中级化学实验Ⅱ教学大纲(环境科学专业)
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
|
1、利用分配系数数据测定
|
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,2010年12月。
2.罗澄源编,《物理化学实验》,第四版,高等教育出版社,2004年11 月
审核人:王晓菊