一.基本信息
课程代码:【103461】
课程学分:【1.5】
面向专业:【应用化学、轻化工程、功能材料、材料类】
课程性质:【学科基础必修课】
开课院系:化学与化工学院基础化学部
使用教材:物理化学实验(2版),化学化工与生物工程学院物理化学教研室编写,东华大学出版社
先修课程:无机化学、无机化学实验、分析化学、分析化学实验、物理化学(1)
并修课程:物理化学(2)、物理化学
后续课程:无
选课要求:由于课程性质原因,实验课开始以后,在学校规定的选课时间段内可以退选,但不能选入。
二.课程简介
物理化学实验中,学生主要学习如何借助于物理化学原理和相关仪器设备,特别是电子仪器设备解决化学问题的研究方法。如了解测量误差的概念,一些常见设备故障的排除方法。掌握一些常用物化仪器的使用方法,掌握温度,温度变化,压力,压力变化的测量和控制方法;掌握某些物理量如电导率、表面张力、折光率等的测量方法,以及结合物理化学原理解决相关化学问题的方法;掌握实验数据的处理方法等。
三.选课建议
本课程是为本校化学与化工学院、材料科学与工程学院的学生开设的一门基础必修课程,需要学生修完“无机化学”“无机化学实验”“分析化学”“分析化学实验”等相关课程,基本掌握了化学实验的基本操作、常用玻璃仪器的装配及使用方法后,才能学习的一门实践课程。在指导教师指导下,学生要充分发挥独立性和主动性,每次实验前要做好实验的预习,操作时严格按照操作规程操作,实验进行后必须撰写完成实验报告并交指导教师批阅。
四.课程任务和教学目标
物理化学实验的教学过程,是学生在教师的指导下利用物理化学基本原理,选择适当的实验方法,能动地作用于研究对象,揭示其本质和规律,使学生完成从理性到感性再到理性的认识过程。通过本课程的学习,既可以加深学生对物理化学概念、基本理论的记忆和理解,又可以培养学生观察实验现象,分析处理实验结果的能力,培养学生实事求是的科学作风,认真负责的工作态度,遵守纪律、爱护公共财物的优良品德。
五.课程基本内容及要求
(一)实验名称
实验1.恒温技术与粘度测定(4学时)
实验2.溶液中的等温吸附(4学时)
实验3.凝固点降低法测溶质的摩尔质量(4学时)
实验4.液体饱和蒸汽压的测定(4学时)
实验5.乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(4学时)
实验6.二元液固平衡相图的绘制(4学时)
实验7.电动势的测定与应用(4学时)
实验8.最大泡压法测定溶液的表面张力(4学时)
实验9.过氧化氢催化分解反应速率常数的测定(4学时)
实验10.电动势法测定化学反应的△rGm、△rHm、△rSm(4学时)
实验11.电导率法测醋酸电离反应的平衡常数(4学时)
实验12.二元液系平衡相图的绘制(4学时)
(二)实验基本要求
实验1.恒温技术与粘度测定:了解恒温槽的工作原理,掌握恒温槽的操作方法。理解乙醇粘度的测定原理和掌握利用奥氏粘度计测定粘度的方法。
实验2.溶液中的等温吸附:了解分光光度计的基本原理并熟悉其使用方法,掌握并利用分光光度法测量吸附平衡前后亚甲基兰溶液浓度的方法。掌握利用亚甲基兰溶液吸附法测定颗粒活性炭比表面积的原理和方法。
实验3.凝固点降低法测溶质的摩尔质量:掌握凝固点的测定技术与凝固点测定仪的使用方法,掌握凝固点降低法测定物质摩尔质量的基本原理和方法,加深对稀溶液依数性的理解。
实验4.液体饱和蒸汽压的测定:明确液体饱和蒸汽压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解液体饱和蒸汽压和温度的关系:克劳修斯—克拉贝龙方程式,并掌握克拉贝龙方程的使用条件,掌握静态法测量液体饱和蒸汽压的方法,熟练运用气压计、真空泵等仪器。
实验5.乙酸乙脂皂化反应速率常数的测定:了解化学动力学研究方法及二级反应的特点,掌握电导率仪的测量原理及使用方法。掌握图解法求解二级反应速率常数的原理及反应活化能的计算方法。
实验6.二元液固平衡相图的绘制:了解热分析法的测量原理,掌握热电偶的使用和校正方法,掌握用热分析法绘制二组分金属相图,并确定低共熔点及相应组成的方法。了解引起步冷曲线形状差异的原因,掌握确定相变点温度的方法。
实验7.电动势的测定与应用:掌握补偿法测定电池电动势的原理与方法,了解实验室常用电极使用与处理方法和盐桥制备方法。掌握可逆电池电动势的测量方法,加深对原电池、电极电势等概念的理解。
实验8.最大泡压法测定溶液的表面张力:掌握最大泡压法测定溶液表面张力的原理和技术,了解气液界面的吸附作用,掌握计算表面层被吸附分子的横截面积和吸附层厚度的方法。
实验9.过氧化氢催化分解反应速率常数的测定:了解准一级反应的动力学规律及催化剂对反应速率的影响,了解反应装置的设计原理及使用方法,掌握图解法求解一级反应速率常数的原理及反应活化能的计算方法。
实验10.电动势法测定化学反应的DrGm、DrHm和DrSm:掌握用电动势法测定热力学函数变化值的原理和方法,加深对可逆电池概念的理解。
实验11.电导率法测醋酸电离反应的平衡常数:了解溶液电导的基本概念,掌握电导池常数的标定方法以及用电导率仪测量溶液电导的方法和技术。
实验12.二元液系平衡相图的绘制:了解阿贝折光仪的原理和使用方法,掌握用液体折光率确定混合物组成的原理和方法,掌握利用回流冷凝法绘制沸点-组成(t-X)图并确定体系最低恒沸点和组成的方法,加深对双液系相图相关知识的理解。
六.作业、考核方式和成绩评定
平时成绩:实验预习、操作与报告。
考核方式:平时成绩。
成绩评定:平时成绩占100%。
撰写:沈 丽
审阅:张 帅
学科负责人:咸春颖
学院教学指导委员会主任:黄焰根