物理化学实验综合设计性实验四

物理化学实验Physical Chemistry Experiment（化学96学时）一、任务和要求1.物理化学实验的主要任务物理化学实验作为化学实验科学的重要分支，是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程。

物理化学实验的主要目的和任务是使学生初步了解物理化学的研究方法，并通过实验熟悉物质物理化学性质与反应规律之间的关系，学会需要的物理化学实验技术，掌握实验数据的处理及实验结果的分析与归纳方法，从而加深对物理化学基本理论和概念的理解，增强解决实际化学问题的能力。

通过结构化学部分的实验，帮助学生生动地理解和总结分子结构与性质的关系，培训学生的一种新的思维体制，以便进入化学领域的更高层次。

2．基本内容和基本要求1.本课程由实验和讲座两个教学环节组成。

实验方面，要求完成20个基础实验，分为16个物理化学实验和4个结构化学实验。

通过本实验使学生初步掌握必要的物理化学和结构化学实验实验方法，熟悉各种物理化学现象，并学会实验数据的归纳和分析方法。

实验讲座的目的在于提高学生解决实际问题的能力，使学生在实验操作训练基础上能对物理化学的实验方法和实验技术有较系统的概括了解。

2.实验内容的选取，包括热力学、电化学、动力学、表面现象、结构化学等部分有代表性的实验，使学生了解物理化学的概貌，另一方面，根据现有仪器设备条件，力求在实验方法和实验技术上得到全面的训练。

3.实验讲座包括物理化学实验基础知识，主要实验方法技术（包括温度的测量和控制、真空技术、电化学测量技术、光化学测量技术、测压技术和数据的计算机处理技术等内容），尽可能反映近代科学研究和实验仪的新成就。

另外要介绍实验的安全防护、误差问题、数据表达方法、文献数据查阅和实验设计思想等。

二、适用专业化学专业。

三、实验内容、实验类型和学时安排实验总学时为96学时，其中物理化学实验为77学时（1-16），结构化学实验为19学时（17-20），分两学期进行。

四、实验内容实验一恒温水浴的组装及性能测试目的要求（1）了解恒温槽的组成，掌握其控温原理（2）学会评价恒温槽的恒温效能。

关于物理化学的学习计划为了更深入地了解物理化学的知识，我制定了以下学习计划。

希望通过系统性的学习和实践，能够在这一领域取得更深的理解和能力提升。

第一阶段：基础知识的学习在这一阶段，我打算系统地学习物理化学的基础知识，包括物理化学的基本原理、概念和基础方程式。

我将会阅读相关的教材和学术文献，梳理物理化学的基本概念，包括分子结构、热力学、动力学、表面现象等内容。

我计划每天至少花费2个小时来学习这些知识，并且在学习过程中，会制定自己的笔记，以便更好地消化和理解知识。

第二阶段：实验技能的提升在这一阶段，我将会积极地参与实验课，并且尝试设计和实施一些物理化学实验。

我打算每周至少参与一次实验课，并且在实验课结束后，会花费一些时间来总结和分析实验结果。

此外，我还会主动地向老师请教，学习实验设计和操作的技巧，并且积极参与科研项目，以提升实验技能。

第三阶段：科研项目的参与在这一阶段，我将会积极地参与物理化学领域的科研项目，争取在实际的项目中积累经验和知识。

我计划拜访一些知名的物理化学实验室，争取获得实习和科研的机会，并且参与一些大型的科研项目。

此外，我还会积极地参与学术交流和讨论，以拓宽自己的学术视野，了解最新的研究进展和成果。

第四阶段：综合运用与实践在这一阶段，我将会综合运用物理化学的知识和技能，参与一些实际问题的解决。

我计划参加一些物理化学相关的竞赛和比赛，以检验自己的学习成果，并且尝试解决一些实际的问题。

此外，我还会积极地应用物理化学的知识和技能，参与一些商业和工程项目，以提升自己的综合能力。

总结：通过以上的学习计划，我希望能够系统地学习和掌握物理化学的知识和技能，并且积极地参与实践，提升自己的能力。

我相信，通过持之以恒的学习和实践，我一定能够在物理化学领域取得更深的理解和更好的成绩。

同时，我也希望将来能够应用物理化学的知识和技能，为社会做出更大的贡献。

燃烧热的测定摘要本实验利用氧弹卡计测量萘的燃烧热。

先使标准物质苯甲酸在恒温氧弹量热计中完全燃烧，将测得的结果用雷诺图法校正温度后算出恒温氧弹量热计的热容，然后让萘在相同的恒温氧弹量热计中完全燃烧，测得萘完全燃烧时的恒容燃烧热，从而求出萘的恒压燃烧热。

关键词燃烧热萘苯甲酸氧弹卡计雷诺图1.前言燃烧热即一摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。

所谓完全燃烧，即组成反应物的各元素，在经过燃烧反应后，必须呈显本元素的最高化合价。

燃烧热分为恒容燃烧热和恒压燃烧热，由于化学反应通常在恒压的条件下进行，故实际中恒压燃烧热比恒容燃烧热更具实用价值。

然而在实验中，恒压的条件却比恒容的条件难于控制，故通常采用先测定恒容燃烧热，再根据热力学第一定律 Qp=Qv+△n(RT) 换算为恒压燃烧热。

另外，直接测量热实际上是几乎不可能的，热量的传递往往表现为温度的改变，故实际中往往采用测量温差的办法来间接测量热。

本实验标准物质苯甲酸在298.15K时的燃烧反应为：C6H5COOH（固）+7.5O2（气）==7CO2（气）+3H2O（液）萘的燃烧反应为：C10H8（固）+12O2（气）==10CO2（气）+4H2O（液）2.实验部分（一）实验原理燃烧热的定义是：一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。

所谓完全燃烧，即组成反应物的各元素，在经过燃烧反应后，必须呈显本元素的最高化合价。

同时还必须指出，反应物和生成物在指定的温度下都属于标准态。

由热力学第一定律，恒容过程的热效应Q v，即ΔU。

恒压过程的热效应Q p，即ΔH的相互关系为：（4-1）或（4-2）其中Δn为反应前后气态物质的量之差；R为气体常数；T为反应的绝对温度。

本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热，然后再计算出萘的恒压燃烧ΔH。

在计算萘的恒压燃烧热时，应注意其数值的大小与实验的温度有关，其关系式为（4-3）式中的Δr C p是反应前后的恒压热容之差，它是温度的函数。

一般说来，反应的热效应随温度的变化不是很大，在较小的温度范围内，我们可以认为它是一常数。

《物理化学实验》课程大纲一、课程基本信息课程名称：（中文）：物理化学实验（英文）：Physical Chemistry Experiments 课程代码：08S3119B、08S3120B课程类别：专业核心课程/必修课适用专业：材料化学专业课程学时：总学时30（春季学期15学时秋季学期15学时）课程学分：总学分1先修课程：无机及分析化学、无机及分析化学实验、有机化学、有机化学实验、高等数学、普通物理、普通物理实验等选用教材：《物理化学实验》（第三版），复旦大学等编，北京：高等教育出版社，2004年参考书目：1.《化工辞典》（第四版），化学工业出版社，2000年2．《物理化学实验指导书》，长春：东北师范大学出版社，1995年二、课程目标（一）课程具体目标通过本课程的学习，学生达到以下目标：1.加深巩固学生对物理化学基本理论及基本知识的理解。

使学生初步掌握基本实验方法和实验技能，加深对物理化学的重要理论和概念的理解;初步学会处理实验数据、分析与归纳实验现象和表达实验结果。

【毕业要求1工程知识】2.提高学生分析问题和解决实际问题的能力。

提高严谨缜密的科学思维能力，培养学生的创新精神。

【毕业要求2问题分析】3.培养学生实事求是的科学态度和良好的科学素养、工作习惯，并具备初步的团队合作精神。

【毕业要求8职业规范9个人和团队10沟通能力】（二）课程目标与专业毕业要求的关系三、课程学习内容物理化学实验主要设置两种类型的实验:(1)基本操作训练,(2)研究设计性实验。

实验过程包括课前预习讨论、实验操作、实验报告、结果讨论等环节。

学生在实验前必须进行预习,预习报告或设计实验方案经老师批阅后,方可进入实验室进行实验。

（1）基本操作技术作为一门独立开设的基础实验课程,物理化学实验具体到各个部分，教学内容如下:①.热力学和相图部分四个实验:液体摩尔汽化热、燃烧热的测定、二组份简单共熔体系相图、双液系相图。

理解纯液体饱和蒸气压和温度的关系,测定特定温度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点;掌握氧弹式量热计测定固体燃烧热的原理;理解热分析法绘制合金体系相图的原理,并对低共熔而组分合金的相机进行分析。

实验十二综合设计性实验（考试）一、实验目的物理化学综合设计性实验是培养学生分析问题，解决问题的重要教学环节，着重培养学生的创新能力，扩大学生的知识面，学习各种实验方法和实验手段的综合应用方法。

其目的在于培养学生全面掌握物理化学实验方法，训练学生灵活运用物理化学实验技术的能力，通过综合设计性实验，使学生加深对物理化学基本理论的理解，进一步提高学生运用物理化学知识来解决实际问题的能力，提高学生进行科学研究的能力和素养二、实验要求物理化学综合设计性实验，要求学生自己查找参考资料，设计实验方案，独立完成实验。

三、实验教学程序（1）物理化学综合设计性实验题目，在物理化学课程网站上公布，由学生自己设计实验方案。

（2）学生根据自己设计的实验方案，可以进入物理化学实验室考察实验条件与实验仪器。

四、说明物理化学实验A/B（化工、材料、制药、食品、生工专业）做一个综合设计性实验（通过抽签选做）五、综合设计性实验题目题目一：请设计物理化学实验，求环已烷的标准摩尔蒸发焓（只允许测定一个温度下的饱和蒸汽压数据），并测定环已烷在30℃下的折光率。

1、实验要求：（1）写出实验设计原理（2）完成实验数据的测定与有关计算（3）完成实验报告2、提供的主要实验仪器与试剂：（1）环已烷（A.R）（2）真空泵，不锈钢缓冲瓶、干燥塔、DF-02型数显恒温槽、冷阱、等压计、AF-03型低真空压差测量仪。

（3）EF-03沸点测量仪、沸点仪。

（4）阿贝折射仪、SC-15超级恒温槽、擦镜纸、滴管。

（5）气压室温时钟挂屏，红外干燥箱。

3、实验地点：C2-345-3474、实验时间：2小时内完成。

题目二：请设计物理化学实验，求蔗糖的标准摩尔燃烧焓，并测定10%蔗糖水溶液在一定温度下的粘度。

1、实验要求：（1）写出实验设计原理（2）完成实验数据的测定和有关计算（3）完成实验报告。

2、仪器和试剂：（1）蔗糖（A.R）（2）氧弹量热计（配有氧弹头、控制器并已标好量热计常数）压片机，大量筒（3）氧气钢瓶（配有减压阀，充氧机）（4）电子天平，托盘天平（5）粘度计（6）气压室温时钟挂屏，干燥箱，烧杯（7）恒温水浴3、实验地点：C2-326-3284、实验时间：2小时内完成。

物理化学实验南京医科大学药学院化学系物理化学实验目录绪论 2实验一粘度法测定高聚物分子量 5实验二蔗糖的转化一准一级反应 10实验三丙酮碘化一复杂反应 15实验四中和热的测定一恒压量热法 19 实验五异丙醇一环己烷体系的气一液平衡相图 22实验六苯——醋酸——水三元相图26绪论物理化学实验是化学系学生的一门重要的基础实验课，它综合了化学领域各分支所需要的基本研究工具和方法，它与物理化学和结构化学课程紧密配合，但又是一门独立的，理论性、实践性和技术性很强的课程。

物理化学实验的目的是：让学生验证并巩固和加深对物理化学实验的基本知识和方法，训练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。

通过实验训练，提高学生分析问题和独立工作的能力。

物理化学实验课的基本任务是：通过讲授和实验，使学生了解并掌握物理化学实验中最基本的实验技术，比较系统地掌握物理化学实验的基本技能，为日后的教学工作和科学研究工作打了初步的基础。

进行物理化学实验，一般要经过预习、实验操作、写实验报告三个环节。

具体要求是：一、预习物理化学实验自身的特点，要求学生在实验前必须充分预习。

要仔细阅读实验教材以及每个实验的预习要求中所指定的资料。

了解实验目的，掌握原理，明确需要进行哪些测量，记录哪些数据，明确实验中每一步如何进行以及为什么这样做。

必要时，需到实验室对照仪器预习，了解实验仪器的构造及操作方法。

在充分预习的基础上写出预习报告，扼要写明实验目的、操作方案、注意事项、记录方案或表格等项目。

二、实验操作动手操作(包括观察、思维和记录)，是物理化学实验的中心环节．实验过程中应认真、细致，严格按操作规程进行。

记录数据要完全、准确、整齐、清楚，所有数据必须记在记录本上。

实验结束，应将数据交教师审阅，若不合格要重做或补做。

保持实验室的安静和清洁，严格遵守实验室规则和安全守则。

保护仪器，节约药品，实验结束后要仔细清洗仪器，将所有电器开关复原。

燃烧热的测定PB09007215中国科学技术大学地球和空间科学学院摘要：本实验应用氧弹卡计测定萘的燃烧热，首先运用标准物质苯甲酸燃烧放出的热量被氧弹及周围的介质等吸收，测量体系的温度变化，进而标定出氧弹卡计的热容，再进行萘的燃烧热测量和计算。

为使体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小，在本实验过程中，运用“雷诺校正图”的设计思想。

关键词燃烧热，氧弹卡计，雷诺校正，绝热体系1.前言1.1燃烧热燃烧热化学热力学规定，在100kPa的压强下，lmol物质被氧完全氧化时的恒压反应热叫做该物质的标准摩尔燃烧热，简称标准燃烧热，标准燃烧热也提供了一套用来求算有机反应的热效应的数据。

如果说标准生成热是以反应起点即各种单质为参照物的相对值，那么标准燃烧热则是以完全氧化产物为参照物的相对值，即各种完全氧化产物的标准燃烧热【1】燃烧热分恒容燃烧热和恒压燃烧热，恒压燃烧热与恒容燃烧热有关系：Qp=Qv+，nΔ(RT)Δ---反应前后气态物质的量之差；T 其中Q p---恒压燃烧热；Q v---恒溶燃烧；n为环境（外夹套）的温度。

1.2绝热体系氧弹的内部是被测物质的燃烧空间，也就是燃烧反应体系。

由于做燃烧实验时要在氧弹中充入高压的氧气，燃烧瞬间将产生高温，这样就无法将温度计（或温差计）直接插入到高压氧弹中或者因为温度计无法承受高压或高温，另外温度计是玻璃或金属外壳，在氧弹外面也无法与氧弹紧密接触，或者有的温度计（如热电偶）达不到测量精度，所以很难对燃烧反应体系进行温度或温度差的测量。

在本实验的装置中，盛水桶、3000ml水（刚好可以淹没氧弹）和氧弹三部分组成了测量体系，温度计可以插入到水中并与水紧密接触，不需要承受高压和高温，这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。

1.3雷诺校正无法避免体系与环境之间有热量的交换，就希望体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小。

在本实验过程中，样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度，体系将热传递给环境，因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度，使体系从环境处获得热量，并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消，这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。

初中化学四大实验教案
实验名称：四大实验教案
实验目的：通过进行四大实验，让学生了解化学实验的基本操作方法和重要性，培养学生
的实验操作能力和观察分析能力。

实验仪器和药品：烧杯、试管、玻璃棒、滤纸、硫酸铜、氢氧化钠、硝酸银、氯化铁、氯
化钠、甲醇、苯酚、盐酸。

实验步骤：
第一步：观察铜片和铁片的物理性质。

用玻璃棒轻轻划一下铜片和铁片，观察是否会产生
明显的变化。

第二步：制备硫酸铜的溶液。

在一个烧杯中加入适量硫酸铜，加入适量水，用玻璃棒搅拌
均匀。

第三步：制备氢氧化钠的溶液。

在一个试管中加入适量氢氧化钠，加入适量水，用玻璃棒
搅拌均匀。

第四步：观察硫酸铜和氢氧化钠的反应。

将硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，观察是否会
产生颜色变化。

第五步：制备硝酸银的溶液。

在一个烧杯中加入适量硝酸银，加入适量水，用玻璃棒搅拌
均匀。

第六步：制备氯化铁的溶液。

在一个试管中加入适量氯化铁，加入适量水，用玻璃棒搅拌
均匀。

第七步：观察硝酸银和氯化铁的反应。

将硝酸银溶液和氯化铁溶液混合，观察是否会产生
沉淀。

第八步：制备盐酸和甲醇的混合物。

在一个烧杯中加入适量盐酸和甲醇，用玻璃棒搅拌均匀。

第九步：观察盐酸和甲醇的反应。

将盐酸和甲醇混合物点燃，观察是否会产生明火。

实验结论：通过上述实验，学生可以了解铜的性质、化学的性质、使用化学试剂的方法等。

同时，学生还可以培养实验操作的能力和观察分析的能力。

物化实验报告实验目的，通过物化实验，探究物质的性质和变化规律，加深对化学知识的理解，提高实验操作能力。

实验仪器和试剂，试管、试管夹、酒精灯、烧杯、玻璃棒、硫酸铜、氢氧化钠、氢氧化钙、盐酸、碳酸氢钠、酚酞指示剂。

实验一，酸碱中和反应。

将盐酸和氢氧化钠溶液分别倒入两个试管中，然后用酚酞指示剂滴入氢氧化钠溶液中，观察颜色变化。

接着将盐酸溶液滴入氢氧化钠溶液中，观察颜色变化并记录反应现象。

实验二，碳酸盐分解反应。

将碳酸氢钠粉末加热至一定温度，观察气体产生和试管内外的现象变化。

然后用酒精灯加热硫酸铜晶体，观察颜色变化并记录反应现象。

实验三，氢氧化钙吸湿反应。

将少量氢氧化钙粉末放入烧杯中，然后将烧杯放在水蒸气中，观察氢氧化钙的变化并记录反应现象。

实验四，金属氧化反应。

将锌片放入试管中，然后用酒精灯加热，观察试管内外的现象变化并记录反应现象。

实验五，物质的溶解性。

将少量氯化钠、硫酸铜、碳酸氢钠分别加入水中搅拌，观察溶解情况并记录观察结果。

实验六，物质的燃烧性。

用酒精灯点燃少量硫酸铜晶体和锌片，观察燃烧现象并记录观察结果。

实验七，物质的沉淀反应。

将硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，观察沉淀现象并记录观察结果。

实验八，物质的颜色反应。

将少量氢氧化钙溶液加入酚酞指示剂中，观察颜色变化并记录观察结果。

实验结论，通过以上实验，我们发现不同物质在特定条件下会发生不同的物化变化，如酸碱中和反应、碳酸盐分解反应、金属氧化反应等。

这些实验结果表明了物质的性质和变化规律，对于化学知识的理解起到了重要的作用。

总结，本次实验不仅加深了对物质的认识，也提高了我们的实验操作能力。

通过实验，我们对物质的性质和变化规律有了更深入的理解，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。

参考文献，无。

（以上为实验报告内容，仅供参考）。