实验教学
毕业要求
本专业学生在修读年限4-6年内,修满教学计划规定的学分,并达到以下基本要求后,方可毕业:
1.师德规范:自觉贯彻党和国家的教育方针、政策,以立德、树人为己任。遵守教师职业道德规范,具有依法执教意识,立志成为有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的好老师。培养德、智、体、美全面发展的社会主义建设者和接班人。
2.教育情怀:具有从教意愿,认同中学化学教师的专业性和独特性,教学中关爱每一个中学生,尊重他们的人格,富有爱心、责任心、耐心和细心;为人师表,教书育人,自尊自律,以人格魅力和学识魅力教育感染中学生,通过所开展的化学课堂教学活动,做中学生健康成长的指导者和引路人。
3.知识整合:具有较好的人文与科学素养。掌握基于化学学科核心素养的化学知识体系、思想方法及其教育价值,掌握化学科学所必需的基本技能;了解跨化学学科相关知识,并能在整合之后正确认识和解决所面临的各种问题。
4.教学能力:能够认识化学教育的本质;理解化学学科核心素养在塑造中学生成长中的教育价值;理解教师是学生学习化学知识和个性发展的促进者;能够规范进行化学教学设计,进行各种形式的教学活动,并能对教学活动进行测量与评价。
5.技术融合:能够将信息技术恰当地应用于化学教学之中,能够独立完成化学实验操作技能和方法,并解决化学教学中的疑难问题。
6.班级指导:掌握中学教育的基本原理和主要方法,掌握班集体建设与班级管理的策略与方法,能够根据中学生的特点进行班级常规工作。能够在班主任工作实践中,参与德育和心理健康教育等教育活动的组织与指导,获得积极体验。
7.综合育人:能够树立育人为本的理念,掌握育人基本知识与技能。理解化学学科的育人价值,能够结合化学教学进行育人活动。了解学校文化和教育活动的育人内涵和方法,积极参与组织主题教育,指导学生理想、心理、学业等的全面发展。
8.自主学习:注重自身专业发展,能够根据自身化学背景和职业需求制定专业发展规划,通过教学反思和课堂观察,不断提高自身化学专业素质;不断优化知识结构,提高文化素养,适应社会发展对化学教师不断提高的要求;具有终身学习与持续发展的意识和能力。
9.国际视野:具备良好的英语阅读与表达能力,具有全球意识和开放心态;能够阅读国外科学教育和化学教育文献,积极了解国外基础教育改革尤其是中学化学教育改革发展的趋势和前沿动态,具备积极参与国际化学教育交流的意识。
10. 反思研究:理解教师是反思型实践者。运用批判性思维方法,养成从学生学习、课程教学、学科理解等不同角反思、分析问题的习惯。具有创新意识,掌握教育实践研究的方法,能够指导学生进行学科竞赛和进行学科研究。
11.交流合作:能够理解学习共同体的作用,具有团队协作的意识。能够清晰、有条理地进行口语和书面语表达,就化学教育问题与同行及学生家长等社会公众进行有效沟通和交流。能够在多学科、跨文化背景下的团队中承担个体、团队成员和负责人的角色。
课程与毕业要求关联度表
教学 环节 |
毕业要求1 |
毕业要求2 |
毕业要求3 |
毕业要求4 |
毕业要求5 |
毕业要求6 |
毕业要求7 |
毕业要求8 |
毕业要求9 |
毕业要求10 |
毕业要求11 |
基础物理化学实验 |
H |
H |
M |
M |
M |
||||||
注:H代表教学环节对毕业要求高支撑,M代表教学环节对毕业要求中支撑,L代表教学环节对毕业要求低支撑。
《基础物理化学实验》教学大纲
1. 课程编号:0744048
2. 课程名称:基础物理化学实验
3. 高等教育层次:本科
4. 课程在培养方案中的地位:专业必修课
5. 课程性质:必修
6. 开课年级及续期:本科二年级,第二学期
7. 先修课程:物理化学
8. 课程总学时:72,总学分:2
9. 课程教学形式:普通课程
10. 课程教学目标与教学效果评价
序号 |
实验名称 |
课程教学目标(给出知识能力素养各方面的具体教学结果) |
教学效果评价 |
|||
不及格 |
及格,中 |
良 |
优 |
|||
1 |
凝固点降低测定摩尔质量 |
理解稀溶液依数性质及溶液的凝固点定义,掌握溶液凝固点的测量技术 |
不理解稀溶液依数性质及溶液的凝固点定义,不知道溶液凝固点的测量技术。 |
基本理解稀溶液依数性质及溶液的凝固点定义,基本知道溶液凝固点的测量技术。 |
理解稀溶液依数性质及溶液的凝固点定义,知道溶液凝固点的测量技术。 |
完全掌握稀溶液依数性质及溶液的凝固点定义,掌握溶液凝固点的测量技术 |
2 |
纯液体饱和蒸气压的测量 |
1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式; 2.用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压; 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气化热与正常沸点。 |
不明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,不了解纯液体饱和蒸气压和温度的关——克劳修斯-克拉贝龙方程式; 2.不会用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压; 3.不会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。 |
基本明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,基本了解纯液体饱和蒸气压和温度的关——克劳修斯-克拉贝龙方程式; 2.基本会用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压; 3.基本会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。 |
明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,了解纯液体饱和蒸气压和温度的关——克劳修斯-克拉贝龙方程式; 2.会用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压; 3.会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。 |
明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关——克劳修斯-克拉贝龙方程式; 2.会用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压; 3.会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。 |
3 |
燃烧热的测定 |
1.掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; 2.熟悉量热计中主要部件的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术; 3.学会雷诺图解法校正温度改变值。 |
1.不知道燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; 2.不知道量热计中主要部件的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术; 3.不会雷诺图解法校正温度改变值。 |
1. 基本掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; 2. 基本掌握量热计中主要部件的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术; 3.基本会用雷诺图解法校正温度改变值。 |
1.掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; 2.知道量热计中主要部件的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术; 3. 会用雷诺图解法校正温度改变值。 |
1.掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; 2.熟悉量热计中主要部件的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术; 3. 会用会雷诺图解法校正温度改变值。 |
4 |
二组分固-液相图的绘制 |
1.了解固-液相图的基本特点; 2.用热分析法测绘铅-锡二元金属相图; 3.学会热电偶的制作、标定和测温技术。 |
1.不知道固-液相图的基本特点; 2.不会用热分析法测绘铅-锡二元金属相图; 3.不会用热电偶的制作、标定和测温技术。 |
1.基本了解固-液相图的基本特点; 2. 基本会用热分析法测绘铅-锡二元金属相图; 3.基本会用热电偶的制作、标定和测温技术。 |
1.了解固-液相图的基本特点; 2.会用热分析法测绘铅-锡二元金属相图; 3.会用热电偶的制作、标定和测温技术。 |
1.掌握固-液相图的基本特点; 2.用热分析法测绘铅-锡二元金属相图; 3.学会热电偶的制作、标定和测温技术。 |
5 |
差热分析 |
1.掌握差热分析的基本原理及方法,了解差热分析仪的构造,学会操作技术; 2.定性解释所得的差热图谱。 |
1.不知道差热分析的基本原理及方法,不了解差热分析仪的构造,不会操作技术; 2.不会定性解释所得的差热图谱。 |
1.基本掌握差热分析的基本原理及方法,基本了解差热分析仪的构造,学会操作技术; 2.基本可以定性解释所得的差热图谱。 |
1.掌握差热分析的基本原理及方法,基本了解差热分析仪的构造,学会操作技术; 2.定性解释所得的差热图谱。 |
1.掌握差热分析的基本原理及方法,了解差热分析仪的构造,学会操作技术; 2.定性解释所得的差热图谱。 |
6 |
原电池电动势的测定及其应用 |
1.测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势; 2.学会一些电极的制备和处理方法; 3.掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。 |
1.不会测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势; 2.不会一些电极的制备和处理方法; 3.不知道电位差计的测量原理和正确使用方法。 |
1.基本会测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势; 2.基本学会一些电极的制备和处理方法; 3.了解电位差计的测量原理和正确使用方法。 |
1.会测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势; 2.学会一些电极的制备和处理方法; 3.基本掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。 |
1.测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势; 2.学会一些电极的制备和处理方法; 3.掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。 |
7 |
线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为 |
1.了解金属钝化行为的原理和测量方法; 2.掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
1.不知道金属钝化行为的原理和测量方法; 2.不会用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.不会测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
1.基本了解金属钝化行为的原理和测量方法; 2.基本会用用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.基本会测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
1.了解金属钝化行为的原理和测量方法; 2.基本掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
1.掌握金属钝化行为的原理和测量方法; 2.掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.会测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
8 |
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 |
1.了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法; 2.了解反应物浓度与旋光度之间的关系; 3.测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。 |
1.不清楚旋光仪的基本原理,不知道旋光仪的正确使用方法; 2.不知道反应物浓度与旋光度之间的关系; 3.不会测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。 |
1.基本了解旋光仪的基本原理,基本知道旋光仪的正确使用方法; 2.基本了解反应物浓度与旋光度之间的关系; 3.基本会测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。 |
1.了解旋光仪的基本原理,知道旋光仪的正确使用方法; 2.了解反应物浓度与旋光度之间的关系; 3.测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。 |
1.掌握旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法; 2.了解反应物浓度与旋光度之间的关系; 3.测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。 |
9 |
丙酮碘化反应的速率常数 |
1.掌握用孤立法确定反应级数的方法; 2.测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 |
1.不知道用孤立法确定反应级数的方法; 2.不会测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.没有加深对复杂反应特征的理解。 |
1.基本知道用孤立法确定反应级数的方法; 2.基本会测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 |
1.知道用孤立法确定反应级数的方法; 2.会测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 |
1.掌握用孤立法确定反应级数的方法; 2.测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 |
10 |
最大泡压法测定溶液的表面张力 |
1.了解表面张力的性质,表面自由度的意义及表面张力与吸附的关系; 2.掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 3.测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 |
1.不知道表面张力的性质,表面自由度的意义及表面张力与吸附的关系; 2.不知道用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 3.不会测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,不会计算表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 |
1.基本了解表面张力的性质,表面自由度的意义及表面张力与吸附的关系; 2.基本知道用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 3.基本会测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 |
1.了解表面张力的性质,表面自由度的意义及表面张力与吸附的关系; 2.基本掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 3.会测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 |
1.掌握表面张力的性质,表面自由度的意义及表面张力与吸附的关系; 2.掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。 3.会测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子的横截面积。 |
11 |
电泳 |
1.掌握电泳法测定电势的原理和技术; 2.加深理解电泳是胶体中液相和固相在外磁场作用下相对移动而产生的电性现象。 |
1.不知道电泳法测定电势的原理和技术; 2.不理解理解电泳是胶体中液相和固相在外磁场作用下相对移动而产生的电性现象。 |
1.了解电泳法测定电势的原理和技术; 2.基本理解电泳是胶体中液相和固相在外磁场作用下相对移动而产生的电性现象。 |
1.基本掌握电泳法测定电势的原理和技术; 2.理解电泳是胶体中液相和固相在外磁场作用下相对移动而产生的电性现象。 |
1.掌握电泳法测定电势的原理和技术; 2.加深理解电泳是胶体中液相和固相在外磁场作用下相对移动而产生的电性现象。 |
12 |
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 |
1.掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法; 2.测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均相对分子质量。 |
1.不会用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法; 2.不会测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均相对分子质量。 |
1.基本会用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法; 2.基本会测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均相对分子质量。 |
1.了解用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法; 2.会测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均相对分子质量。 |
1.掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法; 2.测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均相对分子质量。 |
13 |
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 |
1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
1.不了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.不知道电导率仪的使用方法; 3.不会用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
1.基本了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.基本掌握电导率仪的使用方法; 3.基本会用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.基本掌握电导率仪的使用方法; 3.会用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
1.掌握表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.会用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
14 |
BET容量法测定固体的比表面积 |
1.用BET容量法测定微球硅胶的比表面积; 2.了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理; 3.掌握物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
1.不会用BET容量法测定微球硅胶的比表面积; 2.不了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理; 3.不知道物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
1.基本会用BET容量法测定微球硅胶的比表面积; 2.基本了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理; 3.基本知道物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
1.会用BET容量法测定微球硅胶的比表面积; 2.了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理; 3.基本知道物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
1.用BET容量法测定微球硅胶的比表面积; 2.了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理; 3.掌握物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
15 |
化学吸附 |
1.理解化学吸附的原理 2.掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
1.不知道化学吸附的原理 2.不知道化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
1.基本知道化学吸附的原理 2.基本掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
1. 基本理解化学吸附的原理 2.掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
1.理解化学吸附的原理 2.掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
16 |
络合物的磁化率测定 |
1.掌握古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2.通过对一些络合物的磁化率测定,推测其不成对电子数,判断这些分子的配键类型。 |
1.不知道古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2.通过对一些络合物的磁化率测定,不会推测其不成对电子数,不会判断这些分子的配键类型。 |
1.基本了解古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2.通过对一些络合物的磁化率测定,基本会推测其不成对电子数,判断这些分子的配键类型。 |
1.基本掌握古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2.通过对一些络合物的磁化率测定,会推测其不成对电子数,判断这些分子的配键类型。 |
1.掌握古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2.通过对一些络合物的磁化率测定,推测其不成对电子数,判断这些分子的配键类 |
11. 课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系
毕业要求(指标点)编号 |
毕业要求(指标点)内容 |
课程教学目标 (给出知识能力素养各方面的具体教学结果) |
1.师德规范 |
1.1 爱国守法,贯彻国家教育方针,自觉遵守教育法律法规,以立德树人为己任。 1.2树立忠诚于人民教育事业,志存高远,乐于奉献的精神,能立志成为有理想信念、有道德情操、有仁爱之心的好老师。 1.3 为实现教育理想,不断努力提升教师专业素质,并树立终身学习的理念。 |
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2.教育情怀 |
2.1具有从教意愿,能认同化学教师工作的意义和专业性。 2.2能关爱每一个学生,尊重学生人格,富有爱心、责任心、耐心和细心的意识。 2.3努力塑造人格魅力和学识魅力,做学生锤炼品格、学习知识、创新思维、奉献祖国的引路人。 2.4所开展的化学课堂教学的组织活动,不让一个学生掉队,做中学生健康成长的指导者和引路人。 |
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3.知识整合 |
3.1能够掌握基于化学学科核心素养的化学知识体系、思想方法及其教育价值。 3.2能够掌握化学科学所必需的基本技能。 3.3能够了解跨化学学科相关知识,具备良好的科学与人文素养。 |
理解物理化学实验原理,包括:热力学、电化学、动力学、胶体与表面化学以及物质结构等,能够对物理化学实验现象进行认真观察并规范记录实验数据,理解实验现象背后的科学道理;掌握物理化学实验仪器的工作原理,能够熟练地使用实验仪器测量一些重要的物理化学参数;能够理解并解决一些初步的化学问题并解释物质的物理化学性质。 |
4.教学能力 |
4.1能够认识化学教育的本质,理解化学学科核心素养在塑造中学生成长中的教育价值,理解教师是学生学习化学知识和个性发展的促进者。 4.2能够掌握基本的教学口语、体态语、具有教学媒体的使用能力,掌握导课、提问、结课等课堂教学活动所需要的基本技能。 4.3能够规范地进行化学教学设计,基于训练有素的教学技能进行各种形式的教学活动;能够对教学活动进行教、学、评相统一的测量与评价。 4.4知道化学教师专业发展的路径是课堂观察和教学反思。 |
通过物理化学实验原理讲解、实验操作演示以及实验结果的科学分析等环节使学生理解教师是学生学习化学知识的促进者;能够正确使用实验教学中的教学口语、体态语并准确示范实验操作; |
5.技术融合 |
5.1能够将信息技术应用于课堂教学中,利用信息技术支撑和改变教学方式。 5.2能够掌握常见的化学专业软件,会使用Chemoffice等进行辅助教学。 5.3能够准确运用化学用语和化学计算,掌握完成化学实验操作技能和方法,能解决化学教学中的基本问题。 5.4 能够综合运用现代信息技术,创设自主、合作、探究式学习环境,引导学生转变学习方式 |
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6.班级指导 |
6.1掌握中学教育的基本原理和主要方法,掌握班集体建设与班级管理的策略与方法。 6.2能够根据中学生的特点进行班集体建设、班级教育活动、指导学生发展、评价综合素质、与家长及社区沟通合作等班级常规工作。 6.3能够在班主任工作实践中,参与德育和心理健康等教育活动的组织与指导。 |
|
7.综合育人 |
7.1能够树立育人为本的信念,掌握育人基本知识与技能,能够形成善于抓住教育契机,促进中学生全面和个性发展的能力。 7.2理解化学学科的育人价值,能够结合化学教学,发展学生的关键能力、必备品格和正确的价值观念。 7.3理解学校文化和教育活动的育人内涵,能够组织主题教育,引导学生全面发展。 |
掌握物理化学实验的基本原理和方法,提高其对化学问题的思考能力和实践技能;掌握各种物理化学实验仪器的构造以及工作原理,使物理知识和化学知识相结合,促进学生全面发展;
|
8.自主学习 |
8.1具有自主学习意识,养成自主学习习惯,具备自主学习能力。 8.2能够制定体现教师专业发展核心内容和符合教师专业发展路径的规划。 8.3不断优化知识结构,提高专业素质和从业能力,适应社会发展对高素质化学教师不断提高的要求。 |
通过书写实验预习报告,促进学生熟悉实验目的和原理,明确实验任务、所用实验方法、实验仪器、以及实验注意事项等;通过课后书写实验报告,使学生在实验数据处理、化学软件使用、误差分析、问题归纳等方面得到训练和提高。 |
9.国际视野 |
9.1具备良好的英语阅读与表达能力,具有全球意识和开放心态。 9.2能够阅读并了解国外基础教育改革发展的趋势和前沿动态,具备积极参与国际化学教育交流的意识。 9.3能够积极了解、学习并借鉴国内外中学化学教育改革与发展的经验和做法。 |
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10.反思研究 |
10.1 能理解教师需要在不断反思中实现专业发展。 10.2能够运用批判性思维方法,从不同角度反思、分析问题。 10.3 具有创新意识,掌握教育实践研究的方法,能够指导学生进行化学学科竞赛并具有进行化学教育研究的能力。 |
掌握物理化学实验原理,理解实验现象背后的科学道理,能够理解并解决一些初步的化学问题并解释物质的物理化学性质。 |
11.合作交流 |
11.1能够理解学习共同体的作用,具有团队协作的意识。 11.2能够清晰、有条理地进行口语和书面语表达,就化学教育问题与同行及学生家长、社会公众等进行有效沟通和交流。 11.3具备开展小组互助和合作学习的能力。 |
12. 教学内容、学时分配、形式与进度安排
见教学进度表
13. 考核与成绩评定:
考核方式:考查
学生的学习成绩由预习(30%)、操作(40%)、实验报告(30%)几个部分组成。
14. 教材,参考书:
教材:庄继华.物理化学实验[M].第3版.北京:高等教育出版社,2010
15. 教学大纲说明:
一、本课程的地位、作用和目的与要求:
物理化学实验(包括结构化学实验)是化学教育专业一门重要的基础实验课,通过实验课使学生加深对物理化学(含结构化学)原理的理解,培养学生实验研究能力和创新精神。其目的使学生系统掌握基本的物理化学实验研究方法和基本技术,培养学生掌握物理化学实验及结构化学实验的基本知识和方法,训练学生使用仪器的操作技能,培养学生观察现象、正确记录和处理数据的能力,实践能力,全面提高学生素质。
要求学生完成实验20个,写出实验报告,并对实验进行讨论。在做完实验的基础上参加实验考核。
考核方式一般可采用实验前的预习、实验操作、实验报告相结合,进行综合考核。
二、本课程教学基本要求
本大纲提出16个实验项目可供选择。要求学生完成实验14个, 在选题时要兼顾到热力学、动力学、电化学、表面现象与胶体、结构化学等几个部分。
建议实验分配如下:热力学5个,动力学2个,电化学2个,表面现象与胶体6个,结构化学1个。写出实验报告,并对实验进行讨论。在做完实验的基础上参加实验考试。
考核方式一般可采用实验前的预习、实验操作、实验报告相结合,进行综合考核。
实验教学内容及学时分配
序号 |
实验项目 |
必做 选做 |
课 时 |
内容提要 |
实验 类型 |
每套仪 器人数 |
1 |
绪论 |
必做 |
4 |
物理化学实验目的要求,误差及误差分析,数据处理,-物理化学实验的安全和防护。 了解继电加热法控制恒温的原理,并根据该原理学会组装恒温水浴的装置,熟悉恒温水浴各部件名称及其作用;掌握温度控制装置各组成部件(接触温度计、继电器、加热器)的构造及其工作原理,明确恒温装置恒温灵敏度的意义及其测量和表示方法,学会分析影响恒温灵敏度的因素。 |
课堂讲授 |
|
2 |
凝固点降低法测定摩尔质量 |
必做 |
4 |
掌握用凝固点降低法测定萘相对分子质量的原理;掌握凝固点测定仪的构造和测量技术。 |
验证 |
3 |
3 |
燃烧热的测定 |
必做 |
4 |
通过实验进一步明确燃烧热的定义,恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别,以及用量热法测量燃烧热的基本原理。了解氧弹式量热计的原理与构造,各部件的名称以及主要部件的作用、使用方法。了解气体钢瓶的使用方法、注意事项,学会氧气减压阀的使用方法及原理。熟悉用氧弹卡计测萘的恒容燃烧热的实验方法、步骤。 |
验证 |
3 |
4 |
液体饱和蒸气压的测定 |
必做 |
4 |
掌握用稳态法测定液体饱和蒸气压的原理方法,掌握克-克方程式的使用条件。初步掌握真空减压系统装置和真空泵的构造。 |
综合 |
3 |
5 |
二组分固-液相图的绘制 |
必做 |
4 |
掌握用热分析法绘制二元金属相图的原理、方法;利用步冷曲线,准确绘制铅、锡二元相图;了解热电偶的工作原理及制备方法。 |
综合 |
3 |
6 |
差热分析 |
必做 |
4 |
掌握差热分析的基本原理及方法,了解差热分析仪的构造,学会操作技术;定性解释所得的差热图谱。 |
综合 |
3 |
7 |
原电池电动势的测定及其应用 |
必做 |
4 |
掌握补偿法测定原电池电动势的原理,并学会用电位差计测定电池电动势的方法。通过原电池的组装,学会电极、盐桥等的制备和了解原电池的构成,并进一步掌握可逆电池的有关基本概念;学会电位差计,标准电池的使用及构造原理。 |
验证 |
3 |
8 |
线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为 |
必做 |
4 |
1.了解金属钝化行为的原理和测量方法; 2.掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为; 3.测定Cl-对Ni钝化的影响。 |
验证 |
3 |
9 |
蔗糖水解反应速度常数的测定 |
必做 |
4 |
掌握用旋光仪测定蔗糖水解反应的反应速度常数的原理和方法;掌握旋光仪的结构及工作原理和使用方法。学会计算蔗糖水解的准一级反应的速率常数,t1/2及活化能等。 |
综合 |
3 |
10 |
丙酮的碘化反应速率常数的测定 |
必做 |
4 |
掌握微分法确定反应级数的方法;加强对复杂反应特征的理解;了解分光光度计在化学动力学研究中的应用;掌握分光光度计的使用方法。 |
综合 |
3 |
11 |
最大气泡法测定溶液的表面张力 |
必做 |
4 |
通过实验进一步掌握表面张力、表面自由能的物理意义和等温吸附方程。掌握最大气泡法测定表面张力的方法;掌握表面张力仪的基本原理和使用方法。 |
综合 |
3 |
12 |
电泳 |
必做 |
4 |
学会Fe(OH)3溶胶的制备和净化;掌握用电泳法测定Fe(OH)3溶胶的ζ电位,明确ζ电位的意义及影响溶胶稳定性的因素。 |
综合 |
3 |
13 |
粘度法测定高聚物分子量 |
必做 |
4 |
了解运用粘度法测定高聚物分子量的原理及方法;熟悉乌氏粘度计的结构、测量原理和使用方法;通过实验进一步掌握液体粘度的表示方法并掌握ηo、ηsp 、ηr、[η]等粘度的定义,并明确乌氏粘度计所测得粘均分子量Mη含义。 |
综合 |
3 |
14 |
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 |
了解表面活性剂的特性及胶束形成原理;掌握电导率仪的使用方法;用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 |
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15 |
BET容量法测定固体的比表面积 |
必做 |
4 |
用BET容量法测定微球硅胶的比表面积;了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理;掌握物理吸附仪的工作原理和使用方法。 |
综合 |
3 |
16 |
化学吸附 |
必做 |
4 |
理解化学吸附的原理;掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法 |
综合 |
3 |
17 |
磁化率的测定 |
选做 |
4 |
了解磁天平的使用方法;学会测定配合物的磁化率及推断竞彩平台 离子的未配对电子数,判断成键方式与配合物类型。 |
综合 |
3 |
一 物理化学实验绪论(4课时)
[目的要求]
1、实验要求(预习、操作等)、考核评分方法、安全防护、实验室规则。
2、误差的基本概念、误差分析、有效数字及其计算规则。
3、实验报告的要求和格式、数据的记录和表达(列表、作图、数学方程)。
[实验内容]
(1)物理化学实验绪论
(2)误差分析
(3)数据处理
二 凝固点降低法测定分子量(4学时)
[目的要求]
1.掌握一种常用的相对分子量测定方法和溶液凝固点的测定技术;
2.进一步理解稀溶液理论;
3.熟练掌握温差温度计的使用;
[实验内容]
用凝固点降低法测定萘的分子量。
三.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。
[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ΔH汽化。
四 燃烧热的测定(4学时)
[目的要求]
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QP、QV差别和相互关系;
[实验内容]
用氧弹量热计测量萘的燃烧热。
五 二组分固-液相图的绘制(4学时)
[目的要求]
1.掌握热分析法测量技术:体系冷却速度的控制,热电偶测温点的位置;
2.掌握热电偶的测温技术;
[实验内容]
用热分析法绘制铅-锡金属体系的相图,采用热电偶作测温仪。
六 差热分析(4学时)
[目的要求]
1.掌握差热分析的基本原理及方法
2.了解差热分析仪的构造,学会操作技术
3.定性解释所得的差热图谱。
[实验内容]
用差热分析仪对CuSO4·5H2O进行差热分析,并定性解释所得的差热谱图。
七 原电池电动势的测定(4学时)
[目的要求]
1.了解测量电池电动势的原理和方法;
2.掌握电位差计、标准电池、检流计的使用方法;
3.学会铜锌电极的制备和处理方法。
[实验内容]
用电位差计测量铜锌电池的电动势和铜、锌电极的电位。
八 线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为(4学时)
[目的要求]
1.了解金属钝化行为的原理和测量方法;
2.掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为;
3.测定Cl-对Ni钝化的影响。
[实验内容]
用线性电势扫描法测量Ni在溶液中的阳极极化曲线
九 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数(4学时)
[目的要求]
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。
[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。
十 丙酮碘化反应(4学时)
[目的要求]
1.理解本实验的原理,加深对复杂反应特征的理解;
2.用图解法求丙酮转化反应的级数、速率常数、活化能;
3.进一步掌握分光光度计的使用方法。
[实验内容]
用分光光度计测定用酸作催化剂的丙酮碘化反应的级数、速率常数。
十一 最大气泡法测定溶液的表面张力(4学时)
[目的要求]
通过实验进一步掌握表面张力、表面自由能的物理意义和等温吸附方程;
2.掌握最大气泡法测定表面张力的方法;
3.掌握表面张力仪的基本原理和使用方法。
[实验内容]
用最大气泡压力法测定正丁醇水溶液的表面张力并求出相应的吸附量。
十二 电泳(4学时)
[目的要求]
1.学会Fe(OH)3溶胶的制备和净化;
2.掌握用电泳法测定Fe(OH)3溶胶的ζ电位,明确ζ电位的意义及影响溶胶稳定性的因素。
[实验内容]
用电泳法测定Fe(OH)3溶胶的ζ电位
十三 粘度法测定高聚物相对分子量(4学时)
[目的要求]
1.了解乌氏粘度计的测量原理;
2.掌握用乌氏粘度计测定溶液粘度的方法;
3.图解法求特性粘度并计算右旋糖苷分子量。
[实验内容]
用粘度法测定右旋糖苷的平均分子量。
十四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度(4学时)
[目的要求]
1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理;
2.掌握电导率仪的使用方法;
3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
[实验内容]
用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
十五 BET容量法测定固体的比表面积(4学时)
[目的要求]
1.用BET容量法测定微球硅胶的比表面积;
2.了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET容量法测定固体比表面积的基本原理;
3.掌握物理吸附仪的工作原理和使用方法。
[实验内容]
用BET容量法测定微球硅胶的比表面积
十六 化学吸附(4学时)
[目的要求]
1.理解化学吸附的原理
2.掌握化学吸附仪的工作原理和使用方法
[实验内容]
分子筛表面酸性测定
十七 磁化率的测定(4学时)
[目的要求]
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。
[实验内容]
用古埃法测定物质的磁化率。
三、实验操作考核与成绩评定
[实验操作考核]
实验物理化学实验作为一门独立的专业基础课,其考核成绩应单独记录。学生的实验成绩应以平时考查为主,其平时成绩又要以实验前预习,实验操作,实验态度,实验报告等为考核依据.
[实验报告的格式]
实验报告应包括实验的目的要求、方法原理、仪器及试剂、操作步骤、实验数据的记录与处理、思考讨论六个方面。
[成绩评定]
学生的学习成绩由预习(30%)、操作(40%)、实验报告(30%)几个部分组成。
编写教师: 白云山
教研室负责人: 刘静
开课学院教学副院长: 焦桓