浙江科技大学：《物理化学》课程教学资源（教学大纲）2013版物理化学实验B课程教学大纲

物理化学实验B课程教学大纲课程名称：物理化学实验B/ExperimentofPhysicalChemistryB课程代码：04451006-04451007课程类型：基础/必修学时数：32学分数：2先修课程：高等数学、普通物理、无机及分析化学实验、有机化学实验开课部门：生物与化学工程学院适用专业：材料科学与工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程一、课程的性质、目的和任务物理化学实验是材料工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程专业的必修实验课程。本实验课程在物理化学以及材料、制药、食品、生物工程专业课程的教学有着重要的地位。物理化学实验课程的教学方法是利用物理学的研究方法去探讨化学变化的规律性问题。即利用物理仪器和手段间接计算化学反应中所涉及的有关量的变化，从而解决化学反应中能量转化、方向和限度、化学反应速率等问题。在培养学生掌握基本科学研究方法，提高观察问题和解决问题的能力起到重要的作用。二、教学内容、教学基本要求及教学重点与难点1.恒温槽的装配与性能测试及液体粘度的测定了解恒温槽的构造及其控温原理和方法，了解粘度的物理意义。理解恒温槽灵敏度曲线的意义，掌握恒温槽性能的测试，掌握恒温操作及用乌氏粘度计测量溶液粘度的方法。教学重点与难点：恒温槽的控温原理、恒温操作。2.燃烧的测定了解量热计的原理、构造，理解用氧弹量热计测量萘的燃烧恰的方法。掌握温差的校正方法及氧弹量热计操作及外推法求△t、并进行热量计算的数据处理技术。教学重点与难点：用氧弹量热计测量萘的燃烧的方法、操作技术和数据处理。3.液体饱和蒸汽压的测定了解真空泵的构造原理和使用方法以及获得低真空度的方法，了解数字式低真空测压仪的使用和静态法测定单元系汽液平衡压力一温度关系的原理；理解液体饱和蒸汽压与温度的关系：掌握减压、恒压系统的操作方法和作图法获得线性回归方程求乙醇在实验温度范围内的平均摩尔气化的数据处理技术。教学重点与难点：静态法测定单元系汽液平衡压力一温度关系的原理和真空的产生和真空操作技术。4.二元液系相图了解恒压（大气压）下汽液平衡数据的测定方法和沸点仪的构造，了解阿贝折光仪的构造、原理；理解二元液系相图的含义和折光率与物质组成的关系，掌握沸点仪的使用和阿贝折光仪测定溶液组成等操作技术，根据测定的乙醇一环已烷汽液平衡数据绘制出T～X相图。教学重点与难点：恒压（大气压）下汽液平衡数据的测定方法、二元液系相图的含义和折光率与物质组成的关系及二元液系相图的绘制。5.原电池电动势的测定

物理化学实验 B 课程教学大纲 课程名称：物理化学实验 B/Experiment of Physical Chemistry B 课程代码：04451006-04451007 课程类型：基础/必修 学时数：32 学分数：2 先修课程：高等数学、普通物理、无机及分析化学实验、有机化学实验 开课部门：生物与化学工程学院 适用专业：材料科学与工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程 一、课程的性质、目的和任务 物理化学实验是材料工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程专业的必修实验课 程。本实验课程在物理化学以及材料、制药、食品、生物工程专业课程的教学有着重要的地 位。物理化学实验课程的教学方法是利用物理学的研究方法去探讨化学变化的规律性问题。 即利用物理仪器和手段间接计算化学反应中所涉及的有关量的变化，从而解决化学反应中能 量转化、方向和限度、化学反应速率等问题。在培养学生掌握基本科学研究方法，提高观察 问题和解决问题的能力起到重要的作用。 二、教学内容、教学基本要求及教学重点与难点 1．恒温槽的装配与性能测试及液体粘度的测定 了解恒温槽的构造及其控温原理和方法，了解粘度的物理意义。理解恒温槽灵敏度曲线 的意义，掌握恒温槽性能的测试，掌握恒温操作及用乌氏粘度计测量溶液粘度的方法。 教学重点与难点：恒温槽的控温原理、恒温操作。 2．燃烧焓的测定 了解量热计的原理、构造，理解用氧弹量热计测量萘的燃烧焓的方法。掌握温差的校正 方法及氧弹量热计操作及外推法求△t、并进行热量计算的数据处理技术。 教学重点与难点：用氧弹量热计测量萘的燃烧焓的方法、操作技术和数据处理。 3．液体饱和蒸汽压的测定 了解真空泵的构造原理和使用方法以及获得低真空度的方法，了解数字式低真空测压仪 的使用和静态法测定单元系汽液平衡压力－温度关系的原理；理解液体饱和蒸汽压与温度的 关系；掌握减压、恒压系统的操作方法和作图法获得线性回归方程求乙醇在实验温度范围内 的平均摩尔气化焓的数据处理技术。 教学重点与难点：静态法测定单元系汽液平衡压力－温度关系的原理和真空的产生和真 空操作技术。 4．二元液系相图 了解恒压（大气压）下汽液平衡数据的测定方法和沸点仪的构造，了解阿贝折光仪的构 造、原理；理解二元液系相图的含义和折光率与物质组成的关系，掌握沸点仪的使用和阿贝 折光仪测定溶液组成等操作技术，根据测定的乙醇－环己烷汽液平衡数据绘制出 T～X 相图。 教学重点与难点：恒压（大气压）下汽液平衡数据的测定方法、二元液系相图的含义和 折光率与物质组成的关系及二元液系相图的绘制。 5．原电池电动势的测定

了解对消法测定电池电动势的原理及数字电位差计的构造原理，了解标准电池、甘永饱和电极的构造和氯化银电极的制备：理解能斯特方程式的含义和可逆电池的组成及电极反应：掌握可逆电池电动势测定方法和盐桥的制备及使用方法。教学重点与难点：对消法测定电池电动势的原理及可逆电池电动势测定方法和盐桥的制备及使用方法。6.表面张力的测定了解最大气泡法测定表面张力的原理和数字式微压差测量仪的使用：理解气泡压力与半径及表面张力的关系；掌握测定不同浓度的正丁醇溶液的表面张力操作技术，并根据Gibbs吸附等温式计算溶液表面吸附量。教学重点与难点：最大气泡法测定表面张力的原理和操作技术。7.乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定了解电导率的测量原理；理解动力学一级反应速率方程式的含义及乙酸乙酯的皂化反应速率常数与电导率、温度的关系，理解通过测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率的变化求其反应速率常数和测定不同温度乙酸乙酯的皂化反应速率常数求其反应活化能的方法，掌握电导率仪的使用和乙酸乙酯皂化反应及电导率的测定操作。教学重点与难点：电导率的测量原理、测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率的变化，求其反应速率常数和反应活化能的方法。8.综合设计实验一、二（考试实验）了解题目的要求和完成的实验内容，查阅相关资料，获得有关理化数理解相关的实验原理，进行实验方案的设计：在规定的实验时间内完成相关实验操作和数据处理，并对实验结果进行分析讨论。教学重点与难点：方案设计阶段进行答疑、审查方案的合理性，操作阶段开展现场评分。三、教学内容安排与教学基本要求实验课内课外序号备注教学内容类别学时学时1恒温槽的装配与性能测试及液体粘度的测定验证48必做248燃烧焰的测定验证必做348液体饱和蒸汽压的测定验证必做4二元液系相图验证48必做原电池电动势的测定验证458必做表面张力的测定验证468必做乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定验证478必做考试实验（二选一）1、综合设计实验一请设计物理化学实验，求环已烷的标准摩尔蒸发焰（只允许测定一个温8度下的饱和蒸汽压数据）。综合设计8必做42、综合设计实验二：设计实验，测量蔗糖的标准摩尔生成和10%燕糖水溶液的某一物理化学性质。小计3264必做四、课外学习要求

了解对消法测定电池电动势的原理及数字电位差计的构造原理，了解标准电池、甘汞饱 和电极的构造和氯化银电极的制备；理解能斯特方程式的含义和可逆电池的组成及电极反 应；掌握可逆电池电动势测定方法和盐桥的制备及使用方法。 教学重点与难点：对消法测定电池电动势的原理及可逆电池电动势测定方法和盐桥的制 备及使用方法。 6．表面张力的测定 了解最大气泡法测定表面张力的原理和数字式微压差测量仪的使用；理解气泡压力与半 径及表面张力的关系；掌握测定不同浓度的正丁醇溶液的表面张力操作技术，并根据 Gibbs 吸附等温式计算溶液表面吸附量。 教学重点与难点：最大气泡法测定表面张力的原理和操作技术。 7．乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 了解电导率的测量原理；理解动力学一级反应速率方程式的含义及乙酸乙酯的皂化反应 速率常数与电导率、温度的关系，理解通过测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率的变化， 求其反应速率常数和测定不同温度乙酸乙酯的皂化反应速率常数求其反应活化能的方法，掌 握电导率仪的使用和乙酸乙酯皂化反应及电导率的测定操作。 教学重点与难点：电导率的测量原理、测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率的变化， 求其反应速率常数和反应活化能的方法。 8．综合设计实验一、二（考试实验） 了解题目的要求和完成的实验内容，查阅相关资料，获得有关理化数理解相关的实验原 理，进行实验方案的设计；在规定的实验时间内完成相关实验操作和数据处理，并对实验结 果进行分析讨论。 教学重点与难点：方案设计阶段进行答疑、审查方案的合理性，操作阶段开展现场评分。 三、教学内容安排与教学基本要求 序号 教学内容 实验 类别 课内 学时 课外 学时 备注 1 恒温槽的装配与性能测试及液体粘度的测定 验证 4 8 必做 2 燃烧焓的测定 验证 4 8 必做 3 液体饱和蒸汽压的测定 验证 4 8 必做 4 二元液系相图 验证 4 8 必做 5 原电池电动势的测定 验证 4 8 必做 6 表面张力的测定 验证 4 8 必做 7 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 验证 4 8 必做 8 考试实验（二选一） 1、综合设计实验一：请设计物理化学实验，求 环已烷的标准摩尔蒸发焓（只允许测定一个温 度下的饱和蒸汽压数据）。 2、综合设计实验二：设计实验，测量蔗糖的标 准摩尔生成焓和 10%蔗糖水溶液的某一物理化 学性质。 综合设计 4 8 必做 小计 32 64 必做 四、课外学习要求

本课程教学内容中学生课外自主学习的内容及要求：课外学习包括预习报告、资料查阅、观看实验视频、实验思考题和实验数据处理。学生针对每次实验的内容进行预习，对于验证性实验要求认真预习与该实验相关的理论知识，了解实验原理和实验方法，了解实验相关仪器设备的构造和工作原理，清楚实验涉及到的物理量的物理意义和计算方法；查阅相关资料或手册，获得实验的相关参数及经验值，写好预习报告，画出实验装置图和原理图：完成实验思考题3～4题：观看实验视频，能做到对本实验的内容和基本操作思路清晰。对于综合设计性实验，预习阶段除了完成上述任务外，还要根据所掌握的知识和题目要求，设计实验方案，教师进行辅导答疑1学时。每次课后学生要完成相关的数据处理，得出实验结果，并对结果与经验值进行对比、分析，总结实验的得与失，完善实验报告。对于综合设计性实验，还要讨论方案的合理性。根据上述课前和课后的任务，每位学生要求课外学习时间课内：课外=1:2.五、教学方法本课程采用的教学方法：验证性实验主要采用讲授法、操作示范法、启发式、研讨法等教学法进行教学，教师通过实验原理等的讲授，结合操作示范，让学生明白实验这么做一做什么一一为什么等问题。教学中，视每个实验内容和学生具备的知识而定，可以是一种或两种教学方法相结合进行教学。在综合、设计性实验中，基本采用启发式和研讨式教学方法教学。启发式教学：如实验3等，利用学生的相关知识，引导学生进行思考。如真空的产生：利用减压蒸馏这一学生已掌握的知识阐述真空的产生，从而进一步引出真空的测量和真空操作。研讨法教学：恒温槽的控温原理是什么？教师结合实验装置图和控温电路原理图及电工知识进行探讨。燃烧是如何测量？测量物质燃烧烩有什么意义和应用？什么是液体饱和蒸汽压？与温度有何关系？车用汽油的液体饱和蒸汽压能否用静态法测定？测定它有何现实意义？请问电镀原理是什么？如何制备氯化银电极？请设计物理化学实验，求环已烷的标准摩尔蒸发（只允许测定一个温度下的饱和蒸汽压数据）。设计实验，测量煎糖的标准摩尔生成熔和10%蔗糖水溶液的粘度。六、考核方法及要求1.考核方式：考核方式为考查。本课程以2人一组分组实验，每个学生独立计分，根据学生预习、实验、数据处理、实验结果及讨论、思考题等各个环节进行综合评定，给出实验的成绩。主要以学生平时的作业成绩来考核，以实验操作的优劣及实验报告作为主要考核依据，在突出过程考核的同时，与期末考试实验相结合。2.成绩评定：计分制：百分制（）：五级分制（V）：两级分制（）总评成绩的内容与构成：平时实验成绩（60）%，其中预习占20%、实验操作占50%、数据处理等30%；该课程的考试成绩（40）%，其中方案设计等占30%、实验操作占50%数据处理占20%。七、指导教材及参考资料

本课程教学内容中学生课外自主学习的内容及要求：课外学习包括预习报告、资料查阅、 观看实验视频、实验思考题和实验数据处理。学生针对每次实验的内容进行预习，对于验证 性实验要求认真预习与该实验相关的理论知识，了解实验原理和实验方法，了解实验相关仪 器设备的构造和工作原理，清楚实验涉及到的物理量的物理意义和计算方法；查阅相关资料 或手册，获得实验的相关参数及经验值，写好预习报告，画出实验装置图和原理图；完成实 验思考题 3～4 题；观看实验视频，能做到对本实验的内容和基本操作思路清晰。对于综合 设计性实验，预习阶段除了完成上述任务外，还要根据所掌握的知识和题目要求，设计实验 方案，教师进行辅导答疑 1 学时。每次课后学生要完成相关的数据处理，得出实验结果，并 对结果与经验值进行对比、分析，总结实验的得与失，完善实验报告。对于综合设计性实验， 还要讨论方案的合理性。根据上述课前和课后的任务，每位学生要求课外学习时间课内：课 外=1:2. 五、教学方法 本课程采用的教学方法：验证性实验主要采用讲授法、操作示范法、启发式、研讨法等 教学法进行教学，教师通过实验原理等的讲授，结合操作示范，让学生明白实验这么做—— 做什么——为什么等问题。教学中，视每个实验内容和学生具备的知识而定，可以是一种或 两种教学方法相结合进行教学。在综合、设计性实验中，基本采用启发式和研讨式教学方法 教学。 启发式教学：如实验 3 等，利用学生的相关知识，引导学生进行思考。如真空的产生， 利用减压蒸馏这一学生已掌握的知识阐述真空的产生，从而进一步引出真空的测量和真空操 作。 研讨法教学： 恒温槽的控温原理是什么？教师结合实验装置图和控温电路原理图及电工知识进行探 讨。 燃烧焓是如何测量？测量物质燃烧焓有什么意义和应用？ 什么是液体饱和蒸汽压？与温度有何关系？车用汽油的液体饱和蒸汽压能否用静态法 测定？测定它有何现实意义？ 请问电镀原理是什么？如何制备氯化银电极？ 请设计物理化学实验，求环已烷的标准摩尔蒸发焓（只允许测定一个温度下的饱和蒸 汽压数据）。 设计实验，测量蔗糖的标准摩尔生成焓和 10%蔗糖水溶液的粘度。 六、考核方法及要求 1．考核方式：考核方式为考查。本课程以 2 人一组分组实验，每个学生独立计分，根 据学生预习、实验、数据处理、实验结果及讨论、思考题等各个环节进行综合评定，给出实 验的成绩。主要以学生平时的作业成绩来考核，以实验操作的优劣及实验报告作为主要考核 依据，在突出过程考核的同时，与期末考试实验相结合。 2．成绩评定： 计分制：百分制（）；五级分制（√）；两级分制（） 总评成绩的内容与构成：平时实验成绩（60）％，其中预习占 20%、实验操作占 50%、 数据处理等 30%；该课程的考试成绩（40）％，其中方案设计等占 30%、实验操作占 50%、 数据处理占 20%。 七、指导教材及参考资料

指导教材：张立庆、李菊清、姜华昌等编，《物理化学实验》，浙江大学出版社，2014.8第一版参考资料：1.罗澄源等编，《物理化学实验》，高等教育出版社，1991.7第四版2.单尚等编，《现代大学化学实验》，中国商业出版社，2002.7版3.刘廷、王岩主编，《物理化学实验》，中国纺织出版社，2006.5版4.武汉大学化学与分子科学学院实验中心编，《物理化学实验》，武汉大学出版社，2004.8版执笔人：李菊清审核人：姜华昌审批人：杨瑞芹

指导教材： 张立庆、李菊清、姜华昌等编，《物理化学实验》，浙江大学出版社，2014.8 第一版 参考资料： 1．罗澄源等编，《物理化学实验》，高等教育出版社，1991.7 第四版 2．单尚等编，《现代大学化学实验》，中国商业出版社，2002.7 版 3．刘廷、王岩主编，《物理化学实验》，中国纺织出版社，2006.5 版 4．武汉大学化学与分子科学学院实验中心编，《物理化学实验》，武汉大学出版社， 2004.8 版 执笔人：李菊清 审核人：姜华昌 审批人：杨瑞芹