《物理化学实验5》课程教学大纲

《物理化学实验3》教学大纲一、课程基本信息课程名称物理化学实验（2-1）PhysicalChemistryExperiments(2-1)课程编码SCC810612101开课院部理学院课程团队物理化学实验学分2.0课内学时48讲授0实验48上机0实践0课外学时0适用专业化学授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、实验室安全与环保、无机化学（2-1）、无机化学实验（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）、无机化学（2-2）、无机化学实验（2-2）、大学物理（2-2）、大学物理实验（2-1）、有机化学（2-1）、有机化学实验（2-1）、物理化学（2-1）课程简介（必修）本课程是化学专业必修的一门基础实验课，目的是使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能；培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力；掌握有关物理化学的原理，提高学生灵活运用物理化学原理的能力。通过实验，使学生初步了解物理化学的研究方法，包括实验现象的纪录，实验条件的选择，重要物理化学性能的测量，实验数据的处理及可靠程度的判断，实验结果的分析和归纳等，从而增强解决实际化学问题能力和创新能力。通过物理化学实验教学，还可以加深对物理化学和物质结构中某些重要的基本理论和概念的理解。本课程是在学生完成无机化学、有机化学及其实验和物理化学等课程的基础上进行的。要求学生完成不少于10个实验，初步掌握重要的物理化学实验方法，学习有关实验技术和仪器使用，学会观察实验现象、正确记录和处理实验数据、分析实验结果，增强解决实际化学问题的能力。Thiscourseisacompulsorybasicexperimentalcourseforchemistrymajors.Thepurposeistoenablestudentstomasterthebasicmethodsandskillsofphysicalchemistryexperiments.Totrainstudentstocorrectlyrecordexperimentaldataandphenomena,theabilitytocorrectlyhandleexperimentaldataandanalyzeexperimentalresults;Mastertheprinciplesofphysicalchemistryandimprovestudents'abilitytoflexiblyapplytheprinciplesofphysicalchemistry.Throughexperiments,studentscanhaveapreliminaryunderstandingoftheresearchmethodsofphysicalchemistry,includingtherecordofexperimentalphenomena,theselectionofexperimentalconditions,andthemeasurementofimportantphysicalandchemicalproperties,theprocessingofexperimentaldataandthejudgmentofreliability,theanalysisandinductionofexperimentalresults,etc.,thusenhancingtheabilitytosolvepracticalchemicalproblemsandinnovation.ThroughPhysicalchemistryexperimentteaching,wecanalsodeepenourunderstandingofsomeimportantbasictheoriesandconceptsinphysicalchemistryandmaterialstructure.Thiscourseisbasedonthecompletionofcoursessuchasinorganicchemistry,organicchemistryanditsexperiments,andphysicalchemistry.Studentsarerequiredtocompletenotlessthan10experiments,initiallymasterimportantphysicalchemistryexperimentmethods,learnrelevantexperimentaltechniquesandinstrumentuse,learntoobserveexperimentalphenomena,correctlyrecordandprocessexperimentaldata,analyzetheexperimentalresultsandenhancetheabilitytosolvepracticalchemicalproblems.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M2目标2：具有扎实的化学基础知识和专业知识，掌握必备的化学研究方法，掌握数学和物理学等相关学科的基础知识，能够运用其分析和解决化学相关的问题是2.32M4目标4：具备发现、提出、分析和解决化学领域及相关学科问题的能力，能够对化学专业领域复杂问题进行综合分析和研究，并提出相应对策或解决方案是4.13M6目标6：能够就化学专业领域的相关问题与业内同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写设计文稿和报告、陈述发言、清晰表达，并能够在跨文化背景下进行沟通和交流是6.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1实验1溶解热测定学习一种量热技术，测定KNO3的溶解热。学习用计算机在化学实验中采集和处理实验数据。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告2实验2液体饱和蒸汽压的测定掌握等压管法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法；学习减压系统和操作及大气压力计使用方法；加深对饱和蒸汽压概念、影响饱和蒸汽压的因素、Clausius-Clapeyron公式的理解；用计算机处理实验数据进行直线回归。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告3实验3沥青的组成与性能关系研究学习沥青的四组分含量、元素组成的测定方法，测定沥青的延度、针入度、老化性能等性能，将沥青的组成和性能进行关联，为沥青的生产提供依据。M2,M4,M610讲授、实验1撰写实验报告4实验4凝固点下降法测分子量学习冰点降低法测分子量的原理、应用条件和测定方法；学习绘制冷却曲线、观察过冷现象及其对凝固点的影响。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告5实验5两组分沸点-组成相图学习气液平衡仪的原理和使用方法；学习ABBE折光仪的原理、校准和使用；正确使用超级恒温槽并比较它和普通恒温槽的异同；加深对相律和气液平衡概念的理解；掌握相律对气液平衡的应用和沸点-组成相图的制作M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告6实验6二组分金属固-液平衡相图的测绘二组分金属固-液平衡相图的测绘：学习热电偶的校正和使用方法；学习热分析法的操作要点（如控制体系冷却过程中的近似平衡）；绘制步冷曲线和二元金属固液相图。M2,M4,M64讲授、实验1撰写实验报告7实验7恒温槽调节和液体粘度测定掌握恒温槽构造、恒温原理及恒温槽使用方法；学会一种测定粘度、比重的方法；学习使用热敏电阻及自动平衡记录仪测量微小温差的方法；了解影响恒温槽效果的因素和装配恒温槽应提出的要求。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告8实验8三组分体系液-液相图的测绘：加深对相律概念的理解；学习三元相图的绘制。M2,M4,M64讲授、实验1撰写实验报告9实验9氨基甲酸铵的分解进一步掌握等压管法原理，了解实验装置各部分（包括稳压瓶）的作用及不同实验对气密性的不同要求等；加深对分解压概念、平衡及平衡速率概念的理解；学习通过实验获取固体分解的KP、ΔGθ、ΔHθ、ΔSθ的方法。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告10实验10燃烧热的测定量热法是热力学实验的一个基本方法，本实验通过氧弹热量计测定渣油的燃烧热，使学生掌握测量反应热效应的方法，熟悉氧弹热量计实验技术，并学会雷诺图解温度校正法。了解量热技术在石油工业中的应用。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告11实验11热分析测定草酸钙分解动力学参数学习热分析的实验技术。测定草酸钙的热分解机理和动力学参数。学习用计算机控制操作条件和采集处理实验数据。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告12实验12甲基红电离平衡常数的测定学习分光光度法的测量技术；学习分光光度计、酸度计、玻璃电极及甘汞电极的使用；测定弱电解质的电离平衡常数；加深理解溶液中反应平衡常数的概念。M2,M4,M65讲授、实验1撰写实验报告13实验13乙醇水溶液偏摩尔体积的测定掌握偏摩尔数量的概念和二元溶液偏摩尔体积的测定方法，学会用比重瓶测定液体密度。M2,M4,M64讲授、实验1撰写实验报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1预习报告 1、本课程10个实验，共48学时。缺勤无本实验成绩。2、每个实验都撰写实验预习报告。成绩采用百分制。3、预习报告包含实验目的、实验原理、实验方法、数据记录等4、考察学生对相关物理化学实验原理、仪器设备的掌握能力，及报告撰写能力。10%2实验操作1、本课程10个实验，共48学时。2、成绩采用百分制。根据实验操作情况评分。3、考核学生对实验原理、仪器设备的应用能力，以及数据记录和分析能力。25%3实验报告 1、每个实验撰写独立的实验报告。2、实验报告格式规范，数据处理准确无误；3、实验结果分析深入，重点考核学生撰写报告、对基本实验技能的掌握和应用能力。25%4实验考试 1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对物理化学实验原理、实验方法、数据处理、结果分析等知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答题、分析题、填空题等。40%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M2预习报告10%A-独立思考、按时完成，报告完整，条例清晰。格式规范，掌握了实验原理、实验方法和仪器设备的操作。B-独立思考、按时完成，报告完整，条例清晰。格式规范，基本掌握了实验原理、实验方法和仪器设备的操作。C-独立思考、按时完成，报告完整，条例清晰。格式基本规范，对实验原理、实验方法和仪器设备的操作有一定的了解。D-未按时完成预习。实验原理、实验方法和仪器设备完全抄写教材。2M4实验操作25%A-实验过程中认真完成实验要求，操作规范，得到正确的实验结果，数据记录准确完整，实验安全意识和卫生状况优良。B-实验过程中认真完成实验要求，操作规范，得到正确的实验结果，数据记录较准确完整，具有一定的实验安全意识和卫生习惯。C-验过程中认真完成实验要求，操作基本规范，不能得到正确的实验结果，数据记录基本准确完整。D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验技能低。3M4实验报告 25%A-验报告格式规范，步骤叙述清楚，实验数据处理准确无误，结果讨论分析正确，掌握了实验原理和实验技能，具有分析解决问题的能力，报告撰写能力优秀。B-实验报告格式规范，步骤叙述清楚，实验数据处理准确无误，结果讨论分析不够深入，掌握了实验原理和实验技能，具有一定分析解决问题的能力，报告撰写能力较强。C-实验报告格式规范，步骤叙述清楚，实验数据处理基本正确，基本无结果讨论分析，报告撰写能力一般。D-实验报告抄袭严重，格式基本正规范，无结果讨论分析，报告撰写能力差。4M4实验考试 40%（见试卷评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|物理化学实验,，杨国华，张在龙，孙在春,中国石油大学出版社,2007.（*主教材）2图书|物理化学实验,罗澄源,高等教育出版社,1992.3图书|物理化学实验,北京大学化学学院物理化学教研室,北京大学出版社,2009.4图书|物理化学,傅献彩,高等教育出版社,2005.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1溶解热测定物理化学实验室基础A62115专业基础必做综合性否2液体饱和蒸汽压的测定物理化学实验室基础A61712专业基础必做综合性否3沥青的组成与性能关系研究物理化学实验室基础A608210专业基础选做设计性否4凝固点下降法测分子量物理化学实验室基础A60915专业基础必做综合性否5两组分沸点-组成相图物理化学实验室基础A60115专业基础必做综合性否6二组分金属固-液平衡