《物理化学实验》教学大纲课程名称:物理化学实验课程类别(必修/选修):必修课程英文名称:PhysicalChemistryExperiments其中实验/实晚学时:32总学时/周学时/学分:32/4/2先修课程:高等数学、分析化学、大学化学、物理化学后续课程支撑:材料电化学、专业综合设计实验、毕业实习、毕业设计授课地点:12E304授课时间:[1-3,5-9周]周五1-4节授课对象:2024材料2班(专升本)开课学院:材料科学与工程学院在任课教师姓名/职称:袁荣华/讲师、许伟娜/讲师答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式:2.充分利用网络资源,进行远程答疑:3.课外在4B210答疑课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用教材:徐平如、郭兵编著。《物理化学实验指导》(第一版),北京:化学工业出版社:2015教学参考资料:1.刘俊吉、周亚平、李松林修订:《物理化学(上、下册)》(第六版)天津大学物理化学教研室编,北京:高等教育出版社20172.庄继华等修订.《物理化学实验》(第三版)复旦大学编,北京:高等教育出版社2004课程简介:物理化学实验是为化学相关专业本科生开设的一门重要的基础实验课程,它与无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验等相互衔接,构成化学相关专业的完整实验体系。物理化学实验课程要求理解物理化学的基本理论,掌握、运用化学中用到的基本物理方法和技能,设计科学的实验方法,培养科学思维和综合分析解决问题的能力,引导学生自觉学习,树立科学的世界观、方法论有着重要的作用。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:1
1 《物理化学实验》教学大纲 课程名称: 物理化学实验 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:Physical Chemistry Experiments 总学时/周学时/学分:32/4/2 其中实验/实践学时:32 先修课程: 高等数学、分析化学、大学化学、物理化学 后续课程支撑:材料电化学、专业综合设计实验、毕业实习、毕业设计 授课时间: [1-3,5-9 周]周五 1-4 节 授课地点:12E304 授课对象: 2024 材料 2 班(专升本) 开课学院: 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称: 袁荣华/讲师、许伟娜/讲师 答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式;2.充分利用网络资源,进行远程答疑;3.课外在 4B210 答疑 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它(√) 使用教材:徐平如、郭兵编著.《物理化学实验指导》(第一版),北京:化学工业出版社:2015 教学参考资料: 1.刘俊吉、周亚平、李松林修订.《物理化学 (上、下册)》(第六版)天津大学物理化学教研室编,北京:高等教育出版社 2017 2.庄继华等修订.《物理化学实验》(第三版) 复旦大学编,北京:高等教育出版社 2004 课程简介: 物理化学实验是为化学相关专业本科生开设的一门重要的基础实验课程,它与无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验等相互衔接,构成化学相关 专业的完整实验体系。物理化学实验课程要求理解物理化学的基本理论,掌握、运用化学中用到的基本物理方法和技能,设计科学的实验方法,培养科 学思维和综合分析解决问题的能力,引导学生自觉学习,树立科学的世界观、方法论有着重要的作用。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:
支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标目标1(知识目标):掌握在实验室测定速率常数的方法:学会使用电导率仪测定弱电解质的电导率:理解纯液体饱和蒸气压和温度的关指标点1.2具备解决材料科学与工程NO.1工程知识:能够运用数学、自然科学、工程系,测定特定温度范围内液体的平均摩尔汽化热及正带沸领域复杂工程问题所需的专业知识及基础和材料科学与工程专业知识用于解决材料科点:掌握氧弹式量热计测定固体燃烧热的原理:掌握凝固应用能力。学与工程领域的复杂工程问题。点的测量技术测定萘的摩尔质量:动手搭建表面张力仪,掌握最大气泡法测定表面张力的方法:掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。目标2(能力目标):NO.4研究:能够基于科学原理并采用科学方法对初步掌握物理化学实验基本实验方法和实验技能,加深对指标点4.3能够正确的采集实验数据材料科学与工程领域复杂工程问题进行研究,包括物理化学的重要理论和概念的理解:学会处理实验数据、对实验结果进行分析和解释,并通过信设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到分析与归纳实验现象和表达实验结果:根据给定条件,学息综合得到合理、有效结论。合理有效的结论。会设计电池电动势测试的相关实验方案。目标3(素质目标):指标点8.2理解工程职业道德及规范、NO.8职业规范:具有人文社会科学素养、社会责培养学生养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事社会价值和工程师的社会责任,并能够任感,能够在材料科学与工程领域的工程实践中理求是的科学态度和职业道德。在工程实践中自觉履行责任。解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。实践教学进程表项目类型(验证/综合/教学支撑课学时周授课教师实验项目名称数学内容(置点、难点、课思政融入点)设计)方法程目标2
2 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1(知识目标): 掌握在实验室测定速率常数的方法;学会使用电导率仪测 定弱电解质的电导率;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;掌握凝固 点的测量技术测定萘的摩尔质量;动手搭建表面张力仪, 掌握最大气泡法测定表面张力的方法;掌握对消法测定电 池电动势的原理及电位差计的使用方法。 指标点 1.2 具备解决材料科学与工程 领域复杂工程问题所需的专业知识及 应用能力。 NO. 1 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程 基础和材料科学与工程专业知识用于解决材料科 学与工程领域的复杂工程问题。 目标 2(能力目标): 初步掌握物理化学实验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;学会处理实验数据、 分析与归纳实验现象和表达实验结果;根据给定条件,学 会设计电池电动势测试的相关实验方案。 指标点 4.3 能够正确的采集实验数据, 对实验结果进行分析和解释,并通过信 息综合得到合理、有效结论。 NO. 4 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对 材料科学与工程领域复杂工程问题进行研究,包括 设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到 合理有效的结论。 目标 3(素质目标): 培养学生养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事 求是的科学态度和职业道德。 指标点 8.2 理解工程职业道德及规范、 社会价值和工程师的社会责任,并能够 在工程实践中自觉履行责任。 NO. 8 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责 任感,能够在材料科学与工程领域的工程实践中理 解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 项目类型(验证/综合/ 设计) 教学 方法 支撑课 程目标
实验室安全教育:物理化学实验课程的特点及要求:实验前的准备和实验后的收尾工作:实验报告的撰写要求重点:实验室安全教育:实验前的准备工作和许伟娜/袁物理化学实验基础知综合讲授/答疑目标34实验报告的撰写要求1荣华识与要求课程思政融入点:要求学生处理实验数据必须坚持实事求实、严谨的科学态度:要求学生实验过程中主动思考理论原理,在实验过程中去验证实验原理,使理论与实践相辅相成。了解溶液的电导,电导率和摩尔电导的概念及三者之间的关系:会正确使用电导率仪重点:理解弱电解质溶液在一定浓度下的摩尔实验,以小组电导率和在无限稀释溶液中的摩尔电导率的目标1许伟娜/袁弱电解质电高度的测4演示/验证为单位完成实区别2荣华定目标2验报告。难点:计算弱电解质溶液电离常数课程思政融入点:介绍“电导率”及其在废水中太高会造成膜堵塞等不利影响,鼓励学生运用所学知识,为创造美好环境贡献自己的力量旋光计的使用:了解反应物浓度与旋光度之间实验,以小组许伟娜/袁蔗糖水解速率常数的目标1的关系:正确使用旋光计计算蔗糖在酸存在条43演示/验证为单位完成实荣华测定件下的水解速率常数目标2验报告。置点:掌握在实验室测定速率常数的方法3
3 1 物理化学实验基础知 识与要求 许伟娜/袁 荣华 4 实验室安全教育;物理化学实验课程的特点及 要求;实验前的准备和实验后的收尾工作;实 验报告的撰写要求 重点:实验室安全教育;实验前的准备工作和 实验报告的撰写要求 课程思政融入点:要求学生处理实验数据必须 坚持实事求实、严谨的科学态度;要求学生实 验过程中主动思考理论原理,在实验过程中去 验证实验原理,使理论与实践相辅相成。 综合 讲授/答疑 目标 3 2 弱电解质电离度的测 定 许伟娜/袁 荣华 4 了解溶液的电导,电导率和摩尔电导的概念及 三者之间的关系;会正确使用电导率仪 重点:理解弱电解质溶液在一定浓度下的摩尔 电导率和在无限稀释溶液中的摩尔电导率的 区别 难点:计算弱电解质溶液电离常数 课程思政融入点:介绍“电导率”及其在废水 中太高会造成膜堵塞等不利影响,鼓励学生运 用所学知识,为创造美好环境贡献自己的力量 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2 3 蔗糖水解速率常数的 测定 许伟娜/袁 荣华 4 旋光计的使用;了解反应物浓度与旋光度之间 的关系;正确使用旋光计计算蔗糖在酸存在条 件下的水解速率常数 重点:掌握在实验室测定速率常数的方法 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2
难点:掌握在实验室测定速率常数的方法掌握真空泵和恒温槽的使用:理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系:掌握用图解法求所测温实验,以小组许伟娜/袁液体摩尔汽化热的测目标1度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点。演示/验证为单位完成实45荣华定目标2重点:测定异丙醇在不同温度下蒸气压验报告。难点:用图解法求所测温度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点熟悉氧弹式量热计的构造、测量原理和使用方法:学会正确使用氧气钢瓶和温差计直点:掌握标准摩尔燃烧热,定容燃烧热和恒实验,以小组许伟娜/袁压燃烧热的关系目标1演示/验证为单位完成实46燃烧热的测定荣华目标2难点:区别系统和环境验报告。课程思政融入点:介绍燃烧热的测试和衡算方法,培养学生的独立思考能力、协作精神、沟通和交流的能力。掌握溶液凝固点的测量技术,加深对稀溶液依实验,以小组许伟娜/袁凝固点降低法测定物数性的理解目标 14演示/验证为单位完成实7荣华目标2质的库尔质量重点:用凝固点降低法测定萘摩尔质量验报告。难点:掌握凝固点的测量技术实验,以小组了解表面张力的性质,表面能的意义及表面张目标1许伟娜/袁最大气泡法测定液体4演示/验证为单位完成实8力和吸附的关系:最大气泡法测定表面张力荣华表面张力目标2验报告。重点:掌握最大气泡法测定表面张力的方法4
4 难点:掌握在实验室测定速率常数的方法 5 液体摩尔汽化热的测 定 许伟娜/袁 荣华 4 掌握真空泵和恒温槽的使用;理解纯液体饱和 蒸气压与温度的关系;掌握用图解法求所测温 度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点。 重点:测定异丙醇在不同温度下蒸气压 难点:用图解法求所测温度范围内液体的平均 摩尔汽化热及正常沸点 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2 6 燃烧热的测定 许伟娜/袁 荣华 4 熟悉氧弹式量热计的构造、测量原理和使用方 法;学会正确使用氧气钢瓶和温差计 重点:掌握标准摩尔燃烧热,定容燃烧热和恒 压燃烧热的关系 难点:区别系统和环境 课程思政融入点:介绍燃烧热的测试和衡算方 法,培养学生的独立思考能力、协作精神、 沟 通和交流的能力。 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2 7 凝固点降低法测定物 质的摩尔质量 许伟娜/袁 荣华 4 掌握溶液凝固点的测量技术,加深对稀溶液依 数性的理解 重点:用凝固点降低法测定萘摩尔质量 难点:掌握凝固点的测量技术 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2 8 最大气泡法测定液体 表面张力 许伟娜/袁 荣华 4 了解表面张力的性质,表面能的意义及表面张 力和吸附的关系;最大气泡法测定表面张力 重点:掌握最大气泡法测定表面张力的方法; 演示/验证 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2
测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积难点:掌握最大气泡法测定表面张力的方法:测定正丁醇液表面吸附量及分子横截面积了解电池电动势的测定和应用,熟悉电位差计的工作原理和使用方法:理解可逆电池的电动实验,以小组势及可逆电极电势的概念目标1袁荣华/许设计实验4综合/设计为单位完成实重点:掌握电池和电极电势的测量,熟练使用9伟娜电动劳的测定目标2验报告。电位差计。难点:掌握原电池电动势的测定方法,并学会设计相应的实验方案。合计32课程考核评价依据及成绩比例(%)课程目标权重 (%)支撑毕业要求指标点课堂衰现实验报告目标一1.2103545目标二4.3103040015目标三8.215总计3565100各注:1)根据东羌理工学院考试管理规定》第士二条规定:广课3次(或6课时)学生不得参加该课程的期终者核,2)各项考核标准见附件所示。5
5 测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积 难点:掌握最大气泡法测定表面张力的方法; 测定正丁醇溶液表面吸附量及分子横截面积 9 设计实验 电动势的测定 袁荣华/许 伟娜 4 了解电池电动势的测定和应用,熟悉电位差计 的工作原理和使用方法;理解可逆电池的电动 势及可逆电极电势的概念 重点:掌握电池和电极电势的测量,熟练使用 电位差计。 难点:掌握原电池电动势的测定方法,并学会 设计相应的实验方案。 综合/设计 实验,以小组 为单位完成实 验报告。 目标 1 目标 2 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 课堂表现 实验报告 目标一 1.2 10 35 45 目标二 4.3 10 30 40 目标三 8.2 15 0 15 总计 35 65 100 备注:1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定:旷课 3 次(或 6 课时)学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示