《物理化学实验化学教育》课程教学大纲

1、物理化学实验教学大纲课程编码：课程英文译名：Experiments in Physical Chemistry课程类别：专业基础课开课对象：化学教育专业开课学期：第4，5学期学 分：2学分 总学时：72（=36+36）学时 讲课：4学时 实验：68学时一、说 明【目的任务】物理化学实验是化学、化工及其相关专业开设的一门必修基础课，是物理化学课程的重要组成部分。它以测量数据为主要形式，研究物质的物理化学性质及其化学反应规律。它综合了化学学科各领域所需要的基本研究工具和方法。本课程总体要求有以下四个方面：1、使学生理解物理化学实验的基本原理，能在实验中验证理论及运用理论解释实验现象，并且对合理选择

2、实验方法和测量仪器有所理解；2、使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，进一步提高学生的实验操作技能和工作能力；3、培养学生认真观察实验现象并善于对现象进行分析的良好习惯；4、培养学生正确记录实验过程、处理实验数据、分析实验结果及撰写实验报告的能力。【教学安排】 本课程为学年考查课，在第4、5学期完成，总学时数为72学时。二、学时分配序号实验项目名称课时备注1物理化学实验的一般知识教育2必开2计算机软件在数据处理中的应用2选开3恒温槽的组装及性能测试4选开4燃烧热的测定(综合)6必开5凝固点降低法测定相对分子质量6必开6纯物质液体饱和蒸气压的测定3必开7二组分完全互溶系统的气液平衡相图的绘

3、制6必开8二组分金属相图的绘制6选开9原电池电动势的测定及其应用4必开10乙酰氨基酚的电化学反应机理及其浓度测定4选开11蔗糖转化反应速率常数的测定3必开12乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定4必开13复杂反应丙酮碘化反应4必开14H2O2多相催化分解反应测定4选开15最大气泡压力法测定溶液表面张力4必开16粘度法测定高聚物相对分子质量6选开17Fe(OH)3胶体的制备和电泳6选开18络化物磁化率的测定6选开19Gaussion 03W 软件的建模及其使用6选开20chemoffice 2006软件的建模及其使用6选开21实验操作考核2必开22实验理论考试2必开注：必开实验46学时，选开实验52学

4、时。三、课程内容实验一物理化学实验的一般知识教育（2学时）【实验目的】1、理化学实验时要达到目的和实验要求；2、做物理化学实验前的准备工作和实验后的收尾工作。【实验内容】1、实验室规则教育；2、化学实验报告的书写。实验二 计算机软件在数据处理中应用（2学时）【实验目的】 学会使用Origin软件处理数据【实验内容】1、直线方程拟合2、曲线方程拟合实验三 恒温槽的组装及性能测试（4学时）【实验目的】1、恒温槽的构造和恒温原理；2、学会恒温槽操作技术。【实验内容】1、学生装配恒温槽；2、测定二个不同温度下仪器的灵敏度曲线。实验四 燃烧热的测定（综合）（6学时）【实验目的】1、熟悉氧弹卡计的构造及测

5、量原理；2、了解氧气钢瓶和电子温差计的正确使用方法；3、掌握氧弹卡计测量的有关技术；4、掌握数据处理，雷诺作图和误差计算及分析。【实验内容】用氧弹卡计测定萘的燃烧热，并计算萘的生成热。实验五 凝固点降低法测定相对分子质量（6学时）【实验目的】1、掌握使用贝克曼温度计和电子温差计；2、加深对稀溶液依数性质的理解。【实验内容】1、掌握溶液凝固点的测量技术；2、用凝固点降低法测萘的摩尔质量。实验六 纯物质液体饱和蒸气压的测定（3学时）【实验目的】1、明确液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念；2、了解克劳修斯克拉贝龙方程的意义及应用；3、学会使用图解法测液体的平均摩尔气化热和正常沸点。【实验内容】

6、1、学会用静态法(或动态法)测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压；2、初步掌握真空实验技术；3、用作图法测纯水的摩尔汽化热。实验七 二组分完全互溶系统的气液平衡相图的绘制（6学时）【实验目的】1、掌握回流冷凝法测定气液两相平衡的组成及沸点的方法；2、掌握用折光率法确定二元组分组成的原理和方法；3、掌握Abbe折射仪的使用方法。【实验内容】1、绘制在标准大气压力下环己烷乙醇双液系的气液平衡相图；2、作图法找最低恒沸点及组成。实验八 二组分金属相图的绘制（6学时）【实验目的】1、了解热分析法绘制合金体系相图的实验原理；2、学会实验操作技术和分析步冷曲线。【实验内容】测定最低共熔点。实验九 原电池电动势

7、的测定及其应用（4学时）【实验目的】1、掌握补偿法测定电池电动势的原理和方法。2、掌握电位差计的使用方法。3、熟悉电极和盐桥的制备方法。4、掌握通过测量原电池电动势计算热力学函数变化值的原理、方法。【实验内容】电极的制备与处理；测定原电池的电动势实验十 乙酰氨基酚的电化学反应机理及其浓度测定(4学时)【实验目的】学习循环伏安法测定小儿泰诺（tylnol）糖浆中对乙酰氨基酚的浓度；学习用循环伏安法研究乙酰氨基酚的电化学氧化机理的方法。【实验内容】利用循环伏安法测定不同pH下小儿泰诺（tylnol）糖浆中对乙酰氨基酚的浓度。实验十一 蔗糖转化反应速率常数的测定（3学时）【实验目的】1、了解该反应的

8、反应物浓度与旋光度之间的关系；2、了解旋光仪的构造、基本原理，掌握其正确的使用方法。【实验内容】用旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。实验十二 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定（4学时）【实验目的】1、了解二级反应的特点，并计算二级反应的速率常数；2、掌握电导仪的使用方法。【实验内容】1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数；2、了解该反应活化能的测定方法，并计算出活化能。实验十三 复杂反应丙酮碘化反应（4学时）【实验目的】1、掌握握用孤立法确定反应级数的方法；2、测定定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数；3、通过本实验加深对复杂反应特征的理解；4、掌握握光度计和反应吸收样品池的使用方法。【

9、实验内容】在两个或更多温度下测定k ，还可粗略求算反应活化能Ea 。实验十四 H2O2多相催化分解反应测定（4学时）【实验目的】了解复相催化反应的宏观动力学规律。【实验内容】测定H2O2分解反应的动力学数据。实验十五 最大气泡压力法测定溶液表面张力（4学时）【实验目的】1、了解表面张力的性质、表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系；2、掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。【实验内容】1、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力；2、计算出正丁醇表面吸附量。实验十六 粘度法测高聚物相对分子质量（6学时）【实验目的】掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法。【实验内容】测定聚合物聚乙二醇的平均相

10、对分子质量。实验十七 胶体的制备和电泳（6学时）【实验目的】1、掌握电泳法测定电势的原理与技术；2、加深理解电泳是胶体中液相在外电场作用下相对移动而产生的电性现象。【实验内容】学会胶体的制备方法，测定胶体溶液的电位。实验十八 络化物磁化率的测定（6学时）【实验目的】1、掌握古埃（Gouy）法测定磁化率的原理与方法。2、测定一些物质的磁化率，并由此了解如何由磁性来判断分子配键类型的方法。【实验内容】用莫尔盐标定磁感应强度，测定FeSO47H2O、K3Fe(CN)6、K4Fe(CN)63H2O的m样品+管。实验十九 Gaussion 03W软件的建模及其应用（6学时）【实验目的】1、熟悉Gauss

11、ion 03W软件的安装知识；2、学会简单无机及有机分子的2D,3D建模；3、理解H原子，H2+分子离子的轨道特征。【实验内容】学会软件的安装，建模与计算；观察典型原子轨道，分子轨道形状。实验二十 chemoffice 2006软件的建模及其应用（6学时）1、熟悉chemoffice 2006软件的安装知识；2、学会简单无机，有机分子以及晶体的2D,3D建模；3、理解晶体的物理化学性质的预测与计算过程。【实验内容】学会软件的安装，建模与计算；练习NaCl等晶体的模拟。实验二十一 实验操作考核（2学时）【考试目的】1、督促学生重视实验操作；2、检验教学和学习效果。【考试内容】常用仪器的测量原理、

12、测量对象、具体操作，使用注意事项。实验二十二 实验理论考核（2学时）【考试目的】1、督促学生重视实验理论的学习；2、检验实验教学和学习效果。【考试内容】经典实验及其仪器的测量原理、测量对象、具体操作，使用注意事项等；以选择题，问答题，计算题，填空题，综合设计题等方式考核学生的学习效果。实验课成绩由平时成绩（占课程总成绩的70%）和课程考核成绩（占课程总成绩的30%）两部分综合给出。其中平时成绩是根据每个实验的预习报告、实验现场操作和实验报告三部分考查结果综合给出。课程考核成绩由理论和实验考核两部分组成，其中理论考查成绩占10%，实验操作考查占20%。四、主要参考书1、台州学院物化组编中级实验I（物理化学实验）. 杭州：浙江大学出版社，2011.2、东北师大等编物理化学实验. 北京：人民教育出版社，1982.3、复旦大学等编物理化学实验. 北京：高等教育出版社，199