课程大纲
发布时间: 2009-03-21 　　浏览次数: 4457

 

仪器分析和物理化学实验(A)(中、下)课程大纲

 

学分数：2×2      周学时：3     总学时：54×2

        课程性质: 物理化学实验A是化学类(包括化学、应用化学、高分子材料化学与工程、材料化学)本科学生的一门基础实验课，学生在修完普通物理实验、普通化学实验、分析化学实验后修读本课程；本课程与物理化学A同时修读。

        基本内容：物理化学实验A基本内容涉及化学热力学、电化学、动力学、表面现象和胶体、催化、物质结构等物理化学的主要分支，配合现有仪器设备条件，力求学生在实验方法和实验技术方面得到较全面的训练。

         基本要求： 学生在前行课程的基础上，通过本实验课，掌握基本而重要的物理化学实验技术，通过实验数据的处理和实验结果的分析与归纳，加深对物理化学基本理论和概念的理解，了解物质的物理化学性质与化学反应规律之间的关系，了解物理化学的基本研究方法，增强解决实际化学问题的能力。

        实验目的和要求：
A. 热力学

 实验二    纯液体饱和蒸气压的测量

       1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系-----克劳修斯~克拉贝龙方程式
       2. 用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握低真空实验技术
       3. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点

 实验四    燃烧热的测定

      1. 掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系
      2. 熟悉量热计中主要部件的原理和作用，掌握氧弹量热计的实验技术
      3. 用氧弹量热计测定苯甲酸和蔗糖的燃烧热
      4. 学会雷诺图解法校正温度改变值

 实验五    双液系的气-液平衡相图

     1.  绘制在p0下环己烷－乙醇双液系的气-液平衡相图，了解相图和相律的基本概念
     2. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法
     3. 掌握用折光率确定二元液体组成的方法

 实验七    差热分析

     1. 掌握差热分析的基本原理及方法，了解差热分析仪的构造，学会操作技术
     2. 用差热分析仪对CuSO4·5H2O进行差热分析，并定性解释所得的差热图谱
     3. 学会热电偶的制作及其标定，掌握绘制步冷曲线的实验方法

 实验八    气-液色谱法测定非电解质溶液的热力学函数

      1. 用气-液色谱法测定正己烷和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯溶液中的无限稀释活度系数、偏摩尔溶解焓和偏摩尔超额溶解焓
      2. 熟悉以热导池为检测器的气相色谱仪的工作原理和基本构造，掌握脉冲进样气相色谱仪操作技术
      3. 了解气-液色谱法在化学热力学方面的一些应用
 
B. 电化学

实验十    原电池电动势的测定及其应用

      1. 测定Zn - Cu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
      3. 掌握电位差计的测量原理和正确使用方法

 实验十一  电势-pH曲线的测定

      1. 掌握电极电势、电池电动势和pH的测量原理和方法
      2. 了解电势-pH曲线的意义及应用
      3. 测定Fe3+/Fe2+-EDTA络合体系在不同pH条件下的电极电势，绘制电势-pH曲线

 实验十三   线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为

      1. 了解金属钝化行为的原理和测量方法
      2. 掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为
      3. 测定Cl –浓度对Ni钝化的影响
 
C. 动力学

 实验十五 化学振荡反应

      1. 了解、熟悉化学振荡反应的机理
      2. 通过测定电位-时间曲线求得化学振荡反应的表观活化能

 实验十六   旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

      1. 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法
      2. 了解反应物浓度与旋光度之间的关系
      3.  测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期

 实验十八 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

      1. 了解二级反应的特点，学会用图解计算法求取二级反应的速率常数
      2. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，了解反应活化能的测定方法

 实验十九   丙酮碘化反应的速率方程

      1. 掌握用孤立法确定反应级数的方法
      2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数
      3. 通过本实验加深对复杂反应特征的理解
 
D. 胶体化学和表面化学

 实验二十四  最大泡压法测定溶液的表面张力

       1. 了解表面张力的性质，表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系
       2. 掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术
       3. 测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和乙醇分子的横截面积

 实验二十六  粘度法测定水溶液高聚物相对分子质量

       1. 掌握用乌贝路德(Ubbelohde)粘度计测定粘度的原理和方法
       2. 测定多糖聚合物—右旋糖苷的平均相对分子质量

 实验二十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

       1. 了解表面活性剂的特性及胶束形成原理
       2. 掌握电导率仪的使用方法
       3. 用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度
 
E. 物质结构

 实验三十   络合物的磁化率测定

       1. 掌握古埃(Gouy)法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法
       2. 通过对一些络合物的磁化率测定，推算其不成对电子数，判断这些分子的配键类型

 实验三十一溶液法测定极性分子的偶极矩

       1. 了解偶极矩与分子电性质的关系
       2. 掌握溶液法测定偶极矩的实验技术
       3. 用溶液法测定乙酸乙酯的偶极矩

        教学方式：本课程以实验操作为主，结合实验教学适当讲授物理化学实验的基础知识、实验方法和技术的发展情况，使学生对物理化学实验有较完整的认识。

       考核方式：每学期要求学生完成一次论文式报告、一次英文报告和一次考核实验。每个实验分别根据预习、操作和实验报告等情况计分，期末综合给出成绩。