•  教学目的和任务

物理化学实验是研究物质的物理性质以及这些性质与其化学反应间的关系的一门实验科学。作为一门独立的课程，它是继普通物理、无机化学、有机化学和分析化学等前修课程之后的一门综合基础化学实验课，它综合了化学领域中各分支所需的研究工具和方法。

教学目的 ：使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能，培养学生正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析结果的能力，加强对基本理论和概念的理解，掌握有关物理化学的基本原理和科学研究方法，提高学生灵活运用物理化学原理来解决化学问题的能力。

教学任务 ：本课程的任务是通过物理化学实验教学，逐步达到上述各项目的。培养学生独立从事教学和科学研究的能力。

•  教学基本要求

1. 基本实验操作及仪器的使用

学生应对下面物理化学实验所用仪器的工作原理、基本构造、使用方法及使用中的注意事项有一个基本的了解：恒温槽；贝克曼温度计；压缩气体钢瓶；氧弹式量热计；分光光度计；酸度计；电极和电位差计；电导仪；旋光仪；程序控温仪；阿贝折光仪；古埃磁天平；超声仪；气相色谱仪；真空计等。

2. 实验记录

学会仔细观察实验现象，忠实、准确、完整记录原始实验数据和实验条件，学会分析实验现象。

3. 实验报告

完成实验报告是本课程的基本训练。一个实验成功与否，只有通过报告形式才能体现。所以做实验报告，能培养学生正确、有效的表达能力，它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳总结等方面得到训练和提高，学生实验报告的质量在很大程度上反映了学生的实际水平和能力。

物理化学实验报告内容包括：实验目的和原理，实验仪器和试剂，实验条件，实验数据记录和处理，结果和讨论等。

数据处理应在明确原理、方法步骤及计算公式和有效数字的基础上，按法定单位标准进行运算、作图、列表等来得出结果，然后对结果进行误差分析，结合实验现象进行讨论、解释或对实验提出改进意见。

学生的实验报告要求每个人独立完成。

三、   实验内容

本大纲提出 14 个实验题目可供选择。在选题时兼顾到热力学、动力学、电化学、表面现象与胶体、结构化学等几个部分。实验分配如下：热力学 3 个，动力学 2 个，电化学 3 个，表面现象与胶体 3 个，结构化学 1 个。

表一 物理化学实验内容安排

实验一 恒温槽与贝克曼温度计的使用（ 3 学时）

实验教学要求：

•  了解恒温水浴得构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术

•  测绘恒温水浴的灵敏度曲线

•  掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法

实验主要仪器：

恒温槽；数字可控硅控温仪；贝克曼温度计；搅拌器（连可调变压器）

实验内容：

熟悉恒温槽和贝克曼温度计的原理和使用，绘制恒温水浴的灵敏度曲线

实验二 燃烧热的测定 （ 4 学时）

  实验教学要求：

1. 了解氧弹量热计构造原理 , 掌握氧弹量热计的实验操作技术；

2. 掌握燃烧热的测定技术；

3. 了解 Q P 、 Q V 差别和相互关系；

实验主要仪器：

氧弹式量热计； SWC- Ⅱ C 数字贝克曼温度计；万用表；天平；秒表；游标卡尺

实验内容：

用氧弹量热计测量萘的燃烧热。

实验三 中和热的测定 （ 4 学时）

  实验教学要求：

1. 了解用量热计测定中和热的原理 ；

2. 掌握中和热的测定方法和量热计水当量的标定方法；

3. 用中和热计算弱酸解离热。

实验主要仪器：

氧弹式量热计； SWC- Ⅱ C 数字贝克曼温度计

实验内容：

用测温量热计测定盐酸和氢氧化钠的中和热，标定量热计水当量。

实验四 双液系气 - 液平衡相图的绘制（ 4 学时）

  实验教学要求：

1. 了解沸点仪的构造原理 ；

2. 掌握沸点的测定技术 , 绘制双液系的 T b -X 图 , 确定其恒沸组成及恒沸温度；

3. 进一步理解分馏原理；

4. 掌握阿贝折射仪的原理和使用方法。

实验主要仪器：

阿贝折光仪；超级恒温水浴

实验内容 :

用回流冷凝法测定一系列不同组成的二组分液 - 液体系的沸点 , 确定平衡时两相组成、绘制相图。

实验五 摩尔电导的测定（ 3 学时）

实验教学要求 ：

•  测定弱电解质溶液的当量电导，从而计算其电离度和电离平衡常数；

•  掌握电导率仪 DDS -11A 型的使用方法

主要仪器：

电导率仪

实验内容：

测定不同浓度 HAc 的电导率

实验六 原电池电动势的测定（ 3 学时）

实验教学要求 ：

•  了解各类电极的构造、制备和使用；

•  掌握盐桥的制备方法和它在电动势测定中的作用；

•  掌握电极电位仪的原理和使用方法；

主要仪器：

电极电位仪

实验内容：

测量下列原电池的电动势：

•  Hg 2 Cl 2 ∣ KCl( 饱和 ) ∣ H + ( 待测 )QH 2 Q ∣ Pt

求待测盐酸溶液的ＰＨ值；

•  Hg,Hg 2 Cl 2 ∣ KCl( 饱和 ) ∣∣ AgNO 3 (0.02mol.Kg -1 ) ∣ Ag

求 Ag 电极电位；

•  Ag,AgCl ∣ KCl( 0.02m ) ∣∣ AgNO 3 (0.02mol.Kg -1 ) ∣ Ag

求 AgCl 溶度积

实验七 电势－ pH 曲线的测定（ 4 学时）

实验教学要求 ：

•  测定 Fe 3+ /Fe 2+ -EDTA 络合体系在不同 PH 条件下的电极电势，绘制电势－ pH 曲线

•  了解电势－ pH 图的意义及应用

•  掌握电极电势、电池电动势和 pH 的测量原理和方法

主要仪器：

数字电位差综合测试仪； PHS-2 型酸度计， 500ml 五颈瓶（带恒温套）；电磁搅拌器；饱和甘汞电极；玻璃电极；铂丝；氮气

实验内容：

测定 Fe 3+ /Fe 2+ -EDTA 络合体系在不同 PH 条件下的电极电势，绘制电势－ pH 曲线

实验八 溶液中的等温吸附（ 4 学时）

实验教学要求 ：

•  测定活性炭在甲基紫溶液中的等温曲线，以及弗克方程式中的常数β和 n;

•  掌握７２１型光电分光光度计的使用方法

主要仪器：

分光光度计；高速离心机；摇床

实验内容：

绘制活性炭的吸附等温曲线，求出弗克方程式中的常数β和 n

实验九 胶体的制备纯化和电泳（ 4 学时）

实验教学要求 :

1. 掌握制备氢氧化铁溶胶及纯化方法；

2. 深入观察溶胶的电泳现象；

3. 掌握测定氢氧化铁溶胶电泳速度的操作技术。

主要仪器：

恒温水浴；直流电源；电泳仪；秒表；分离柱；收集器

实验内容 :

用化学方法制备氢氧化铁溶胶 , 纯化后用电泳仪测定其电渗速度并求ζ电势。

实验十 纯液体饱和蒸汽压的测定（ 4 学时）

实验教学要求：

1. 掌握气压计的构造原理和使用方法；

2. 掌握减压系统的操作方法；

3. 明确饱和蒸汽压的定义和气 - 液平衡的概念。

主要仪器：

蒸汽压测定装置 1 套；抽气泵；气压计；磁力搅拌器；电加热器；精密真空表（ 0.25 级）

实验内容 :

用静态法测定不同温度下水或苯的饱和蒸汽压并计算其Δ H 汽化

实验十一 一 级反应—蔗糖水解反应速率常数的测定（ 4 学时）

  实验教学要求 :

1. 了解旋光仪的构造和原理 , 掌握用法；

2. 用图解法求出反应速率常数和半衰期。

主要仪器：

旋光仪

实验内容 :

通过不同温度下蔗糖转化过程中旋光度的测定求其反应速率常数和半衰期。

实验十二 复杂反应的动力学研究（ 3 学时）

实验教学要求 :

1. 应用 UV1200 紫外可见分光光度计研究丙酮碘化反应的宏观动力学。

2. 测定复杂反应的表观活化能

主要仪器：

UV1200 紫外可见分光光度计

实验内容 :

测定丙酮碘化反应的动力学方程

实验十三 络合物磁化率的测定（ 4 学时）

实验教学要求 :

1. 用古埃法测定物质的磁化率；

2. 求物质中顺磁性原子 ( 离子 ) 的未成对电子数；

3. 掌握古埃法测定磁化率的实验原理。

主要仪器：

古埃磁天平

实验内容 :

用古埃法测定物质的磁化率。

实验十四 微乳法制备纳米金属粒子及催化性能测定（综合实验）

本实验为设计实验，能够考察学生对热力学（相图）、动力学（催化）、胶体（微乳液）的掌握情况以及最新科学技术的了解。

主要仪器 ：

多频声化学反应器；真空干燥箱；磁天平；分光光度计等

3 、实验成绩考核

考核内容包括：实验态度；查阅工具书的能力；实验操作方法和技巧；对仪器的使用能力；实验报告的质量；运用理论解释现象和讨论分析问题能力；实验课纪律及安全、卫生、整洁等。

考核以实验操作结合实验理论书面考试方法进行。

成绩分配：预习报告 10% ；课堂实验报告 30% ；实验结果和实验报告 30% ；综合实验及实验考试（笔试或操作） 30% 。

五、         教材和教学参考书

使用教材 ：

物理化学实验（第二版）东北师范大学等校编，高等教育出版社， 1994 ， 4

教学参考书 ：

1 ．物理化学实验（第二版）复旦大学等校篇，蔡显鄂等编，高等教育出版社 1996 ， 4

2 ．物理化学实验（第三版）北京大学化学系物理化学教研室编，北京大学出版社 ,1995,10

3 ．物理化学实验 藏瑾光主编，北京理工大学出版社， 1995 ， 2

4 ．物理化学实验技术 杨文治主编，北京大学出版社， 1992 ， 9

物理化学教研室

2004 年 10 月 12 日 修订