《物理化学实验A(1)》课程简介
总学时:32 总学分:1 实验理论学时:2 实验学时:30
一、基本情况
课程名称:物理化学实验A(1)
英文名称:Physical Chemistry Experiment A(1)
课程性质:学科基础实践必修基础课程
先修课程:大学物理、大学物理实验、无机及分析化学、无机及分析化学实验、物理化学
开课单位:化工学院
实验类型:独立设课
适用专业:应用化学
应开学期:第三学期
二、课程简介
物理化学实验应用化学专业学科基础实践必修课程,是物理化学课程体系中重要的环节,与物理化学理论课程内容相配套。。本课程包括2学时的实验理论课和30学时的实验课程,在提前预习和教师指导的基础上,学生独立完成6-8个物理化学经典、综合、设计性和创新性实验。实验主要包括热效应、液体饱和蒸气压、依数性、偏摩尔量、相图的绘制、平衡常数等实验,主要涉及热力学各领域。课程的任务是学生通过实验加深对物理化学概念和规律的理解,深刻领会各个实验项目的实验思想和实验方法,获得与热力学相关的基本理论和实验技术。课程的目的是通过实验手段培养学生学习科学研究的一般方法,培养学生独立工作能力与创新精神。同时培养学生严肃认真、实事求是的从事科学研究的态度和作风。
三、课程质量标准
1.课程目标
1)通过多层次实验技能的训练,培养学生掌握物理化学研究的基本方法和实验技能,锻炼学生观察实验现象、正确记录原始数据和处理数据、分析总结实验结果的能力;
2)通过物理化学实验过程,帮助学生巩固理论知识,加深对物理化学原理的理解,提高学生对物理化学知识灵活运用的能力;
3)培养学生创新性的思维与科学研究的方法,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。
2.基本要求
1)进一步加深对物理化学基本概念,基础理论知识的理解。
2)掌握利用物理原理和实验方法研究化学反应的方法。通过训练,要求学生能够利用物理化学的基本原理设计实验。
正确使用仪器设备,具有较扎实的物理化学实验技能。
正确记录、处理、分析实验数据,撰写实验报告。
培养严格、认真、严谨和实事求是的科学态度,提高观察、分析和解决问题的能力。
3.课程体系概况
实验理论课:主要讲授物理化学实验课的任务和要求、实验数据的表达与处理、物理化学实验的安全知识、实验方法、常用测量技术及仪器等。
实验项目:
项目编号 | 实验项目名称 | 学时分配 | 每组人数 | 实验属性 演示/验证/综合/设计/创新 | 开出要求 必做/选做 |
01 | 燃烧热的测定 | 4 | 4 | 验证 | 选做 |
02 | 液体的饱和蒸气压的测定 | 4 | 2 | 验证 | 选做 |
03 | 凝固点降低法测定分子量 | 4 | 2 | 验证 | 选做 |
04 | 二元合金相图的绘制 | 4 | 2 | 综合 | 选做 |
05 | 盐-水体系等温相图的绘制 | 6 | 2 | 综合 | 选做 |
06 | 双液系气液平衡相图的绘制 | 6 | 2 | 设计 | 选做 |
07 | 偏摩尔体积的测定 | 4 | 2 | 验证 | 选做 |
08 | 粘度法测高分子化合物的摩尔质量 | 4 | 2 | 综合 | 选做 |
09 | 磁化率的测定 | 4 | 4 | 综合 | 选做 |
10 | 络合物的组成和稳定常数的测定 | 6 | 2 | 设计 | 选做 |
11 | 油水煤浆的制备及燃烧特性测定 | 12 | 2 | 创新 | 选做 |
4.实验内容与要求(依据课程体系逐一罗列每个项目)
项目编号:01
项目名称:燃烧热的测定
实验内容:用氧弹法标定仪器热容量及测定物质的发热量
实验要求:用氧弹式量热计测定萘的燃烧热,明确燃烧热的定义。
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:学会氧弹式量热计的使用方法
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:02
项目名称:液体的饱和蒸气压的测定
实验内容:克~克方程及等压法测定液体饱和蒸气压
实验要求:学会饱和蒸气压的测定方法
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:掌握克-克方程,并学会测定蒸发焓的测定方法
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:03
项目名称:凝固点降低法测定分子量
实验内容:稀溶液的依数性及应用
实验要求:掌握温差测量仪的使用方法以及溶液的依数性。
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:学会溶液的依数性及其应用
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:04
项目名称:二元合金相图的绘制
实验内容:热分析法绘制合金相图
实验要求:掌握组成和不冷曲线之间的关系
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:学会二元合金相图的绘制
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:05
项目名称:盐-水体系等温相图的绘制
实验内容:溶解度法绘制盐-水体系相图
实验要求:掌握溶解度法绘制盐-水体系相图的方法
预习要求:记写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:观察和记录不同浓度盐的溶解度。
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:06
项目名称:双液系气液平衡相图的绘制
实验内容:绘制环己烷~异丙醇的T~X图,找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度
实验要求:掌握非理想溶液的气-液相图的绘制方法
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:学会气-液相图的绘制
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:07
项目名称:偏摩尔体积的测定
实验内容:准确配制不同浓度的氯化钠溶液,通过测定溶液的密度,求算其偏摩尔体积
实验要求:掌握偏摩尔体积的测定的方法
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:准确配制不同浓度的氯化钠溶液,测定并记录溶液的密度
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:08
项目名称:粘度法测高分子化合物的摩尔质量
实验内容:利用粘度计测高分子化合物的粘度,进而计算摩尔质量。
实验要求:掌握年度法测定高分子化合物分子量的方法
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:粘度计的使用
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:09
项目名称:磁化率的测定
实验内容:利用古埃磁天平测定络合物的摩尔磁化率,求算未成对电子数,判断分子的配键类型。
实验要求:结构对性质的影响
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:学会磁天平的使用方法
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:10
项目名称:络合物的组成和稳定常数的测定。
实验内容:用分光光度法测定络合物的组成和稳定常数。
实验要求:掌握测试原理和分光光度计的使用方法。
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:用分光光度法测定溶液的吸光度。
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
项目编号:11
项目名称:油水煤浆的制备及燃烧特性测定
实验内容:制备油水煤浆,研究各种因素对煤浆性能的影响,测定油水煤浆的燃烧热
实验要求:掌握表面活性剂对油水煤浆成浆的影响
预习要求:写预习实验报告,基本理解实验原理,了解实验内容和实验仪器。
操作与观察:表面活性剂的作用
实验报告要求:(1)实验报告要求使用统一的实验报告纸;(2)实验报告的内容包括:实验名称、目的、原理、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、实验装置图、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结果分析、实验小结。(3)教师应对每个学生的实验报告认真批改、评分、签字。
5.课程考核
综合成绩根据考试和实验综合评价,其中实验包括预习、实验室表现、实验操作、数据记录、实验报告等。考试成绩占30%,平时成绩占70%。考试采取开卷考试形式。
四、课程师资队伍
课程负责人: 具有博士研究生学位,副教授以上职称,多年从事与物理花学相关的教学和科研工作,具有较强的理论背景和科经历。
实验教师:具有博士学位的教授、副教授和讲师组成,教学和科研经验丰富。
实验技术人员:具有本科以上学历或实验师以上职称。
五、教学资源要求
实验室名称:物理化学实验室
主要设备、材料:根据实验内容提供实验所需设备
虚拟仿真资源:化工学院有机房,可提供虚拟仿真需要的场所和资源
教材、指导书:
冯莉等编,《物理化学实验》,中国矿业大学出版社,2008
主要参考书:
1. 冯莉等编,《物理化学实验》,中国矿业大学出版社,2008
2. 北京大学化学学院物理化学实验教学组编,《物理化学实验》,北大出版社,2002
3. 复旦大学等校编,《物理化学实验》,高等教育出版社,1993
4. 天津大学编. 物理化学,第五版,高教出版社, 2009
5. 沈文霞等编. 物理化学核心教程,第二版,.科学出版社, 2009
6. 天津大学编. 物理化学,简明版,高教出版社, 2010
7. 傅献彩等编. 物理化学,第五版,高教出版社, 2006
六、说明
本课程标准适用于应用化学专业学生。本课程教学质量标准的变更需由课程负责人提出,报学校学术委员会教学委员会进行审批。课程标准在执行过程中可根据实验室条件情况的变化,在满足课程目标和基本要求的情况下,对实验项目进行调整。学生应根据实验项目要求,充分阅读指导书和参考资料,认真做好实验课前预习。进入实验室必须提供预习报告。本课程标准适用于化学、化工类各专业。
制定者:冯 莉
审定者:蒋荣立
批准者:周长春