《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

第頁(yè)《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11200033英文名稱：PhysicalChemistryExperiment學(xué)分：1學(xué)時(shí)：32課程類別：專業(yè)平臺(tái)課程授課對(duì)象：輕化工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院無(wú)機(jī)材料學(xué)科修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、教學(xué)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，輕化工程專業(yè)學(xué)生必修的一門獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，又是一門綜合性較強(qiáng)、難度較大的技術(shù)性實(shí)驗(yàn)，能培養(yǎng)學(xué)生全面的實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，訓(xùn)練學(xué)生掌握基本的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二、教學(xué)目標(biāo)1．通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)已學(xué)的基本知識(shí)、基本理論和基本方法等有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解。2．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)手段熟悉物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)重要的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納能力。3．綜合運(yùn)用知識(shí)與技能，加深對(duì)物理化學(xué)基本理論和概念的理解，提高運(yùn)用這些基本理論的能力，鍛煉解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的能力；培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)想象力和邏輯思維的能力，培養(yǎng)自學(xué)能力，培養(yǎng)科學(xué)研究能力。三、教學(xué)內(nèi)容物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括以下內(nèi)容：化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)、膠體化學(xué)以及大分子化學(xué)。要求學(xué)生完成6個(gè)實(shí)驗(yàn)，初步掌握必要的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，熟悉各種物理化學(xué)現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)的歸納和分析方法；根據(jù)現(xiàn)有的儀器設(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。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一凝固點(diǎn)降低法測(cè)定摩爾質(zhì)量（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解凝固點(diǎn)降低法測(cè)定分子量的原理2．掌握凝固點(diǎn)的測(cè)定技術(shù)（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)用凝固點(diǎn)降低法測(cè)定尿素的相對(duì)分子量（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料凝固點(diǎn)測(cè)定儀、溫差測(cè)量計(jì)、壓片機(jī)、酒精溫度計(jì)；氯化鈉、尿素等實(shí)驗(yàn)二旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化的速率常數(shù)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解旋光儀的構(gòu)造原理，掌握其使用方法2．用圖解法求出蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速度常數(shù)k值，由k值算出該反應(yīng)的半衰期t1/2（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在不同酸度下蔗糖轉(zhuǎn)化過(guò)程中旋光度的測(cè)定，求得該反應(yīng)速度常數(shù)及半期（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料旋光儀、超級(jí)恒溫水浴、錐型瓶、移液管、容量瓶；蔗糖、鹽酸等實(shí)驗(yàn)三黏度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解烏氏粘度計(jì)的構(gòu)造特點(diǎn)及測(cè)量原理2．掌握用烏氏粘度計(jì)測(cè)定聚苯乙烯溶液粘度的方法3．用圖解法求出特征粘度來(lái)計(jì)算平均分子量（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用粘度法測(cè)量右旋糖苷的平均分子量（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料烏氏粘度計(jì)、右旋糖苷、容量瓶、洗耳球、移液管等實(shí)驗(yàn)四雙液系的氣—液平衡相圖（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解沸點(diǎn)儀的構(gòu)造原理2．掌握沸點(diǎn)的測(cè)定技術(shù)3．掌握阿貝折射儀的使用方法（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用回流冷凝法測(cè)定一系列不同組成的環(huán)己烷、乙醇雙液系的沸點(diǎn)，確定平衡時(shí)氣液兩相的組成，繪出常壓下氣液平衡相圖（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料沸點(diǎn)儀、環(huán)己烷、無(wú)水乙醇、阿貝爾折光儀等實(shí)驗(yàn)五最大氣泡法測(cè)定溶液的表面張力（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解表面張力的性質(zhì)，表面張力與吸附量的關(guān)系2．掌握用最大氣泡壓力法測(cè)定表面張力的操作技術(shù)3．利用吉布斯公式計(jì)算不同濃度下乙醇的吸附量（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用最大氣泡壓力法測(cè)定乙醇水溶液的表面張力，并求出相應(yīng)的吸附量（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料表面張力測(cè)定儀、乙醇、阿貝爾折光儀等實(shí)驗(yàn)六電滲電泳（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握制備氫氧化鐵溶膠及純化的方法2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)深入觀察溶膠的電泳現(xiàn)象3．掌握測(cè)定氫氧化鐵溶膠的電泳速度的操作技術(shù)（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用化學(xué)方法制備氫氧化鐵溶膠，純化后用電泳儀測(cè)定氫氧化鐵溶膠的電泳速度，計(jì)算其電位（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料電泳儀、氫氧化鐵、電導(dǎo)率儀等實(shí)驗(yàn)七燃燒熱的測(cè)定（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉氧彈熱量計(jì)的構(gòu)造和原理2．掌握氧彈熱量計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)（1）壓片技術(shù)（2）壓氣瓶的安全使用和氧彈充、放技術(shù)（3）樣品的點(diǎn)火技術(shù)3．學(xué)會(huì)用雷諾圖解法校正溫度改變值（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用氧彈熱量計(jì)測(cè)定萘的燃燒熱（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料氧彈熱量計(jì)、萘、苯甲酸等實(shí)驗(yàn)八二組分固—液相圖的測(cè)繪（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握熱分析法測(cè)量技術(shù)2．掌握熱電偶的測(cè)溫技術(shù)（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用熱分析法繪制鉛、錫二組金屬體系的相圖，采用熱電偶作測(cè)定儀，測(cè)保溫電爐控制體系的冷卻速度（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料熱電偶、電爐、鉛、錫、電腦等實(shí)驗(yàn)九純液體飽和蒸氣壓的測(cè)量（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握等壓計(jì)構(gòu)造原理及使用方法2．掌握減壓系統(tǒng)的操作方法3．熟悉氣壓計(jì)的調(diào)節(jié)、使用（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用靜態(tài)法測(cè)量不同溫度下環(huán)己烷的飽和蒸汽壓，并用克勞修斯—克拉貝龍方程計(jì)算環(huán)己烷的平均摩爾汽化熱（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料等壓計(jì)、壓差計(jì)、環(huán)己烷、恒溫水浴等實(shí)驗(yàn)十原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)的原理和方法。2．掌握電位差計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)電池及檢流計(jì)的使用方法。3．學(xué)會(huì)銅鋅電極的制備和處理方法。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)用電位差計(jì)測(cè)量銅鋅電池的電動(dòng)勢(shì)和銅、鋅電極的電位（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料電位壓計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、低壓直流表、汞電極、銅電極、鋅電極、燒杯；氯化鉀、硫酸銅稀硝酸、硝酸汞等實(shí)驗(yàn)十一電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙脂皂化反應(yīng)的速率常數(shù)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．理解反應(yīng)體系電導(dǎo)與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系2．掌握電導(dǎo)儀的使用方法3．學(xué)會(huì)用圖解法求出二級(jí)反應(yīng)的k（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用電導(dǎo)法測(cè)定測(cè)定不同溫度下的乙酸乙脂皂化反應(yīng)的k，通過(guò)阿累尼烏氏公式求出反應(yīng)的活化能（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料電導(dǎo)儀、乙酸乙脂等實(shí)驗(yàn)十二電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解表面活性劑的特性及膠束形成原理。2.掌握電導(dǎo)率儀的使用方法。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用電導(dǎo)測(cè)定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度。（三）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備及材料電導(dǎo)率儀、恒溫水浴、十二烷基硫酸鈉等。五、學(xué)時(shí)分配總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，分配如下：序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)一凝固點(diǎn)降低法測(cè)定摩爾質(zhì)量5必修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)二旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化的速率常數(shù)5必修綜合實(shí)驗(yàn)三黏度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量6必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四雙液系的氣—液平衡相圖6選修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)五最大氣泡法測(cè)定溶液的表面張力5選修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六電滲電泳6選修綜合實(shí)驗(yàn)七燃燒熱的測(cè)定6選修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)八二組分固—液相圖的測(cè)繪5選修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)九純液體飽和蒸氣壓的測(cè)量6選修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)十原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用5選修綜合實(shí)驗(yàn)十一電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙脂皂化反應(yīng)的速率常數(shù)6選修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)十二電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度5選修驗(yàn)證注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修、其他；實(shí)驗(yàn)類型包括演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)等。六、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核考核方式采用實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律及衛(wèi)生等綜合考核，作出總評(píng)。各項(xiàng)所占權(quán)重為：考核項(xiàng)目權(quán)重分考核項(xiàng)目權(quán)重分實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)10%實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、衛(wèi)生10%實(shí)驗(yàn)操作40%實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：要求學(xué)生必須在課前完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，并書寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄的表格以及預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生必須交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而且要獨(dú)立完成，按指定的項(xiàng)目規(guī)范書寫，列表和作圖都要規(guī)范化；實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括的項(xiàng)目：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器試劑、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論和課后思考題等。七、教學(xué)反饋通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多種形式實(shí)現(xiàn)教