《物理化学实验》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：物理化学实验课程英文名称：PhysicalChemistryExperiments总学时/周学时/学分：32/4/2其中实验/实践学时：32先修课程：物理化学后续课程支撑：聚合物基复合材料工程、能源高分子材料授课地点：12E304/305授课时间：星期二[5-8]授课对象：2019级高分子1班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：张东东段若蒙（讲师）答疑时间、地点与方式：材料楼2楼高分子办公室现场答课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：徐平如郭兵《物理化学实验指导》（第一版）北京：化学工业出版社：2015教学参考资料：1.刘俊吉周亚平李松林冯霞，《物理化学（上、下册）》（第六版）天津大学物理化学教研室编，北京：高等教育出版社20172.庄继华等修订：《物理化学实验》（第三版）复旦大学编，北京：高等教育出版社20043.李哗韦美菊主编，《物理化学实验》北京科技大学物理化学教研室组织编写，北京：化学工业出版社，北京，2013第一版4. Paul Monk (Manchester Metropolitan University, UK). Physical Chemistry: Understanding our Chemical World, John Wiley & Sons, Ltd, 2004课程简介：物理化学实验是为高分子材料专业本科生开设的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等相互衔接，构成化学专业完整的实验体系。物理化学实验课程在理解、检验物理化学学科的基本理论，掌握和运用化学中用到的基本物理方法和技能，结合化学知识体系
《物理化学实验》教学大纲 课程名称：物理化学实验 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Physical Chemistry Experiments 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：32 先修课程：物理化学 后续课程支撑：聚合物基复合材料工程、能源高分子材料 授课时间：星期二[5-8] 授课地点：12E304/305 授课对象：2019 级高分子 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：张东东 段若蒙（讲师） 答疑时间、地点与方式：材料楼 2 楼高分子办公室现场答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（√） 使用教材： 徐平如 郭兵. 《物理化学实验指导》 (第一版). 北京：化学工业出版社： 2015 教学参考资料： 1. 刘俊吉 周亚平 李松林 冯霞.《物理化学 (上、下册)》 (第六版) 天津大学物理化学教研室编，北京：高等教育出版社 2017 2. 庄继华 等 修订. 《物理化学实验》 (第三版) 复旦大学 编，北京：高等教育出版社 2004 3. 李晔 韦美菊 主编. 《物理化学实验》 北京科技大学物理化学教研室 组织编写，北京：化学工业出版社，北京， 2013 第一版 4. Paul Monk (Manchester Metropolitan University, UK). Physical Chemistry: Understanding our Chemical World, John Wiley & Sons, Ltd, 2004 课程简介： 物理化学实验是为高分子材料专业本科生开设的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等相互衔接，构成化 学专业完整的实验体系。物理化学实验课程在理解、检验物理化学学科的基本理论，掌握和运用化学中用到的基本物理方法和技能，结合化学知识体系
设计实验方法，培养学生的科学思维和综合分析解决问题的能力，引导和提高学生动手能力、自主学习和创新意识，树立科学的世界观、方法论，为毕业论文工作以及今后开展科学研究工作提供技术基础和综合素质支撑。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）热力学部分：液体摩尔汽化热的测定，燃烧热的能够将数学、自然科学、工程基础C1.工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础和高分子测定，凝固点降低法测摩尔质量。和化学化工专业知识应用于解决材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复杂工程问动力学部分：蔗糖水解速率常数的测定。复杂工程问题题。电化学部分：弱电解质电离度的测定。表面化学部分：表面张力法测定分子横截面积。目标2（能力目标）掌握纯液体饱和蒸气压和温度的关系：会求所测温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点：掌握用氧弹式量热计测定固体的燃烧热：掌握凝固点能够根据实验方案构建实验系统的测量技术测定萘的摩尔质量。安全地开展实验，正确地采集实验C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材料工程的掌握旋光计测定蔗糖浓度的原理和旋光计的正确数据：能够对实验结果进行分析和基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材使用方法：学会使用旋光计测定蔗糖水解速率常解释，并通过信息综合得到合理有料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。数。效的结论学会使用电导率仪测定弱电解质的电导率：利用离子独立定律计算弱电解质的电离度。动手搭建表面张力仪：掌握最大气泡法测定表面张力的方法：测定正醇溶液表面吸附量及分子
设计实验方法，培养学生的科学思维和综合分析解决问题的能力，引导和提高学生动手能力、自主学习和创新意识，树立科学的世界观、方法论，为毕 业论文工作以及今后开展科学研究工作提供技术基础和综合素质支撑。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标） 热力学部分：液体摩尔汽化热的测定，燃烧热的 测定，凝固点降低法测摩尔质量。 动力学部分：蔗糖水解速率常数的测定。 电化学部分：弱电解质电离度的测定。 表面化学部分：表面张力法测定分子横截面积。 能够将数学、自然科学、工程基础 和化学化工专业知识应用于解决 复杂工程问题 C1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础和高分子 材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复杂工程问 题。 目标 2（能力目标） 掌握纯液体饱和蒸气压和温度的关系，会求所测 温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点；掌握 用氧弹式量热计测定固体的燃烧热；掌握凝固点 的测量技术测定萘的摩尔质量。 掌握旋光计测定蔗糖浓度的原理和旋光计的正确 使用方法；学会使用旋光计测定蔗糖水解速率常 数。 学会使用电导率仪测定弱电解质的电导率；利用 离子独立定律计算弱电解质的电离度。 动手搭建表面张力仪；掌握最大气泡法测定表面 张力的方法；测定正丁醇溶液表面吸附量及分子 能够根据实验方案构建实验系统， 安全地开展实验，正确地采集实验 数据；能够对实验结果进行分析和 解释，并通过信息综合得到合理有 效的结论 C2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材料工程的 基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材 料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论
横截面积。目标3（素质目标）培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、具有人文社会科学素养、社会责任C8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在探究科学的学习态度和思想意识：养成理论联系感，能够在化学化工工程实践中理高分子材料与工程领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态规范，履行责任。解并遵守工程职业道德和规范度和职业道德。实践教学进程表授课项目类型（验教学支撑课程目周次学时实验项目名称教学内容（重点、难点、课程思政融入点）标教师方式证/综合/设计）实验室安全教育：物理化学实验课程的特点及要求：实验前的准备和实验后的收尾工作：实张验报告的撰写要求东物理化学实验重点：安全教育：物化实验的特点及要求东综合2讲解/演示目标31基础知识与要难点：实验报告的撰写要求段求课程思政融入点：要求学生处理实验数据必须若坚持实事求实、严谨的科学态度：要求学生实蒙验过程中主动思考理论原理，在实验过程中去验证实验原理，使理论与实践相辅相成。张真空泵和恒温槽的使用：纯液体饱和蒸气压与实验，1人一组，须完测定液体摩尔目标1东24温度的关系：用图解法测特定温度范围内液体演示/验证成实验预习报告、实验汽化热目标2东的平均摩尔汽化热及正常沸点报告。实验报告须有详
横截面积。 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、 探究科学的学习态度和思想意识；养成理论联系 实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态 度和职业道德。 具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在化学化工工程实践中理 解并遵守工程职业道德和规范 C8. 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在 高分子材料与工程领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和 规范，履行责任。 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课 教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验 证/综合/设计） 教学 方式 支撑课程目 标 1 物 理 化 学 实 验 基 础 知 识 与 要 求 张 东 东 段 若 蒙 2 实验室安全教育；物理化学实验课程的特点及 要求；实验前的准备和实验后的收尾工作；实 验报告的撰写要求 重点：安全教育；物化实验的特点及要求 难点：实验报告的撰写要求 课程思政融入点：要求学生处理实验数据必须 坚持实事求实、严谨的科学态度；要求学生实 验过程中主动思考理论原理，在实验过程中去 验证实验原理，使理论与实践相辅相成。 综合 讲解/演示 目标 3 2 测 定 液 体 摩 尔 汽化热 张 东 东 4 真空泵和恒温槽的使用；纯液体饱和蒸气压与 温度的关系；用图解法测特定温度范围内液体 的平均摩尔汽化热及正常沸点 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 目标 1 目标 2
段重点：纯液体饱和蒸气压与温度的关系细的实验记录和产率若计算。难点：图解法蒙熟悉氧弹式量热计的构造、测量原理和使用方法：学会正确使用氧气张钢瓶和温差计实验，1人一组，须完东重点：氧弹式量热计成实验预习报告、实验东目标1燃烧热的测定6难点：燃烧热的计算3演示/验证报告。实验报告须有详段目标2细的实验记录和产率课程思政融入点：介绍燃烧热的测试和衡算方若法，培养学生的独立思考能力、协作精神、沟计算。蒙通和交流的能力，引导学生掌握专业本领，拓展多方面的能力，全面成长成才。张实验，1人一组，须完东掌握溶液凝固点的测量技术，加深对稀溶液依成实验预习报告、实验凝固点降低法测摩尔质东数性的理解目标146演示/验证报告。实验报告须有详量段目标2重点：用凝固点降低法测定萘摩尔质量细的实验记录和产率若难点：掌握凝固点的测量技术计算。蒙张旋光计的使用：反应物浓度与旋光度之间的关实验，1人一组，须完东燕糖水解速率成实验预习报告、实验系：正确使用旋光计计算蔗糖在酸存在下的水目标14演示/验证东常数的测定解速率常数报告。实验报告须有详目标2段重点：旋光计细的实验记录和产率
段若蒙 重点：纯液体饱和蒸气压与温度的关系 难点：图解法 细的实验记录和产率 计算。 3 燃烧热的测定 张东东段若蒙 6 熟悉氧弹式量热计的构造、测量原理和使用方 法；学会正确使用氧气 钢瓶和温差计 重点：氧弹式量热计 难点：燃烧热的计算 课程思政融入点：介绍燃烧热的测试和衡算方 法，培养学生的独立思考能力、协作精神、沟 通和交流的能力，引导学生掌握专业本领，拓 展多方面的能力，全面成长成才。 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 细的实验记录和产率 计算。 目标 1 目标 2 4 凝固点降低法测摩尔质 量 张东东段若蒙 6 掌握溶液凝固点的测量技术，加深对稀溶液依 数性的理解 重点：用凝固点降低法测定萘摩尔质量 难点：掌握凝固点的测量技术 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 细的实验记录和产率 计算。 目标 1 目标 2 5 蔗 糖 水 解 速 率 常数的测定 张东东段 4 旋光计的使用；反应物浓度与旋光度之间的关 系；正确使用旋光计计算蔗糖在酸存在下的水 解速率常数 重点：旋光计 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 细的实验记录和产率 目标 1 目标 2
若计算。难点：计算水解速率常数蒙了解溶液的电导，电导率和摩尔电导的概念及三者之间的关系：会正确使用电导率仪张重点：理解弱电解质溶液在一定浓度下的摩尔实验，1人一组，须完东电导率和在无限稀释溶液中的摩尔电导率的区成实验预习报告、实验东目标1别46弱电解质电离度的测定演示/验证报告。实验报告须有详段目标2细的实验记录和产率难点：计算弱电解质溶液电离常数课程思政融若计算。入点：介绍锂离子电池在现在生活中的全方位蒙应用，以及诺贝尔奖获得者GoodEnough的精彩人生。了解表面张力的性质，表面能的意义及表面张张力和吸附的关系：动手搭建表面张力仪：最大实验，1人一组，须完东气泡法测定表面张力成实验预习报告、实验东最大气泡法测定表面张目标17演示/验证重点：掌握最大气泡法测定表面张力的方法：报告。实验报告须有详6段力目标2测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积细的实验记录和产率若难点：掌握最大气泡法测定表面张力的方法：计算。蒙测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积合计：32
若蒙 难点：计算水解速率常数 计算。 6 弱电解质电离度的测定 张东东段若蒙 4 了解溶液的电导，电导率和摩尔电导的概念及 三者之间的关系；会正确使用电导率仪 重点：理解弱电解质溶液在一定浓度下的摩尔 电导率和在无限稀释溶液中的摩尔电导率的区 别难点：计算弱电解质溶液电离常数课程思政融 入点：介绍锂离子电池在现在生活中的全方位 应用，以及诺贝尔奖获得者 Good Enough 的精 彩人生。 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 细的实验记录和产率 计算。 目标 1 目标 2 7 最大气泡法测定表面张 力 张东东段若蒙 6 了解表面张力的性质，表面能的意义及表面张 力和吸附的关系；动手搭建表面张力仪；最大 气泡法测定表面张力 重点：掌握最大气泡法测定表面张力的方法； 测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积 难点：掌握最大气泡法测定表面张力的方法； 测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积 演示/验证 实验，1 人一组，须完 成实验预习报告、实验 报告。实验报告须有详 细的实验记录和产率 计算。 目标 1 目标 2 合计： 32