物理化学实验教学大纲
物理化学实验(含物质结构实验)是一门重要的基础实验课程，它与无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验相互衔接，构成化学专业完整的实验教学体系。物理化学实验课程在理解、检验化学学科的基本理论，掌握、运用化学中基本的物理方法和技能，训练设计科学的实验方法，培养科学思维和综合分析解决问题的能力，引导学生自觉学习，树立科学的世界观、方法论有着重要的作用。
一、目的和任务
物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验之后的一门独立的基础实验课程。其主要目的是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，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验条件的判断和选择，实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，增强解决实际化学问题的能力。
本实验课的任务：
1．通过实验，使学生掌握物理化学实验基本理论和技术。
2。通过实验，帮助学生加深对物理化学课程中基本理论的理解 培养运用基本理论的能力。
3．培养学生进行物理化学科学研究的初步能力。
4．培养学生严格的、科学的实验态度和实验方法。
二、主要教学内容和基本要求
(一)物理化学实验课程由下列三个教学环节组成：
1．完成16个物理化学实验的实际操作训练。这些实验应包括热力学、电化学、动力学、表面化学、胶体化学、物质结构等方面有代表性的实验，同时又要将物理化学的重要实验方法和技术分散到各实验中去，力求使学生能得到全面的基础训练。
2．对物理化学实验方法和实验技术进行较系统的讲授，可安排16学时的讲座，讲座内容既包括本实验课的学习方法、安全防护、数据处理、文献查阅、报告书写和实验设计思想等实验基本要求，同时还应系统介绍物理化学的基本实验方法和实验技术，如：温度的测量和控制，真空技术，流动法技术等。(由于学时限制，部分讲座内容分散在有关实验中讲解。
3．实验结束，进行考核，考核包括笔试和操作考试。
(二)实验的操作训练是本课程的中心环节，通过它可以熟悉各种物理化学现象，初步掌握许多重要的物理化学测量和实验方法，学会基本的实验技能，并对实验结果进行分析、归纳，得出正确的结论。因此，在进行每一个具体实验时，要求做到：
实验前的预习。学生应事先认真仔细阅读实验内容，了解实验的目的要求，写出预习报告，包括实验测量所依据的扼要原理和实验技术，实验操作的计划，实验的注意点，做好数据记录的表格，以及注明预习中发现的疑难问题等。教员应检查学生的预习情况，进行必要的提问，并解答疑难问题。学生达到预习要求后才能进行实验。
2．实验操作。学生进实验室后应检查测量仪器和试剂是否符合实验要求，并做好实验的各种准备工作，记录实验条件——室温、大气压力等。具体实验操作时要求仔细观察实验现象，详细记录原始数据，严格控制实验条件。整个实验过程要有严谨的科学态度，做到清洁整齐，有条有理，一丝不苟。还要积极思考，善于发现和解决实验中出现的各种问题。
3．实验报告。实验后学生必须将原始数据交教员签名，然后正确处理数据，写出实验报告。实验报告应包括：实验目的和要求，简明原理，实验仪器和实验条件，具体操作方法，数据处理，结果讨论及参考资料等。其中结果讨论是实验报告的重要部分，主要指实验时的心得体会，做好实验的关键，实验结果的可靠程度，实验现象的分析和解释，并对该实验提出进一步的工作和改进意见。
三、实验项目
实验一：恒温槽装配及性能测试(验证)
实验目的和要求：
1．了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。
2．绘制恒温槽的灵敏度曲线(温度一时间曲线)，学会分析恒温槽的性能。
3．掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用。
主要仪器：恒温槽1套，贝克曼温度计1支，停表1块。
实验二：燃烧热的测定(综合)
实验目的和要求：
1．通过萘的燃烧热的测定，了解氧弹卡计各主要部件的作用，掌握燃烧热的测定技术。
2．了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3．学会应用图解法校正温度改变值。
主要仪器：氧弹卡计1台，压片机l台，贝克曼温度计]支，万用电表1支。
实验三：液体饱和蒸汽压的测定(验证)
实验目的和要求：
1．明确液体饱和蒸汽压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解液体饱和蒸汽压和温度的关系：克劳修斯—克拉贝龙方程式。
2．用等压计测定不同温度下环己烷(或正己烷)的饱和蒸汽压，初步掌握真空实验技术。
3．学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。
主要仪器：蒸汽压测定装置1套，温度计(1／100C)1支，抽气泵1台，恒温槽1套。
实验四：异丙醇—环己烷双液系相图(验证)
实验目的和要求：
1．了解物理化学实验手段中常用的物理方法—光学方法的基本原理。
2．绘制异丙醇—环己烷双液系的沸点—组成图，确定其恒沸组成及恒沸温度。
3．进一步理解分馏原理。
4．掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
主要仪器：沸点测定仪1套，阿贝折光仪(包括恒温装置)1套。
实验五：电极制备及电池电动势测定(综合)
实验目的和要求：
1．学会铜电极、锌电极和甘汞电极的制备和处理方法。
2．掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势方法。
3．加深对原电池、电极电势等概念的理解。
主要仪器：电势差计1台，检流计1台，标准电池1只，低压直流电源1台，滑线电阻(2000Ώ)1只， 电流表(0～50mA)1只。
实验六：蔗糖水解反应速率常数测定(验证)
实验目的和要求：
1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数。
2．了解旋光仪的基本原理，掌握使用方法。
主要仪器：旋光仪1台，停表1块，旋光管1支，恒温槽l套。
实验七：表面张力测定(验证)
实验目的和要求：
1．测定不同浓度乙醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和乙醇分子的横截面积。
2．了解表面张力的性质，表面吉布斯自由能的意义以及表面张力和吸附的关系。
3．掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。
主要仪器：表面张力测定装置1套，恒温水浴1套，阿只折光仪1台。
实验八：固体比表面测定(验证)
实验目的和要求：
1。了解溶液吸附法测定固体比表面的基本原理。
2．掌握溶液吸附法测定表面的操作方法。
主要仪器：分光光度计1台。
实验九：差热分析(验证)
实验目的和要求：
1．掌握差热分析原理。
2．学会差热分析仪的操作，并对硫酸铜作差热分析。
3．了解差热分析仪图谱定性、定量的基本方法，对实验结果作解释处理。
主要仪器：差热分析仪1台。
实验十：络合物组成和不稳定常数测定(验证)
实验目的和要求：
学会用等摩尔系列法测定络合物组成、不稳定常数的基本原理和实验方法。
2．计算络合物反应的标准吉布斯自由能变化。
3．熟练掌握测定溶液pH值和光密度的操作技术。
主要仪器：72型分光光度计1台，酸度计1台。
实验十一：乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定(综合) ：
实验目的和要求：
1．通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。
2．求反应的活化能。
3．进一步理解二级反应的特点。
4．掌握电导率仪的使用方法。
主要仪器：恒温槽1套，电导率仪1台。 1
实验十二：碳钢在碳酸铵溶液中极化曲线的测定(Ⅱ)恒电势法测定极化曲线(验证)
实验目的和要求：
1．掌握用恒电势法(控制电势法)测定极化曲线的方法。
2．测定碳钢在碳酸铵溶液中的钝化曲线及阴极极化曲线。
3．求出钝化电势。
主要仪器：恒电势仪1台。
实验十三：粘度法测定高聚物相对分子质量(验证)
实验目的和要求：
1．测定聚乙二醇的相对分子质量。
2，掌握用乌氏粘度计测定粘度的方法。
主要仪器：恒温槽1套，停表1块，乌氏粘度计1支。
实验十四：液相平衡(验证)
实验目的和要求：
1，利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子的液相；应的平衡常数。
通过实验了解热力学平衡常数值与反应物起始浓度无关。
主要仪器：72型分光光度计1台，超级恒温槽1台。
实验十五：表面活性剂的临界胶团浓度测定(验证)
实验目的和要求：
1．掌握一种接近平衡时的液体表面张力测定方法—滴体积法。
2．测定表面活性剂溶液的临界胶团浓度，并加深对表面活性剂溶液性质的理解。
主要仪器：滴体积表面张力测定装置1套，恒温槽1套。
实验十六：核磁共振法测定质子化反应的平衡常数(验证)
实验目的和要求：
1．了解核磁共振实验方法的基础知识和基本操作。
2．掌握核磁共振法测定邻甲基吡啶质子化反应平衡常数的基本原理。
主要仪器；MY--60FT核磁共振仪1台。
实验十七：金属相图(验证)
实验目的和要求：
1．学会用热分析法测绘Pb--Sn二组分金属相图。
2．掌握热分析法的测量技术。
熟悉微电脑控制金相炉(JXL--2)的使用。
4．了解热电偶测量温度和进行热电偶校正的方法。
主要仪器：微电脑控制金相炉1台。
实验十八：偶极距的测定(验证)
实验目的和要求：
1．用溶液法测定三氯甲烷的偶极距。
2．了解介电常数测定偶极距的原理。
3．掌握测定介电常数的实验技术。
主要仪器：阿贝折光仪I台，PCM--lA精密电容测量仪1台，皑容池1只，超级恒温槽1台。
实验十九：磁化率的测定(验证)
实验目的和要求：
1．通过对一些络合物的磁化率的测定，推算其不成对电子数，判断这些分子的配键类型。
2．掌握古埃(Gouy)磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法。
主要仪器：FM--2型古埃磁天平1套。
实验二十：异核双原子分子的振动—转动光谱(验证)
实验目的和要求：
1．了解分子振动一转动光谱的基本原理，熟悉红外光谱的实验方法。
2．测量异核双原子分子的振动一转动光谱，通过谱图分析，计算电子离解能，零点振动能，弹力常数和核间距等一系列结构常数。
主要仪器：傅立叶红外光谱仪NEXUS4701台。
四、说明
1．本实验教学大纲，根据化学专业本科物理化学教学要求制定，是该课程的一个重要组成部分。
2．本大纲规定，学生应完成6个实验，每个实验约为6个学时，共计％学时，讲座18学时，总学时为114学时。
3．本实验课程的教材：东北师范大学等编，《物理化学实验》高等教育出版社，1989
年第二版。
4．本大纲适用于化学(师范类)专业和应用化学专业。
带””的为选开实验。
五、主要参考书目
1．复旦大学等编，《物理化学实验》，高等教育出版社，1993车第二版
2．北京大学化学系物理化学教研室，(物理化学实验》，北京大学出版社，1985年第
二版
3．顾良正等编，(物理化学实验)，江苏科学技术出版社，1986年第一版
执笔：张玉洲