。通过实验加深对复杂反应特征的理解。（二）技能要求：进一步掌握分光光度计的使用方法教学重点及难点：速率系数、反应级数的确定方法实验内容：用初始速率法测定丙酮碘化反应的级数p、q、s和速率常数，并确定该反应的动力学方程。主要仪器和设备