05_华理_物理化学_答案
物理化学__华东理工大学(18)--单元测试卷
第十章 电化学 单元测试卷 一、选择题（每小题1分，共30分） 1． 电池在恒温恒压条件下可逆放电，则它吸收或放出的热量应为 。 A ：m r Δ H ； B ：r m ΔG ； C ：m r ΔS T 2． 适用于恒温恒压下电化学过程的可逆性判据为 。 A ：W G ′≥?； B ：0≤?G ； C ：W G ′≤? 3． 关于阴极阳极和正极负极，以下说法不准确的是 。 A ：电势较高的电极称为正极，反之为负极； B ：在阴极上发生得到电子的还原反应，反之发生失去电子的氧化反应； C ：正极就是阳极，负极就是阴极 4． 电化学反应的热力学特征是 。 A ：反应中吉氏函数的变化值大于系统与环境间交换的电功； B ：反应中吉氏函数的变化值小于系统与环境间交换的电功； C ：反应中吉氏函数的变化值等于系统与环境间交换的电功 5． 已知H 2O(l)的标准摩尔生成焓为1285.85kJ mol ???，标准摩尔生成吉氏函数为 1237.14kJ mol ???。若采用电解的方法使1molH 2O 分解产生氢气和氧气，且反应进度?ξ =1mol ，以下说法正确的是 。 A ：理论上输入的电功至多为237.14 kJ ； B ：理论上输入的电功至少为237.14 kJ ； C ：理论上与外界交换的热量为285.85 kJ 6． 氢氧燃料电池的电池反应为o o 222H ()0.5O ()H O(l)p p +→，在298K 时o 1.229V E =，则电池反应的平衡常数o K 为 。 A ：1.0； B ：1.44×1020； C ：3.71×1041 7． 若o 2{Fe |Fe}E a +＝，o 23{Fe ,Fe |Pt}E b ++=，则o 3{Fe |Fe}E += 。 A ：(2a -b )/3； B ：(2a +b )/3； C ：(a +b )/2 8． 电池反应2-20.5Cu 0.5Cl 0.5Cu Cl +++的标准电势为o 1E ，2-2Cu Cl Cu 2Cl ++=+的标准电 势为o 2E ，则o 1E o 2E 。 A ： 大于； B ：等于； C ：小于 9． 若将氢氧(燃料)电池的电池反应写为222H (g)0.5O (g)H O(l)+→，或写为 2222H (g)O (g)2H O(l)+→。相应电池反应的电势和化学反应的标准平衡常数分别为12E E 、和o o 12K K 、。则它们间的关系为 。
物理化学实验课后练习参考
物理化学实验课后练习参考 一、问答题 1.用最大气泡法测定溶液的表面张力的实验操作中,为什么要求读出最大压力差? [答] p(内) 《物理化学实验》练习题 ●本练习题供平时练习所用，对期末考试有指导作用,望同学们认真做答. ●此次练习题需要当做一次物理化学作业一样提交. 练习题 一、填空题（每空1分，共30）： 1．写出物理化学实验中所使用的两种温度计：和。 2．氧气钢瓶外表油漆的颜色是色；氢气钢瓶外表油漆的颜色是色。 3．在静态法测定乙醇饱和蒸气压的实验中，直接测量的物理量是 和。 4．热分析法测定“步冷曲线”时，根据曲线上的或可以确定相变温度。 5．测定物质的磁化率所使用的磁天平有磁天平和磁天平两种。 6．测量物质的燃烧焓所需的测量仪器是，燃烧反应在内进行。 7．测量液体饱和蒸气压所依据的原理是方程，通过实验数据作直线可以求出。 8．在二组分气液平衡相图的实验中，直接测量的物理量是和。 9．物质的旋光度与和等因素有关。 10．诱导极化率（或变形极化率）由极化率和极化率两部分组成。 11．写出恒温槽构造中的两个部件：和。 12．用氧弹量热计测量得到的是恒容热Q V，则恒压热Q p= 。 13．在液体饱和蒸气压测量的实验中，若空气未被抽净，则所得蒸气压的数值偏。 14．测量电解质溶液的电导可采用电桥法，测量电池的电动势采用 法。 15．在最大泡压法测量液体表面张力的实验中，直接测量的物理量是 。 16．接触温度计是用作 ，而贝克曼温度计是用作 。 17．热分析法所测量的“步冷曲线”是以 为纵坐标，以 为横坐标所得的曲线。 18．惠斯登（wheatston ）电桥法测量电解质溶液的电导时，需要 作电源和 作示零装置。 19．对消法测量电池电动势需要用到 电池和 电池。 20．在偶极矩测量实验中，介电常数是通过测量 而得的。 21．在蔗糖水解反应速率常数测定的实验中，C 0/C = 。 22．乙酸乙酯皂化反应体系的电导随时间逐渐 ，反应体系的pH 随时间逐渐 。 23．贝克曼温度计测量温度的范围为 ℃，最小分度为 ℃。 24．获得真空时所使用的仪器是 ；测量真空度的仪器是 。 25．在测量液体表面张力的实验中，从毛细管中逸出泡的半径越 ，则最大液柱差△h m 越 。 二、单项选择题：将所选择的答案号添入括号中（每题1分，共50分）： 1. 下面四条曲线分别代表A 、B 、C 、D 四个恒温槽的灵敏度曲线，其中恒温效果最好的是（ ）。 控温灵敏度曲线 2. 在氧弹量热计中萘的燃烧反应为： C 10H 8(s)+12O 2(g)→10CO 2(g)+4H 2O(l) 在K 2.298时，测得反应的恒容热?-=kJ 5152v Q mol -1，则萘的燃烧焓= ?m c H 华东理工大学物理B(下)期末考试A卷 选择题30’(5’×6) 1、边长为L的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷，若正方形中心O处场强值、电势值均为零，则四个顶点带电情况为？ A.顶点a、b、c、d处都是负电荷 B.顶点a、b处是正电荷，顶点c、d处是负电荷 C.顶点a、c处是正电荷，顶点b、d处是负电荷D顶点a、b、c、d都是负电荷 A、D的U O≠0，B的E O≠0，由矢量叠加证明E O=0，由两等量异号电荷的中垂面为零势面证明U O=0 2、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和Σq=0，则能肯定？ A.高斯面上各点场强均为零 B.穿过高斯面上每一面元的电场强度通量为零 C.穿过整个高斯面的电场强度通量为零 D.以上均错 3、半径R1的导体球带电q，外罩一带电Q的半径为R2的同心导体球壳，q点距球心O的距离为r，r 5、牛顿环实验装置中，曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，其间充满折射率为n 的透明介质，一真空中波长为λ的平行单色光垂直入射到该装置上，则反射光形成的干涉条纹中，暗环的半径r k 表达式为？A.n /k r k R λ= B.R n /k r k λ= C.R λkn r k = D.R λk r k =6、一动量为P 的电子，沿图示方向入射并能穿过一宽为D ，磁感应强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区，则该电子出射、入射方向间的夹角为多少？ A.α=cos -1P eBD B.α=sin -1P eBD C.α=sin -1eP BD D.α=cos -1 eP BD 物理化学实验补充教材Ⅱ 实验十八：电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 一、实验目的：（参照书） 二、实验原理：（参照书） 三、实验步聚： 1、仪器清单： DELTA326电导率仪 1台秒表 1只双管反应管 1支 平底试管 1支刻度移液管（25ml）2支胖肚移液管（20ml）1支 刻度移液管（10ml）1支烧杯 2只洗耳球 1只 移液管架 1只磁盘 1只抹布 1块 洗瓶 1只容量瓶（100ml） 1只软木塞（橡皮塞） 2只 滴管 1支滤纸若干 NaOH 0.02000mol·dm-3 CH3COOC2H5 0.02000mol·dm-3 KCl 0.1mol·dm-3 2、实验步骤： 1)、DELTA326电导率仪的使用： （1）仪器的校正： a、把电导探头悬空放置，按校正键，仪器进入第一点校正状态，待屏幕锁定。 b、马上把电导探头（连电极套筒）插入校准溶液（0.01mol·dm-3KCl溶液）中，按校正键，进行第二点校 正，待屏幕锁定。 c、按读数键进入测量状态。 d、取出电极，用蒸馏水冲洗传感器并用滤纸吸干电极。 （2）样品测试： a、按模式键，选择电导模式为μs。按住读数键并保持，显示屏左上角显示[— ∕A ]），即选择 ∕ ]（不是[—手动终点确定模式。 b、将电极插入到盛有待测样品的小烧杯中，按读数键，小数点闪烁，电导值不断变化，显示屏左上角无标 记显示，按读数键，显示屏左上角出现稳定指示图形[— ∕ ]，此时屏幕锁定，读数即为样品的瞬间电导值，再按读数键，小数点继续闪烁……。 c、数据测完后冲洗传感器。 2)、实验步骤： a、用移液管准确移取10ml的0.1000mol·dm-3KCl标准溶液到100ml的容量瓶中，用三重蒸馏水稀释至刻 度，配制0.0100mol·dm-3的KCl标准溶液，校正电导率仪。 b、小心移取0.0200mol·dm-3NaOH溶液20ml于B管（管中无玻璃支管）；移取0.0200mol·dm-3 CH3COOC2H5 溶液20ml于A管（管中有支管），，注意不要混和 ．．插上电极（即电极在盛 ．．．．，A管塞上带空的塞子，B．管中 NaOH管中）。 c、用洗耳球从A管往B管不停地缓慢地吹、吸气，同时用秒表开始计时，每隔1min记录读数一次，10min 后吹吸停止，20min后读数改为2min一次，直至反应进行1小时后停止测试，得G t，取出电极洗涤干净。 d、在上述反应的同时，移取0.0200mol·dm-3NaOH溶液20ml于平底试管中，再移取20ml蒸馏水与其混和 得0.0100mol·dm-3NaOH，静置。 G。 e、G t测定后，将洗净的电极插入平底试管中测定0.0100mol·dm-3NaOH的电导值，取三次的平均值即得 物理化学实验 版一 实验一 燃烧热的的测定 1. 说明恒容燃烧热(V Q ）和恒压燃烧热(P Q )的差别和相互联系。 区别：恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值，恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变 联系：对于理想气体 P v Q Q nRT =+? 2. 在这个实验中，那些是体系，那些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？ 答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。 3. 加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？ 答：因为本实验中要尽量避免内外筒之间的热量交换，而内筒中由于发生反应，使得水温升高，所以内筒事先必须比外筒水温低，低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值，这样，反应完毕后，内外筒之间达到一致温度，而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等，说明热量交换几乎为0，减小了实验误差。 4. 实验中，那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度，应从哪几方面考虑？ 答：内外筒开始反应前的温度差造成误差，我们应提高软件质量，使软件调试出的温度如（3）所述，有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量，造成误差，应寻求一种让反应自发进行的方法，或寻求一种更好的点火材料。 实验二 Pb-Sn 体系相图的绘制 1．是否可用加热曲线来做相图？为什么？ 答：不能。加热过程中温度难以控制，不能保持准静态过程。 2．为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线？ 答：使温度变化均匀，接近平衡态。 3．为什么坩埚中严防混入杂质？ 答：如果混入杂质，体系就变成了另一多元体系，使绘制的相图产生偏差。 实验三 化学平衡常数及分配系数的测定 1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在？根据实验的结果能否判断反应已达到平衡？ 答：实验1是为了计算I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数。实验2、3是为了计算和比较平衡常数K ，当2Kc ≈3Kc 时，可判断反应已达到平衡。 2. 测定四氯化碳中I 2的浓度时，应注意什么？ 答：应加入5～10ml 水和少量KI 溶液，还要先加入淀粉，充分振荡，滴定后要回收。 实验四 液体饱和蒸气压的测定——静态压 1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压，为什么？ 答：不能。因为克－克方程只适用于单组分液体，而溶液是多组分，因此不合适。 2. 温度愈高，测出的蒸气压误差愈大，为什么？ 答：首先，因为本实验是假定?H m (平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，?H m 得真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。 其次，(假定气体为理想气体)，PV =n R T 。V 是定值，随着T 升高，n 会变大，即使n 不变，p 也将变大，即分子运动加快，难以平衡。 实验五 蔗糖水解 1. 旋光度t β与哪些因素有关？实验中入如何控制？ 答：旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确，操作必须迅速，因为这样才能准确求得一定时间内的旋光度变化。实验中通过将所取出的反应液放入事先在冰水中冷却的试管中，使反应速率迅速下降，然 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 物理化学实验是化学教育专业的一门重要的必修基础课程，是独立设课、并与物理化学理论课程内容相配套的实验课程。物理化学实验教学内容综合了化学领域中各分支需要的基本研究工具和方法，在教学过程中引导学生利用物理化学及相关理论知识，解决化学过程的基本问题，培养学生的基本实验技能和科学研究能力，为学生今后从事专业研究打下坚实的基础，同时对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高也起着至关重要的作用。 2.设计思路： 本实验课程分两学期开设，要求学生完成不少于21个基础实验，初步掌握重要的物理化学实验方法，熟悉各种物理化学现象，了解和掌握各种大型仪器的原理和操作方法，并学会实验数据的归纳和分析方法。实验内容的选取，包括热力学、电化学、动力学、表面现象和胶体、物质结构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，根据现有仪器设备的条件，力求在实验方法和实验技术上得到较全面的训练。 3. 课程与其他课程的关系： 《物理化学实验》是继《无机化学实验》、《分析化学实验》和《有机化学实验》之后而独立开设的实验课程。通过本课程学习，掌握物理化学的基本实验技术和技能，系统学习物理化学实验的基本概念、基本原理和发展规律，并能在今后的科研及生产 - 1 - 实践中，运用这些规律去分析问题和解决问题。 二、课程目标 物理化学实验课程主要目标是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会重要的物理化学性能测定，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验条件的判断和选择，实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，增强解决实际化学问题的能力。 三、学习要求 完成本课程的学习任务，实现课程目标，具体学习要求： 1.学生按选课时间按时到课，不得随意调课、缺课； 2.实验课前学生认真做好预习，明确实验目的，实验原理，所用仪器构造和操作 规程，熟悉实验内容，明确要测量和记录的数据，书写预习报告。 3.实验过程中学生遵守实验室规则，按要求独立完成实验，做到认真观察、及时 记录、勤于思考。实验结束后实验记录由指导教师检查，并完成工作台和实验室整理及安全检查后方可离开。 4.实验结束后认真分析整理实验结果和数据，按要求书写完成实验报告并按时提 交。 5.爱护实验室的仪器设备和公用设施。 四、教学进度 - 1 - 硕士研究生《物理化学》(工)考试大纲 课程名称：物理化学 科目代码：862 适用专业：化学工程与技术，材料科学与工程 参考书目：《物理化学》（上、下册）（第四版）高等教育出版社，2003，天津大学； （物理化学实验教材可由下列教材中任选一种） 《物理化学实验》石油大学出版社吴肇亮等； 《基础化学实验》（上、下册）石油工业出版社，2003，吴肇亮等 硕士研究生物理化学课程考试大纲 一、概述 物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。 考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应掌握物理化学一般方法，并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。 在物理化学实验的相关内容中，要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。 在有关的物理量计算和表述中，应注意采用国家标准单位制（SI制）及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。 二、课程考试的基本要求 理论部分： 下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。 （1）化学热力学 1．热力学基础 理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程，热力学标准态。 理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。 明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。 掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会应用状态方程(主要是理想气体状态方程，其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。 掌握熵增原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。 理解热力学基本方程和Maxwell关系式。 了解用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。 2．相平衡 实验2 燃烧热的测定 （基础性实验） 一.实验目的 1.了解氧弹热量计的原理、构造及使用方法。 2.明确恒容燃烧热与恒压燃烧热之间的区别与联系。 3.学会雷诺图解法校正温度变化值。 二.实验原理 在指定温度和压力下，1摩尔物质完全燃烧成指定产物所放出的热量，称为该物质的燃烧热。反应式：C 6H 5COOH(s)+15/2O 2(g)—→7CO 2(g)+3H 2O(l) ∑+?=?)(g RT U H B m r m r γ（1） θρθθd W C V m q M m U n m ?+-='+?0 )(r （2） ))((0θθρ-+-=?n m r W C V m M U （3） θ??- =?W m M U m r （4） 1．△θ为温度改变值，用图解法进行校正。如图： 雷诺法校正温度示意图 2.W 值：用标准苯甲酸进行标定。 三．仪器与药品 1.SHR-15A 燃烧热实验一台 压片机一台 氧气钢瓶一个 （附减压阀和充 氧器）1000毫升容量瓶引燃镍丝剪刀放气阀 2.苯甲酸（标准物质）；苯甲酸或萘； 四．实验步骤 1.仪器水当量的测定（略）方法同下2步骤 2.分析纯苯甲酸的测定： （1）用台称天平称约1.0克苯甲酸，在压片机中压片，再用分析天平准确称取质量m. (2) 连接点火丝，充氧（2.0MPa）. (3) 传感器放入外筒，插好氧弹上的点火电源线，将其放入内筒，将电线放好，内筒中倒入3000毫升自来水。 。 （4）记录外筒温度T 外 （5）将传感器插入内筒，打开搅拌器，稳定后记录T 。 内 （6）采零，锁定。定时30s，温度显示实际温度与采零时温度的差值。 （7）记录10个数后，点火。再记录25~30个数结束。 （8）关闭电源。 （9）传感器放入外筒，将接线取下，拿出氧弹，放气，倒掉内筒中的水，收拾好工作台。 五．数据记录及处理 1.用雷诺图解法求出苯甲酸样品燃烧前后的温度差△θ。 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。 华东理工大学2011年硕士研究生入学考试试题 一、（20分） 1．在绝热密闭的房间里置有一电冰箱，若将电冰箱接通电源使其运转，则房间里的温度_________（上升、下降、不变） 2．孤立系统中进行的过程都是向着熵增大的方向进行。 ________（对、错） 3．在两个不同温度的热源T 1和T 2间，有一以理想气体为工作介质的可逆热机，其热机效率为30％。若将工作介质换为实际气体，则此可逆热机的效率________30％(大于、等于、小于) 4．一定量的理想气体经节流膨胀，其热力学函数的变化U ?___0, H ?___0, S ?____0, G ?____0。（>,=,<） 5．热力学基本方程dG =-SdT +Vdp 的适用条件是___________________。 6．若以X i 表示均相系统中任一组分i 的偏摩尔量，则X i 的定义式是_______________。 7．混合物中组分i 的逸度用f i 表示，则组分i 的化学势表达式为μi =_________。 8．氨在炭上的吸附服从兰缪尔吸附等温式，则在低压下单位界面吸附量与平衡压力呈__________关系。（直线、曲线） 9．光化学反应的量子效率可以大于1，可以小于1，也可以等于1。_________（对、错） 10．一纯物质液体在毛细管中呈凹面，则此凹面液体的蒸气压比同温度下平面液体的蒸气压_______。（大，小，无法确定） 11．一平动子处于能量1ε=3/22 47m V h 的能级上，则此能级的简并度g t =_________。 12．摩尔电导率Λ∞ m 是电解质溶液浓度___________时的摩尔电导率.(很小，无限 稀释，等于零) 13．用对消法测定电池反应的电势，目的在于_________。(A . 保护标准电池； B.延长被测电池的寿命； C.使电池在接近可逆条件下工作) 二、（21分） 2mol 理想气体由1013.25kPa ，10dm 3，609.4K 的初态，在101.325kPa 的恒定外压下膨胀至80 dm 3，且内外压力相等。求此过程的Q 、W 、U ?、H ?、S ?、A ?、G ?. 已知该理想气体初态的熵值S 1=400J ?K 1-，C m v ,=12.5 J ?K 1-?mol 1-。 三、（15分） 试计算800K 时H 2O(g )的标准摩尔生成焓。已知298K 时H 2(g )的标准摩尔燃烧焓为-285.8kJ ?mol -1，H 2O(l )在373K 、p 下的蒸发焓为40.66 kJ ?mol -1。 物理化学实验（1）课程教学大纲 Course Outline 课程基本信息（Course Information） 课程代码（Course Code）CA130 *学时 （Credit Hours） 48 *学分 （Credits） 3 *课程名称（Course Title）（中文）物理化学实验（1） （英文）Physcial Chemistry Experiments (1) *课程性质 （Course Type） 必修课授课对象 （Target Audience） 致远学院化学班大二学生 *授课语言 (Language of Instruction) 中文 *开课院系 （School） 化学化工学院先修课程 （Prerequisite） 无机化学实验、有机化学实验、物理化学 授课教师（Instructor）陈先阳 课程网址 (Course Webpage) *课程简介（Description）物理化学实验教学要求化学实验教学既能传授化学知识和技术，更要训练科学方法和思维，还要培养科学精神和品德。旨在通过化学实验这种有效的教学方式培养具有创新意识、创新精神和创新能力的适应社会发展所需要的化学人才。 物理化学实验是继无机及分析实验和有机化学实验之后而独立开设的实验课程，是一门面向致远学院化学班学生的必修课。本课程在基本教学内容上，主要分为热力学、相图及电化学部分。既保留了部分经典实验，同时又结合学科前沿增加了一些新的测量手段。教学目的是使学生通过实验课程的学习实践，了解物理化学的基本研究思想和方法，掌握物理化学的基本实验技能和现代的科学研究技术，加深对物理化学基本原理和基本知识的理解，从而提高学生分析问题、解决 第一章 质点的运动规律 1、电子受到磁力后，在半径为R 的圆形轨道上，以速率v 从O 点开始作顺时针方向的匀速 率圆周运动，当它经过R 330cos R 2OP 0===圆周时，求： （1）电子的位移； （2）电子经过的路程等于多少； （3）在这段时间内的平均速度； （4）在该点的瞬时速度。 解：（1 ）R 330cos R 2OP 0=== 方向与x 轴成60° （2） R 34R 232S π=π?= （3）v 3R 4v R 232t π= π?=? π=π= ?= ∴4v 33v 3R 4R 3t OP v 方向与x 轴成60° （4）速度v ，方向与x 轴成-30° 2、已知质点的位矢随时间的函数形式为( ) j t sin i t cos R r ω+ω=，式中R ，ω为常量求： （1）质点的轨迹； （2）速度和加速度，并证明其加速度总指向一点。 解:（1）t cos R x ω= t s i n R y ω= 运动轨迹：222R y x =+ （2）j t cos R i t sin R dt r d v ωω+ωω-== r j t s i n R i t c o s R dt v d a 22 2 ω-=ωω-ωω-== 由上式可知加速度总是指向圆心。 x 3、某质点的运动方程为j bt i bt 2r 2 += （b 为常数），求： （1）轨道方程； （2）质点的速度和加速度的矢量表示式； （3）质点的切向加速度和法向加速度的大小。 解：（1）由2 bt y bt 2x == 得轨迹方程 b 4x y 2 = （2）[] j bt 2i b 2j bt i bt 2dt d dt r d v 2 +=+== [] j b 2j bt 2i b 2dt d dt v d a =+== （3）()2 22 y 2x )bt 2(b 2v v v += += 222t t 1bt 2)bt 2()b 2(dt d a += ??????+= 2 22 2 2t 2n t 1b 2)t 1bt 2( )b 2(a a a += ++=-= 4、路灯距地面高度为 H ，行人身高为h ， 匀速度v 0背离路灯行走，多大？ 解：设人的位移为x ，人影的位移为L 由几何关系 H L h x L =-得 x h H H L -= 0v h H H dt dx h H H dt dL v -=-== ∴ 5、质点沿半径为0.1m 的圆周运动，其角位移用下式表示θ=2+4t 3 式中θ为弧度(rad), t 的单位为s, 求： （1）t=2s 时，质点所在位置的切向加速度和法向加速度的大小； （2）当θ为何值时，其加速度和半径成450 角。 解：（1）t 24dt d t 12dt d t 4223=ω =α=θ= ω+=θ 22 t 2 22n s m 4.230)t 12(R R a ==ω=∴= 《物理化学实验》课程教学大纲、基本信息课程名称：物理化学实验课程编号：06030182b 二、实验教学目的、内容和要求 1、实验教学目的 物理化学实验课程，是应用化学专业学生必修的一门基础化学课，是培养工程技术人才的整体化学基础知识结构和能力的重要组成部分。本课程是传授物理化学实验的基本原理、方法与技能，从而提高学生的素质与能力。 2、实验内容和要求 实验项目一：燃烧焓的测定 （1）安装氧弹式量热计； （2）称药品、燃烧丝的质量，装氧弹； （3）用氧弹式量热计测苯甲酸的燃烧热； （4）用氧弹式量热计测萘的燃烧热。 通过本实验的学习，使学生了解量热计的原理，学会雷诺图解法，掌握恒容燃烧热与恒 压燃烧热的关系。 实验项目二：液体饱和蒸汽压的测定 （1）安装液体饱和蒸汽压的测定装置； （2 ）向烧瓶中加适量的水； （3）抽真空，检查气密性； （4）加热至液体微沸，测定蒸汽压。 理解液体饱和蒸气压和气液平衡的概念，理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系，即Clausius-Clapeyron方程；了解用动态法测定液体饱和蒸气压的方法和原理；掌握饱和蒸气压法测定液体汽化热的基本原理和方法；熟悉真空泵及压力计的使用。 实验项目三：凝固点下降法测定摩尔质量 （1）用分析天平称取0.2500g尿素置于干燥管中； （2）制做冰盐浴； （3）安装凝固点测定装置； （4）测定溶液的凝固点。 掌握凝固点下降法测定溶质的摩尔质量的原理和方法，加深对稀溶液依数性的理解；掌握溶液凝固点的 测量技术。 实验项目四：双液系气液平衡相图的绘制 1）安装蒸馏仪； 2）向蒸馏仪中加适量药品； 3）测定沸点； 4）测定折射率。 掌握阿贝（Abbe ）折光仪的使用，掌握用蒸馏仪测定t—x 图的方法，理解完全互溶二 组分气液平衡相图。 实验项目五：二组分合金相图的绘制 （1）检查二组分合金相图炉； （2 ）称样品于样品管中； （3）加热使样品成为液态； （4）控制冷却速度，测定冷却时间和冷却温度的关系。了解步冷曲线的形成原因；掌握微电脑控制金属相图实验炉的基本原理和使用方法；了解热分析法的测量技术与有关测量温度的方法。 实验项目六：电池电动势的测定及其应用 （1）制做盐桥； （2）配制溶液； （3）调节电位差计； （4）测量电池的电动热。 了解补偿法测定电池电动势的原理，掌握电动势测定难溶物溶度积（K SP）的方法；掌 握电位差计的测定原理和使用方法，测定Cu-Zn 原电池的电动势。 实验项目七：溶液表面吸附作用和表面张力的测定 （1 ）配制溶液； （2）安装表面张力测定仪； （3）测定水的压强差； （4）测定溶液的压强差。 理解表面张力、溶液表面的吸附概念，了解表面张力的的主要影响因素，掌握鼓泡法（最大气泡法）测定表面张力的原理和技术。 2、测定不同浓度c的乙醇水溶液的表面张力Y,并由Y —C曲线求算吸附量。实验项目八：过氧化氢 的催化分解 （1）配制过氧化氢溶液； （2）测定过氧化氢浓度； （3）安装过氧化氢的催化分解装置； （4）测定过氧化氢t 时刻所分解放出氧气的体积。 熟悉一级反应的动力学特征；掌握静态法测定H2O2 分解反应的速率常数和半衰期；掌 握量气技术和体积校正技术。 实验项目九：乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 （1）配制乙酸乙酯溶液； （2）安装恒温水槽； （3）测量氢氧钠溶液的电导率； 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。 概念及术语 BET 公式 BET formula 1938年布鲁瑙尔(Brunauer)、埃米特(Emmett)和特勒(Teller)三人在兰格缪尔单分子层吸附理论的基础上提出多分子层吸附理论。该理论与兰格缪尔理论的主要不同之处是吸附在固体表面的分子存在着范德华力仍可吸附其它分子，即形成多分子层吸附。在吸附过程中不一定待第一层吸满后再吸附第二层。第一层吸附的吸附热较大，相当于化学反应的吸附热，且不同于其它各层的吸附热；第二层以后的吸附热均相等且数值较小，仅相当于气体的冷凝热。 在此基础上，推出BET 公式如下：)} /)(1(1){/1()/()(***---=p p c p p p p c V V 单；其中Ｖ为被吸附物质的总体积，Ｖ(单)为单层饱和吸附时所需吸附质的体积，c 是与吸附热有关的常数，p*为指定温度下液态吸附质的饱和蒸气压。BET 公式适用于相对压力p/p*＝0.05~0.15的范围，超出此范围就会产生较大的偏差。 DLVO 理论 DLVO theory 1941年由德查金(Darjaguin)和朗道(Landau)以及1948年由维韦(Verwey)和奥弗比克(Overbeek)分别提出的带电胶体粒子的稳定理论。胶体粒子稳定的三个主要原因是，分散相粒子的带电、溶剂化作用以及布朗运动。 HLB 法 hydrophile-lipophile balance method 一种表面活性剂的选用方法，是格里芬(Griffin)1945年提出来的。HLB 代表亲水亲油平衡。HLB 值越大表示该表面活性剂的亲水性越强。例如，HLB 值在2～6的表面活性剂可作油包水型的乳化剂；而HLB 值在12～18的表面活性剂可作水包油型的乳化剂等。 pVT 性质 pVT property 指气体的压力、体积和温度三种宏观性质。不涉及到相变化及化学反应。 ζ电势 zeta potential 见电动电势。 阿伏加德罗常数 Avogadro ’number 1摩尔的任何物质所含的粒子效，称为阿伏伽德罗常数，其值为6.022045×1023”，通常以符号N A 或L 表示。这个数值可由实验测定。 阿伏加德罗定律 Avogadro law 意大利化学家阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro ，1776—1856)于1811年提出“在相同的温度与压力下。相同体积的各种气体均含有相等数目的分子数(或其他基本单元数)。”这一定律对实际气体只是近似地正确，是实际气体压力趋向于零时的极限性质。温度与压力恒定时，V/n=常数，称为阿伏加德罗定律。 阿累尼乌斯电离理论 Arrhenius ionization theory 1887阿累尼乌斯(1859—1927，瑞典人)提出电解质的部分电离学说，他认为电解质在溶液中解离为两种离子，一种带正电荷、一种带负电荷两者所带电荷总数相等，故溶液整体呈电中性。在直流电场作用下，正、负离子各向一极移动。在通常的情况下，电解质只是部分解离，另一部分仍是分子，离子与末电离的分子呈平衡，这一理念在电化学发展过程中起 《物理化学实验》教学大纲 课程代码：0100280学分:5学时:90实验个数:18课程性质:必修面向专业:应用化学、材料化学 大纲执笔人：盛锋大纲审定人: 实验指导书名称：物理化学实验 一、实验课程的性质与任务 本课程面向应用化学、材料化学专业（本科）三年级学生开设。物理化学和物理化学实验均是该专业的重要基础课之一，两者既密切配合，又各有侧重，具有一定的完整性和独立性。《物理化学实验》是在学生先修完《无机化学实验》、 《分析化学实验》和《有机化学实验》的基础上开设的，学生已具有较好的实验基础和较强的动手能力，因此本实验课程的特点是综合性强和注重实验方法的掌握。其最重要的任务是发展学生的综合能力，即查阅、动手、观测、记忆、思维、想象和表达能力，并使学生通过典型实验，掌握同一类型的数据在实际应用中的测定和计算方法，重在让学生建立起“方法”的“档案”，以便于在今后的学习、工作中进行应用。在教学过程中强调理论与实践相结合，加强素质教育，充分发挥学生的主观能动性，全面培养和考查学生的动手能力、观察问题、分析问题、解决问题的综合能力，注重培养学生严谨的科学作风，提倡创新精神。 二、实验目的与要求 通过本课程的学习，加深对物理化学理论知识的理解，较熟练地掌握物理化学实验操作技能，了解所做过的实验的方法在社会实践中的有关应用，提高观察、分析和解决问题的能力，培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，并为学习后继课程和未来的科学研究及实践工作打下良好的基础。 具体要求是：1.实验前要充分预习，对所做实验内容心中有数，并写出较详 细的预习笔记，内容包括：实验目的、简明原理、主要仪器药品、重要仪器装置图、详细操作步骤、数据记录表和注意事项等；2.学生进入实验室后要先观察和 熟悉仪器，然后接受指导教师的提问与讲解，当无问题后方可进行实际操作；3. 实验过程应谨慎操作、仔细观察、认真无误的忠实记录实验数据，不得随意涂改，养成严谨的工作作风实事求是的科学态度；4.实验结束后需经教师检查数据记录 和仪器使用情况，经允许后方可结束实验，离开实验室；5.课后要及时写出实验 报告。 1 目录 绪论.......................................... 错误!未指定书签。 第一节物理化学实验的目的与要求................. 错误!未指定书签。 第二节误差分析................................ 错误!未指定书签。 第三节物理化学实验数据的表达方法.............. 错误!未指定书签。 热力学部分 实验一硫酸铜溶解热的测定 ........................ 错误!未指定书签。 实验二液体饱和蒸汽压的测定———静态法........... 错误!未指定书签。 实验三完全互溶双液系气－液平衡相图———最低恒沸点的测定错误!未指定书签。电化学部分 实验四电导法测定弱电解质的电离常数............... 错误!未指定书签。 实验五原电池电动势的测定——对消法............... 错误!未指定书签。 动力学部分 实验六蔗糖水解转化的动力学研究................... 错误!未指定书签。 表面化学部分 实验七溶液表面张力的测定——最大气泡法........... 错误!未指定书签。 实验八液体粘度测定及恒温槽的性能测定............. 错误!未指定书签。 绪论 第一节物理化学实验的目的与要求 物理化学实验的主要目的是使学生初步了解物理化学的实验研究方法，掌握物理化学的基本实验技术。通过正确测量、记录实验数据，运用物理化学基本理论，正确处理实验数据，分析实验现象和实验结果，加深对物理化学基本理论的理解，增强解决实际化学问题的能力。物理化学实验课程，对培养学生独立从事科学研究工作能力具有重要的作用。 为了达到学习该课程的目的与要求，保证课程质量，对学生物理化学实验课程学习的基本要求如下。 一、实验前的预习 学生在实验前应认真仔细阅读实验内容，了解实验的目的、原理、所用仪器的构造和使用方法，了解实验操作过程。在预习的基础上写出实验预习报告。预习报告内容包括实验目的、实验仪器与试剂、实验数据记录表格、预习中遇到的问题和实验步骤中的注意事项（往往对测量结果和仪器产生重要影响）。预习报告写在实验记录本上，实验时交给指导教师检查。 二、实验操作 在实验过程中，严格地按实验操作规程认真进行实验。记录实验现象及数据必须真实、准确，不能随意更改，实验数据尽可能以表格形式整齐地记录在实验记录本上。在实验过程中要勤于思考，细心观察实验现象，及时发现并设法解决实验中出现的各种问题。完成实验后，将测量数据交指导教师检查签字。 三、实验报告 写实验报告是本课程的基本训练，它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳等方面得到训练和提高，为今后写科学研究论文打下基础。实验报告的书写要求字迹清楚整洁，作图和数据处理规范。 物理化学实验报告一般包括：实验目的、实验原理、实验操作步骤、数据处理及结果与讨论等。 （１）实验目的要求简要地说明实验方法及研究对象。 （２）实验原理应简要地用文字、公式和图概述。 （３）实验步骤简要地用文字分点概述，注明仪器装置名称。 （４）数据处理要写出计算公式，并注明公式中所需的已知常数值，同时举一《物理化学实验》练习题
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