《物理化学实验》实验教学大纲.doc

1、物理化学实验实验教学大纲课程名称：物理化学实验课程编码：091006学 分：2.5分总 学 时：40学时适用专业：化学化工类本科专业先修课程：无机及分析化学、无机及分析化学实验、物理化学执 笔 人：颜承农、张业中审 定 人：梅平一、实验的目的与任务物理化学实验是化学化工类本科专业继无机及分析化学实验之后的一门重要的基础实验课程。它以数据测量为主要内容，以通过对实验数据的科学处理为手段来研究物质的物理化学性质及其化学反应规律。其主要目的是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，学会控温、控压等实验条件的操作方法，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、

2、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基本理论的理解，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。物理化学实验综合了化学学科各领域所需要的基本研究工具和方法，它借助于物理学上光、热、电、磁等实验手段，来追踪化学变化过程中体系某些可测物理量的变化，并用数学原理和方法处理实验数据，得出科学结论。在物理化学实验中，学生通过测量和记录大量的实验数据，转换和处理大量数据，绘制很多图表，讨论思考题等，来培养学生实事求是的科学态度，严谨细致的工作作风，熟练正确的实验技能，分析问题和解决问题的能力等。对许多物理化学实验，可以通过不同的

3、实验原理和方法测定测定不同的物理量来达到同一目的，因此能为学生提供综合运用所学知识和提出新的设计思想的实验场所，因此可以培养学生丰富的想象能力和创新能力。二、教学基本要求1.基本实验操作及仪器的使用 学生应对下面物理化学实验所用仪器的工作原理、基本构造、使用方法及使用中的注意事项有一个基本的了解：恒温槽；贝克曼温度计；压缩气体钢瓶；氧弹式量热计；分光光度计；酸度计；电极和电位差计；电导仪；旋光仪；差热分析仪。2.实验记录 学会仔细观察实验现象，忠实、准确、完整记录原始实验数据和实验条件，学会分析实验现象。3.实验报告 完成实验报告是本课程的基本训练。一个实验成功与否，只有通过报告形式才能体现。

4、所以做实验报告，能培养学生正确、有效的表达能力，它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳总结等方面得到训练和提高，学生实验报告的质量在很大程度上反映了学生的实际水平和能力。 物理化学实验报告内容包括：实验目的和原理，实验仪器和试剂，实验条件，实验数据记录和处理，结果和讨论等。 数据处理应在明确原理、方法步骤及计算公式和有效数字的基础上，按法定单位标准进行运算、作图、列表等来得出结果，然后对结果进行误差分析，结合实验现象进行讨论、解释或对实验提出改进意见。 学生的实验报告要求每个人独立完成。三、实验项目与类型 根据实际授课情况，选择相应的实验，完成32学时的教学任务。序号实验项目学时实

5、验性质演示验证迅猴百度文库批量上传下载刷分全能助手软件 设计综合1液体的饱和蒸汽压的测定42燃烧热的测定43双液系气液平衡相图44三液系相图的绘制45电动势的测定及应用46电解质溶液电导的测定及应用47蔗糖水解反应速度常数的测定48乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定49最大气泡法测溶液的表面张力410活性炭对甲基紫的吸附411溶胶的聚沉4四、实验教学内容及学时分配实验一 液体的饱和蒸汽压的测定 （4学时）1、目的要求：。(1)学习动态法测定液体饱和蒸气压与温度的关系；(2)用等压计测定在不同温度下苯的饱和蒸气压。2、方法原理动态法测乙醇的饱和蒸气压的原理。3、主要仪器及药品蒸气压测定装置一套；无水

6、乙醇等。4、掌握要点：(1)掌握气压计、U型管压差计的使用方法和真空泵的使用；(2)学会图解法求苯的平均摩尔气化热和沸点。5、实验内容：(1)接好仪器设备；(2)检查系统是否漏气；(3)调节实验温度；(4)测定不同温度下的饱和蒸气压；(5)数据记录及处理。实验二 液体的饱和蒸汽压的测定 （4学时）1、目的要求： (1)用氧弹热量计测定萘的燃烧热；(2)明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。2、方法原理用氧弹式量热计测苯甲酸，萘燃烧热的原理。3、实验仪器及材料(1)主要仪器：氧弹式量热计、氧气钢瓶、万用表、数字式精密温差测量仪； (2)药品：苯甲酸、萘。 4、掌握要点 (1) 掌握

7、氧弹热量计的实验技术；(2) 掌握雷诺图解法校正温度改变值的方法。5、实验内容(1)洗净量热计及其附件；(2)样品压片；(3)充氧气；(4)调节内筒水温；(5)点火。点燃之后每隔0.5分钟记录温度一次，约30次后停止实验。 数据记录及处理。实验三 双液系气液平衡相图 （4学时）1、目的要求：(1)绘制环已烷异丙醇双液体系的沸点组成图，确定其恒沸组成和恒沸温度；(2)掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法；(3)掌握阿贝折射仪的使用方法。2、方法原理(1)阿贝折光仪的使用原理；(2)双液系气液平衡相图的绘制的原理。3、主要仪器及药品(1)主要仪器：沸点仪、阿贝折光仪、调压变压器；(2)药品：无水乙醇、

8、环己烷。4、掌握要点：(1)掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法；(2)掌握用折光率确定二元液体组成的方法。5、实验内容：测定溶液的沸点及平衡时气液两相的折射率。实验四 三组分液液系统相图 （4学时）1、目的要求 绘制乙酸氯仿水三组分液液系统相图。2、方法原理绘制具有一对共轭溶液的三组分相图的原理。3、实验仪器及材料（1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、移液管 、分液漏斗；（2）药品：氯仿、冰乙酸、标准氢氧化钠溶液。4、掌握要点（1）滴定终点的确定；（2）三液系相图的绘制。5、实验内容（1）取一定体积的乙酸和氯仿于100 ml锥形瓶中混合；（2）滴加水至溶液恰好由清变浊，记录水的体积

9、记录水的体积；（3）再加入一定体积的乙酸，使溶液由浊变清，记录乙酸的体积；（4）重复（2）、（3）的操作；（5）记录数据，并绘制三相图。实验五 电动势的测定及应用 （4学时）1、目的要求（1）测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势；（2）学会一些电极的制备和处理方法。2、方法原理对消法测原电池电动势的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：综合电位差计、银电极、饱和甘汞电极、铜电极、盐桥；（2）药品：硝酸银、氯化钾、硫酸铜。4、掌握要点：掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。5、实验内容（1）连接好仪器和各种电池；（2）检流计调零；（3）校正工作电流；（4）测定待测电池的电动势；

10、（5）数据处理。实验六 电解质溶液电导的测定及应用 （4学时）1、目的要求（1）通过实验验证电解质溶液电导与浓度的关系；（2）掌握电导法测定HAc的电离常数的溶度积的原理和方法。2、方法原理（1）测定溶液电导率的原理；（2）用电导率仪测醋酸电离平衡常数的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：电导率仪；（2）药品：氯化钾、醋酸。4、掌握要点掌握电导测定的原理和电导仪的使用方法。5、实验内容（1）校正仪器及电极常数；（2）配制 0.1 moldm-3的醋酸溶液，分别稀释为 c/2,c/4,c/8,c/16；（3）分别测定这五种醋酸溶液的电导率；（4）测定水的电导率；（5）数据处理。实验七 蔗糖水

11、解反应速率常数的测定 （4学时）1、目的要求（1）了解旋光仪的原理，构造及使用方法；（2）了解旋光法测定蔗糖水解反应速率常数的原理。2、方法原理（1）旋光仪的原理；（2）旋光法测定蔗糖水解反应速率常数的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：旋光仪、叉形反应管、恒温槽、秒表、容量瓶、移液管；（2）药品：蔗糖、HCl溶液。4、掌握要点：（1）了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；（2）了解旋光仪的构造、基本原理，掌握其正确的使用方法。5、实验内容：（1）仪器零点校正；（2）恒温水浴蔗糖及盐酸溶液。等体积混合两溶液，每隔5分钟测定溶液的旋光度；（3）另取一份溶液于高温混合并反应2小时后，测其旋

12、光度；（4）数据处理及作图。实验八 乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定 （4学时）1、目的要求（1） 了解反应速率常数的一种物理方法电导法；（2） 掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数和活化能的方法。2、方法原理电导法测化学反应速率常数的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：电导率仪 、恒温槽、秒表、叉形电导池、容量瓶、称量瓶；（2）药品：乙酸乙酯、氢氧化钠。4、掌握要点（1）掌握电导仪的使用方法；（2）掌握二级反应的特点。5、实验内容（1）恒温槽调节及溶液配制；（2）初始电导率0 的测定；（3）T 的测定；（4）测量另一温度的0，T ；（5）作图，求出反应速率常数及活化能。实验九 溶液表面

13、吸附的测定 （4学时）1、目的要求（1）掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术；（2）进一步了解气泡压力与半径及表面张力的关系。2、方法原理最大气泡法测定表面张力的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：表面张力测定装置一套、恒温槽；（2）药品：正丁酸。4、掌握要点气泡压力的测定及吉布斯吸附公式。5、内容实验 （1）调节恒温槽温度；（2）接好实验装置，检验是否漏气；（3）调节压力，测表面张力；（4）测不同温度的表面张力；（5）数据记录及处理。实验十 活性炭对甲基紫的吸附 （4学时）1、目的要求测定活性碳在甲基紫溶液中的吸附作用，求出吸附等温线及弗兰德里胥(Freundlich)方程中的常数K和

14、n。2、方法原理用分光光度法测定活性碳在甲基紫溶液中的吸附作用。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：分光光度计、玻璃仪器烘干器；（2）药品：甲基紫、活性炭。4、掌握要点活性碳称量活性碳时要快，因活性碳易吸潮已预先干燥。 5、实验内容（1）在6个干净的银瓶内配制浓度为不同浓度的甲基紫溶液各50毫升并作标号；（2）用减差法在每个瓶内倾人约0.3克(称准至0.001克)的活性碳；（3）在振荡器上充分振荡扔分钟，使活性碳吸附达平衡；（4）过滤：取滤液用分光光度计测定其吸光度。实验十一 溶胶的聚沉 （4学时）1、目的要求（1）了解电解质及高分子化合物对溶胶稳定性的影响;（2）掌握测定溶胶聚沉的方法。2、方

15、法原理电解质对溶胶聚沉的原理。3、主要仪器及药品（1）主要仪器：分光光度计；（2） 药品：Na2SO4、K3Fe(CN) 6、KI、FeCl3。4、掌握要点滴定时每加一滴溶液后，要充分摇荡，仔细观察实验现象。5、内容实验 （1）制备并纯化Fe(0H)3溶胶；（2）用各种电解质溶液滴定,每加一滴溶液后，要充分摇荡，仔细观察实验现象。记下刚刚产生混浊时电解质溶液的体积；（3）制备AgI溶胶；（4）在带塞量筒内，用移液管分别加入溶胶，并分别加入HPAM溶液，用水稀释到刻度。每只量筒都以均匀的速度上下来回倒置20次,静止1小时后，用721型分光光度计测其光密度。以蒸馏水为空白。五、考核办法实验报告占40%，实验操作占60%，综合进行考核。六、实验教学指导书和参考书1东北师范大学等校编，物理化学实验（第二版），北京：高等教育出版社，1994年。2孙尔康、徐维清、邱金恒编，物理化学实验（第二版），南京：南京大学出版社，1998年。3蔡显鄂等编，物理化学实验（第二版），北京：高等教育出版社，1996年。4北京大学化学系物理化学教研室编，物理化学实验（第三版），北京：北京大学出版社,1995年。