《物理化学》实验教学大纲

《物理化学》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：106113223101课程名称（中/英文）：物理化学/PhysicalChemistry课程类别：学科专业基础课课程类型：课程实验总学分：3.0总学时：48实验/实践学时：16适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：高中化学、高等数学教学环境：多媒体教室开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介《物理化学实验》是材料物理专业的专业基础课《物理化学》课程实验。它以数据测量为主要内容，通过对实验数据的科学处理来研究物质的物理化学性质及其化学反应规律。通过本课程的学习，使学生熟悉物理化学实验现象的观察和记录、实验数据的测量和处理、实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法和数据处理方法，从而加深对物理化学热力学、动力学、电化学和表面化学理论的理解，增强发现问题、分析问题和解决化学问题的技能和能力，初步学会从事科学研究的途径和方法。三、实验教学目标培养学生解决实际问题的能力，使学生能够用物理化学理论知识，设计和开展物理化学实验，并能对实验数据进行分析与解释，得到合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.3）四、实验项目及学时安排序号实验/实践项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1双液系平衡相图的绘制4综合性必做22蔗糖的转化反应速率常数的测定3综合性必做23电导法测定弱电解质解离常数及难溶盐的溶解度3综合性必做24凝固点降低测定摩尔质量3综合性必做25固体在溶液中的吸附3综合性必做2合计16五、实验内容实验一凝固点降低法测定溶质摩尔质量实验目的：1.巩固稀溶液依数性知识。2.掌握凝固点测定的基本方法和仪器的使用方法。实验内容及步骤：安装凝固点实验装置，在冰浴槽中加入冰水，设定好锁定温度。取一支洗净烘干的凝固点测定管，加入25mL准确称重的环己烷，先粗略测定环己烷的凝固点，再放在空气套管中，每15秒测定一次温度，绘制冷却曲线，找出环己烷的凝固点。环己烷中加入准确称量的约0.2克萘，使溶解，测定溶液的冰点。根据凝固点降低的量，计算萘的摩尔质量。实验所需主要设备及材料：凝固点测定装置，精密温度计，环己烷，萘实验二二组分气液平衡相图的绘制实验目的：1.掌握绘制完全互溶双液系相图的方法，并确定最低恒沸点组成及其温度。2.掌握用沸点仪测沸点的方法3.掌握用阿贝折射仪测量液体和蒸气的组成的工作原理及其使用方法。实验内容及步骤：调节阿贝折光仪并进行校准。配制环己烷的质量分数为0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90和1.0的环己烷－乙醇溶液各5ml，用阿贝折射仪，测得样品的折射率nD，绘制工作曲线。将沸点仪安装好，加入待测液30ml，使溶液缓慢加热至沸腾，待温度计的读数稳定3~5min后，记录温度值。切断电源，停止加热，使系统冷却。用一支洁净干燥的长滴管自冷凝管口处吸取气相区球形水槽内的液体，用另一短滴管吸取圆底烧瓶内的液体，迅速用阿贝折光仪分别测其折射率。依照上述方法测定其它样品的沸点及气、液相的折射率。实验所需主要设备及材料：沸点仪，阿贝折光仪，恒温槽，乙醇，环己烷，丙酮实验三电导法测定弱酸的解离常数和难容电解质的溶解实验目的：1.掌握测量电导的原理和方法，掌握电导仪的使用方法。2.测定电解质溶液的电导并计算弱电解质的电离常数。实验内容及步骤：校准电导率仪。测定蒸馏水的电导率。电导池和电极用滤纸吸干后，用25ml移液管准确移取50ml醋酸溶液倒入电导池，测该溶液的电导率。测完后，用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出溶液弃去，用另一支移液管取蒸馏水注入电导池中，混合均匀，等温度恒定后测其电导率。如此稀释四次。制备纯净的BaSO4饱和溶液，测定电导率。实验所需主要设备及材料：电导率仪，移液管，锥形瓶，HAc溶液，BaSO4实验四、旋光度法测定蔗糖水解反应速率常数度实验目的：1.了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。2.测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。3.了解实验设计方法和数据处理方法。。实验内容及步骤：校正旋光仪零点。用移液管取25mL蔗糖溶液和25mlHCL溶液置于100mL三角瓶中，当HCl溶液放出一半时按下秒表开始计时，用反应混合液将旋光管润洗后，将反应混合液装满旋光管，擦净后放入旋光仪，测量不同时间t时溶液的旋光度αt。将剩余的混合液置于近60℃的水浴中，恒温30min以加速反应，然后冷却至实验温度，按上述操作，测定其旋光度，此值即可认为是α∞。实验结束后以ln（αt-α∞）~t作图。实验所需主要设备及材料：旋光仪，蔗糖溶液，HCl溶液，恒温水浴槽实验五固体在溶液中的吸附实验目的：1.加深理解吸附线计弗罗因德利希吸附等温式。2.测定活性炭再醋酸水溶液中对醋酸的吸附量。3.绘制吸附等温线并求得弗罗因德利希吸附等温式中的常数。实验内容及步骤：标定醋酸溶液的浓度。按比例配制成6份不同浓度的醋酸溶液，置于锥形瓶中，加入烘干的活性炭约1g（准确值0.01g），震荡1-2小时。取滤液，用氢氧化钠测定平衡浓度。计算出吸附量，以lnΓ-lnc作图，从直线斜率和截距求出吸附等温式中的常数。实验所需主要设备及材料：震荡器，滴定管，醋酸，氢氧化钠六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩占本门课程总成绩10%，参考实验考勤、实验操作及实验报告成绩综合给定。（二）评分标准1.实验成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的要最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分应包括三个方面：（1）实验预习及实验纪律占20%；（2）实验操作占40%；（3）实验报告40%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制给出两个实验的综合成绩。实验成绩考核评定表考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）实验预习及实验纪律（20%）实验前能够按照实验要求，提前预习，掌握实验内容，掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律。实验前能够按照实验要求，提前预习，较好的掌握实验内容、掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律。实验前能够按照实验要求，提前预习，了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律。实验前能够按照实验要求，提前预习，基本了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律。实验前未能按照实验要求，未提前预习，不了解实验内容、未能掌握实验安全操作规程。实验操作（40%）能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果。能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；记录实验现象较为准确，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果。能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果。能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果。不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果.实验报告（40%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的