课程名称：物理化学实验
英文名称：Experiments of Physical Chemistry
实验总学时：64（生命科学院，泰山学堂生命科学取向），18（环境科学院）
实验周学时：6
课程性质：必修
一、教学目的
1、掌握物理化学实验的基本实验方法和实验技术，学会常用仪器的操作，了解现代实验的新技术手段在物理化学实验中的应用，培养学生的动手能力，全面提高综合实验素质。
2、通过实验操作、实验现象观察和数据处理，锻炼学生分析问题解决问题的能力。
3、加深对物理化学基本原理和概念的正确理解。
4、培养学生实事求是的科学态度，严肃认真、一丝不苟的科学作风。培养学生的创新意识和科研创新能力。为学生今后从事相关领域的科研和技术开发工作打下扎实的基础。
二、基本要求
掌握每个实验的原理和步骤，了解所涉及的仪器构造，理解其原理，熟练掌握操作方法；仔细观察和记录实验现象，正确记录和处理分析实验数据；规范地撰写实验报告和深入地讨论实验结果，并结合学过的理论知识通过查阅资料认真回答课后思考题，写出实验的心得体会及改进意见等。具体要求：
1.实验预习
进实验室之前学生必须认真仔细阅读实验内容及基础知识与技术部分的相关资料，了解实验的目的和原理，明确本次实验中要测定的物理量、所用实验方法、使用的仪器、控制的条件、需要注意的问题等，在此基础上写出预习报告，包括实验目的和基本原理，简单的实验步骤，原始数据记录表格等。
2.实验操作
学生进入实验室后首先核对实验仪器，熟悉仪器操作方法。教师检查学生的预习报告并对学生进行提问，合格后方可进行实验。实验过程中仔细观察实验现象，准确记录原始数据（包括实验条件，仪器型号等），养成良好的记录习惯。实验结束后认真清洗仪器，打扫卫生，经教师检查合格并在原始数据上签名后方可离开实验室。
3. 实验报告
实验报告的内容包括实验目的、简明原理、实验中实际操作步骤及流程图、原始数据、数据处理、结果讨论和思考题。实验数据的处理应有处理步骤，而不是只列出处理结果；结果讨论应包括对实验现象的分析解释、对实验结果的误差分析、对实验的改进意见、心得体会等。结果讨论是实验报告中的重要一项，可以锻炼学生分析问题的能力。
实验报告于下次实验时与预习报告一起教给实验指导教师批阅。
三、教学方法及实验成绩
实验指导老师在实验开始前集体备课，统一实验要求、评分标准及评分细则。每个学生都是单人操作完成实验。
实验前指导教师首先检查学生的预习报告并进行提问，根据学生预习报告和回答问题情况给出预习成绩，记录在老师的成绩记录本上。
老师讲解实验时采取启发式教学方法，通过提问让学生清楚实验中要测的是什么物理量、采用的是什么测定方法，让学生明白实验的设计思路，了解怎样去设计一个实验，并将学生的互动情况进行记录。
实验过程中观察学生的实验操作情况、实验现象及数据记录情况、实验结果、实验态度及仪器清洗整理等情况给出实验操作成绩，记录在成绩册上。
批阅实验报告时，根据学生实验报告书写的完整性、数据处理的过程、实验结果讨论情况、思考题回答情况等给出实验报告成绩。
根据预习成绩、回答问题成绩、操作成绩、实验纪律卫生及实验报告成绩给出单个实验成绩，再根据做过的所有实验最终确定学生的实验总成绩。
四、实验教学内容
（一）、理论讲座
主要包括以下几部分：
1、实验目的、要求和注意事项（包括怎样分组、怎样进行实验、预习报告要求、实验操作要求、实验报告要求及思考题要求等）。
2、温度的测量与控制（介绍实验中如何控制温度、各种恒温槽的使用方法、温度灵敏度曲线及各种温度计简介等）。
3、误差传递及数据处理（实验误差的来源、测量及表达方法，间接测量误差的传递及计算方法；数据处理的方法：包括怎样列表、怎样作图及数学方程等）。
4、实验室安全知识。
（二）、实验项目
1、液体饱和蒸气压的测定
掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法；学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点；了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，克劳修斯-克拉贝龙方程式的意义。
2、燃烧热的测定
通过测定萘的燃烧热，掌握有关热化学实验的一般知识和技术；氧弹式量热计的原理、构造及其使用方法及高压钢瓶的有关知识。
3、溶液偏摩尔体积的测定
通过本实验，掌握用比重瓶测定溶液密度的方法；测定指定组成的乙醇-水溶液中各组分的偏摩尔体积，理解偏摩尔量的物理意义。
4、离子迁移数的测定
掌握测定离子迁移数的原理及方法；明确迁移数的概念；了解电量计的使用原理及方法。
5、电动势的测定及其应用
本实验首先通过计算机模拟实验过程，然后用两种不同仪器装置进行实验测定，并对两种实验方法进行比较。
通过实验学会几种金属电极的制备及其电极电势的测定方法；掌握通过测定可逆电池电动势测定溶液的pH值，了解氢离子指示电极的构成；掌握用电动势法测化学反应的热力学函数的原理及方法。
6、蔗糖的转化
通过本实验了解旋光仪的构造、工作原理，掌握旋光仪的使用方法；
测定不同温度下蔗糖转化反应的速率常数和半衰期，并求算蔗糖转化反应的活化能。
7、乙酸乙酯皂化反应
用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率；学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能；掌握电导率的使用方法。
8、溶液表面张力的测定
通过本实验掌握最大泡压法测定表面张力的原理，了解影响表面张力测定的因素；测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，计算吸附量,由表面张力的实验数据求分子的截面积及吸附层的厚度。
9、粘度的测定和应用
了解粘度法测定高聚物分子量的基本原理和公式；掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液粘度的原理与方法；测定聚丙烯酰胺的平均摩尔质量。
10、溶胶的制备及电泳
掌握电泳法测定Fe(OH)3及Sb2S3溶胶电动电势的原理和方法；掌握 Fe(OH)3及Sb2S3溶胶的制备及纯化方法；明确求算ζ公式中各物理量的意义。
五、实验教材及参考书
实验教材：顾月姝、宋淑娥等编，基础化学实验（Ⅲ）——物理化学实验（第二版），北京：化学工业出版社,2007。
参考书：印永嘉、奚正楷、张树永等编，物理化学简明教程（第四版），北京：高等教育出版社，2007。
六、附注：
生命科学学院及泰山学堂生命科学取向学生做以上所有实验内容，环境学院学生做的实验内容如下：
1、液体饱和蒸气压的测定
5、电动势的测定及其应用
6、蔗糖的转化