物理化学试验华南理工大学.docx
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物理化学试验华南理工大学
物理化学实验Ⅰ
课程名称：
物理化学实验Ⅰ
英文名称：
ExperimentsinPhysicalChemistry
课程代码：
147012
学分：
0.5
课程总学时：
16实验学时：
16（其中，上机学时：
0）
课程性质：
必修□选修
是否独立设课：
是□否
课程类别：
基础实验□专业基础实验□专业领域实验
含有综合性、设计性实验：
是□否
面向专业：
高分子材料科学与工程、材料科学与工程（无机非金属材料科学与工程、材料化学）
先修课程：
物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。
大纲编制人：
课程负责人张震实验室负责人刘仕文
一、教学信息
教学的目标与任务：
该课程是本专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。
其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练：
（1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力；
（2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力；
（3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。
教学基本要求：
物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。
因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。
物理化学实验包括下列内容：
（1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。
还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。
（2）电化学部分用电位差计测量电池的电位差是这部分的基本内容。
还可以选择电解质溶液电导或离子迁移数的测定。
（3）化学动力学部分测定反应速率常数、反应级数及活化能是这部分实验的基本内容。
可选用测试技术较简单的反应，也可以选用催化反应或快速反应实验。
（4）界面现象与胶体部分粘度和表面张力的测定是该部分的基本内容。
还可以选择电泳，沉降分析和固体比表面测定等实验。
通过各个部分的实验教学及实验技术讲座对以下物理化学实验中常用的基本测量技术与控制技术应加以掌握或有所了解。
a.温度的测量与控制水银温度计和热电偶温度计的使用和校正，贝克曼温度计和热敏电阻温度计的使用，恒温浴的配装和使用。
b.气压计的使用和校正。
U型汞压计的使用与校正。
c.流量的测量与控制实验室常用气体流量计及气体流量的控制。
d.电学测量电位差计的原理及正确使用。
标准电池，检流计，参比电极的使用。
电子电位差计（自动平衡记录仪），电极，电导仪的作用。
e.光学测量阿贝折射仪的原理及使用。
为了更好地达到上述实验教学基本要求，在实验教学中应创造条件尽可能多让学生自己动手完成实验。
实验前充分预习，综合性设计性实验应制定好实验方案，写好预习报告。
学生要忠实地作好原始记录，养成在实验中细心观察，善于对实验现象进行分析的良好习惯。
要求能够选用适当的方法处理实验数据（列表法，作图法，解析法等）和进行误差分析。
也可让学生使用计算机自编程序来处理实验数据。
为了使学生获得初步的物理化学实验研究方法的训练，利用原有实验设备进行研究性或综合性实验是有益的。
在这种实验中选定实验课题后，从查阅文献资料入手，核定实验方案，让学生自己组装仪器，独立完成实验，最后撰写实验报告。
考核方式：
以学生实验时的操作、实验记录和实验报告作为考核依据。
评分标准为预习、操作、实验报告分别占成绩的20%，40%、40%。
实验缺做1个或1个以上者不予通过。
二、教学资源
（一）实验指导书与参考书
1．华南理工大学物理化学教研室编．物理化学实验．广州：
华南理工大学出版社，2003．
2．复旦大学等编．物理化学实验（第三版）．北京：
高等教育出版社，2004．
（二）多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）
1．物理化学精品课程网站，http:
//202.38.193.234/wlhx/index.asp
三、实验内容与学时安排
序号
实验项目
名称
时数
实验内容提要
实验方式与开出要求
实验仪器设备
实验消耗材料
（每组实验用量）
名称
数量/单位
1
氨基甲酸铵分解平衡常数的测定
4
熟悉等压法测定氨基甲酸铵的分解平衡压力
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
玻璃恒温水浴，数字压力计，储气罐，真空泵，氨气钢瓶，二氧化碳钢瓶，温度计，铁架台，烧瓶夹，订制玻装置
氨气
1瓶
二氧化碳气体
1瓶
硅油
2瓶
真空胶管
5公斤
真空油脂
1支
剪刀
1把
蒸馏水
100升
2
电解质溶液电导的测定
4
通过测定弱电解质溶液的电导，计算离解度，离解常数，摩尔电导率
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
DDSJ-308A型电导率仪
电导电极
5个
移液管
20支
烧杯
40个
吸耳球
20个
滤纸
60张
盐酸
5瓶
3
碘和碘离子反应平衡常数的测定
4
测定碘在四氯化碳溶液和水中的分配系数及碘和碘离子反应平衡常数
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
恒温槽，烘箱，滴定管等
碘
4瓶
碘化钾
4瓶
四氯化碳
20瓶
移液管
20支
烧杯
20个
吸耳球
20个
硫代硫酸纳
2瓶
滴定管
10根
4
二元金属相图
4
用热分析法测绘Sn-Bi二元金属相图，了解热电偶测温原理及方法，熟悉自动平衡记录仪的使用方法
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
探头，金属相图仪，计算机、打印机
铋粒
3瓶
锡粒
3瓶
热电偶
5支
样品管
5个
工具、插座
各一套
小毛巾
10条
插座
3个
打印纸
2包
5
电动势的测定及应用
3
用补偿法测定电池的电动势，计算一系列不同浓度硫酸铜溶液的活度系数
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
电位差综合测试仪，饱和甘汞电极
饱和甘汞电极
10个
硫酸铜
5瓶
烧杯
30个
滤纸
60张
吸耳球
20个
移液管
20支
工具
一套
蒸馏水
20L
6
乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定
4
用电导仪测量皂化反应过程中溶液电导率随时间的变化，从而计算出反应数速率常数，了解反应活化能的测定方法
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
恒温槽，DDS型电导仪，电导电极，烘箱
秒表
6个
乙酸乙酯
1瓶
氢氧化钠（分析纯）
1瓶
电导电极
10个
烧杯
10个
吸耳球
10个
三角锥瓶
50个
移液管（20ml）
20支
广口试剂瓶
10个
草酸
1瓶
毛巾
6件
7
溶液表面张力的测定及等温吸附
4
掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和操作方法。
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
玻璃恒温水浴，表面张力测定装置、微压力计
移液管（25ml）
50支
烧杯（100ml）
60个
表面张力测定管
6套
输血胶管
10米
吸耳球
12个
广口试剂瓶
10个
无水乙醇
5瓶
蒸馏水
120升
8
过氧化氢的催化分解
4
学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应，懂得用作图法求一级反应的速度常数的方法。
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
量气装置，恒温槽，恒温电磁力搅拌器，量气管，U型压差计
过氧化氢
4瓶
硫酸
5瓶
高锰酸钾
3瓶
滴定管
10支
压差计
5个
胶管
60米
三角锥瓶
20个
碘化钾
2瓶
9
可充放模拟电池充、放电曲线的测定
4
设计可充放电的模拟电池，测量模拟电池在常温下的充放电曲线，计算模拟电池单个电极的比容量
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
电池恒电流充放电测试仪、电脑、油压压片机
泡沫镍
2平方
氢氧化镍
5瓶
氢氧化钾
5瓶
碳粉
5瓶
氧化镉
3瓶
烧杯
20个
三角锥瓶
10个
量筒
15个
碘量瓶
40个
接线
10根
10
乙醇物理性质的测定（包括粘度，饱和蒸气压，气液平衡相图）
12
测定乙醇的粘度，饱和蒸汽压，乙醇-乙酸乙酯的气液平衡相图
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
奥式粘度计，特制蒸馏瓶，真空泵，数字阿贝折光仪，超级恒温槽，玻璃恒温槽，秒表
奥式粘度计
10支
特制蒸馏瓶
10个
沸点仪
10个
无水乙醇
60瓶
乙酸乙酯
40
移液管
10支
秒表
8块
胶管
60米
剪刀
4把
量筒
30个
烧杯
20个
吸管
30支
精密温度计
20支
样品管
30个
注：
根据实验室安排在上述实验中完成16学时的实验。
物理化学实验Ⅱ
课程名称：
物理化学实验Ⅱ
英文名称：
ExperimentsinPhysicalChemistry
课程代码：
147055
学分：
1
课程总学时：
32实验学时：
32（其中，上机学时：
0）
课程性质：
必修□选修
是否独立设课：
是□否
课程类别：
基础实验□专业基础实验□专业领域实验
含有综合性、设计性实验：
是□否
面向专业：
轻化工程、资源工程、食品科学、食品质量、生物工程、生物技术、生物制药、
环境工程、环境科学、给水排水、能源工程及自动化
先修课程：
物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。
大纲编制人：
课程负责人张震实验室负责人刘仕文
一、教学信息
教学的目标与任务：
该课程是本专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。
其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练：
（1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力；
（2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力；
（3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。
教学基本要求：
物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。
因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。
物理化学实验包括下列内容：
（1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。
还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。
（2）电化学部分用电位差计测量电池的电位差是这部分的基本内容。
还可以选择电解质溶液电导或离子迁移数的测定。
（3）化学动力学部分测定反应速率常数、反应级数及活化能是这部分实验的基本内容。
可选用测试技术较简单的反应，也可以选用催化反应或快速反应实验。
（4）界面现象与胶体部分粘度和表面张力的测定是该部分的基本内容。
还可以选择电泳，沉降分析和固体比表面测定等实验。
通过各个部分的实验教学及实验技术讲座对以下物理化学实验中常用的基本测量技术与控制技术应加以掌握或有所了解。
a.温度的测量与控制水银温度计和热电偶温度计的使用和校正，贝克曼温度计和热敏电阻温度计的使用，恒温浴的配装和使用。
b.气压计的使用和校正。
U型汞压计的使用与校正。
c.流量的测量与控制实验室常用气体流量计及气体流量的控制。
d.电学测量电位差计的原理及正确使用。
标准电池，检流计，参比电极的使用。
电子电位差计（自动平衡记录仪），电极，电导仪的作用。
e.光学测量阿贝折射仪的原理及使用。
为了更好地达到上述实验教学基本要求，在实验教学中应创造条件尽可能多让学生自己动手完成实验。
实验前充分预习，综合性设计性实验应制定好实验方案，写好预习报告。
学生要忠实地作好原始记录，养成在实验中细心观察，善于对实验现象进行分析的良好习惯。
要求能够选用适当的方法处理实验数据（列表法，作图法，解析法等）和进行误差分析。
也可让学生使用计算机自编程序来处理实验数据。
为了使学生获得初步的物理化学实验研究方法的训练，利用原有实验设备进行研究性或综合性实验是有益的。
在这种实验中选定实验课题后，从查阅文献资料入手，核定实验方案，让学生自己组装仪器，独立完成实验，最后撰写实验报告。
考核方式：
以学生实验时的操作、实验记录和实验报告作为考核依据。
评分标准为预习、操作、实验报告分别占成绩的20%，40%、40%。
实验缺做2个或2个以上者不予通过。
二、教学资源
（一）实验指导书与参考书
1．华南理工大学物理化学教研室编．物理化学实验．广州：
华南理工大学出版社，2003．
2．复旦大学等编．物理化学实验（第三版）．北京：
高等教育出版社，2004．
（二）多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）
1．物理化学精品课程网站，http:
//202.38.193.234/wlhx/index.asp
三、实验内容与学时安排
序号
实验项目
名称
时数
实验内容提要
实验方式与开出要求
实验仪器设备
实验消耗材料
（每组实验用量）
名称
数量/单位
1
氨基甲酸铵分解平衡常数的测定
4
熟悉等压法测定氨基甲酸铵的分解平衡压力
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
玻璃恒温水浴，数字压力计，储气罐，真空泵，氨气钢瓶，二氧化碳钢瓶，温度计，铁架台，烧瓶夹，订制玻装置
氨气
1瓶
二氧化碳气体
1瓶
硅油
2瓶
真空胶管
5公斤
真空油脂
1支
剪刀
1把
蒸馏水
100升
2
电解质溶液电导的测定
4
通过测定弱电解质溶液的电导，计算离解度，离解常数，摩尔电导率
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
DDSJ-308A型电导率仪
电导电极
5个
移液管
20支
烧杯
40个
吸耳球
20个
滤纸
60张
盐酸
5瓶
3
碘和碘离子反应平衡常数的测定
4
测定碘在四氯化碳溶液和水中的分配系数及碘和碘离子反应平衡常数
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
恒温槽，烘箱，滴定管等
碘
4瓶
碘化钾
4瓶
四氯化碳
20瓶
移液管
20支
烧杯
20个
吸耳球
20个
硫代硫酸纳
2瓶
滴定管
10根
4
二元金属相图
4
用热分析法测绘Sn-Bi二元金属相图，了解热电偶测温原理及方法，熟悉自动平衡记录仪的使用方法
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
探头，金属相图仪，计算机、打印机
铋粒
3瓶
锡粒
3瓶
热电偶
5支
样品管
5个
工具
一套
小毛巾
10条
插座
3个
打印纸
2包
5
电动势的测定及应用
4
用补偿法测定电池的电动势，计算一系列不同浓度硫酸铜溶液的活度系数
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
电位差综合测试仪，饱和甘汞电极
饱和甘汞电极
10个
硫酸铜
5瓶
烧杯
30个
滤纸
60张
吸耳球
20个
移液管
20支
工具
一套
蒸馏水
20L
6
乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定
4
用电导仪测量皂化反应过程中溶液电导率随时间的变化，从而计算出反应数速率常数，了解反应活化能的测定方法
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
恒温槽，DDS型电导仪，电导电极，烘箱
秒表
6个
乙酸乙酯
1瓶
电导电极
10个
烧杯250ml、
10个
三角锥瓶
50个
移液管（20ml）
20支
广口试剂瓶
10个
草酸
1瓶
毛巾
6件
7
溶液表面张力的测定及等温吸附
4
掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和操作方法。
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
玻璃恒温水浴，表面张力测定装置、微压力计
移液管（25ml）
50支
烧杯（100ml）
60个
表面张力测定管
6套
输血胶管
10米
吸耳球
12个
广口试剂瓶
10个
无水乙醇
5瓶
蒸馏水
120升
8
过氧化氢的催化分解
4
学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应，懂得用作图法求一级反应的速度常数的方法。
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
量气装置，恒温槽，恒温电磁力搅拌器，量气管，U型压差计
过氧化氢
4瓶
硫酸
5瓶
高锰酸钾
3瓶
滴定管
10支
压差计
5个
胶管
60米
三角锥瓶
20个
碘化钾
2瓶
9
可充放模拟电池充、放电曲线的测定
4
设计可充放电的模拟电池，测量模拟电池在常温下的充放电曲线，计算模拟电池单个电极的比容量
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做□选
电池恒电流充放电测试仪、电脑、油压压片机
泡沫镍
2平方
氢氧化镍、
5瓶
氢氧化钾、
5瓶
氧化镉
3瓶
烧杯
20个
三角锥瓶
10个
量筒
15个
碘量瓶
40个
接线
10根
10
乙醇物理性质的测定（包括粘度，饱和蒸气压，气液平衡相图）
12
测定乙醇的粘度，饱和蒸汽压，乙醇-乙酸乙酯的气液平衡相图
实验方式：
□演示实验
□仿真实验
实物实验
□仿真+实物
开出要求：
必做
□选做
奥式粘度计，特制蒸馏瓶，真空泵，数字阿贝折光仪，超级恒温槽，玻璃恒温槽，秒表
奥式粘度计
10支
特制蒸馏瓶
10个
沸点仪
10个
无水乙醇
60瓶
乙酸乙酯
40
移液管
10支
秒表
8块
胶管
60米
剪刀
4把
量筒
30个
烧杯
20个
吸管
30支
精密温度计
20支
样品管
30个
注：
根据实验室安排在上述实验中，完成32学时的实验。
物理化学实验Ⅲ
（一）
课程名称：
物理化学实验Ⅲ
（一）
英文名称：
ExperimentsinPhysicalChemistry
课程代码：
147111
学分：
1
课程总学时：
36实验学时：
36（其中，上机学时：
0）
课程性质：
必修□选修
是否独立设课：
是□否
课程类别：
□基础实验专业基础实验□专业领域实验
含有综合性、设计性实验：
是□否
面向专业：
应用化学、化学类创新班（本硕、本博连读）
先修课程：
物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。
大纲编制人：
课程负责人张震实验室负责人刘仕文
一、教学信息
教学的目标与任务：
该课程是应用化学专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事化学、化工等相关工作必须掌握的基本技术课程。
其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练：
（1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力；
（2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力；
（3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。
教学基本要求：
物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。
因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。
物理化学实验包括下列内容：
（1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。
还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。
（2）电化学部分用电位差计测量电池的电位差是这部分的基本内容。
还可以选择电解质溶液电导或离子迁移数的测定。
（3）化学动力学部分测定反应速率常数、反应级数及活化能是这部分实验的基本内容。
可选用测试技术较简单的反应，也可以选用催化反应或快速反应实验。
（4）界面现象与胶体部分粘度和表面张力的测定是该部分的基本内容。
还可以选择电泳，沉降分析和固体比表面测定等实验。
（5）结构化学部分根据学校设备条件选择偶极矩测定实验。
通过各个部分的实验教学及实验技术讲座对以下物理化学实验中常用的基本测量技术与控制技术应加以掌握或有所了解。
a.温度的测量与控制水银温度计和热电偶温度计的使用和校正，贝克曼温度计和热敏电阻温度计的使用，恒温浴的配装和使用。
b.气压计的使用和校正。
U型汞压计的使用与校正。
c.流量的测量与控制实验室常用气体流量计及气体流量的控制。
d.电学测量电位差计的原理及正确使用。
标准电池，检流计，参比电极的使用。
电子电位差计（自动平衡记录仪），电极，电导仪的作用。
e.光学测量阿贝折射仪的原理及使用。
为了更好地达到上述实验教学基本要求，在实验教学中应创造条件尽可能多让学生自己动手完成实验。
实验前充分预习，综合性设计性实验应制定好实验方案，写好预习报告。
学生要忠实地作好原始记录，养成在实验中细心观察，善于对实验现象进行分析的良好习惯。
要求能够选用适当的方法处理实验数据（列表法，作图法，解析法等）和进行误差分析。
也可让学生使用计算机自编程序来处理实验数据。
为了使学生获得初步的物理化学实验研究方法的训练，利用原有实验设备进行研究性或综合性实验是有益的。
在这种实验中选定实验课题后，从查阅文献资料入手，核定实验方案，让学生自己组装仪器，独立完成实验，最后撰写实验报告。
考核方式：
以学生实验时的操作、实验记录和实验报告作为考核依据。
评分标准为预习、操作、实验报告分别占成绩的20%，40%、40%。
实验缺做2个或2个以上者不予通过。
二、教学资源
（一）实验指导书与参考书
1．华南理工大学物理化学教研室编．物理化学实验．广州：
华南理工大学出版社，2003．
2．复旦大学等编．物理化学实验（第三版）．北京：
高等教育出版社，2004．
（二）多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）
1．物理化学精品课程网站，http:
//202.38.193.234/wlhx/index.asp
三、实验内容与学时安排
序号
实验项目
名称
时数
实验内容提要
实验方式与开出要求
实验仪器设备
实
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