第一篇: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”。
第二篇:《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
第三篇:天津大學_物理化學所考實驗總結
實驗總結
實驗
1恒溫槽調節及粘度測定
儀器和藥品
恒溫水浴(由水浴槽、攪拌器、電接點溫度計、電子繼電器、調壓器組成);烏式粘度計;秒表;無水乙醇(A.R.)注意事項
1.使用粘度計時,應嚴格執行教師指導的操作,輕拿輕放,防止破損; 2.測定粘度時,粘度計應保持垂直;
3.恒溫槽降溫困難,因此調節時注意別把溫度升過頭,應由低往高逐步調節。
實驗
2凝固點降低法測定摩爾質量
儀器和藥品
精密電子溫差測量儀;凝固點測定裝置(包括內管、外管、溫度計、攪拌器、蓋板、大燒杯等);移液管(25ml);環己烷(A.R.);萘(A.R.)注意事項
1.測定時冷浴溫度控制在2~2.5℃(若系統內溫度波動而不降,可考慮適當降溫),太低或太高對實驗都會有影響;
2.控制適當的攪拌速度,攪拌器應避免碰撞測溫探頭,否則會引起溫差讀數的異常波動。
3.若已結晶而無平臺,往往是前次實驗后內管清洗得不干凈所致。所以,學生實驗后一定要仔細刷干凈所用內管; 4.溶質萘的量可取0.1~0.15g。
實驗
3液體飽和蒸氣壓測定
儀器和藥品
飽和蒸氣壓測定儀(由電爐、大燒杯、冷凝管、平衡管、攪拌器、壓力溫度傳感器組成);緩沖瓶;真空泵(公用);CCl4(A.R.);C2H5OH(A.R.)注意事項
1.遵守真空泵使用注意事項,開啟和關閉真空泵時必須先與大氣相通; 2.學生應仔細分辨每個兩通、三通閥的作用,注意各閥的協調使用; 3.檢漏后測定正常沸點時,注意放空系統后再加熱;
4.注意開冷凝水;加熱到78~79℃可停電爐,靠余熱使系統沸騰并維持數分鐘以趕盡平衡管內空氣;
5.每測定一組數據后要迅速加熱或減壓,防止空氣倒灌入平衡管,否則實驗重做。特色
本實驗配有計算機數據采集顯示系統。
實驗4 平衡常數測定
儀器和藥品平衡常數測定裝置(由恒溫槽、樣品管、壓力計、毛細管、緩沖瓶、干燥塔、真空泵等組成);NH2COONH4(C.R.)注意事項
1.正確使用真空泵;
2.注意放空系統進行測壓計調零;
3.抽盡樣品管及系統中的空氣;抽氣時注意連通樣品管(打開旋塞D),抽盡里面空氣,檢漏時斷開樣品管以免誤以為漏氣,測定時再打開;
4.通過毛細管向系統中通入空氣以調節系統壓力時必須小心,防止空氣進入樣品瓶,否則應重新抽氣15min以上。
實驗
5反應焓的測定
儀器和藥品
簡單量熱計(包括保溫瓶、電磁攪拌等);容量瓶(500mL);樣品管;1/10溫
3度計;秒表;精密電子溫差測量儀;KCl、ZnO(A.R.);HCl水溶液(0.2 mol·dm?)注意事項
1.調整并保持合適的攪拌速度,太快容易振動,影響攪拌效果;加入藥品后要觀察攪拌是否正常,及時調整;
2.標定量熱計熱容時注意實驗終了用1/10溫度計測定系統的實際溫度值。3.每組實驗中加入藥品時秒表保持不停,連續記錄時間。
實驗6 二組分液相完全互溶系統的沸點—組成圖
儀器和藥品
蒸餾瓶;調壓變壓器;滴管(12支);1/10溫度計;阿貝折射儀及恒溫槽(公用);乙醇-正丙醇標準溶液;乙醇(A.R.);正丙醇(A.R.);不同組成的乙醇-正丙醇混合液 注意事項
1.教師負責打開恒溫水浴系統使折射儀恒溫; 2.提醒安裝蒸餾瓶時不要夾太緊,瓶口易碎;
3.加熱樣品時必須把電熱絲及溫度計全部浸入液體中; 4.電阻絲不可露于液體外或貼瓶壁,防止損壞儀器; 5.更換液體時關掉電源;
6.測定后樣品應倒回原來的瓶中,注意不要倒錯,若出錯要及時報告指導教師; 7.按照操作要求使用阿貝折射儀,防止損壞; 8.所有實驗數據要在同一臺折射儀上測定。
實驗7 二組分凝聚系統相圖儀器和藥品
金屬相圖測定儀(連接有測溫熱電偶);加熱及保溫裝置;Pb(A.R.);Sn(A.R.);
含Sn30%、Sn61.%、Sn80%的Sn-Pb混合物 注意事項
1.每組測定五個樣品(2個純組分,1個低共熔,30%和80%各1個);
2.組間交換樣品可以加快實驗速度;各人實驗過程必須在同一套儀器上完成; 3.特別注意控制樣品加熱的溫度不可過高,否則樣品氧化嚴重且降溫需要很長時間,影響實驗的進度;
4.降溫過程應緩慢,不可將樣品管拿出爐外冷卻。5.最后測定H2O的沸點,校正儀器的誤差。特色
本實驗配有計算機數據采集顯示系統。
實驗8
原電池熱力學儀器和藥品
電位差計;標準電池;檢流計;干電池;恒溫水浴;待測原電池
注意事項
1.標準電池和待測電池不要搖動、傾斜,防止電動勢發生變化;
2.從室溫做起,依次升高5℃,測定5組數據,記錄實際溫度而不是預先設計的溫度;
3.測定時電池必須充分恒溫;
4.測定每組數據前都要進行標準化;
5.進行“標準化”和測定待測電池電動勢時,檢流按鍵應瞬時按下,防止電極極化。
6.測定穩定后的電動勢(恒溫時間要足夠,記錄三組穩定的數據)。
實驗9 過氧化氫催化分解
儀器和藥品
恒溫系統;皂膜流量計;反應管;錐型瓶(150 ml);容量瓶(100 ml);燒杯(150 ml);量筒(10 ml);洗瓶1個;酸式滴定管(50 ml);移液管;攪拌子;秒表;3% H2O2溶液;KI溶液(0.10mol·dm-3);KI溶液(0.05mol·dm-3);KMnO4標準溶液(濃度見試劑瓶);H2SO4溶液(3.00 mol·dm-3)注意事項
1.皂膜流量計要充分潤濕;
2.如何做穩定的皂膜,皂膜的初始位置應位于零刻度線或稍高位置;
3.加H2O2時停止攪拌(為什么),加完后開攪拌、連通系統與皂膜流量計、打開秒表記時(三個動作同時完成);
4.攪拌速度適中,三次實驗的攪拌速度盡可能一致; 5.反應液充分恒溫,記錄實際反應的溫度。6.移液管多,注意別拿錯;滴定實驗最后做。
實驗10
乙酸乙酯皂化反應
儀器和藥品
恒溫槽;DDS-11型電導儀;鉑電極;秒表;電導瓶(150 ml);移液管(50 ml);
-3微量注射器(100?L);洗瓶1個;NaOH溶液(0.01mol·dm);CH3COONa溶液(0.01mol·dm-3);CH3COOC2H5(A.R.)注意事項
1.熟悉電導儀的使用方法;
2.準確調節恒溫槽溫度,反應液充分恒溫,記錄實際反應的溫度; 3.取液體量蓋住電極截面,NaOH瓶加塞,電極一同預熱。
4.試劑瓶和電導瓶注意加塞,減少空氣中的CO2對NaOH溶液的影響; 特色
本實驗配有計算機數據采集顯示系統
實驗11 用最大氣泡法測定液體表面張力
儀器和藥品
滴水加壓裝置;燒杯恒溫水浴;帶支管的樣品管;壓差測定儀;計算機(公用,處理數據);正丁醇溶液(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mol·kg?1)注意事項
1.注意樣品充分恒溫,記錄溫度; 2.毛細管下端與液面相切;
3.測定一個試樣后,要用待測溶液少量多次地沖洗樣品管和毛細管,毛細管也要用待測液清洗;
4.多次讀取壓差數據,求平均值。
5.加壓速度適中,多次測定最大泡壓,取平均值,(如果每次測定數據總是忽大忽小,往往是毛細管不通暢)。特色
本實驗采用計算機數據處理數據。
實驗12
溶膠的制備與電解質聚沉值的測定
儀器和藥品
電泳儀(含配套電極);U型電泳管;滴定管架;燒杯(制膠用);電爐(公用);量筒(10 mL);洗瓶;移液管;細銅線和直尺(公用,測量U型管導電距離)10% FeCl3溶液;輔助液(H2O:HCl=300:1,體積比);KCl溶液(2.5 mol·dm?3);K2CrO4(0.1 mol·dm?3);K3[Fe(CN)6] 溶液(0.01mol·dm?3)注意事項
1.溶膠的制備是本實驗的關鍵步驟。制膠時注意滴加FeCl3溶液速度要慢,而且要快速攪拌,制成的膠體應透明,無沉淀,如發現沉淀,應重新制備溶膠; 2.用溶膠充填活塞內孔以趕盡其中的空氣,防止灌膠時產生氣泡影響輔助液與溶膠界面的清晰度;
3.從U型管加入輔助液至刻度線上1cm以上,然后慢慢打開活塞,灌入溶膠,注意要慢,以保持清晰的界面;
4.注入溶膠直到輔助液與電極接觸;
5.插入電極,打開電源,調整電壓到合適值;通電一定時間,使輔助液與溶膠的界面清晰,此時再開始記時,通電30min,讀取有關參數;
6.溶膠在跑電泳時就可以進行聚沉值實驗,注意移液管不要拿錯。
實驗教學參考書
1.物理化學教研室編,物理化學實驗教學--參考資料
(一)2.物理化學教研室編,物理化學實驗教學--參考資料
(二)
第四篇:2015物理化學教學大綱
《物理化學》教學大綱
一、課程概述
課程名稱(中文): 物理化學
(英文): Physical Chemistry 課程性質:專業基礎必修課 課程代碼:BT7605 總學時(包括學時分配):64 學 分:4 適用專業:材料科學與工程 高分子材料與工程 先修課程: 無機與分析化學 高等數學
二、課程的性質和目的
本課程是材料科學與工程及高分子材料與工程專業的專業必修課。它是從化學現象與物理現象的聯系入手以尋求化學變化基本規律的學科。其教學目的是:通過本課程的學習,使學生牢固地掌握物理化學基礎理論知識和計算方法,同時還應得到一般科學方法的進一步訓練,增長提出問題、分析問題、解決問題的能力,特別是要通過熱力學和動力學的學習,使學生進一步熟悉從實驗結果出發進行歸納和演繹及由假象和模型上升為理論,并結合具體條件應用理論解決實際問題的一般科學方法。
三、課程教學的基本要求
通過本課程的教學使學生:掌握化學熱力學、化學動力學和電化學等基本概念和基本理論,培養他們運用所學理論知識去解決實際問題的能力,為培養合格的專業人才打下良好的基礎。
四、理論教學內容與學時分配(1)緒論、熱力學第一定律(10學時)1.掌握熱力學基本概念(內能、熱、功、焓、熱容)和熱力學第一定律。
2.掌握熱力學過程(恒溫、恒壓、絕熱),可逆過程、可逆、不可逆過程熱、功的計算。3.掌握化學反應熱的計算、基爾霍夫定律。
(2)熱力學第二定律(8學時)
1.掌握熱力學第二、三定律。
2.掌握熱力學函數熵S、亥姆霍茲自由焓 A、吉布斯函數 G。3.理解各熱力學函數的基本關系。
4.掌握化學反應過程熱力學函數的計算及體系自發過程的判斷法。
(3)化學勢(6學時)
1.掌握拉烏爾定律,亨利定律,偏摩爾量,化學勢,理想溶液、逸度、活度的基本概念。2.掌握理想、非理想氣體、溶液各組分化學勢的計算。3.掌握稀溶液的依數性。
(4)化學平衡(6學時)
1.掌握化學反應等溫方程式,標準摩爾反應吉布斯自由焓與平衡常數的關系。2.掌握不同化學平衡常數表示法之間的關系。
3.掌握平衡常數與溫度、壓力的關系,影響化學平衡的因素。
(5)多相平衡(10學時)
1.掌握相、組分數和自由度,相律。
2.掌握單組份相圖(水的相圖),克勞修斯-克拉佩龍方程。
3.掌握二組分體系相圖,互溶的雙液系的 P — X 相圖及T — X 相圖,步冷曲線。4.掌握杠桿規則在相圖中的應用。
(6)電化學(8學時)
1.掌握摩爾電導率與溶液濃度的關系、離子獨立移動定律、電導測定的應用;電解質平均活度及活度系數的計算。
2.掌握可逆電池的熱力學、電動勢與標準摩爾反應吉布斯自由能的關系,能斯特方程。3.掌握電極反應的書寫、電池的設計和電動勢的計算及其應用。
4.掌握電極的極化作用、超電勢的原理及計算、溶液中不同成分的分離原理。
(7)表面現象與分散系統(8學時)
1.掌握表面現象,表面吉布斯函數,附加壓力產生的原因及與曲率半徑的關系,楊—拉普拉斯公式,開爾文公式,毛細管現象。
2.掌握吉布斯吸附等溫式,氣—固表面的吸附本質及吸附等溫線的主要類型。3.理解表面活性物質的定義,表面活性劑的大致分類。
4.掌握分散系統,膠體的制備及膠體體系的主要特點,電解質溶液對膠體穩定性的影響,電解質聚沉能力的判斷,溶膠的膠團結構的書寫與雙電層理論。
(8)化學動力學基本原理(6學時)
1.掌握反應速率的表示法、基元反應、反應的速率公式及反應級數。2.掌握活化能,阿侖尼烏斯經驗公式及其應用。(9)習題課(2學時)
1.集中講解習題中錯誤較多的難題。
2.對重點需要掌握的知識點進行復習鞏固。
五、實驗教學內容與學時分配(有課內實驗的課程請填寫此項)
本課程實驗單獨開課。
六、教學方法建議
教學方法的原則建議:根據工科院校材料科學與工程專業的特點,精簡教學內容,強化熱力學基礎理論在相關章、節中的應用;重視物理化學最基本知識的講解和運用。同時,注重理論知識與實踐相結合,多運用理論知識來解釋生活及化學研究中的實際問題。
七、考核方式及成績評定
考核方式:采用期末閉卷考試與平時考核結合的方法。成績評定:平時30%,期末考試70%。
八、教材與主要參考資料
推薦教材: 印永嘉等編 《物理化學簡明教程》(第四版),高等教育出版社,2007.8 參考書目: 1.傅獻彩等編 物理化學(第四版)高等教育出版社 1990 2.朱傳征等編
物理化學
科學出版社 2000 3.天津大學編
物理化學(第四版)高等教育出版社 2001 4.韓德剛等編 物理化學
高等教育出版社 2001
九、說明
由于專業和課時限制,教材中統計熱力學部分不做講授要求。
執筆人:向翠麗
審核人:張煥芝 2015年5月21日
第五篇: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