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中级化学实验Ⅱ教学大纲(环境科学专业)

时间:2014年09月15日




 

课程名称:物理化学实验/Experiments in Physical Chemistry

学时/学分:45/1.5学分

适用专业:环境科学专业

开课单位:化学学院

一、课程性质和任务

物理化学实验是一门重要的基础实验课,是环境科学专业学生必修的一门独立的基础实验课程,居于承上启下的枢纽地位。

本课程的基本任务是通过严格的、定量的实验研究物质的物理化学性质和化学反应规律,使学生既具有坚实的实验基础,又具有初步的研究能力,实现学生由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变。实验方面,要求学生完成不少于14个实验,初步掌握重要的物理化学实验方法,熟悉各种物理化学现象,了解和掌握各种大型仪器的原理和操作方法,并学会实验数据的归纳和分析方法。

二、教学基本要求

1.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,培养学生观察现象、正确记录和处理数据、分析和归纳实验结果的能力;巩固和加深对物理化学基本理论的理解,提高灵活运用物理化学原理解决实际化学问题的能力。

2.通过本实验课程的开设,应在提高学生实验技术技能的基础上,使学生加深对基本概念的识记和理解,并能应用物理化学基本原理解决物理化学实验和工作中的实际问题,提高综合分析实验结果及设计实验的能力。

实验教学基本要求

3.本课程分以实践环节为主,由验证、综合实验组成。以基础性实验为主,2人1套实验装置,在规定时间内,完成实验测定、数据处理,并撰写实验报告。实验结束的两周内完成实验报告,于下次实验时提交报告,其中必须附有教师签名的原始记录表。

三、教学基本内容

序号

实验项目名称

目的要求

教学时数

实验类型

实验属性

每组人数

1

恒温水浴构造和性能测定

1.了解恒温水槽的构造及其恒温原理。

2.绘制恒温槽的灵敏度(温度—时间曲线)。学会分析恒温槽的性能。

3

验证

必做

2

2

燃烧热的测定

1.掌握有关热化学实验的一般知识和技术。2.掌握氧弹的构造及使用方法。3.用氧弹式量热计测定萘的燃烧热。

3

验证

必做

4

3

凝固点降低法测定摩尔质量

1.测定水凝固点降低值,计算萘的分子量。2.掌握溶液凝固点的测定技术。

3

验证

选做

2

4

纯液体饱和蒸气压的测量

1.了解用静态法(等压计法)测定乙醇在不同温度下蒸气压的原理,进一理解理解饱和蒸汽压与温度的关系。

2.掌握真空泵、恒温槽的使用。

3

综合

必做

2

5

双液系的气一液平衡相图

1、绘制乙醇-乙酸乙酯双液系的气液平衡相图

2、掌握沸点仪的构造及沸点的测定方法;

3、掌握阿贝折光仪的测量原理及使用技术;

3

验证

选做

2

6

三液系相图的绘制

1.熟悉相律,掌握用三角形坐标表示三组分体系相图;

2.用溶解度法作出具有一对共轭溶液的环乙烷-醋酸-水体系的相图。

3

验证

必做

2

7

弱电解质电离平衡常数测定

1.了解溶液电导的基本概念。

2.掌握溶液电导的测定及应用。

3

验证

必做

2

8

电动势法测定化学反应的热力学函数

1.测定可逆电池在不同温度下的电动势值,从而计算电池反应的热力学函数掌握

2.电动势法测定化学反应的热力学函数变化值的有关原理和方法。

3

验证

选做

2

9

电动势的测定及应用 

1.学会用电池电动势法测定氯化银的溶度积。

2.加深对液接电势概念的理解及学会消除液接电势的方法。

3

综合

选做

2

序号

实验项目名称

目的要求

教学时数

实验类型

实验属性

每组人数

10

旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

1.了解蔗糖转化反应体系中各物质浓度与旋光度间的关系。

2.测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

3.了解旋光仪的基本原理,掌握其使用方法。

3

验证

必做

2

11

乙酸乙酯皂化反应的速率常数

1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。

2.学会用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。

3

验证

必做

2

12

最大泡压法测定溶液的表面张力

1.测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力,计算其吸附量。

2.掌握最大泡压法的测定原理和技术。

3

验证

选做

2

13

粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量

1.掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法;2.测定聚乙二醇的平均相对分子质量。

3

验证

必做

2

14

固体在溶液中的吸附

1.测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附作用,

2.求出弗伦德利希方程式中的常数。

3

验证

选做

2

15

Fe(OH)3溶胶的制备及电泳

1.学会制备和纯化Fe(OH)3溶胶。

2.掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶ξ电位的原理和方法。

3

综合

选做

2

16

二组分简单低共熔体系相图的绘制

1. 了解热分析的测量技术

2. 掌握热分析法绘制Pb - Sn合金相图的方法

3

验证

选做

2

17

丙酮碘化反应速率常数

1.测量以酸作催化剂时,丙酮碘化反应的速率常数。

2.加深对复杂反应特征的理解。3.掌握分光光度计的使用方法。

3

综合

选做

2-4

18

B-Z振荡反应

1.了解B-Z反应的基本原理。

2.掌握研究化学振荡反应的方法。

3

综合

必做

2-4

19

摩尔中和热的测定

1.明确摩尔中和热的意义,它不会因实验时具体用的强酸、强碱不同而改变。 2.通过中和热的测定,计算弱酸的解离热。

3

验证

必做

2

序号

实验项目名称

目的要求

教学时数

实验类型

实验属性

每组人数

20

分光光度法测定甲基红的酸解离平衡常数

1.掌握一种测定电解质电离平衡常数

2.掌握pH计的原理和使用

3

验证

选做

2-4

21

电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度

1.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度;

2.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理

3.掌握DDS-11A型电导仪的使用方法

3

验证

选做

2

22

三碘根离子       解离常数的测定

1、利用分配系数数据测定       离子的解离常数。

3

验证

必做

2

23

电势-pH曲线的测定及其应用

1.掌握电极电势、电池电动势及pH的测定原理和方法。

2.了解电势-pH图的意义及应用。

3.测定Fe3+/Fe2+~EDTA溶液在不同pH条件下的电极电势,绘制电势~pH曲线。

3

验证

选做

2

24

水溶液中形成金属氢氧化物的pH

1.掌握用pH滴定法测定化合物溶度积的原理和方法。

2.学会溶度积的测定和计算方法。

3

验证

选做

2

四、考核方式

主要包括以下几个部分:实验预习或设计、实验操作、实验记录、实验报告。

 

五、指导书及主要参考材料

1.孙尔康、高卫、徐维清、易敏等,《物理化学实验》(第二版),南京大学出版社,201012月。

2.罗澄源编,《物理化学实验》,第四版,高等教育出版社,200411

                                                                                                      审核人:王晓菊

 

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