物理化學實驗課程規(guī)范.

1、物理化學實驗課程規(guī)范（實驗）一、課程概況課程號BX0925125 BX0925126課程名稱物理化學實驗課程英文名稱Experiments in Physical Chemistry總學時數(shù)/周數(shù)80學分2.5講授學時實驗學時80實習周數(shù)開課單位理學院適用專業(yè)化學課程類別專業(yè)教育課程修讀方式必修先修課程物理化學、分析化學實驗考核方式期末成績由平時成績、操作考核成績兩部分組成，其中平時成績占70%，根據(jù)實驗報告、實驗操作給分，操作考核安排在學期實驗結(jié)束后進行，重點考察學生動手能力，成績占30%。教材及主要教學參考書教材：劉約權(quán)等主編實驗化學（下冊第二版）·北京：高等教育出版社主要參考書

2、：1. 東北師范大學等校主編物理化學實驗（第三版）·北京：高等教育出版社，20142. 馮霞，朱莉娜，朱榮嬌物理化學實驗·北京：高等教育出版社，20153. 袁譽洪物理化學實驗·北京：科學出版社，2008課程簡介物理化學實驗是化學教育專業(yè)的一門重要的必修基礎(chǔ)課程，是獨立設(shè)課、并與物理化學理論課程內(nèi)容相配套的實驗課程。實驗教學內(nèi)容綜合了化學領(lǐng)域中各分支需要的基本研究工具和方法，在教學過程中引導學生利用物理化學及相關(guān)理論知識，解決化學過程的基本問題，培養(yǎng)學生的基本實驗技能和科學研究能力，為學生今后從事專業(yè)研究打下堅實的基礎(chǔ)，同時對于學生的知識、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提

3、高也起著至關(guān)重要的作用。通過這種多層次、全面系統(tǒng)的實驗訓練，可以使學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能，鍛煉學生觀察現(xiàn)象、正確記錄數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果的能力，并初步訓練學生根據(jù)所學原理設(shè)計實驗，選擇和使用儀器，解決實際問題的能力能力培養(yǎng)任務(wù)通過實驗的手段，使學生掌握物理化學的有關(guān)理論、實驗方法和實驗技術(shù)；培養(yǎng)學生實驗前預習的好習慣，了解實驗目的和原理，所用儀器的構(gòu)造和使用方法，對實驗操作過程心中有數(shù)，在認真預習的基礎(chǔ)上寫出預習報告，并設(shè)計實驗記錄表格，寫出實驗中可能出現(xiàn)的問題，畫出必要的實驗裝置圖；培養(yǎng)學生正確記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象、正確處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果的能力；掌握有關(guān)物理化學的

4、原理，提高學生靈活運用物理化學原理的能力。二、課程知識、能力體系物理化學實驗課程知識（能力）體系序號知識單元描述知識點對應(yīng)能力學時要求1實驗一 恒溫水浴的裝配和性能測試恒溫水浴的構(gòu)造及恒溫原理，恒溫水浴靈敏度曲線的繪制。恒溫水浴的裝配和調(diào)試技術(shù)及貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)、使用方法。6熟悉掌握2實驗二 燃燒熱的測定（1）用氧彈量熱計測定萘的燃燒熱氧彈量熱計的結(jié)構(gòu)，恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系。燃燒熱的測定技術(shù)和圖解法校正溫度改變值。6熟悉掌握3實驗三 酸堿反應(yīng)熱的測定反應(yīng)熱的測定方法和雷諾作圖法。測定HAc和NaOH的反應(yīng)熱，貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)及使用方法。6熟悉掌握4實驗四 液體飽和蒸氣壓的

5、測定飽和蒸氣壓及平均摩爾汽化熱的測定方法。平衡管、緩沖儲氣罐及恒溫水浴的使用。5熟悉掌握5實驗五 雙液系氣液平衡相圖雙液系的沸點組成圖的繪制方法及阿貝折光儀的使用。溶液沸點及氣液兩相組成的測定，阿貝折光儀的原理及其使用方法，沸點組成圖的繪制。5熟悉掌握6實驗六 分配系數(shù)與化學平衡常數(shù)的測定溫度對分配系數(shù)及化學平衡常數(shù)的影響。測定碘在四氯化碳和水中的分配系數(shù)，計算碘和碘離子反應(yīng)的化學平衡常數(shù)。6熟悉掌握7實驗七 電導滴定電導滴定法測定鹽酸和乙酸溶液濃度的原理和方法。電導率儀的使用方法和技術(shù)。4熟悉掌握8實驗八 甲基紅的酸解離平衡常數(shù)的測定甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測定。分光光度計和pHS2型pH計

6、的使用方法。6熟悉掌握9實驗九 蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定旋光儀簡單的結(jié)構(gòu)、原理，旋光度的概念。物質(zhì)的旋光性間接測定反應(yīng)速率的方法，旋光儀的使用。5熟悉掌握10實驗十 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速度常數(shù)的測定電導法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)的原理，反應(yīng)活化能的測定方法。電導率儀的使用方法。6熟悉掌握11實驗十一 固體在溶液中的吸附固體在溶液中的吸附作用和Langmuir（朗格繆爾）吸附理論。溶液法測定吸附量、飽和吸附量、吸附平衡常數(shù)、固體比表面的基本原理和實驗方法。7熟悉掌握12實驗十二 黏度法測定高聚物相對分子質(zhì)量粘度法測定高分子化合物相對分子質(zhì)量的原理和方法。烏氏粘度計的使用方法。6熟悉掌握

7、13實驗十三 溶液表面張力的測定溶液表面張力與表面吸附的關(guān)系，用Gibbs(吉布斯)吸附公式計算溶液吸附量的方法。最大氣泡壓力法測定液體表面張力的原理和技術(shù)。6熟悉掌握14實驗十四 氫氧化鐵溶膠的電泳Fe(OH)3溶膠的制備和純化，電泳法測定電動電勢的原理。Fe(OH)3溶膠的純化，電動電勢的測定。6熟悉掌握 三、教學內(nèi)容及基本要求實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗一 恒溫水浴的裝配和性能測試實驗類型（驗證性/演示性/綜合性/設(shè)計研究/其他）綜合性實驗教學目標與技能要求1. 了解恒溫水浴的構(gòu)造及恒溫原理，初步掌握其裝配和調(diào)試的基本技術(shù)；2. 繪制恒溫水浴的靈敏度曲線（溫

8、度時間曲線），學會分析恒溫水浴的性能；3. 掌握貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)及使用方法。重點和難點重點：恒溫水浴的構(gòu)造及恒溫原理，恒溫水浴的裝配和調(diào)試；貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)及使用方法。難點：貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 安裝裝置，水槽加水2/3；2. 打開恒溫控制器，將溫度調(diào)節(jié)器調(diào)至所需溫度；3. 調(diào)節(jié)貝克曼溫度計；4. 測定恒溫水浴的靈敏度；5. 記錄實驗數(shù)據(jù)，繪制恒溫水浴的靈敏度曲線。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備玻璃缸貝克曼溫度計攪拌器加熱器感溫元件 恒溫控制器主要實驗材料及低值易耗品鐵架臺 普通溫度計 鐵夾 蒸餾水備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗

9、二 用氧彈量熱計測定萘的燃燒熱實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 通過萘的燃燒熱測定，了解氧彈量熱計各主要部件的作用，掌握燃燒熱的測定技術(shù)；2. 掌握恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系；3. 學會應(yīng)用圖解法校正溫度改變值。重點和難點重點：氧彈量熱計各主要部件的作用，燃燒熱的測定技術(shù)；難點：壓片、充氧氣、測量樣品。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 實驗準備：內(nèi)筒及外套加水，測量外套水溫；2. 樣品準備：壓片、稱量；3. 充氧氣；4. 燃燒與測量溫度；5. 測量未知樣品；6. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備GR3500型(或其它型號)氧彈式量熱計 氧氣鋼瓶(附減壓閥) 萬用電表

10、 分析天平 臺天平 壓片機 數(shù)顯溫度計熱量計處理器主要實驗材料及低值易耗品鐵架臺 普通溫度計 容量瓶（2000mL，l000mL）苯甲酸（A.R） 萘（A.R）鎳絲(NiCu絲) 棉線 剪刀 直尺備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗三 酸堿反應(yīng)熱的測定實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 學習和掌握反應(yīng)熱的測定方法；2. 測定HAc和NaOH的反應(yīng)熱，并求算HAc的解離熱；3. 學習和掌握貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)及使用方法；4. 學會應(yīng)用圖解法(雷諾作圖法)校正溫度的改變值。重點和難點重點：反應(yīng)熱的測定；貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)及使用方法；難點：貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)。實驗內(nèi)容

11、與學時分配6學時1. 準備鹽酸、乙酸和氫氧化鈉標準溶液；2. 準備吹出管；3.調(diào)節(jié)貝克曼溫度計；4. 測定量熱儀器的熱容量；5. 測定弱酸和強堿的反應(yīng)熱；6. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備貝克曼溫度計 杜瓦瓶(500mL) 攪拌器主要實驗材料及低值易耗品溫度計(1/10) 容量瓶(200mL) 移液管（25mL） 滴管 停表0.1%酚酞 HCl HAc NaOH備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：5實驗項目名稱實驗四 液體飽和蒸氣壓的測定實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 熟悉恒溫水浴的結(jié)構(gòu)及使用方法；2. 大氣壓下四氯化碳沸點的測定；3. 測定不同溫度下四氯化

12、碳的飽和蒸氣壓；4. 學會用圖解法求算所測溫度范圍內(nèi)的四氯化碳的平均摩爾汽化熱。重點和難點重點：大氣壓下四氯化碳沸點的測定；測定不同溫度下四氯化碳的飽和蒸氣壓；用圖解法求算所測溫度范圍內(nèi)的四氯化碳的平均摩爾汽化熱。難點：測定不同溫度下四氯化碳的飽和蒸氣壓。實驗內(nèi)容與學時分配5學時1. 裝置儀器，開啟真空泵；2. 檢查儀器是否漏氣；3. 除去平衡管a、c管內(nèi)的空氣；4. 大氣壓下四氯化碳沸點的測定；5. 測定不同溫度下四氯化碳的飽和蒸氣壓；6. 讀取實驗前后的大氣壓；7. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備帶加熱和攪拌裝置的水浴或玻璃恒溫水浴 真空表或U型壓力計 緩沖儲氣罐 抽氣泵 三

13、通活塞 大氣壓力計主要實驗材料及低值易耗品CCl4（A.R）、溫度計（100）、平衡管、冷凝管備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：5實驗項目名稱實驗五 雙液系氣液平衡相圖實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 繪制雙液系的沸點組成圖，并由圖形確定其恒沸點及恒沸組成；2. 學習和掌握阿貝折光儀的原理及其使用方法；3. 繪制標準曲線；4. 溶液沸點及氣液兩相組成的測定。重點和難點重點：阿貝折光儀的原理及其使用方法；繪制標準曲線；溶液沸點及氣液兩相組成的測定。難點：阿貝折光儀的使用；溶液沸點及氣液兩相組成的測定。實驗內(nèi)容與學時分配5學時1. 根據(jù)已知數(shù)據(jù)繪制標準曲線；2. 用蒸餾水校正阿

14、貝折光儀的零點；3. 用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓810V；4. 安裝沸點儀；5. 測定不同濃度溶液的沸點和氣液兩相的組成；6. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備沸點測定儀 Abbe折光儀 調(diào)壓器 超級恒溫水浴主要實驗材料及低值易耗品滴管（長、短）異丙醇（A.R）環(huán)己烷（A.R）丙酮（A.R）吸量管及移液管（1mL，5mL，10mL，25mL）去離子水 擦鏡紙備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗六 分配系數(shù)與化學平衡常數(shù)的測定實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 測定碘在四氯化碳和水中的分配系數(shù)，計算碘和碘離子反應(yīng)的化學平衡常數(shù)；2. 了解溫度對分配系數(shù)及化學平

15、衡常數(shù)的影響。重點和難點重點：測定碘在四氯化碳和水中的分配系數(shù)，計算碘和碘離子反應(yīng)的化學平衡常數(shù)；難點：測定碘在四氯化碳和水中的分配系數(shù)。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 調(diào)節(jié)恒溫水浴；2. 準備Na2S2O3標準溶液；3. 配制系列溶液；4. 恒溫振蕩；5. 取樣分析測定；6. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備恒溫水浴 氣流烘干器主要實驗材料及低值易耗品移液管及吸量管（50mL，10mL，5mL） 碘瓶（250mL）KI錐形瓶（250mL）堿式滴定管（50mL）Na2S2O3 淀粉 CCl4（A.R）備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：4實驗項目名稱實驗七 電導滴定法測定鹽

16、酸溶液和乙酸溶液的濃度實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 掌握電導滴定法測定鹽酸和乙酸溶液濃度的原理和方法；2. 掌握電導率儀的使用方法和技術(shù)。重點和難點重點：電導滴定法測定鹽酸和乙酸溶液濃度的原理和方法；難點：電導率儀的使用。實驗內(nèi)容與學時分配4學時1. 配制鹽酸和乙酸溶液；2. 配制氫氧化鈉標準溶液；3. 裝好電導池；4. 開啟電導率儀；5. 測定不同濃度鹽酸溶液的電導率；6. 測定不同濃度乙酸酸溶液的電導率；7. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備電導儀或電導率儀（DJS1型）鉑黑電極或復合電極 電磁攪拌器主要實驗材料及低值易耗品燒杯（200mL）移液管（50mL）量筒（

17、50mL）堿式滴定管（20mL）容量瓶（100mL） NaOH HAc HCl 備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗八 甲基紅的酸解離平衡常數(shù)的測定 實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 測定甲基紅的酸離解平衡常數(shù)；2. 進一步掌握分光光度計和pHS2型pH計的使用方法（或其它類型）。重點和難點重點：配制系列甲基紅的溶液；分光光度計和pHS2型pH計的使用。難點：分光光度計和pHS2型pH計的使用。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 配制系列甲基紅的溶液2. 分光光度計和pHS2型pH計的調(diào)節(jié)和使用；3. 測定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR）的最大吸收波長；4. 測

18、定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR）在最大吸收波長下的摩爾吸光系數(shù)；5. 測定不同pH值下HMR和MR的相對量；6. 測定各溶液的pH值；7. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備72型（或其它型號）分光光度計 pHS10A型（或其它型號）pH計主要實驗材料及低值易耗品容量瓶 （25mL ，100mL） 移液管（5mL，10mL，25mL）甲基紅 乙醇 標準緩沖溶液 乙酸鈉 乙酸 HCl備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：5實驗項目名稱實驗九 旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 了解旋光儀簡單的結(jié)構(gòu)、原理，熟悉其使用方法；2. 了解旋光度

19、的概念；3. 掌握用物質(zhì)的旋光性間接測定反應(yīng)速率的方法。重點和難點重點：旋光儀簡單的結(jié)構(gòu)、原理及其使用方法；難點：旋光儀的使用。實驗內(nèi)容與學時分配5學時1. 調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度；2. 蔗糖溶液的配制；3. 旋光儀零點的校正；4. 不同時刻蔗糖水解反應(yīng)溶液的旋光度測定；5. 蔗糖水解反應(yīng)完全時溶液的旋光度測定；6. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備旋光儀及附件 恒溫水浴 氣流烘干器主要實驗材料及低值易耗品燒杯（50mL） 移液管（5mL） 容量瓶（50mL，100mL）錐形瓶（250mL） 蔗糖（CP） 2.0 mol· L-1HCl備注無制定者：楊麗華實驗教學部分（按實驗

20、先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗十 乙酸乙酯皂化反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)的測定實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 了解用電導法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)的原理；2. 了解反應(yīng)活化能的測定方法；3.了解二級反應(yīng)的特點，學會用圖解法求出二級反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)；4. 掌握電導率儀的使用方法；5. 測定溶液的電導率。重點和難點重點：測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的電導率，確定反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)，并測定反應(yīng)的活化能；難點：電導率儀的使用。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 配制不同濃度的NaOH、NaAc和乙酸乙酯標準溶液； 2. 調(diào)節(jié)恒溫水浴；3. 準備電導率儀；4. 溶液恒溫后測定NaOH、NaAc的

21、電導率；5. 反應(yīng)液恒溫后混合均勻，測定不同反應(yīng)時間溶液的電導率；6. 改變恒溫水浴的溫度，重復上述測定；7. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備恒溫水浴 電導（率）儀 停表 電導電極 氣流烘干器主要實驗材料及低值易耗品錐形瓶（150mL） 燒杯（250mL） 容量瓶（100mL） 測定管移液管（25mL） NaOH 乙酸乙酯 NaAc 電導水備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：7實驗項目名稱實驗十一 溶液法測定固體比表面實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 了解固體在溶液中的吸附作用和Langmuir（朗格繆爾）吸附理論；2. 學習和掌握溶液法測定吸附量、飽和吸附量、

22、吸附平衡常數(shù)、固體比表面的基本原理和實驗方法。 重點和難點重點：溶液法測定吸附量、飽和吸附量、吸附平衡常數(shù)、固體比表面；難點：配制吸附溶液、標定HAc溶液的平衡濃度。實驗內(nèi)容與學時分配7學時（2周完成）1. 0.1 mol · L-1NaOH標準溶液的配制與標定；2. 0.4 mol · L-1HAc溶液的配制與標定；3. 配制系列吸附溶液；4. 溶液吸附； 5. 系列溶液吸附后的過濾；6. 標定HAc溶液的平衡濃度；7. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備分析天平（感量1mg）恒溫振蕩器 氣流烘干器 烘箱主要實驗材料及低值易耗品堿式滴定管（50mL）漏斗 帶塞磨

23、口錐形瓶 吸量管（520mL）稱量瓶 錐形瓶 HAc NaOH 濾紙 活性炭備注無實驗教學部分（按實驗先后順序填寫）學時：6實驗項目名稱實驗十二 粘度法測定高分子化合物的相對分子質(zhì)量實驗類型綜合性實驗教學目標與技能要求1. 學習和掌握粘度法測定高分子化合物相對分子質(zhì)量的原理和方法；2. 掌握烏氏粘度計的使用方法。重點和難點重點：聚乙烯醇溶液的配制、烏氏粘度計的使用，溶液和溶劑粘度的測定；難點：使用烏氏粘度計測定溶液和溶劑的粘度。實驗內(nèi)容與學時分配6學時1. 聚乙烯醇溶液的配制； 2. 粘度計的選擇和準備；3. 溶劑粘度的測定； 4. 不同濃度溶液粘度的測定；5. 記錄實驗數(shù)據(jù)。分組情況3-4人組主要儀器設(shè)備氣流烘干器 烘箱 超級恒溫水浴 烏氏粘度計 分析天平 秒表主要實驗材料及低值易耗品容量瓶（100mL）移液管（5mL，10mL）燒杯（100mL）砂芯漏斗（3號）聚乙烯醇（A.R）1-丁醇（A.R）備注無實驗教學部分