物理化学实验课程教学大纲
(一)课程简介
物理化学实验课是化学教育专业本科必修的专业基础课。要求学生通过对选定的化学热力学、相图、化学动力学、电化学、表面与胶体化学及结构化学等相关实验内容的学习,使学生获取本学科实验研究的基本知识和技能,掌握化学过程研究的基本研究方法和方法原理。
为使学生在学习中,能及时按系统了解和掌握物理化学各类实验研究方法,及涉及的基本技术和技能方面的系统知识,实验课教学的基本环节采取实验技术讲座与学生实验相结合进行。以促使涉及实验的内容、方法和技能与专业理论合理的衔接,知识和能力的培养同步进行。
实验技术讲座内容包括:温度的测量与控制、压力与真空的测控技术、化学实验室通用设备技术、物质的熔点、沸点、密度、蒸气压、电导、折光率、旋光度、pH、粘度等常用理化参数的测量技术等。通过讲座要求学生对化学实验的基本方法、基本仪器与装置的工作原理,构造特点及规范操作程序和仪器较正方法,有较系统全面的了解与掌握。
实验技术讲座与学生实验的课时分配为:实验技术讲座8学时,学生实验48学时,单元实验学时为4学时,课程要求学生完成12个实验课题的学习与训练。最后1个单元实验学时(4学时)为设计实验训练由学生独立选题、完成实验方案的设计。本实验课计划学时为60学时。
(二)教学目的
物理化学实验课的教学目的是:通过对选定的化学热力学、相图、化学动力学、电化学、表面与胶体化学及结构化学等相关实验内容的学习,使学生获取本学科实验研究的基本知识和技能,掌握化学过程研究的基本研究方法和方法原理,反应条件控制与检测技术,基本仪器的构造、使用和校正方法,测量仪器的选择与匹配方法,实验数据的处理方法、各种理化参数的测量技术。引导学生在实践中了解和体验物理化学实验研究的基本思路,基本研究方法和基本研究过程。达到提高学生对知识的运用能力,实验的观测能力、动手能力、思维能力、分析能力、表达能力和解决问题的能力等综合素质。为学生创新意识和创新能力的启萌奠定初步的基础。
(三)使用教材
1、 胡满成,张昕,化学基础实验,科学出版社,2001,第4,5章
2、 张成孝,陈世荣,张昕,化学测量实验,科学出版社、2001,第5~8章
3、 物理化学实验操作补充讲义(自编)。
(四)考核方式
实验课成绩由实验预习报告、实验现场操作和实验报告三部分考查结果综合给出。其中实验预习报告、实验现场操作各占30%,实验报告占40%,总分100。
《实验设计》作为课程考核成绩,其占课程总成绩的40%。
(五)实验课内容
实验名称 恒温水浴的组装及性能测试
实验学时 4学时
实验目的 了解双位电子调节控温的工作原理;掌握恒温水浴构造及调节方法
实验类型 验证实验
实验内容 组装恒温水浴和性能其测试
实验名称 电泳
实验学时 4学时
实验目的 掌握电泳法测定ξ电位的原理与技术
实验类型 综合实验
实验内容 测定Fe(OH)3溶胶的ξ电位
实验名称 粒度测定--沉降分析法
实验学时 4学时
实验目的 掌握WQL粒度仪,使用和校正方法,BaSO4的悬浮液的配制方法,实验数据的处
理方法。
实验类型 综合实验
实验内容 学习与掌握沉降分析法测定粒度的基本研究方法和方法原理。测定BaSO4的悬浮液的粒度大小与分布。
实验名称 固体比表面测定--溶液吸附法
实验学时 4学时
实验目的 掌握WYA-1S数字阿贝折射仪使用和校正方法。
实验类型 综合实验
实验内容 学习与掌握溶液吸附法测定固体比表面的基本研究方法和方法原理。测定活性炭的比表面。
实验名称 蔗糖水解速率常数测定--旋光法
实验学时 4学时
实验目的 掌握旋光法仪的使用和校正方法,实验数据的作图处理方法。
实验类型 验证实验
实验内容 学习反应动力学的基本研究方法和方法原理。利用旋光法测定蔗糖水解速
率常数。
实验名称 丙酮碘化反应动力学测定--光度法
实验学时 4学时
实验目的 掌握721型分光光度计的使用和校正方法,实验数据的作图处理方法。
实验类型 验证实验
实验内容 学习复杂反应动力学的基本研究方法和方法原理。利用光度法测定丙酮碘化反应速率常数和活化能。
实验名称 燃烧热的测定--恒容量热法
实验学时 4学时
实验目的 掌握HR-15A氧弹式热量计氧气钢瓶、 氧气减压阀、充氧器、压片机
的使用方法,实验数据的雷若作图处理方法。
实验类型 综合实验
实验内容 学习物质燃烧热的测定基本方法和方法原理。利用恒容法测定萘的燃烧热。
实验名称 镍在硫酸介质中的钝化行为--极化曲线法
实验学时 4学时
实验目的 掌握DJS-292恒电位、X-Y函数记录仪、示波器、XFD-8A超低频信号发生器和氮气钢瓶的使用方法,
实验类型 验证实验
实验内容 学习静态法和稳态线性扫描法测极化曲线的基本方法和方法原理。测定镍在硫酸介质中的极化曲线。
实验名称 聚合物摩尔质量的测定--粘度法
实验学时 4学时
实验目的 掌握封闭式毛细管粘度计的使用方法,实验数据的作图处理方法。
实验类型 验证实验
实验内容 学习聚合物摩尔质量的测定的基本方法和方法原理。利用毛细管法测定聚合物的摩尔质量。
实验名称 表面张力的测定
实验学时 4学时
实验目的 掌握自动界面张力仪的使用方法,实验数据的作图处理方法。
实验类型 综合实验
实验内容 学习表面张力的测定的基本方法和方法原理。利用吊环法测定乙醇分子横截面积为SB。
实验名称 物质摩尔质量的测定--凝固点降低法
实验学时 4学时
实验目的 掌握冰点降低测定管、数字温度温差仪的使用方法,实验数据的作图处理方法。
实验类型 验证实验
实验内容 学习利用稀溶液依数性测定物质摩尔质量的基本方法和方法原理。利用凝固点降低法测定萘的摩尔质量。
实验名称 电极电势的测定--电位差计法
实验学时 4学时
实验目的 掌握电位差计、检流计的使用方法,盐桥、参比电极的制备方法。
实验类型 综合实验
实验内容 学习电极电势测定的基本方法和方法原理。测定Zn—Cu电池的电动势。
实验名称 表面活性剂CMC值的测定--电导法
实验学时 4学时
实验目的 掌握用电导法测定临界胶束浓度的方法
实验类型 验证实验
实验内容 学习电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度,了解表面活性剂的特性及胶束形成。
实验名称 固体比表面的测定--色谱法
实验学时 4学时
实验目的 掌握色谱法固体比表面的测定方法。
实验类型 综合实验
实验内容 用BET色普法测定活性碳的比表面,了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET色普法测定固体比表面积的基本原理。
实验名称 二元金属相图的绘制--热电势法
实验学时 4学时
实验目的 掌握热电偶温度计的正确安装与使用;学会简单金属相图的绘制
实验类型 验证实验
实验内容 用步冷曲线法分析测定Pb-Sn相图
实验名称 综合设计实验
实验学时 4学时
实验目的 学习和掌握根据化学实验项目的要求,科学的选择实验方法,实验方案,合理的选用、组合、安装实验仪器与装置。
实验类型 设计实验
实验内容 学生自选实验题目