《物理化学实验》教学大纲.doc

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1、1物理化学实验物理化学实验教学大纲教学大纲课程名称：课程名称： 物理化学实验 课程编号：课程编号： 920189课程性质：课程性质： 平台必修课 适用专业：适用专业： 制药工程考核方式：考核方式： 实验操作 学时学分：学时学分： 48 学时，2.5 学分第一部分第一部分 说明说明 物理化学实验是应用化学专业一门基础实验课程。其目的在于使学生初步了解物理化学的研究方法、掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会重要的物理化学性能测定，熟悉物理化学实验现象的观察分析和记录，实验条件的选择、改进和判断，实验数据的测量和综合处理，实验结果的解析、归纳和总结，掌握一套严谨的实验研究方法，从而加深对物理化学基

2、本理论的理解。进一步培养学生良好的实验作风和实验素质，以增强解决实际化学问题的能力，为培养一个优秀的化学工作者奠定坚实的基础。本实验课包括实验讲座和实验两部分，实验讲座为 8 学时。完成实验 10 个，每个实验为 4 学时。第二部分第二部分 物理化学实验基本内容物理化学实验基本内容实验讲座实验讲座 教学目标教学目标 使学生对物理化学的实验方法、实验技术、仪器设备有一个系统的了解 教学内容教学内容 讲座内容应包括本实验课程的学习方法、安全防护、数据处理、文献查阅、报告书写和实验设计思想等实验的基本要求，同时还应较系统地介绍物理化学实验的基本实验方法和实验技术，随着科学技术的飞速发展，电脑自动记录

3、和自动控制技术也已逐步进入化学实验室，故应适当介绍电子技术和电脑在物理化学实验中的应用。 教学重点教学重点 基本实验技术和仪器设备的基本工作原理 教学难点教学难点 电子技术和计算机接口技术2 教学学时教学学时 8 学时 考核目标考核目标 ：对物理化学实验的基本原理和方法以及仪器设备的原理有一个初步了解。基本实验（选作基本实验（选作 10 个）个） 教学目标教学目标 完成 16 个实验操作、数据处理和实验报告。通过这些基本实验使学生实验态度、实验作风、实验操作和技能以及对实验现象的观察、分析、对实验数据和结果的综合评估能力都能有一个较大的提高，为后续课程和毕业设计奠定坚实的基础。 教学内容教学内

4、容 由 18 个实验中根据具体情况选取 教学重难点教学重难点 实验操作和数据处理 教学方法教学方法 实验 教学学时教学学时 40 学时 考核目标考核目标 物理化学实验课完成后，应能独立完成任一个实验的全部过程，并能独立设计简单的实验。实验实验 1 恒温水浴的组装及性能评价恒温水浴的组装及性能评价 教学目标教学目标 1、了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术；2、测绘恒温水浴的灵敏度曲线，并对恒温水浴的性能进行评价。 教学内容教学内容 由搅拌、加热器、导线、电表和温控仪及恒温水槽等组装一套恒温水浴系统，并用电子贝克曼温度计至少测定两个恒温温度的恒温水浴灵敏度曲线，以观察、分析、评

5、价所组装的恒温水浴系统的性能指标。 教学重难点教学重难点 恒温水浴的组装及灵敏度曲线的测绘 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 应熟练掌握恒温水浴的组装及所涉及各仪器设备的使用，应学会恒温水浴灵敏度曲线的测绘及对所用恒温水浴性能作出正确评估。实验实验 2 凝固点降低法测定有机物的摩尔质量凝固点降低法测定有机物的摩尔质量 教学目标教学目标 1、掌握溶液凝固点的测量技术和温差测量技术；32、加深对稀溶液依数性质的理解。 教学内容教学内容 由适当药品、冰、水银温度计、电子贝克曼温度计和凝固点测定仪等组装成凝固点测定系统。分别测定溶剂及加入溶质后的稀溶液的凝

6、固点，由二者的温度差Tf计算出溶质的摩尔质量。 教学重难点教学重难点 溶剂及溶液的凝固点测量及温差测量技术 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会温差测量技术，掌握溶液凝固点的测量方法和实验操作技能。 实验实验 3 液体饱和蒸气压的测定及测量系统的设计液体饱和蒸气压的测定及测量系统的设计 教学目标教学目标 1、初步掌握真空测量系统的设计；2、利用真空技术测定液体的饱和蒸气压；学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均縻尔气化热和正常沸点；3、深刻理解克克方程及其应用，拓宽知识面。 教学内容教学内容 采用电炉、电子压力计、蒸气压测定装置、真空泵和适

7、量试剂（一般测定对象为水）等组成纯液体饱和蒸气压测量系统，分别采用升温和降温并约每隔 3左右测定一个点，采用静态法测定纯液体和该液体蒸气的 TP 平衡曲线，并求出该液体的平均摩尔气化热。 教学重难点教学重难点 真空实验技术和纯水的气液平衡曲线 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 应初步掌握真空实验技术；应测量好纯水的气液平衡曲线，并求出在实验温度范围内水的平均縻尔气化热和正常沸点。实验实验 4 有机物燃烧热的测量有机物燃烧热的测量 教学目标教学目标 1、学习用氧弹式热量计测量物质燃烧热的方法和实验操作技术；2、学习用雷诺图解法（或用奔特公式）校正温度

8、改变值；43、能熟练采用此技术测定其它物质的燃烧热。 教学内容教学内容 本实验采用氧弹式热量计、电子贝克曼温度计、氧气钢瓶、氧气减压阀及长沙仪器厂的微电脑热量测量系统，并采用自动化数据采样记录处理系统来完成氧弹式卡记的热容标定及有机物燃烧热的测定，并现场打印实验数据和处理结果，使学生体会计算机技术在化学实验中应用的优良效果。 教学重难点教学重难点 用氧弹式热量计测量物质燃烧热。 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 应掌握用氧弹式热量计的热量测量方法和实验操作，并应了解用微电脑采取数据的接口方法。实验实验 5 二组分双液相图的绘制二组分双液相图的绘制

9、教学目标教学目标 1、 掌握绘制双组分气液平衡相图的方法和相应的测量技术；2、掌握用折光仪测溶液的折射率确定二元液体组成的方法。 教学内容教学内容 采用沸点测定仪、温度计、低压电源、阿贝折光仪及恒温水浴等分别组装成沸点测定系统和组成测定系统，并采用两种液体（如环已烷乙醇）先配成系列组成的溶液，先测定标准溶液的折光率，绘制折光率与组成的工作曲线，然后测定沸点时相应的气相和液相的折光率，由折光率与组成工作曲线查相应的气、液相组成，绘制双液系的气液平衡相图。 教学重难点教学重难点 测量双液系气液平衡时气、液相组成并绘制相图 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目

10、标 应学会绘制双液系气 液平衡相图的方法和相应的实验操作技术。实验实验 6 热分析技术的应用热分析技术的应用金属相图的测绘金属相图的测绘 教学目标教学目标 1、掌握热分析法测绘二元金属相图的方法和实验操作；2、熟悉热电偶的使用，掌握热电偶测温技术。5 教学内容教学内容 由硬质玻璃管、立式电炉、热电偶、冰壶、记录仪和铅、锡等组成测温记录系统和被测体系，测定两种金属不同组成的相应步冷曲线，最后绘制二组分体系的固液相图。 教学重难点教学重难点 测定二组分金属的固液相图 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会热分析方法和相应的操作技能。实验实验 7 电极制

11、备及其电池电动势的测定电极制备及其电池电动势的测定 教学目标教学目标 1、学会 Cn、Zn 电极的制备技术； 2、掌握原电池电动势的测量方法；3、掌握电位差计、标准电池、检流计等仪器设备的使用方法 教学内容教学内容 利用电位差计、标准电池、检流计、工作电池、甘汞电极和适当试剂等组成测量系统，测定CuZn 电池的电动势和Cu、Zn 电极与甘汞电极组成的电动势。 教学重难点教学重难点 电极的制备和测量原电池的电动势 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 应能正确地使用电位差计、标准电池、检流计、甘汞电极等仪器设备，应能正确测量出指定原电池（或某电极）的电动

12、势。实验实验 8 一级反应动力学研究一级反应动力学研究 教学目标教学目标 1、掌握旋光仪的原理结构和使用；掌握一种动力学参数测量方法旋光法。2、探讨一级反应动力学研究方法。 教学内容教学内容 采用旋光仪，蔗糖溶液，盐酸等测定蔗糖转化反应的速率方程。 教学重难点教学重难点 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期 教学方法教学方法 实验操作及研究6 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会旋光仪的使用，以及用旋光仪来测量旋光性物质参与反应的速率常数和半衰期等动力学参数。实验实验 9 二级反应动力学研究二级反应动力学研究 教学目标教学目标 1、 学习测定化学反应速率的一般方法；2、 掌握电导仪

13、（或电导率仪）的使用；3、掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应动力学参数的方法。 教学重难点教学重难点 测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学时数教学时数 4 学时 教学内容教学内容 采用电导仪（或电导率仪）、恒温水浴、电导管和适当试剂测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数，如果时间允许应改变温度后重复再测量一次，以求皂化反应的活化能。 考核目标考核目标 学会电导仪（或电导率仪）的使用，并学会用电导法测化学动力学数据的一种方法和相应的操作技能。实验实验 10 丙酮碘化反应的速率方程丙酮碘化反应的速率方程 教学目标教学目标 1、掌握用弧立法确定反应级数的方法；2、掌握复杂反应

14、的速率方程的测定方法。 教学内容教学内容 采用分光光度计、恒温水浴和适当的试剂组成系统，测量参加丙酮碘化反应各物质的级数，并得到不同温度下该反应的速率常数和速率方程，计算活化能。 教学重难点教学重难点 测定丙酮碘化反应的速率方程 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会复杂反应动力学参数的测定方法和相应的实验操作。7实验实验 11 溶液表面张力的测定溶液表面张力的测定最大泡压法最大泡压法 教学目标教学目标 1、掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和实验操作技术；2、掌握测定有机物分子横截面积的一种方法。 教学内容教学内容 采用表面张力测定装置、阿贝折光

15、仪、恒温水浴和电子压力计等仪器设备和适当试剂（如乙醇、水），利用最大泡压法测定溶液的表面张力和计算表面吸附量。 教学重难点教学重难点 用最大泡压法测定乙醇溶液的表面张力 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会最大泡压法测液体表面张力的方法和实验技能，并学会微差压计的使用。实验实验 12 溶胶的制备及性能的研究溶胶的制备及性能的研究 教学目标教学目标 1、掌握用 FeCl3制 Fe(OH)3溶胶的方法；2、掌握电泳法测胶体 电位的方法。 教学内容教学内容 利用电泳仪、低压直流电源等仪器设备和适当试剂（如 FeCl3）制备 Fe(OH)3溶胶并测量溶胶

16、的电泳速率，计算被测溶胶的 电位。 教学重难点教学重难点 测定 Fe(OH)3溶胶的 电位 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会用水解法从 FeCl3制 Fe(OH)3溶液的方法和实验操作技术，学会一种 电位的测量方法。实验实验 13 粘度法在高聚物研究中的应用粘度法在高聚物研究中的应用 教学目标教学目标 1、理解粘度法在高聚物研究中的应用实例；82、掌用粘度法测水溶性高聚物相对分子质量的方法 教学内容教学内容 利用乌氏粘度计、停表、恒温槽等仪器设备和适当试剂（如聚乙烯醇、多糖聚合物等）测量某一物质不同浓度时的粘度，从而求出被测高聚物的相对分子质

17、量。 教学重难点教学重难点 用粘度法测定聚乙烯醇（或多糖聚合物）的相对分子质量 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会乌式粘度计的使用方法，并学会用此粘度来测量某高聚物不同浓度的粘度，从而用粘度法得到该高聚物的相对分子质量。实验实验 14 水溶性表面活性剂性能测定水溶性表面活性剂性能测定 教学目标教学目标 1、掌握电导仪（或电导率仪）的使用；2、掌握测定表面活性物质临界胶束浓度的一种方法。 教学内容教学内容 利用电导仪（或电导率仪）、电导电极、恒温槽等仪器设备和适当试剂（表面活性物质）测定被测表面活性物质的临界胶束浓度。 教学重难点教学重难点 测定

18、十二烷基硫酸钠（或某一指定表面活性剂）的临界胶束浓度 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会测定表面活性剂临界胶束浓度的一种方法。实验实验 15 溶液吸附法测定固体的比表面积溶液吸附法测定固体的比表面积 教学目标教学目标 1、掌握比表面积测量的一种方法溶液吸附法；2、进一步掌握 721 分光光度计的使用。 教学内容教学内容 利用振荡器、分光光度计、适当玻璃器皿和适当试剂（如亚甲基兰）测定某一多孔性或细小颗粒状物质的比表面积。9 教学重难点教学重难点 用亚甲基兰吸附法测定活性炭（或硅胶）的比表面积 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时

19、4 学时 考核目标考核目标 学会采用已知分子截面的物质吸附在固体表面来测量固体的比表面积的方法。实验实验 16 络合物磁化率的测定络合物磁化率的测定 教学目标教学目标 1、掌握用古埃磁天平测定络合物磁化率的方法；2、掌握用物质的磁化率来推算其未成对电子数的方法，并判断出这些分子的配键类型。 教学内容教学内容 利用古埃磁天平、软质玻璃样品管、稳压电源和适当试剂（如莫尔氏盐、七水硫酸亚铁、含三结晶水的亚铁氰化钾）测定出某络合物的磁化率，从而得到该络合物中的未成对电子数。 教学重难点教学重难点 测定 FeSO47H2O 和 K4Fe(CN)63H2O 的磁化率 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学

20、学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会古埃磁天平的使用方法和测量物质磁化率的方法，并学会用此数据来判断顺磁性物质的未成对电子数。实验实验 17 溶液法测定极性分子的偶极矩溶液法测定极性分子的偶极矩 教学目标教学目标 ：1、掌握小电容测定仪的使用；2、掌握用溶液法测定物质的偶极矩。 教学内容教学内容 采用电容池、小电容测定仪、阿贝折光仪、比重管、超级恒温槽和适当试剂（四氯化碳）等，测定某极性分子的偶极矩。10 教学重难点教学重难点 测定乙酸乙酯的偶极矩 教学方法教学方法 实验 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 学会溶液法测定物质偶极矩的方法，并会使用小电容测定仪。*实验实验

21、18 利用化学振荡技术研究中草药利用化学振荡技术研究中草药 教学目标教学目标 1、 掌握化学振荡技术及 BZ 振荡仪的使用；2、 绘制中草药振荡反应典型振荡波形；3、掌握振荡技术在鉴别中草药方面的测定方法； 教学内容教学内容 采用 BZ 振荡仪、铂电极、甘汞电极、XY 平衡记录仪和适当试剂研究中草药参与的 BZ 振荡反应，绘制中草药振荡反应典型振荡波形，考察振荡体系诱导期、振荡周期与反应物浓度之间的关系；学会利用不同草药的典型振荡波形来鉴别草药的方法。 教学重难点教学重难点 绘制中草药振荡反应典型振荡波形 教学方法教学方法 实验操作及研究 教学学时教学学时 4 学时 考核目标考核目标 初步掌握科学研究的一般方法，掌握化学振荡技术及其应用。第三部分第三部分 附录附录参考书目参考书目1、复旦大学等编，物理化学实验（第二版），高等教育出版社，北京，1993。2、张成孝，化学测量实验，科学出版社，北京，2001。起草人起草人：原春兰