2015版化工专业-物理化学试验A课程教学大纲-浙江科技学院.DOC

物理化学实验A课程教学大纲 课程代码04451005 课程名称：物理化学实验A/Experiment of Physical Chemistry A 开课学期：3、4 学分/学时：3/48 课程类别：必修课；专业基础实验课程 适用专业/开课对象：化学工程与工艺/二年级本科生 先修/后修课程：高等数学，大学物理，无机及分析化学实验，有机化学实验/化工专业（综合）实验 开课单位 ：生物与化学工程学院 团队负责人：张立庆 责任教授：张立庆 执 笔 人：李菊清 核准院长：王立军 一、课程的性质、目的和任务 本课程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，并将其用在化学化工科研、生产的单元操作实际中。本课程是为化学工程与工艺专业大二学生开设的学科专业基础必修实验课程，为学生毕业后从事化学、化工等相关领域的生产、科研、质检、工艺研究、技术改造、运行管理等工作提供化学反应中所涉及的有关能量转化、方向和限度、化学反应速率等方面的专业知识。本课程主要介绍恒温系统的工作原理及恒温槽的装配，液体饱和蒸汽压的测定和分解平衡及真空技术，燃烧焓的测定及氧弹量热计的构造、原理和应用，稀溶液依数性，二元液系相图和金属相图的测定，原电池电动势的测定及数字电位差计的工作原理和使用，皂化反应、蔗糖水解动力学实验及电导率仪和旋光仪的构造及使用，表面张力测定及其装置等。以及个实验中注意的问题。通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：①熟悉恒温槽的组成及控温原理； ②掌握氧弹量热计的工作原理及其操作、用外推法数据处理技术计算燃烧焓；③掌握真空的形成、测量及操作技术；④掌握二元液系相图和金属相图的制作及测绘；⑤掌握对消法测定原电池的原理及应用、电位差计的工作原理、典型参比电极的制作等操作技术；⑥掌握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；⑦掌握电导率、旋光仪的原理和正确使用及乙酸乙酯皂化反应的反应速率常数、反应活化能的计算，蔗糖转化的反应速度常数、半衰期的计算；⑧掌握凝固点降低法测定萘的摩尔质量的原理及测量技术；⑨掌握利用计算机辅助作图进行数据处理的能力和实验结果进行分析讨论的能力以及相关资料查阅，设计实验方案的能力。⑩掌握基本科学研究方法，观察问题和解决问题的能力及团队合作精神。 本课程重点支持以下毕业要求指标点： 4.1 具备基于化学化工科学原理对化工领域复杂工程问题进行实验设计的能力。 体现在掌握查阅相关资料，获得有关理化数据，理解相关的实验原理，进行实验方案的设计，设计两个设计性实验（一）、（二）。 4.3 掌握化学化工基础实验的基本原理和方法，能对实验数据进行采集和整理。 体现在外推法求△t、并进行热量计算的数据处理技术，作图法求反应的标准平衡常数和有关热力学函数及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，乙酸乙酯皂化反应的反应速率常数、反应活化能的计算，蔗糖转化的反应速度常数、半衰期的计算，根据测定的乙醇－环己烷汽液平衡数据绘制出T～X相图；用热电偶测温和用步冷曲线作二组份相图的基本方法，绘制锌－锡二元体系合金相图； 根据测得原电池电动势值，计算氯化银的Ksp和缓冲溶液的pH值。并根据获得的实验数据对结果进行整理，得到合理有效的结论。 9.1 能够在多学科背景下的团队中承担个体或团队成员的角色。 体现在本课程所有实验均为两人一组，需要同学之间的相互配合和合作才能完成实验任务，所以要求每个同学在认真预习的前提下，能够承担团队成员的角色。 二、教学内容、教学基本要求及学时分配 1．恒温槽的装配与性能测试及液体粘度的测定（4学时） 恒温槽是物化实验常用基本仪器，通过本实验学习，要求学生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及粘度的物理意义。 重点支持毕业要求指标点4.1、4.3、9.1。 2．燃烧焓的测定（4学时） 燃烧焓是物质重要的热力学函数，通过本实验学习，要求学生掌握量热计的原理、构造，及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。 重点支持毕业要求指标点4.1、4.3、9.1。 3．液体饱和蒸汽压的测定（4学时） 液体饱和蒸汽压是液体化合物的热力学特性，通过本实验学习，要求学生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