物理化学实验复习课文档

考研专业课系列辅导之大连理工大学884物理化学及物理化学实验强化讲义全国考研专业课教研中心编光华职业教育咨询服务有限公司目录第一部分强化阶段的“一个目标两项任务” (3)第二部分强化课程主讲内容 (4)第一章化学热力学基础 (4)第二章相平衡热力学 (8)第三章相平衡状态图 (10)第四章化学平衡热力学 (17)第五章统计热力学初步 (20)第六章化学动力学基础 (21)第七章界面层的热力学及动力学 (28)第八章电解质溶液 (29)第九章电化学系统的热力学及动力学 (31)第十章胶体分散系统及粗分散系统 (36)第十一章物理化学实验 (38)第三部分历年真题解析 (39)3.1大连理工大学884物理化学及物理化学实验2010年真题解析 (39)3.2大连理工大学884物理化学及物理化学实验2009年真题解析 (39)3.3大连理工大学884物理化学及物理化学实验2008年真题解析 (41)3.4兄弟院校试题练习 (41)第四部分结束语 (83)第一部分强化阶段的“一个目标两项任务”专业课强化阶段学习时间是9月初至11月初，通过该阶段的学习，学员要达到“一目标”完成“两任务”。

“一个目标”是指做专业课真题自我模拟成绩达到最少120分。

得到这个分数，说明学员已经全面掌握了目标学校的考研基础知识点。

“两项任务”是指掌握教材知识点，研究真题并总结思路。

具体如下：强化阶段任务一：在认真学习完考研专业课公用知识点的基础上，扩展并掌握目标院校目标专业的考研知识点，完成强化、巩固过程，并逐步建立清晰的知识框架图，形成学员自有的知识体系，具体步骤如下（1）通识教材针对指定教材，毫无遗漏的将教材的章节知识点、例题及习题，仔细完整的进行一遍自学，并对把握不准的知识点做好标记；（2）阅读讲义在听课前，先自学一遍强化班讲义，在自学过程中，将讲义中涉及到的知识点标记在教材中。

如果同学还没有完成前面两步，我建议你暂时不要听课，先完成以上两个步骤，然后再听课，这样效果甚佳。

备课教案撰写要求一、认真钻研本学科的教学大纲和教材，了解本学科的教学任务、教材体系结构和国际国内最新研究进展，结合学生实际状况明确重难点，精心安排教学步骤，订好学期授课计划和每节课的课时计划。

二、教师备课应以二学时为单位编写教案；一律使用教学事务部发放的教案本撰写，不得使用其他纸张。

在个人认真备课、写好教案的基础上，提倡集中备课、互相启发、集思广益，精益求精。

三、教案必须具备如下内容（每次课应在首页应写清楚）：1、题目（包括章、节名称、序号）；2、教学目的与要求；3、教学重点和难点分析；4、教学方法；5、教学内容与教学组织设计（主要部分，讲课具体内容）；6、作业处理；7、教学小结。

四、教案必须每学期更新，开学初的备课量一定要达到或超过该课程课时总量的三分之一。

教案要妥善携带及保存，以备教学检查。

教学进度计划表填表说明1．本表是教师授课的依据和学生课程学习的概要，也是学院进行教学检查，评价课堂教学质量和考试命题的重要依据，任课教师应根据教学大纲和教学内容的要求认真填写，表中的基本信息和内容应填写完整，不得遗漏。

2．基本信息中的“课程考核说明及要求”的内容主要包括课程考核的方式、成绩评定的方法、平时成绩与考试成绩的比例、考试的题型、考试时间以及其他相关问题的说明与要求等。

3．进度表中“教学内容”只填写章或节的内容，具体讲授内容不必写；每次课只能以2学时为单位安排内容。

4．进度表中的“教学形式及其手段”是指教学过程中教师所采用的各种教学形式及相关手段的说明，一般包括讲授、多媒体教学、课件演示、练习、实验、讨论、案例等。

5．作业安排必须具体（做几题，是哪些题）。

6．进度表中的“执行情况”主要填写计划落实和变更情况。

7．教学进度计划表经责任教授、系（部）领导审签后，不得随意变动，如需调整，应经责任教授、系（部）领导同意，并在执行情况栏中注明。

长江大学工程技术学院教案/讲稿第 1 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第 2 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第 3 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第 4 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第 5 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第 6 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第7 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第8 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第9 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第10 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第11 页/讲稿长江大学工程技术学院教案第12 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第13 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第14 页长江大学工程技术学院教案/讲稿第15 页长江大学工程技术学院教案/讲稿在某一温度下将被测液体放在一个密闭的体系中，直接测量其饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。

《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。

【目的】通过复习化学实验的基本知识和技能，巩固学生对实验操作步骤和实验原理的理解，提高实验的操作能力和实验技巧。

【教学重点】1. 复习实验原理和实验操作步骤；2. 掌握实验中常见的化学实验技术。

【教学难点】1. 理解实验原理，掌握实验技术；2. 熟练掌握实验操作步骤。

【教学内容】1. 化学实验原理的复习；2. 化学实验常用的技术和操作方法；3. 化学实验中常见的实验仪器的名称、用途和操作方法；4. 化学实验中常见的实验现象及原理解释。

【教学步骤】第一步：复习实验原理1. 复习已学过的实验原理，如氧化还原反应、酸碱中和反应等；2. 根据实验原理，分析实验中发生的化学反应过程。

第二步：复习实验技术1. 复习化学实验中常用的技术，如称量、溶解、过滤等；2. 讲解实验技术的操作步骤及注意事项。

第三步：了解实验仪器1. 介绍化学实验中常见的实验仪器的名称、用途和操作方法，如量筒、试管夹等；2. 讲解实验仪器的使用注意事项。

1. 分析化学实验中常见的实验现象的原因，如气体生成、颜色变化等；2. 解释实验现象的形成原理。

【教学反馈】1. 组织学生进行实验技能的训练，并实时纠正操作不当的地方；2. 选择一些实验现象让学生进行解释，并给予予以适当的指导和改进意见。

【作业布置】1. 熟练掌握化学实验中的操作步骤和技能；2. 思考一个化学实验，写出实验流程和预期结果。

【教学总结】通过本节课的复习，学生能够对化学实验的基本知识和技能有一个系统的认识和理解，提高实验操作能力和实验技术。

希望同学们能够认真学习，夯实基础，为以后的学习打下坚实的基础。

物理化学复习资料复习资料一、选择题1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有( C )A. H1> H2B. H1= H2C. H1< H2D. 不一定2.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是( C )A. 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程C. 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程D. 恒容下加热实际气体3.下述说法中,哪一个错误( B )A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等D. 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同4.体系的状态改变了,其内能值(C )A.必定改变B. 必定不变C. 不一定改变D.状态与内能无关5.石墨的燃烧热( B )A.等于CO生成热B.等于CO2生成热C. 等于金刚石燃烧热D.等于零6.ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程( B )A. 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 PaB. 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水C. 电解CuSO4水溶液D. 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)7. 下述说法,何者正确( C )A. 水的生成热即是氧气的燃烧热B. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热C. 水的生成热即是氢气的燃烧热D. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G 值应如何变化( C )A.Δvap Gθ＝0B. Δvap Gθ≥0C.Δvap Gθ＜0D. Δvap Gθ＞09.下列关于吉布斯自由能（G）的描述中，不正确的是（C ）A.G是体系的状态函数;B.G的绝对值不能确定;C.G具有明确的物理意义;D.G是具有能量的量纲10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（D ）的值为零。

物理化学实验大三上学期实验一恒温槽1。

实验原理：恒温槽之所以能维持恒温,主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。

当恒温槽因对外散热而使水温降低时，恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作，待加热到所需温度时，它又使加热器停止加热，保持恒定水温。

2.实验仪器：玻璃恒温水浴精密数字温度温差仪3.数据处理：恒温槽灵敏度te=±（t1—t2）/2（t1为最高温度，t2为最低温度），灵敏度曲线（温度—时间）4.课后题:⑴恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么？答：①浴槽：盛装介质②加热器:加热槽內物质③搅拌器：迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计：观察槽内物质温度⑤感温元件：感应温度，指示加热器工作⑥温度控制器:温度降低时，指示加热器工作,温度升高时，只是加热器停止工作.⑵对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进？答：①恒温槽的热容要大些，传热质的热容越大越好.②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度，为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间距离要近一些，搅拌器效率要高。

③做调节温度的加热器功率要小.⑶如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽？答：通过辅助装置引入低温，如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝铵，镁盐等)实验二燃烧焓1实验原理:将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质的温度升高，通过测定燃烧前后热量计温度的变化值，就可以算出该样品的燃烧热，其关系式为mQv=C△T-Q点火丝m点火丝.2仪器与药品：氧弹热量计压片机精密数字温度温差仪萘苯甲酸3数据处理：雷诺温度校正曲线将燃烧前后历次观测到的水温记录下来，并作图，连成abcd线.图中b点相当于开始燃烧之点,c点为观测到的最高温度点,由于热量计与外界的热量交换,曲线ab及cd常常发生倾斜。

取b点所对应的温度T1,c点所对应的温度T2,其平均温度(T1+T2）/2为T，经过T点作横坐标的平行线TO'，与折线abcd相交于O’点，然后过O'点作垂直线AB，此线与ab线和cd线的延长线交于E，F两点，则E点和F点所表示的温度差即为欲求温度的升高值ΔT。

物理化学复习题纲一．期中考部分概念回顾1.实际气体在温度不太低，压力不太高的条件下可近似看作理想气体2.状态是性质的总和。

3.热力学只研究平衡态。

4.正常相变点下体系的功函的变量不一定为0，因为可能会有体积的变化(dA=-SdT-PdV)。

5.平动能和转动能对体系内能的贡献都是1/2K,因为振动能一般不会被激发。

6.简单体系：单组分，单相，封闭，（要确定其状态，只需确定两个强度性质T,P）7.可借助气体的绝热膨胀获得低温，因为体系对外所做的功等于体系内能的降低，降低的内能不可能从外部得到补偿，所以温度必下降。

8.绝热膨胀的压力下降程度大于等温膨胀的压力下降程度，因为绝热膨胀压力的下降不仅来自于因膨胀而导致的下降，还来自于温度下降导致的下降（P↓V=nR T↓）.9.自发过程要使体系复原，环境应失去功而得到热。

10.自发与否有体系始终态的本质决定，可逆与否是过程的方式11.等温，等体过程，△A可能增大，但增大值一定小于环境的W 非12.内能包括分子的平动能，转动能，振动能，分子间相互作用能，分子内部电子和原子核的能量。

13.内能的物理意义：封闭体系，不做非体积功，体系在等容过程中所吸的热等于体系内能的增加14.孤立体系，焓可能不守恒因为如果体系有化学变化，T,P会改变，从而导致焓改变15.卡诺热机效率=W/Q,其中Q指的是热机从高温热源吸收的能量。

16.不可逆过程的热温熵不是熵变17.△S体=Q r/T=nRLn(V2/V1)=nRLn(P1/P2)适用于理想气体的任意过程。

习题课习题：第三章1.298K和标准压力下，苯和甲苯混合组成X苯=0.8的理想溶液，将1mol苯从X苯=0.8的状态用甲苯稀释到X苯=0.6的状态，求此过程所需的最小功。

解：始态终态1mol苯+1/4mol甲苯→1mol苯+2/3甲苯稀释剂:纯甲苯X=2/3-1/4=5/12moldG=-SdT+VdP+∑Uidni 等温等压时，dG=∑Uidni 即（△G）T,P=∑Uidni(终)-∑Uidni(始)∑Uidni(始)=n苯U苯+N甲苯u甲苯+XU甲苯⊙=1*（U⊙苯+RTLnX苯）+1/4(u甲苯+RTLn X甲苯)+5/12 U甲苯⊙= U⊙苯+8/12 U甲苯⊙+RTLn0.8+1/4RTLn0.2∑Uidni(终) )=n苯U苯+N甲苯u甲苯+XU甲苯⊙=1*（U⊙苯+RTLnX苯）+ 2/3 (u甲苯+RTLn X甲苯)-Wr’=RTLn(0.6/0.8)+2/3RTLn0.4-1/4RTLn0.2=-1230J2.液体A,B形成理想溶液，现有一含A物质的量分数为0.4的蒸气相，放在一个带活塞的汽缸中，恒温下将蒸汽慢慢压缩，已知P*A和P*B 分别为0.4P⊙和1.2 P⊙，求（1）当液体开始凝聚出来时的蒸汽总压力（2）同温度下，气相全部液化后A物质在液相中的物质的量分数为0.4时，溶液又开始汽化时的气相组成解：（1）刚凝聚时，气液平衡气相总压力P=P A+P B=P*A X A+P*B X B=0.4 P⊙X A +1.2 P⊙(1- X A)=1.2 P⊙-0.8P⊙X A根据道尔顿分压定律Pi=Pyi (气相)y A= P A/P= P*A X A=0.4=0.4 P⊙X A /(1.2 P⊙-0.8 P⊙X A)解得X A=0.667 P总=1.2×105-0.8×105×0.667=6.67×104Pa （2）液相组成X A =0.4 X B=1-X A= 0.6P=P A+P B=P*A X A+P*B X B=1.2 P⊙-0.8 P⊙X A=1.2×105-0.8×105×0.4=8.92×104Pa所以y A= P A/P= P*A X A=0.4 P⊙X A /（8.92×104）=0.18 Y B=1-0.18=0.823.将装有288.9mgN2O4的玻璃小泡放入体积为500.00cm3的石英容器中，将此容器抽成真空并放入恒温槽中，然后打破玻璃小泡（其体积可忽略不计），当温度为35℃时测其平衡压力为0.2395×105 Pa，试求反应的△r H m⊙及△r S m⊙（△C P=0）解：N2O4（g）→2 NO2始/mol： n0 0平/mol：n0- n0x 2n0x∑n= n0- n0x +2n0x= n0(1+ x) x=(∑n/ n0)-1M N2O4=92.0g/mol n0=0.2889/92.0=3.14×10-3molPV=nRT=∑nRT25℃时∑n=0.2143×105×500×10-6/(8.314×298)=4.32×10-3 mol x=(∑n/ n0)-1=(4.32×10-3/3.14×10-3)-1=0.376K⊙=K X(P/ P⊙)△V=｛2n0x×P/〔( n0- n0x) P⊙〕｝2/｛( n0- n0x) P/〔( n0+ n0x) P⊙〕｝= 4x2P/〔(1- x2) P⊙〕=0.13935℃时∑n=0.2395×105×500×10-6/(8.314×308)= 4.68×10-3mol x=(∑n/ n0)-1=(4.68×10-3/3.14×10-3)-1=0.489K⊙=4x2P/〔(1- x2) P⊙〕=0.298△r G m⊙(298K)=-RTLn K⊙(298K)=△r H m⊙-298△r S m⊙ (1)△r G m⊙(308K)=-RTLn K⊙(308K)=△r H m⊙-308△r S m⊙(2)联立(1) (2)得△r H m⊙=58.2KJ/mol△r S m⊙=178.9 J/(k.mol)4.异构化反应：正戊烷＜＝＞异戊烷已知298K时气相异构化反应的K⊙=13.24，液体正戊烷和异戊烷的蒸汽压与温度的关系可表示为，正戊烷：Ln(P*/ P⊙)=9.146-2453/(T-41)异戊烷：Ln(P*/ P⊙)=9.002-2349/(T-40)试求算298K时液相异构化反应的K⊙，假设形成的溶液为理想溶液。

恒温槽装配和性能测试1. 如何设计一套控制温度低于环境温度的恒温装置？选择合适的制冷器.2.什么是恒温槽加热器的最佳功率，如何确定最佳加热功率的控温曲线？适当调节温度控制器输出电压（亦即改变加热器加热功率），使温度控制器上加热指示灯和停止加热指示灯的亮、熄间隙时间间隔大致相等，记录加热电压和电流，并由此计算加热功率，该值即为此温度下的最佳加热功率。

3. 对于具有如图2.1-2中曲线（3）和（4），是否可用计算tE 以衡量恒温槽的控温精度？为什么？曲线(3),(4)对设定温度的偏差如何？不能。

（课本P50)tmax 和tmin 是恒温槽控温曲线上的最高点与最低点的温度值。

tE 描述了实际温度与设定温度间的最大偏离值，因而可以tE 描述恒温槽的恒温精度。

然而对于图2.1-2中曲线（3）和（4）所示控温曲线的恒温槽，由于控温曲线的不对称性，用上式计算tE 是无意义的。

)(21min max t t t E -±=4. 调试时，若温度控制器绿灯（加热通）一直亮着，温度却无法达到设定值，分析可能的原因。

搅拌太快，散热快；加热器功率小，散热快等。

饱和蒸汽压的测定1、正常沸点与沸腾温度有何区别？正常沸点是指在P θ下物质的沸腾温度，而沸腾温度是指外压与液体的饱和蒸气压相等时的沸腾温度。

2、系统放空后，有时测得的沸腾温度大于100˚C ，分析可能的原因。

P 大气> P θ3、打开和关闭机械泵时，为什么总要先将其放空？机械泵的进气口前应安装一个三通活塞，开始抽气前应先打开电源，使真空泵先空运转一段时间（即与大气相通）再与抽气系统相通；停止抽气时应使机械泵与抽空系统隔开而与大气相通，再关闭电源，这样既可保持系统的真空度，又避免泵油倒吸。

4、简述福廷式气压计的使用注意事项。

（1）福廷式气压计必须垂直放置。

在调节时，先拧松气压计底部圆环上的三个螺旋，令气压计铅直悬挂，再旋紧这三个螺旋，使其固定。

（2）慢慢旋转底部的汞面调节螺旋，使汞槽内的汞面升高。