第一篇:《物理化學實驗》A課程教學大綱(修訂)
《物理化學實驗》A課程教學大綱
(2008-1-14修訂)課程名稱:Physical Chemistry Experiments & Techniques A 課程類型:學科基礎課 學
時:50 學
分:2.5 適用對象:適用于普通高等院校化學及應用化學專業本科生。
一、實驗目的
物理化學包括理論教學及實驗教學。物理化學實驗是繼無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗之后一門獨立的基礎實驗課程。該課程的教學目的是使學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能,培養和提高從事實際工作的能力;加深對物理化學基本原理和概念的理解,培養理論與實際相結合的良好學風;培養學生細致觀察實驗現象,準確測定實驗數據的能力,掌握正確記錄處理分析實驗數據和結果的方法。
通過本門課程的學習, 學生應比較牢固地掌握物理化學的基本概念、基本理論。應使學生得到一般科學方法的進一步訓練, 培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。使學生進一步熟悉從實驗結果出發進行歸納、演繹及由假設和模型上升為理論, 并結合具體條件應用理論解決具體問題的一般的科學方法。為進一步學習其它課程打下良好的理論與實驗基礎。
二、實驗基本要求
實驗內容上驗證性實驗與設計性實驗相結合,驗證性實驗重點訓練學生的基本操作技能,學生要熟練掌握實驗中涉及到的常規物理化學實驗技術和常用儀器設備的原理與操作方法,并進一步鞏固和加深物理化學基礎理論知識;設計性實驗重點培養學生運用知識的能力,分析問題、解決問題的能力以及創新能力。
在實驗教學中要注重培養學生嚴謹的學習態度和科學的思維方法,良好的操作習慣和事實求是的工作作風,鼓勵學生獨立、積極思考問題,大膽創新。
三、實驗內容及學時分配 1.緒論(2學時)
誤差與數據處理知識,實驗室安全知識,預習報告﹑實驗報告的書寫要求。2.實驗一:恒溫槽的調節及液體粘度的測定(4學時)
恒溫槽的構造,控溫原理以及安裝和使用,恒溫槽靈敏度的測定;測量液體粘度原理,實驗測定乙醇黏度。
3.實驗二:溶解熱的測定(4學時)
溶解熱測定原理,用簡單量熱計測定硝酸鉀在水中的溶解熱。學習貝克曼溫度計的調節與使用。4.實驗三:液體飽和蒸汽壓的測定(4學時)
測定飽和蒸汽壓原理、方法,真空設備的使用。用靜態法測定四氯化碳在不同溫度下的飽和蒸汽壓,求出其平均摩爾汽化焓。
5.實驗四:二元液系相圖(4學時)
學習用阿貝折光儀測定二元系統的組成。學習鞏固二元系統氣液平衡知識,用回流冷凝法測定常壓下環己烷—乙丙醇的氣液平衡數據,繪制二元液系的T—x圖,確定系統恒沸組成及恒沸溫度。6.實驗五:金屬相圖(4學時)
學習熱分析法測繪金屬相圖的原理和方法。掌握熱電偶測溫技術及自動平衡記錄儀的使用。作不同組成的二組分金屬系統的步冷曲線,作出二組分系統金屬相圖。7.實驗六:氨基甲酸胺分解反應標準平衡常數的測定(4學時)
學習等壓法測平衡常數原理,測定不同溫度下氨基甲酸胺的分解壓力,計算相應溫度下該分解反應的標準平衡常數,計算分解反應的標準摩爾反應焓變、標準摩爾反應吉布斯函數變和標準摩爾反應熵變。8.實驗七:原電池電動勢的測定和應用(4學時)
學習對消法測定電池電動勢原理,掌握簡易電池的構成,標準電池,電位差計。測定三個電池的電動勢,測定一個溶液的pH值。
9.實驗八:蔗糖水解反應速率常數的測定(4學時)
學習旋光儀的使用,學習測定反應級數、反應速率常數的方法。測定蔗糖水解反應的速率常數。10.實驗九:過氧化氫催化分解反應速率常數的測定(4學時)
學會用皂膜流量計確定生成氣體的體積。學習鞏固化學動力學知識,過氧化氫催化分解反應,反應物質體積和濃度的關系,動力學方程,數據處理新模型。用新模型確定過氧化氫催化分解反應的速率常數。
11.實驗十:乙酸乙酯皂化反應速率常數及活化能的測定(4學時)
乙酸乙酯皂化反應,電導率與反應物質濃度,動力學方程,阿累尼烏斯方程,電導率儀。測量某一溫度下反應系統在不同時刻的電導率。由動力學方程確定速率常數。由阿累尼烏斯方程計算反應的活化能。
12.實驗十一:差熱分析(4學時)
學習差熱分析基本原理,了解差熱分析儀器基本構造,學會操作技術。用簡易差熱分析儀測定CuSO4?5H2O的差熱分析曲線。
13.實驗十二:溶液表面張力的測定(4學時)
學習表面張力的測定方法。用氣泡最大壓力法測定表面張力。由吉布斯等溫式求不同濃度下溶液表面的吸附量。以蘭格繆爾公式為依據求飽和吸附量。求每個分子在液體表面所占的面積。
四、考核方法及成績評定
本課程的成績評定為12個實驗的平時成績加和而成,加和后按分數高低區分為優秀、良好、中等、及格與不及格。
評定實驗成績應從以下幾方面來考察:對實驗的重視程度,對實驗原理和實驗知識的理解,儀器能否正確使用,實驗操作技能,實驗結果的正確度和精密度,實驗報告的書寫和實驗結果的討論。并隨時注意在實踐中對學生能力的考評。
成績評定細則:
每個實驗滿分10分,根據預習、操作、實驗報告三個方面的情況給分。
1.預習滿分為1.5分
寫出預習報告給1分;能基本理解實驗要求達到預習目的再給0.5分。2.實驗操作4.5分
按實驗要求正確操作,按時完成并經老師簽字確認后給3分。實驗認真,肯動腦思考給1分。完成實驗后搞好衛生,實驗臺面及儀器設備清潔整齊的給0.5分。
能發現實驗現象,排除實驗故障或解決其它實驗問題者,加0.5分或1分。
無特殊情況遲到15分鐘以內扣1分,遲到超過15分鐘扣2分,超過30分鐘取消本次實驗資格。未經教師同意早退者扣1~2分;紀律不好者扣1~2分;違反操作規程,造成實驗事故者扣1~5分。
有事請假,憑輔導員簽字的假條給予補做的機會。無假條,按曠課處理,不再安排補做。3.實驗報告4分
按要求正確寫出實驗報告給3分;分析實驗誤差,解答思考題,提出改進實驗意見給1分。實驗報告有錯誤,酌情扣分;抄襲實驗報告一旦查實,4分全部扣除。
五、教材及參考文獻
教
材:郭子成,楊建一,羅青枝等編《物理化學實驗》,北京理工大學出版社。參考文獻:復旦大學等編《物理化學實驗》,(第二版),高等教育出版社。羅澄源《物理化學實驗》,(第三版),高等教育出版社。
大綱制訂:郭子成 大綱審訂:郝彥忠
2008年1月14日
《物理化學實驗》B課程教學大綱
(2008-1-14修訂)課程名稱:Physical Chemistry Experiments & Techniques B 課程類型:學科基礎課 學
時:40 學
分:2 適用對象:適用于高等工科院校化工、環工、輕工、材料及染整等各類專業本科生。
一、實驗目的
物理化學包括理論教學及實驗教學。物理化學實驗是繼無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗之后一門獨立的基礎實驗課程。該課程的教學目的是使學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能,培養和提高從事實際工作的能力;加深對物理化學基本原理和概念的理解,培養理論與實際相結合的良好學風;培養學生細致觀察實驗現象,準確測定實驗數據的能力,掌握正確記錄處理分析實驗數據和結果的方法。
通過本門課程的學習, 學生應比較牢固地掌握物理化學的基本概念、基本理論。應使學生得到一般科學方法的進一步訓練, 培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。使學生進一步熟悉從實驗結果出發進行歸納、演繹及由假設和模型上升為理論, 并結合具體條件應用理論解決具體問題的一般的科學方法。為進一步學習其它課程打下良好的理論與實驗基礎。
二、實驗基本要求
實驗內容上驗證性實驗與設計性實驗相結合,驗證性實驗重點訓練學生的基本操作技能,學生要熟練掌握實驗中涉及到的常規物理化學實驗技術和常用儀器設備的原理與操作方法,并進一步鞏固和加深物理化學基礎理論知識;設計性實驗重點培養學生運用知識的能力,分析問題、解決問題的能力以及創新能力。
在實驗教學中要注重培養學生嚴謹的學習態度和科學的思維方法,良好的操作習慣和事實求是的工作作風,鼓勵學生獨立、積極思考問題,大膽創新。
三、實驗內容及學時分配 1.緒論(自學)
誤差與數據處理知識,實驗室安全知識,預習報告﹑實驗報告的書寫要求。2.實驗一:恒溫槽的調節及液體粘度的測定(4學時)
恒溫槽的構造,控溫原理以及安裝和使用,恒溫槽靈敏度的測定;測量液體粘度原理,實驗測定乙醇黏度。
3.實驗二:溶解熱的測定(4學時)
溶解熱測定原理,用簡單量熱計測定硝酸鉀在水中的溶解熱。學習貝克曼溫度計的調節與使用。4.實驗三:液體飽和蒸汽壓的測定(4學時)
測定飽和蒸汽壓原理、方法,真空設備的使用。用靜態法測定四氯化碳在不同溫度下的飽和蒸汽壓,求出其平均摩爾汽化焓。
5.實驗四:二元液系相圖(4學時)
學習用阿貝折光儀測定二元系統的組成。學習鞏固二元系統氣液平衡知識,用回流冷凝法測定常壓下環己烷—乙丙醇的氣液平衡數據,繪制二元液系的T—x圖,確定系統恒沸組成及恒沸溫度。6.實驗五:金屬相圖(4學時)
學習熱分析法測繪金屬相圖的原理和方法。掌握熱電偶測溫技術及自動平衡記錄儀的使用。作不同組成的二組分金屬系統的步冷曲線,作出二組分系統金屬相圖。7.實驗六:氨基甲酸胺分解反應標準平衡常數的測定(4學時)
學習等壓法測平衡常數原理,測定不同溫度下氨基甲酸胺的分解壓力,計算相應溫度下該分解反應的標準平衡常數,計算分解反應的標準摩爾反應焓變、標準摩爾反應吉布斯函數變和標準摩爾反應熵變。8.實驗七:原電池電動勢的測定和應用(4學時)
學習對消法測定電池電動勢原理,掌握簡易電池的構成,標準電池,電位差計。測定三個電池的電動勢,測定一個溶液的pH值。
9.實驗八:蔗糖水解反應速率常數的測定(4學時)
學習旋光儀的使用,學習測定反應級數、反應速率常數的方法。測定蔗糖水解反應的速率常數。10.實驗九:過氧化氫催化分解反應速率常數的測定(4學時)
學會用皂膜流量計確定生成氣體的體積。學習鞏固化學動力學知識,過氧化氫催化分解反應,反應物質體積和濃度的關系,動力學方程,數據處理新模型。用新模型確定過氧化氫催化分解反應的速率常數。
11.實驗十:乙酸乙酯皂化反應速率常數及活化能的測定(4學時)
乙酸乙酯皂化反應,電導率與反應物質濃度,動力學方程,阿累尼烏斯方程,電導率儀。測量某一溫度下反應系統在不同時刻的電導率。由動力學方程確定速率常數。由阿累尼烏斯方程計算反應的活化能。
四、考核方法及成績評定
本課程的成績評定為10個實驗的平時成績加和而成,加和后按分數高低區分為優秀、良好、中等、及格與不及格。
評定實驗成績應從以下幾方面來考察:對實驗的重視程度,對實驗原理和實驗知識的理解,儀器能否正確使用,實驗操作技能,實驗結果的正確度和精密度,實驗報告的書寫和實驗結果的討論。并隨時注意在實踐中對學生能力的考評。
成績評定細則:
每個實驗滿分10分,根據預習、操作、實驗報告三個方面的情況給分。1.預習滿分為1.5分
寫出預習報告給1分;能基本理解實驗要求達到預習目的再給0.5分。2.實驗操作4.5分
按實驗要求正確操作,按時完成并經老師簽字確認后給3分。實驗認真,肯動腦思考給1分。完成實驗后搞好衛生,實驗臺面及儀器設備清潔整齊的給0.5分。
能發現實驗現象,排除實驗故障或解決其它實驗問題者,加0.5分或1分。
無特殊情況遲到15分鐘以內扣1分,遲到超過15分鐘扣2分,超過30分鐘取消本次實驗資格。未經教師同意早退者扣1~2分;紀律不好者扣1~2分;違反操作規程,造成實驗事故者扣1~5分。
有事請假,憑輔導員簽字的假條給予補做的機會。無假條,按曠課處理,不再安排補做。3.實驗報告4分
按要求正確寫出實驗報告給3分;分析實驗誤差,解答思考題,提出改進實驗意見給1分。實驗報告有錯誤,酌情扣分;抄襲實驗報告一旦查實,4分全部扣除。
五、教材及參考文獻
教
材:郭子成,楊建一,羅青枝等編《物理化學實驗》,北京理工大學出版社。參考文獻:復旦大學等編《物理化學實驗》,(第二版),高等教育出版社。
羅澄源《物理化學實驗》,(第三版),高等教育出版社。
大綱制訂:郭子成 大綱審訂:郝彥忠
2008年1月14日
第二篇:天津大學物理化學實驗教學大綱
物理化學實驗教學大綱
課程名稱:物理化學實驗 課程編號:2100202,2100203 課程性質:必修
實驗指導書名稱:基礎化學實驗教程
開課學院:化工學院、材料學院、藥學院、理學院
一、學時、學分
總學時:50 總學分:3 實驗學時:48
二、課程簡介
物理化學實驗是面向化工、材料、藥學院和理學院各專業開設的專業基礎實驗,是獨立設課、并與物理化學理論課程內容相配套的實驗課程。實驗教學內容綜合了化學領域中各分支需要的基本研究工具和方法,在教學過程中引導學生利用物理化學及相關理論知識,解決化學、化工過程的基本問題,培養學生的基本實驗技能和科學研究能力,為學生今后從事專業研究打下堅實的基礎,同時對于學生的知識、能力和綜合素質的培養與提高也起著至關重要的作用。
本課程以實驗操作訓練為主,采用三段式教學模式,即整個教學過程由理論知識課、基礎性實驗、綜合性實驗三個教學層次組成。每學年在開始實驗操作課之前,安排若干學時的理論課,講解內容包括緒論、本課程的教學計劃、實驗誤差分析、實驗數據處理方法、實驗設計方法、實驗報告及實驗論文書寫規則等,可以使學生對即將開展的物理化學實驗有個較為全面的了解。第二階段安排12個具有典型性和代表性的實驗,對學生進行實驗方法和實際技能訓練。實驗內容包括熱力學、電化學、化學動力學、表面化學與膠體化學等方面,包含了物理化學的重要實驗方法和技術,這是每個學生都必須獨立完成的實驗,由此可使學生受到基本的訓練;第三階段為學生開設與實際應用關系密切、具有一定復雜性和綜合程度的研究設計型實驗,學生選做其中的若干個。通過這種多層次、全面系統的實驗訓練,可以使學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能,鍛煉學生觀察現象、正確記錄數據和處理數據、分析實驗結果的能力,并初步訓練學生根據所學原理設計實驗,選擇和使用儀器,解決實際問題的能力。物理化學實驗還可以使學生鞏固理論知識,加深對物理化學原理的理解,提高學生對物理化學知識靈活運用的能力,同時培養學生嚴肅認真、實事求是的從事科學研究的態度和作風。
三、實驗目的和作用 物理化學實驗包括基礎知識講座、基礎實驗和綜合研究型實驗三部分。通過完成基礎實驗,學生可以親身體會物理化學的基本實驗方法和基本研究方法,掌握基本的實驗技術和技能,學會重要的物理化學性質的測定。通過做實驗和書寫實驗報告,使學生學會觀察和記錄實驗現象、判斷和選擇實驗條件、測量和處理實驗數據、歸納與分析實驗結果,加深對物理化學基本知識和原理的理解,培養和訓練學生整理、歸納、綜合、評價知識的能力。通過綜合研究型實驗,可以進一步訓練學生分析問題和解決問題的能力,培養學生的創新意識、創新精神和創新能力。學生通過查閱文獻資料、設計實驗方案、比較實驗方法和實驗條件、分析、總結和歸納實驗研究結果、書寫實驗研究論文,可以受到較為全面的科學研究能力的培養與訓練,為學生從事畢業論文和科學研究打下堅實基礎。
四、實驗具體要求
物理化學實驗采用三段式教學模式,教學過程由理論知識課、基礎性實驗、綜合性實驗三個環節組成。
(一)理論知識講座
通過教師的講解,使學生了解課程的性質、任務、要求、課程安排和進度、實驗考核內容、實驗守則及實驗室安全制度等,為進入實驗室做好準備。
(二)基礎性實驗
此階段包括12個實驗的操作訓練,這是本實驗課程的中心環節。要求做好: 1.預習
學生須認真閱讀實驗指導書,了解實驗的目的和原理,明確本次實驗中要測定的量、所用實驗方法、使用的儀器、控制的條件、需要注意的問題等,在此基礎上寫出預習報告,內容包括:實驗目的和基本原理,簡單的實驗步驟,原始數據記錄表格。2.實驗
學生進入實驗室后首先核對實驗儀器,熟悉儀器操作方法、需要記錄哪些數據。教師檢查學生的預習情況并做好記錄,包括預習報告和對實驗的理解,不合格者不得進行實驗。
指導教師講解實驗難點和注意事項,通過提問的方式引導學生深入思考與實驗現象有關的一些問題,著力培養學生觀察實驗、綜合考慮問題的能力,使學生學會分析和研究問題的方法。學生獨立或按學號編組進行實驗,注意實驗中的獨立操作和相互配合。要求學生在實驗中勤于動手, 敏銳觀察, 細心操作, 開動腦筋, 分析鉆研問題, 準確記錄原始數據。實驗結束后經教師檢查并簽名,實驗及其原始記錄才有效。
記錄實驗數據和現象必須忠實、準確,不能隨意涂抹數據,數據記錄要表格化,字跡要整齊、清楚,保持一個良好的記錄習慣是物理化學實驗的基本要求之一。3.書寫實驗報告
認真寫出實驗報告是本課程的基本訓練。它將使學生在實驗數據處理、作圖、誤差分析、問題歸納等方面得到訓練和提高。實驗報告的質量,在很大程度上反映了學生的實際水平和能力。
實驗報告的內容大致包括:實驗目的和原理、實驗裝置、實驗條件(室溫、大氣壓、藥品純度、儀器精度等)、原始實驗數據、實驗數據的處理結果和討論等。實驗報告的討論可以包括對實驗現象的分析和解釋、對實驗結果的誤差分析、對實驗的改進意見、心得體會等。
實驗結束的兩周內完成實驗報告,于下次實驗時提交報告,其中必須附有教師簽名的原始記錄表。
(三)綜合性實驗
綜合放實驗又分為三種類型:
類型1:基礎性綜合實驗。開設4個與實際應用關系密切、具有一定復雜性和綜合程度的實驗,學生選做其中的1個。該類型實驗由教師給出實驗題目和要求,學生選擇實驗題目后需要查找資料,研讀文獻,鉆研有關理論知識,在此基礎上選擇實驗方法,提出實驗方案,與指導教師討論實驗方案的可行性,然后預約時間進行實驗。
類型2:研究性綜合實驗。該類型實驗均由教師的科研項目轉化而來,目前開發有7個實驗供學生選擇,為實驗興趣濃厚和學有余力的學生提供更多的實驗空間,對培養學生的創新意識和科研能力大有裨益。研究性改變了傳統實驗中固定實驗步驟,照方抓藥式的被動性,使學生有了很大的自由發揮空間;其次,實驗引入了挫折—激勵教學機制,允許多次失敗,但要求最終一定要成功。
類型3:特色實驗。實驗內容由實際工業化生產轉化而來,實驗中大量使用大型儀器對產物進行表征和分析。通過實驗,學生可以了解和熟悉工業化生產過程與設備,以及大型儀器在工業生產中的應用,提高工程意識。這個過程大大縮短了教學實驗與真實的科研過程和生產過程之間的距離。
綜合實驗室每天都對學生開放,學生只要有空,都可以預約時間,到實驗室做實驗。
五、報告與考核
學生在課下做好預習,寫出預習報告,實驗前指導教師檢查預習情況,根據學生預習報告和回答問題情況給出預習成績。實驗進行中,教師考察學生的實驗操作技能,根據學生實驗操作、遵守實驗規則、實驗紀律情況以及原始數據記錄情況給出實驗操作分。
實驗結束后學生書寫實驗報告,并于下一次實驗時提交,其中必須附有教師簽名的原始記錄表。教師根據學生實驗報告書寫的完整性、數據處理的合理性、對實驗的理解和體會等給出報告成績,包含報告完整、字跡工整(30%)、圖表規范(10%)、數據處理正確(40%)、結果正確(20%)。
期末的最后兩次實驗作為考核實驗,考查學生獨立從事實驗研究的能力,給出考核成績。
本實驗課程的最后成績:預習分20%+操作分30%+實驗報告分40%+實驗考核分10% 缺少實驗或報告者須在實驗教學結束前補做和補交,否則不予通過。成績不合格者下學年重修。
綜合實驗不安排課內學時,學生利用課外時間到開放實驗室進行實驗。實驗之前寫出完整的預習報告,詳細列出實驗目的、依據的原理、實驗步驟、數據表格。實驗結束后,將實驗結果整理成小論文的形式提交。教師根據學生實踐能力、實驗水平、實驗結果的創造性大小來評定實驗成績。
六、實驗主要儀器設備 基礎實驗:
恒溫槽,烏式粘度計,凝固點測定裝置,精密電子溫差測量儀,飽和蒸氣壓測定裝置,真空泵,平衡常數測定裝置,量熱計,秒表,蒸餾瓶,調壓變壓器,阿貝折射儀,超級恒溫槽,電磁攪拌器,酸式滴定管,皂膜流量計,電導儀,鉑電極,微量注射器,表面張力測定裝置,數字壓差測量儀,電泳儀(含電極),U型電泳管,電位差計,標準電池,檢流計,干電池,待測原電池,金屬相圖測定儀,保溫電爐。基礎性綜合實驗:
恒溫槽,杜瓦瓶,磁力攪拌裝置,數字溫差儀,電加熱器,穩壓電源,電壓表,電流表,可變電阻器,秒表;
恒溫槽,阿貝折射儀,比重管,密度計,精密電容測量儀,油浴超級恒溫槽,電吹風,干燥器,電容池,25ml容量瓶;
比重管,比重瓶,密度計,烏氏粘度計,旋轉粘度計,不同管徑的毛細管,測高儀,平衡管(組裝毛細管上升法測表面張力的裝置),特制的帶刻度的滴管,長玻璃套管(組裝滴體積法測定表面張力的裝置),壓差測定儀,加壓裝置(或減壓裝置)(組裝最大氣泡壓力法測定表面張力的裝置),磨砂漏斗; 表面張力測定裝置,電導儀,天平,紫外-可見分光光度計,比色皿,潤濕角測量儀,0.25ml注射器,載玻片,鑷子,濾紙,秒表,電動攪拌裝置,中號試管,大號試管,滴管,顯微鏡。
研究性綜合實驗和特色實驗(只列出大型儀器部分):
儀器設備名稱 型號、規格 數量 4 5 1 1 1 1 1 1 紅外光譜儀(A.F)AVATAR360 紫外-可見光譜儀 氣相色譜儀 綜合差熱分析儀 微機差熱天平X-射線衍射儀 Gc/Ms色譜質譜聯用儀
紫外可見分光光度計
高壓液相色譜儀 高效液相色譜儀
TU-1901 CP-3800 ZRY-2P WCT-1 BDX3300 TRACEDSQ HP8453 HP1100 美國尼高力 5 13 13 10 34 58 11 24 19 10
北京普析 美國瓦里安
國別、廠家 出廠年份 2001 2000 2001 2001 1999 2001
上海精科天平北京光學儀器廠 北京大學儀器廠
Luniere Tech.Ltd 2002 美國惠普 美國惠普 美國安捷倫 美國伯樂
1999 1999 2001 1998 2000 1998 1998 2000
AGILENT1100 1 FTS3000MX 傅立葉紅外光譜儀 Solaar969MKIJ 1 原子吸收光譜儀 氣相色譜儀 光譜儀 極譜儀
七、實驗項目
17.5 美、英UNICAM 11.9 美國惠普 28 2
美國BIO-RAD 中國成都
HPGC-6890 FTS3000 TP-303 1 4 實驗
實驗實驗實驗每組實驗者序號 項目內容提要
時數 要求 類型 人數 類別
名稱
所在實驗室 1.熟悉恒溫槽的構造和恒溫原理 2.調節恒溫槽以實現恒恒溫溫 槽的3.測定恒溫1 調節槽靈敏度數及粘據并繪制靈度測敏度曲線 定 4.學習粘度計的使用方法,利用相對法測定無水乙醇的粘度 1.學習凝固點測量技術和方法 凝固
點降2.利用凝固低法點降低法測測定定萘的摩爾摩爾質量
質量 3.繪制冷卻曲線
4.加深對稀溶液依數性知識的理解 1.用靜態法測定液體的飽和蒸氣壓 液體2.加深對飽飽和和蒸氣壓、3 蒸氣沸點等概念壓的的理解 測定 3.用克-克方程計算液體的摩爾蒸發焓平衡1.用等壓法常數測定壓力的必做 驗證
本科生
化學實驗中心第九實驗室
必做 驗證
大專生 本科生
化學實驗中心第九實驗室
必做 驗證
大專生 本科生
化學實驗中心第八實驗室 4 必做 驗證 1
本科生 大專生
化學實驗中心第八實驗室 的測技術和方法 定 2.測定氨基甲酸銨的分解壓力 3.計算氨基甲酸銨分解反應的平衡常數 5.計算熱力學函數變 1.測定不同組成的乙醇二組—正丙醇二組分系統氣
大專生 分液液平衡時相完氣、液相的全互折射率 溶系2.繪制折射統的率—濃度標沸點準曲線 —組3.計算氣液成圖
兩相組成 4.繪制蒸餾曲線 1.標定量熱計的熱容 2.測定ZnO與HCl溶液反應中的溫反應度變化 焓的3.用雷諾作測定 圖法校正測量溫度
4.計算ZnO與HCl反應的摩爾反應焓 1.通過皂膜過氧流量計測定化氫反應產生氧催化氣的體積Vt分解 與時間的關系 2.改變
本科生
必做 驗證
大專生
化學實驗中心第十實驗室
本科生
必做 驗證
大專生
化學實驗中心第十實驗室 6 7 4 必做 驗證 1 本科生 化學實驗中心第十一實驗室 KI(催化劑)濃度測定不同Vt對應的時間
3.改變H2O2(反應物)濃度測定不同Vt對應的時間
4.用作圖法求取表觀反應速率常數及相應的半衰期 1.測定某溫度下NaOH溶液的電導G0和CH3COONa溶液的電導G∞
乙酸2.測定8 乙酯NaOH溶液與皂化CH3COOC2H5反反應 應過程溶液電導Gt 3.用作圖法求反應速率常數k及表觀活化能Ea 1.測定蒸餾水的最大泡壓
必做 驗證
本科生 化學實驗中心第十一實驗室
用最大氣9 2.測定不同濃度的正丁泡法醇水溶液的測定最大泡壓 液體3.計算正丁的表醇水溶液的面張界面張力 力
4.計算不同濃度正丁醇溶液的吸附必做 驗證 1 本科生 化學實驗中心第十二實驗室 量 1.用化學凝聚法制備Fe(OH)3溶膠 2.用界面移動法測定和溶膠計算溶膠ζ的制電勢 備、?3.計算正丁電勢醇水溶液的10 與電界面張力
解質4.測定電解聚沉質KCl、值的K2CrO4、測定 K3[Fe(CN)6]對Fe(OH)3 溶膠的聚沉值,并比較它們聚沉能力的大小 1.連接線路,進行“標準化”操作 2.用對消法測定待測電池的電動勢 3.改變溫度重復上述操原電作,求取電11 池熱池電動勢的力學 溫度系數
4.計算電池反應的熱力學函數變:ΔrGm、ΔrHm和ΔrSm 5.計算難溶鹽PbSO4的溶度積Ksp 二組1.測定不同12 分凝組成Pb-Sn聚系體系的冷卻統相曲線
必做 驗證
本科生 化學實驗中心第十三實驗室
必做 驗證
本科生 化學實驗中心第十三實驗室 必做 驗證 1 本科生 化學實驗中心第十二實驗室 圖 2.由冷卻曲線讀取各體系的相變溫度 3.繪制Pb-Sn凝聚系統相圖 1.組裝簡單量熱計系統 2.測定液體液體在一定溫度恒壓范圍內的定13 熱容壓熱容 的測3.求溫度區定 間內液體的平均熱容和某溫度下的真熱容 1.配制不同濃度的乙酸乙酯-環己烷溶液 2.測定溶液的密度、折結構射率、介電常數
選做 綜合 3~4 本科生 化學實驗中心第十四實驗室 數據3.計算摩爾測定
極化度選做 綜合 3~4 本科生 化學實驗中心第十四實驗室
和摩爾折射度及乙酸乙酯的永久偶極矩? 實驗室提供4~6種無色透明液體,物性通過物性測15 測定量實驗將它實驗 們區分開:
1.分析幾種液體的特性,查找有
選做 研究 3~4 本科生 化學實驗中心第十四實驗室 關的物性數據
2.設計實驗將幾種液體區分開 3.用毛細管上升法測定水在30℃、40℃、50℃、60℃的表面張力,并與文獻值進行比較,討論液體表面張力與溫度的關系 4.設計實驗,測定水與正己烷的液—液界面張力(可用滴體積法或雙毛細管上升法)1.設計實驗,測定十二烷基硫酸鈉水溶液的臨界膠束濃度CMC,考察表面溫度及無機活性鹽添加劑對劑的CMC的影響 16 物理化學性質的研究 2.研究表面活性劑對非水溶性物質的分散和增溶作用 3.測定水和不同濃度的C12H25SO4Na的水溶液在玻璃、石蠟上的潤濕角,選做 研究 3~4 本科生 化學實驗中心第十四實驗室 作cosθ ~ c圖,比較臨界膠束濃度前后C12H25SO4Na水溶液的潤濕特性 4.制備菜子油乳狀液,鑒別乳狀液的類型,考察氯化鎂對乳狀液的轉型作用,選擇合適的方法實現破乳化
研究性實驗:
(1)防偽材料的合成及結構與光譜關系(40學時);(2)卟啉及其配合物的合成與性質表征(40學時);
(3)半導體光催化劑的合成以及在有機污染物凈化中的應用(40學時);(4)固體超強酸的合成及其在有機合成中的應用(40學時);(5)水熱合成法制備無機功能材料(40學時);(6)導電聚合物材料的制備及性能表征(40學時);(7)固相反應法合成無機非金屬材料(40學時)。特色實驗:
(1)模擬工業化生產氧化鐵顏料;
(2)工業規模的“雜醇酯化生產有機溶劑”。
第三篇:物理化學實驗課程總結
物理化學實驗課程總結
化工11-2班 許鋒
這學期的物理化學實驗用到了很多實驗儀器。其中不乏價格昂貴的電子儀器。當然,這是我們的學習機會,我們都在認真熟悉大型儀器的使用方法。每次做完實驗后就會進行實驗數據的處理。所以,我們一直在進行物理化學實驗的操作和數據處理工作。
我們在操作中學習各種儀器的使用方法。我們在數據處理的過程中不斷的提升自己學習的能力。物化實驗對于我來說,就是學習專業知識最好的課程。當然,一學期的實驗課我也不斷努力,我每次實驗都認真完成。我喜歡堅持自己的作品,就
算別人都已經做完,我也會不慌不忙,按步驟進行自己的操作。我不知道這是對是錯,但我愿意堅持自己的東西,愿意得到自己最終的實驗數據。
本學期的物理化學實驗使我掌握了物理化學實驗的的基本方法和技能。根據所學的內容設計實驗,正確的選擇和使用儀器。重要的是如何應用計算機軟件進行數據深度分析(如excel繪圖等)。這培養了我們正確的觀察現象,記錄數據以及分析式樣的結果能力。也培養我們嚴肅認真.實事求是的科學態度。通過物理化學的實驗加深和鞏固了對所學的知識的理解,還提高了我們團隊協作的能力。
在數據處理上,我經常上網找一些資料,比如下圖的這些。我利用網上文庫的資料進行數據的深度剖析,最終的到比較正確的結果。這也鍛煉了我解決問題的能力。
除此之外,在實驗課堂我也有不少趣事。我記得在做表面張力的時候實驗打壞了一個大型的玻璃儀器。當時向老師報告了情況。實驗室到現在都沒有問我賠償。所以,在內疚的同時,我只想在此表達我對實驗室的遺憾。大一至今,我給實驗室添了好幾次麻煩。都是儀器的問題。這些儀器使我不斷成長,讓我不斷理解實驗的樂趣。碎了,裂了,但是我們也成長了。我會記得所有實驗室的那些瓶瓶罐罐。
以上是我對物理化學實驗的總結報告,我們將以飽滿的熱情進行以后的實驗,我相信實驗室才是化工班的基礎。
第四篇:物理化學教學大綱
物理化學教學大綱
物理化學是化學系各專業的一門重要基礎課程。物理化學的基本原理被廣泛地運用到其它分支學科。學好本課程, 可加深對無機化學、有機化學、分析化學等相關課程的理解。基礎物理化學課程的重點在于掌握熱力學處理問題的方法和化學動力學的基本知識,掌握統計熱力學的基本原理和了解本學科的新進展。
熱力學第一定律
熱力學的基本概念:體系、環境、狀態、熱力學平衡態、功、熱及其符號、孤立體系、封閉體系、開放體系等
熱力學第一定律;內能U的概念;狀態函數與過程量
可逆過程、不可逆過程、準靜過程、自發過程
焓H的定義;等壓過程的熱效應與焓變的關系
理想氣體的定義與性質;各種過程的Q、W、?U、?H的計算
實際氣體的性質;等焓過程,焦-湯效應及焦湯系數
赫斯定律;反應焓的計算;物質的生成焓、燃燒焓、離子生成焓、溶解熱和稀釋熱
基爾霍夫定律;絕熱反應*
熱化學的現代進展*;生物熱化學及其應用*
熱力學第二定律
熱力學第二定律;自發過程的共同性質
卡諾循環;卡諾定理;熵函數的定義及物理意義
熵增原理;熱力學第二定律的微觀意義
赫氏自由能F;吉布斯自由能G
熱力學的熵判據、赫氏自由能判據、吉布斯自由能判據及適用條件
熱力學基本關系式;麥克斯韋關系式
常見過程的熱力學函數改變值的計算;吉布斯-赫姆霍茲公式
偏摩爾量;偏摩爾量集合公式
化學勢的定義和物理意義
多組分體系熱力學;復相多組分體系熱力學
熱力學第三定律;物質的規定熵
熱力學非平衡態熱力學簡介;耗散體系知識簡介
*
*
溶 液
理想氣體化學勢;理想氣體混合物
實際氣體;范德華狀態方程;氣體逸度的概念和計算
物質的臨界狀態和對比態;對比態原理;牛頓圖
溶液濃度的各種表示法及其相互間的關系
拉烏爾定律;亨利定律
理想溶液的定義;理想溶液的化學勢;理想溶液的性質
理想稀溶液;溶劑化學勢;溶質化學勢;各種標準狀態和標態化學勢的物理意義
稀溶液的依數性:沸點上升;凝固點下降;滲透壓
非理想溶液;活度及活度系數;溶液活度的測定;活度的計算
滲透系數;超額函數
吉布斯-杜亥姆公式;杜亥姆-馬居爾公式*
分配定律*
相 律
相律;體系的物種數、相數、獨立組份數和自由度之間的關系
單組份相圖;克拉貝龍方程、克拉貝龍-克勞修斯方程;水的相圖;硫的相圖
二組份相圖;二元理想溶液的T-x圖和p-x圖;非理想二元溶液的相圖;精餾原理;互不相溶的二元液體體系相圖;水蒸汽蒸餾原理;各類二元凝聚體系相圖;步冷曲線;二級相變;氦的相圖;金屬的居里點
三組份的等邊三角形相圖*;三元鹽水體系相圖*;三元液體體系相圖*;杠桿原理在相圖中的運用*
利用相圖分離提純物質的基本原理*
化 學平衡
化學反應進行的進度;反應的條件;化學反應等溫式
氣相反應的熱力學平衡常數;平衡常數與反應?rGm的關系
溶液中的化學反應的平衡常數;復相反應的平衡常數
熱力學平衡常數與各種經驗平衡常數之間的關系
物質的標準生成吉布斯自由能;物質的規定吉布斯自由能;化學反應?rGm的計算
溫度、壓力、惰性氣體對反應平衡的影響
化學反應的同時平衡;絕熱反應的平衡*;反應方向的判斷
0
0
電化學
溶液電導率;摩爾電導率;離子獨立移動定理 離子的遷移數;遷移數的測定
電解質的活度理論;強電解質的溶液理論;德拜-休克爾極限定律
電池表示法;電極電勢的規定和計算;能斯特方程;電池電動勢與電極電勢的關系
電池電動勢與?rGm0、?rHm0、?rSm0的關系
電動勢產生的機理;電池電動勢的計算及應用
熱力學體系的電勢-pH圖
電極過程動力學:分解電壓;極化作用產生的原理 超電勢的產生原因;超電勢的計算;超電勢在電解中的應用 金屬的腐蝕;金屬防腐的方法* 化學電源的類型和應用*
統計熱力學
統計力學的基本方法;宏觀態和微觀態;相空間*;相體積*;微觀態的幾率;等幾率原理
統計系綜原理*;體系的配分函數*;熱力學函數的統計力學表達式
玻色-愛因斯坦統計*;費米-狄拉克統計*;玻爾茲曼統計
最可幾分布;玻爾茲曼分布律;熵的統計力學解釋
理想氣體的統計理論;分子的配分函數;由分子配分函數求熱力學函數的表達式
分子的核配分函數;電子配分函數;平動配分函數、轉動配分函數、振動配分函數及其對熱力學函數的貢獻
氣體的熱容理論;固體的熱容理論
理想氣體化學勢的統計力學表達式*;理想氣體反應的平衡常數
由自由能函數和熱焓函數求反應平衡常數
化學動力學
反應進度的概念;化學反應速率的表示法
一級反應、二級反應、零級反應、三級反應的速率方程、動力學方程及其特征
簡單反應級數的確定;速率常數的意義、測定方法和計算
對峙反應、平行反應、連續反應的動力學速率方程式及其特點;
溫度對反應速率的影響;反應的活化能及其物理意義
反應的歷程和反應機理;反應機理的擬定;用穩態法、平衡近似法推導反應的速率方程式
化學反應速率的碰撞理論
過渡態理論;反應活化焓、反應活化熵、反應活化吉布斯自由能
鏈式反應;光化學反應
分子反應動力學理論簡介*
快速反應動力學理論簡介*
振蕩反應理論簡介*
催化反應動力學
催化反應的特點;催化劑的催化原理;催化劑的中毒和特點
氣固相催化反應的一般歷程和速率方程式
溶液相中的催化反應;溶劑的影響
酸堿催化反應;絡合催化反應
酶催化反應及米氏常數*
界面及膠體化學
表面張力、表面吉布斯自由能;表面張力與溫度的關系
彎曲表面的附加壓力;彎曲表面的蒸汽壓
吉布斯等溫吸附式;各項的物理意義、公式的應用和簡單計算
表面活性物質的性質及其作用機理
表面活性劑的分類
液-液、液-固界面的鋪展、接觸角和潤濕
氣-固表面的吸附;吸附等溫線的主要類型
膠體分散體系的基本特征;膠體的熱力學和動力學性質;
膠體的穩定性;電解質對溶膠穩定性的影響;電解質的聚沉能力
聚合物分子量的測定方法;天然大分子、凝膠的初步概念
納米材料知識簡介*
*:打星號內容不作要求
第五篇:物理化學教學大綱
《物理化學》課程教學大綱
簡介:
物理化學課程是化工類專業重要理論基礎課,其內容主要包括:化學熱力學、統計熱力學、化學動力學三大部分。其先行課要求學生學習高等數學、大學物理、無機化學、分析化學、有機化學。
物理化學是從化學變化和物理變化聯系入手,采用數學的手段研究化學變化的規律的一門科學。研究方法多采取理想化方法,集抽象思維和形象思維,其實驗是采用物理實驗的方法。
化學熱力學采用經典的熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律,從宏觀上研究化學變化過程的規律,通過理論計算來判斷化學反應的方向和限度(化學平的衡位置)、以及平衡狀態時系統的相變化、界面變化、電化學變化、膠體化學變化的規律,同時,研究影響這些變化規律的因素(如:溫度、壓力、濃度、組成等等)。
統計熱力學則從微觀上,用統計學的方法,研究化學反應的變化規律。試圖通過理論的計算熱力學的狀態函數。
化學動力學研究化學反應的速率和機理,以及影響化學反應速率的條件(如:溫度、壓力、濃度、組成、催化劑等等)。通過化學反應的條件控制化學反應的進行,通過化學反應機理的研究,確定化學反應的速率方程。
第一章 氣體的pVT性質
考核內容:
一、理想氣體的狀態方程
二、理想氣體混合物
三、氣體的液化及臨界參數
四、真實氣體狀態方程
五.對應狀態原理及普遍化壓縮因子圖
第二章
熱力學第一定律
考核內容:
一、熱力學基本概念
二、熱力學第一定律
三、恒容熱、恒壓熱,焓
四、熱容,恒容變溫過程、恒壓變溫過程1.熱容
五、焦爾實驗,理想氣體的熱力學能、焓
七、相變化過程1.相變焓
八、化學計量數、反應進度和標準摩爾反應焓
九、由標準標準摩爾生成焓與標準摩爾燃燒計算標準摩爾反應焓
十、節流膨脹與焦爾——湯姆遜效應
第三章
熱力學第二定律
考核內容:
一、卡諾循環
二、熱力學第二定律
三、熵, 熵增加原理
四、單純pVT變化熵變的計算
五、相變過程熵變的計算
六、熱力學第三定律和化學變化過程熵變的計算
七、亥姆霍茲函數和吉布斯函數
八、熱力學基本方程
九、克拉佩龍方程
十、吉布斯一亥姆霍茲方程和麥克斯韋關系式
第四章
多組分系統熱力學
考核內容:
一、偏摩爾量
二、化學勢
三、氣體組分的化學勢
四、拉烏爾定律和亨利定律
五、理想液態混合物
六、理想稀溶液
七、稀溶液的依數性 *
八、逸度與逸度因子 *
九、活度及活度因子
第五章
化學平衡
考核內容:
一、化學反應的等溫方程
二、理想氣體化學反應的標準平衡常數
三、溫度對標準平衡常數的影響
四、其它因素對理想氣體化學平衡的影響
*
五、同時反應平衡組成的計算 *
六、真實氣體反應的化學平衡 *
七、混合物和溶液中的化學平衡
第六章
相平衡
考核內容:
一、相律 二.杠桿規則
三、單組分系統相圖 四、二組分理想液態混合物的氣一液平衡相圖 五、二組分真實液態混合物的氣一液平衡相圖 六、二組分液態部分互溶系統及完全不互溶系統的氣一液平衡相圖 七、二組分固態不互溶系統液一固平衡相圖八、二組分固態互溶系統液一固平衡相圖
九、生成化合物的二組分凝聚系統相圖
第七章
電化學
考核內容:
一、電解質溶液的導電機理及法拉第定律
二、離子遷移數
三、電導、電導率和摩爾電導率
四、電解質的平均離子活度因子及德拜一休克爾極限公式
五、可逆電池及其電動勢的測定
六、原電池熱力學
七、電極電勢和液體接界電勢
八、電極的種類
九、原電池設計舉例
*
十、分解電壓
*
十一、極化作用
第九章 統計熱力學初步
考核內容:
一、粒子各種運動形式的能級及能級的簡并度
二、能級分布的微觀狀態數及系統的總微態數
三、最概然分布與平衡分布
四、玻耳茲曼分主配分函數
五、熱力學性質與配分函數之間的關系
六、粒子配分函數的計算
七、熱力學函數的計算
八、系統熵的統計意義及熵的計算
九、理想氣體反應的標準衡常數
第十章
界面現象
考核內容:
一、界面張力
二、彎曲液面的附加壓力及其后果
三、固體表面
四、液一固界面
五、溶液表面
第十一章
化學動力學
考核內容:
一、化學反應的反應速率及速率方程
二、速率方程的積分形式
三、速率方程的確定
四、溫度對反應速率的影響,活化能
五、典型復合反應
六、復合反應速率的近似處理法
七、鏈反應
八、氣體反應的碰撞理論
九、勢能面與過渡狀態理論
第十二章
膠體化學
考核內容:
一、膠體的制備
二、膠體系統的光學性質
三、膠體系統的動力性質
四、溶膠系統的電學性質
五、溶膠的穩定與聚沉 六.懸浮液
七、乳狀液
八、泡沫
九、氣溶膠
十、高分子化合物溶液的滲透壓和粘度
十一、高分子溶液的鹽析、膠凝作用與凝膠的溶脹