热分析教案邱金恒物理化学实验教案

《物理化学实验》课程实验教学大纲课程编号：课程学时：96/64课程学分：2适用专业（专业类）：化学化工类－化学、应用化学、高分子材料、化学工程与工艺、轻化工程一、实验的目的和任务物理化学实验包括热力学、动力学、电化学、表面性质与胶体化学四部分。

1、学习并了解物理化学实验基本知识，正确掌握并熟练应用物理化学实验的基本操作技能。

2、通过一学年的物理化学实验学习，加深对物理化学基本原理和概念的正确理解。

3、训练学生归纳处理、分析实验数据和书写科学实验报告的能力。

4、通过研究性、综合型实验，使学生得到科学实验的综合训练，培养研究和创新思维，从而培养学生独立工作的本领及科研能力。

5、通过实验培养以下能力：（1）学会正确地使用手册、工具书，培养查阅有关文献、资料的能力。

（2）正确进行实验操作，取得正确可靠的实验结果，获得用实验解决问题的动手能力。

（3）观察现象，分析判断，逻辑推理的能力。

（4）选择试剂、仪器、实验方法和初步具有设计实验的能力。

6、通过本课程的学习，进一步培养学生实事求是的科学态度、刻苦钻研的科学精神和严谨的科学作风。

三、教材及参考资料教科书：《物理化学实验》，孙尔康、徐维清、邱金恒，南京大学出版社，1998参考书：1、《物理化学》（第四版），付献彩、沈文霞、姚天扬、高等教育出版社，19902、《物理化学实验》顾良证、武船昌、岳瑛、孙尔康、徐维清，江苏科学技术出版社，19863、《化学实验基础》孙尔康、吴琴媛、周以泉、陆婉芳等，南京大学出版社，19934、《物理化学实验》，蔡显鄂、项一非、刘衍光修订，高等教育出版社，19935、《物理化学实验（修订本）》，北京大学化学第物理化学教研室，北京大学出版社，19856、《物理化学实验》（第二版），罗澄源等，高等教育出版社，19847、《物理化学实验》，J. M. 怀特著，钱三鸿等译，人民教育出版社，1981四、说明1．本教学大纲从2005级学生开始使用。

初中物理热现象的教学教案一、教学目标1. 让学生理解热现象的基本概念，如温度、热量、内能等。

2. 让学生掌握热传递的原理和方式，包括传导、对流和辐射。

3. 让学生了解物态变化的基本知识，如熔化、凝固、汽化和液化。

4. 培养学生通过实验和观察来研究热现象的兴趣和能力。

二、教学内容第一节：温度和热量1. 温度概念的引入和理解2. 热量概念的引入和理解3. 温度和热量的关系第二节：内能1. 内能概念的引入和理解2. 内能的计算和变化3. 内能与温度、热量之间的关系第三节：热传递1. 热传递的概念和方式2. 传导、对流和辐射的实例解析3. 热传递的规律和条件第四节：物态变化（上）1. 熔化和凝固的基本概念2. 熔化和凝固的实例解析3. 熔化和凝固的规律和条件第五节：物态变化（下）1. 汽化和液化的基本概念2. 汽化和液化的实例解析3. 汽化和液化的规律和条件三、教学方法采用问题驱动法和实验探究法进行教学。

通过设置问题情境，引导学生思考和探索；通过实验和观察，让学生直观地理解热现象。

四、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验器材和材料3. 参考资料和习题五、教学评价通过课堂问答、实验报告、作业和测验等方式对学生进行评价，以了解学生对热现象的理解和掌握程度。

鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作，培养他们的观察能力和实践能力。

六、教学内容第六节：热机和热效率1. 热机的概念和工作原理2. 热机的种类和特点3. 热效率的定义和计算4. 提高热效率的方法第七节：比热容1. 比热容的概念和意义2. 比热容的计算和应用3. 不同物质比热容的差异和原因4. 比热容在实际生活中的应用第八节：热力学定律1. 热力学第一定律：能量守恒定律2. 热力学第二定律：熵增原理3. 热力学定律在热现象中的应用4. 热力学定律的意义和价值第九节：生活中的热现象1. 热现象在日常生活中的应用实例2. 热现象与人类生活的关系3. 热现象在科技发展中的作用4. 热现象的环保和节能意义第十节：实验和探究1. 热现象实验的设计和操作2. 实验数据的收集和处理3. 实验结果的分析和讨论七、教学方法采用案例分析法和小组讨论法进行教学。

山西大学综合化学实验报告实验名称综合热分析法测定CaC2O4·H2O的脱水、分解曲线以及用非等温方法计算各步反应的活化能学院化学化工学院学生姓名专业学号年级指导教师二Ο年月日综合热分析法测定CaC2O4·H2O的脱水、分解曲线以及用非等温方法计算各步反应的活化能摘要：热分析是在程序控温下测定物质的物理性质与温度关系的一类技术。

由于物理化学过程都伴随有热效应，而且固-气体系在反应过程中又可出现固相或液相的质量变化。

因此，可借于对其热效应或质量的测定来了解过程的变化，从而解决研究中的一些问题。

这种方法的特点是由简单的实验曲线可以了解体系的变化过程和计算出物理化学参数，给研究者带来很大的方便。

本实验主要是了解差热和热重分析法的基本原理及方法，用同步热分析仪来测定差热和热重曲线并求出各步反应活化能。

关键词：差热分析示差扫描量热分析 CaC2O4·H2O 活化能引言热分析是研究物质随温度变化所发生的物理化学过程以及相应产生的性质状态变化的一种方法，这种分析方法应用广泛的一类技术。

热分析技术种类很多，比较常用的方法有差热法（DTA），热重法（TG）（包括微分热重（DTG）），差示扫描量热法（DSC）。

（1）热重分析热重分析是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。

热重法实验得到的曲线称为热重（TG）曲线。

TG 曲线以温度作横坐标，以试样的失重作纵坐标，显示试样的绝对质量随温度的恒定升高而发生的一系列变化。

如图10.1CaC2O4·H2O 的热重曲线，有三个非常明显的失重阶段。

第一个阶段表示水分子的失去，第二个阶段表示CaC2O4 分解为CaCO3，第三个阶段表示CaCO3 分解为CaO。

CaC2O4·H2O的热失重比较典型，在实际上许多物质的热重曲线很可能是无法如次明了地区分为各个阶段的，甚至会成为一条连续变化地曲线。

这时，测定曲线在各个温度范围内的变化速率就显得格外重要，它是热重曲线的一阶导数，称为微分热重曲线（图10.1 也显示出了CaC2O4·H2O 的微分热重曲线（DTG））。

2024年【热】初中物理教案一、教学内容本节课选自人教版初中物理教材八年级下册第十章《热现象》，具体内容包括：温度的概念、温度的测量、热量及其计算、热传递和热平衡。

二、教学目标1. 了解温度的概念，掌握温度的测量方法，理解温度与物体冷热程度的关系。

2. 掌握热量及其计算公式，理解热传递和热平衡的条件。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力，激发学生对物理现象的好奇心。

三、教学难点与重点教学难点：热量的计算和热传递的理解。

教学重点：温度的概念、测量方法以及热平衡的条件。

四、教具与学具准备教具：温度计、热水、冷水、酒精灯、烧杯、电子秤、计时器等。

学具：练习本、笔、直尺等。

五、教学过程1. 实践情景引入利用酒精灯加热烧杯中的水，让学生观察水温升高的过程，提出问题：“水为什么会变热？热量是如何传递的？”2. 例题讲解（1）温度的概念：物体的冷热程度称为温度。

（2）温度的测量：使用温度计测量物体的温度，讲解温度计的使用方法。

（3）热量的计算：根据物体的质量和温度变化，计算吸收或放出的热量。

（4）热传递和热平衡：讲解热传递的条件和热平衡的概念。

3. 随堂练习（1）让学生用温度计测量周围环境的温度，并记录数据。

（2）计算一个物体在温度变化过程中吸收或放出的热量。

（3）分析热传递的实例，判断是否符合热平衡的条件。

4. 课堂小结六、板书设计1. 温度：物体的冷热程度。

2. 温度的测量：使用温度计。

3. 热量计算：Q=cmΔt。

4. 热传递和热平衡：热量从高温物体传递到低温物体，直至热平衡。

七、作业设计1. 作业题目：（1）简述温度的概念及其测量方法。

（2）计算一个物体在温度从20℃升高到100℃过程中吸收的热量，已知物体的质量为2kg，比热容为4.2×10^3J/(kg·℃)。

（3）分析生活中的热传递实例，说明热平衡的条件。

2. 答案：（1）温度是物体的冷热程度，使用温度计进行测量。

（2）Q=cmΔt=4.2×10^3J/(kg·℃)×2kg×(100℃20℃)=6.72×10^5J。

热分析实验报告一、实验目的热分析技术是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。

本次热分析实验的目的在于：1、熟悉热分析仪器的工作原理和操作方法。

2、掌握常见热分析方法（如热重分析、差热分析等）的数据处理和结果分析。

3、研究不同物质在受热过程中的物理化学变化，为材料的性能评估和应用提供依据。

二、实验原理1、热重分析（TG）热重分析是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。

当物质在加热过程中发生质量变化（如蒸发、分解、氧化等）时，通过测量质量随温度的变化曲线，可以得到物质的热稳定性、组成成分、分解温度等信息。

2、差热分析（DTA）差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。

当物质在加热过程中发生物理化学变化（如相变、反应等）时，会产生吸热或放热效应，导致样品与参比物之间产生温度差。

通过测量温度差随温度的变化曲线，可以确定物质的相变温度、反应起始温度、反应热等信息。

三、实验仪器与材料1、仪器热重差热综合分析仪（型号：＿____）、电子天平、坩埚、镊子等。

2、材料待测试样：＿____（注明物质名称、纯度等）四、实验步骤1、样品制备准确称取一定量的待测试样（约_____mg），放入坩埚中，并用镊子将坩埚轻轻压实。

2、仪器准备（1）打开热重差热综合分析仪电源，预热_____分钟。

（2）设置实验参数，包括升温速率（＿____℃／min）、终止温度（＿____℃）、气氛（如氮气、空气等）及流量（＿____ml/min）。

3、安装样品将装有样品的坩埚小心地放入仪器的样品支架上，并确保安装牢固。

4、启动实验点击“开始”按钮，仪器开始按照设定的程序升温，并自动记录实验数据。

5、实验结束当实验达到设定的终止温度后，仪器自动停止加热。

等待仪器冷却至室温后，取出坩埚。

6、数据处理使用仪器配套的软件对实验数据进行处理和分析，得到热重曲线（TG 曲线）和差热曲线（DTA 曲线）。

热分析教案第一节：概述热分析的定义：在程序控制温度下，测量物质物理性质与温度的关系。

一、热分析应用范围及特点测量物质加热（冷却）过程中的物理性质参数，如质量、反应热、比热等。

由这些物理性质参数的变化，研究物质的成分、状态、结构和其它各种物理化学性质，评定材料的耐热性能，探索材料热稳定性与结构的关系，研究新材料、新工艺等。

具体的研究内容有：熔化、凝固、升华、蒸发、吸附、裂解、氧化还原、相图制作、物相分析、纯度验证、玻璃化、固相反应、软化、结晶、比热、动力学研究、反应机理、传热研究、相变、热膨胀系数测定等。

应用领域：1.了解物料在加热时的变化特性，鉴定物相。

2. 研究固相反应机理。

3.确定熔融、结晶的温度。

4.研究与制定烧结工艺。

5.根据热分析曲线，研究新工艺、新配方。

二. 热分析特点1、应用广泛。

2、动态条件下快速研究物质热特性。

3、技术方法的多样性。

测定物质在加热或冷却过程中发生的各种物理、化学变化的方法可分为两大类：1、测物质本身的变化（物理量的变化）2、测加热过程中，从物质中产生的气体，推知物质的变化。

热分析方法的种类按照测定的物理量（如温度、热量、质量、尺寸、力学量、声学量、光学量、电学量和磁学量等）不同，热分析方法有9类17种：1、差热分析、示差扫描量热法2、热重分析法3、热机械（动态热）分析法(TMA)，热膨胀法(DIL)4、介电分析法5、导热系数仪热流法激光闪射法常用的有四种1、差热分析法（Differential Thermal Analysis , DTA）：在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差随温度的变化。

2、示差扫描量热法（DSC）：在程序控温下，测量物质与参比物之间能量差随温度的变化。

3、热重测量法（TG）：在程序控制温度下，测量物质质量随温度的变化。

4、热膨胀法：在程序控制温度下，测量物质尺寸随温度的变化。

一、测物质本身的变化（能量，质量，尺寸，结构）1. 测能量变化差热分析法（DTA）：把试样和差比物置于相同温度条件下，测两者的温差，做出差热曲线（时间与温差的变化曲线）。

初中物理热现象的教学教案一、教学目标1. 让学生了解热现象的基本概念，理解温度、热量和内能的关系。

2. 培养学生对热现象的观察和思考能力，能够运用物理学知识解释生活中的热现象。

3. 引导学生通过实验和探究，体验热现象的规律，提高学生的动手能力和创新能力。

二、教学内容第一章：热现象概述1.1 温度的概念及计量1.2 热量的概念及计量1.3 内能的概念及计量第二章：热量传递2.1 热传导的原理2.2 对流的概念2.3 辐射的原理第三章：热膨胀与热收缩3.1 热膨胀的原理及应用3.2 热收缩的原理及应用第四章：吸热与放热4.1 吸热的过程及影响因素4.2 放热的过程及影响因素4.3 热效率的计算及提高方法第五章：生活中的热现象5.1 热现象在生活中的应用5.2 热现象的利与弊5.3 节能环保与热现象三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究热现象的规律。

2. 利用实验和观察，让学生直观地感受热现象，提高学生的实践能力。

3. 采用小组合作学习的方式，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

4. 利用多媒体教学资源，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。

四、教学评价1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。

2. 作业评价：检查学生对课堂所学知识的掌握程度，发现问题并及时进行反馈。

3. 实验报告评价：评估学生在实验过程中的操作技能、观察能力和分析问题的能力。

4. 期末考试评价：全面检测学生对热现象知识的掌握程度，为下一步教学提供参考。

五、教学时间安排1. 第一章：4课时2. 第二章：4课时3. 第三章：3课时4. 第四章：4课时5. 第五章：3课时六、热力学定律6.1 热力学第一定律：能量守恒定律6.2 热力学第二定律：熵的增加6.3 热力学第三定律：绝对零度的不可能性七、比热容与热量传递7.1 比热容的概念及计算7.2 热量传递的数学表达式7.3 热量传递的应用实例八、热能转换8.1 热能与机械能的转换8.2 热能与电能的转换8.3 热能与其他形式能量的转换九、热机与热力学循环9.1 热机的原理与分类9.2 热力学循环的效率9.3 热机的发展与应用十、生活中的热现象解析10.1 烹饪中的热现象10.2 保暖与降温中的热现象10.3 能源利用与热现象十一、热现象的综合应用11.1 热现象在工业中的应用11.2 热现象在科技领域的应用11.3 热现象在环境保护中的应用十二、热现象与气候变化12.1 地球气候变化的原因12.2 热现象在全球变暖中的作用12.3 应对气候变化的措施十三、热现象与生物体13.1 生物体体温调节13.2 生物体热量的摄取与消耗13.3 生物体热现象的适应性十四、热现象的安全与防护14.1 热危害的类型与预防14.2 热防护措施与设备14.3 热安全常识与应急处理十五、课程总结与拓展15.1 热现象教学总结15.2 热现象拓展学习资源15.3 热现象在未来的发展趋势六、热力学定律：3课时七、比热容与热量传递：3课时八、热能转换：3课时九、热机与热力学循环：3课时十、生活中的热现象解析：3课时十一、热现象与环境科学11.1 热现象与环境污染11.2 热现象与气候变化11.3 热现象与可持续发展十二、现代热现象技术应用12.1 热能转换技术12.2 热力学在现代工业中的应用12.3 热现象在未来技术的发展趋势十三、热现象与人类健康13.1 人体热平衡与健康13.2 热现象与疾病13.3 热现象在健康保健中的应用十四、热现象与社会生活14.1 热现象在日常生活中的应用14.2 热现象与节能减排14.3 热现象与社会经济发展十五、热现象的跨学科研究15.1 热现象与其他学科的交叉研究15.2 热现象在多学科中的应用15.3 热现象研究的未来方向十一、热现象与环境科学：3课时十二、现代热现象技术应用：3课时十三、热现象与人类健康：3课时十四、热现象与社会生活：3课时十五、热现象的跨学科研究：3课时重点和难点解析本教案中，重点包括：1. 热现象的基本概念，如温度、热量和内能。

热学与热力学的研究方法物理教案一、引言热学和热力学是物理学中重要的分支领域，它们研究热量传递、能量转化以及物质状态的变化等方面的现象和规律。

本教案将介绍热学与热力学的学习方法和研究方法，旨在帮助学生深入了解和掌握这一领域的知识。

二、实验方法实验是研究热学与热力学的重要途径。

下面列举一些适合初学者的简单实验，供教师引导学生进行实践。

1. 传热实验在实验室中搭建传热系统，如利用烧杯、热导体等装置进行热传导实验。

学生可以通过测量温度的变化来观察热量的传递过程，了解热传导的基本原理。

2. 气体状态变化实验通过控制热源和测量气体状态参数，如压强、体积和温度等，学生可以进行气体状态变化的实验研究，例如气体的等温膨胀和绝热膨胀等。

3. 热力学循环实验构建一个热力学循环系统，如借助压缩机和热交换器等设备，进行实验研究。

学生可以通过测量各个环节的温度、压强等参数，分析系统的能量转化和效率等特性。

三、理论分析方法除了实验方法外，理论分析也是研究热学与热力学的重要手段。

以下列举一些常用的理论分析方法：1. 利用热学公式学生可以通过热学公式计算和推导热学问题，例如热传导方程、热平衡方程等。

在掌握基本公式的基础上，可以进一步进行应用和拓展。

2. 理想气体方程理想气体方程是研究气体状态变化的重要工具。

学生可以通过理想气体方程进行状态参数的计算和分析，如压力、体积和温度之间的关系计算等。

3. 熵的计算熵是热力学中描述系统无序度的重要概念，学生可以通过熵的计算和分析来研究系统的变化和稳定性等问题。

例如，在热力学循环系统中计算系统的熵变，以及熵增原理的应用等。

四、数值模拟方法随着计算机和数值模拟技术的发展，数值模拟方法在热学与热力学的研究中得到广泛应用。

学生可以利用数值模拟软件，如Matlab、COMSOL等，进行热学现象和热力学过程的模拟和分析。

1. 热传导模拟通过建立热传导方程的数值模型，学生可以模拟热传导过程并进行参数分析，例如热传导在不同材料中的传播速度、温度分布等。