《物理化学实验（下）》教学大纲
课程号：13000070TB
课程名：物理化学实验 (下)
英文名：Experiments in Physical Chemistry B
实验总学时：48 学时
实验周学时： 6学时
开设实验项目数：7
实验课学分：2学分
课程性质：学科基础课
面对院系、专业、年级：现代工程与应用科学学院等其他院系三年级本科生
实验课程地点：基础实验楼甲区1楼
课程主持人（主讲教师）：淳远
课程育人目标：
树立学生正确的人生观、价值观和世界观。
课程教学目标：
1) 能够正确阐述相关物理化学参数的概念，说明其测量原理和方法;
2) 能够灵活运用现代科研技术与方法设计和评价测量方案；
3) 能够合理搭建装置、规范完成实验操作;
4) 具备良好的分析和解决问题的能力;
5) 富于创新意识、勇于探索；
6) 具备实事求是的科学态度和分工协作的团队精神。
教学内容：
1绪论。明确物理化学实验学习的意义及方法，介绍物化实验室和实验课程内容及学习要求、实验报告的规范书写、卫生安全以及注意事项等。
2燃烧热的测定。采用氧弹量热计测量反应物和生成物的燃烧热，从而计算相关化学反应的热效应。掌握燃烧热的测量方法，学会用雷诺图解法校正体系与环境热交换带来的影响。
3 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定。采用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的浓度随时间的变化，通过图解法求二级反应的速率常数及活化能。掌握电导率仪、恒温槽的工作原理和使用方法。
4纳米TiO2光催化降解甲基橙。在紫外光照下，以纳米TiO2为催化剂光催化降解甲基橙，经离心分离后，使用紫外分光光度计检测其吸光度，从吸光度随反应时间的变化曲线判断反应级数，并求算速率常数。同时进行暗反应以及不加催化剂的光降解反应进行对比。掌握光化学反应器、紫外分光光度计和离心机的构造及使用方法。
5BZ振荡反应。研究由溴酸钾、丙二酸、硝酸铈铵和硫酸构成的BZ振荡反应，测定在不同温度下电极电势随时间的变化曲线，获得诱导期、振荡周期等参数，并求算相应的活化能；使用溴酸钾、溴化钾、丙二酸、硫酸、试亚铁灵溶液构建同心圆反应系统，观察空间上有序形貌的形成过程。初步认识系统远离平衡态下的复杂行为。
6高性能超级电容器材料的研发。了解储能新材料超级电容器的相关理论知识，使用溶液燃烧法法合成镍基电极材料，通过电化学工作站测定材料的比电容，并进行纽扣式超级电容器的组装及其点亮发光二级管性能测试。
7 溶液中的吸附作用和表面张力的测定。采用最大泡压法和板法测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，求出其表面超量和正丁醇分子横截面积。掌握两种表面张力仪的构造和使用方法。
8 X射线衍射法测定晶胞常数。采用X射线粉末法测定NaCl、NH4Cl晶体的点阵型式，晶胞常数以及每个晶胞中含正、负离子的个数。掌握 X射线衍射仪的构造、使用方法以及图谱检索的方法。
9 热分析技术(TG/DSC)研究CuSO4.5H2O的脱水过程。采用热重-示差扫描量热仪测定五水硫酸铜的TG/DSC图，并对其脱水过程进行定性定量分析。掌握热分析仪的使用和解析TG/DSC图谱的方法。
10.挥发性双液系T ~x图的绘制。采用回流冷凝法测定不同组成的异丙醇/环己烷溶液的沸点，通过测量折射率的变化确定其气、液相组成，从而绘制挥发性双液系T
x相图。掌握阿贝折射仪、气压计的构造及使用方法。
11. 流动法测定γ-Al2O3小球对乙醇脱水反应的催化性能。用流动法研究γ-Al2O3小球在不同温度下催化乙醇脱水过程，通过气相色谱仪原位分析反应产物分布，计算反应速率常数和活化能，评价γ-Al2O3小球的催化活性。
先修课程：
物理化学
使用教材:
《物理化学实验》. 邱金恒、孙尔康、吴强编，高等教育出版社. 2010
参考资料：
课程网站：https:// physchem.nju.edu.cn
预习测试系统：http://cheminfo.nju.edu.cn/ChemTest
教学立方：https://teaching.applysquare.com/Home/User/login
书籍文献资料：
1. 孙尔康，徐维清，邱金恒. 物理化学实验. 南京大学出版社.1984
2. 付献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华.物理化学（第五版）.北京.高等教育出版社.2005
3. 孙尔康、吴琴媛、周以泉、陆婉芳等.化学实验基础.南京.南京大学出版社.1991
4. 蔡显鄂、项一非、刘衍光修订.物理化学实验.北京.高等教育出版社.1993
5. 北京大学化学系物理化学教研室.物理化学实验（修订本）.北京.北京大学出版社.1985.
6. 罗澄源等.物理化学实验（第二版）.北京.高等教育出版社.1984
7. J.M.怀特著.钱三鸿等译.物理化学实验.北京.人民教育出版社.1981
8. H.D.克罗克福特等著，郝润蓉等译.物理化学实验.北京.人民教育出版社.1981
9. F. Daniels, Experimental physical chemistry, 7th ed. McGraw-Hill, New York.1970
其他信息：
1. 进入实验室以前必须先通过网上安全测试。
2. 本实验实施“验证/探索两段式”教学，课前需进入“物理化学基础实验室”网站和教学立方，观看相关实验项目实验操作视频，了解操作过程，并下载相关补充资料；认真预习实验内容并按照相关格式写好预习报告，设计出探索初步方案。
3. 实验前需要进入线上预习测试系统，完成相关实验测试答题。
4. 教学内容涉及11个实验项目，根据学生的具体组成从中选取7个实验进行教学。