物理化学实验讲座1
物理化学实验的目的要求
物理化学实验的目的
物理化学实验的目的
物理化学实验是化学实验学科的一个重要分支,它是借助于物理学的原理,技术和仪器,借助于数学运算工具来研究物系的物理性质,化学性质和化学反应规律的一门科学.
化学和物理学之间具有紧密的联系.化学过程包含或是伴有物理过程.例如化学反应时常伴有物理变化,如体积变化,压力的变化,热效应,电效应,光效应等,同时温度,压力,浓度的变化,光的照射,电磁场等物理因素的作用也都可能引起化学变化或影响化学变化的进行.另一方面,分子中电子的运动,原子的转动,振动,分子中原子相互间的作用力等微观物理运动形态,则直接决定了物质的性质及化学反应能力.物理化学实验就是根据物质的物理现象和化学现象联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学,在实验方法上也主要是采用物理学中的方法.
比如说:燃烧热测定,它用的就是物理学的量热方法,而精确测定物质的燃烧热就可以求得化学反应的反应热.可逆电池电动势的测定原理是对消法,仪器是电位差计,都是物理学原理,物理学仪器,而测定不同温度下电池的电动势(以E～T作图,就可以求得可逆电池的温度系数.)从标准电动势E￠就可以求反应的平衡常数K￠由温度系数就可以求得一系列热力学函数
(二),地位和作用
《物理化学实验》是继无机化学,有机化学实验后,在学生进入专业课程学习和做毕业论文之前的一门基础实验课程.这一特定的地位,使它起着承前启后的桥梁作用.所谓承前就是学生在学习了先行教材中大量的感性认识的实验材料之后,需要在认识上有个飞跃,上升到理性认识的高度;所谓启后就是进一步严格的,定量的实验,研究物质的物理性质,化学性质和化学反应规律.使学生即具备坚实的实验基础,又要具有初步的科研能力,实现学生由学习知识,技能到进行科学研究的初步转变.
化学是一门实验科学,但化学发展到今天,已经不仅仅是实验科学,在很多方面已经上升到理论高度,只有上升到理论才能真正算到一门科学.理论的形成靠科学研究,所以搞化学的人,必须具有科研能力才能算得一个真正得化学工作者.搞化学的人可以分不同的层次:1有些人只能解释化学现象;2有些人可以解决实际问题;3有些人可以进行科学研究.只有能够进行科学研究才能算得高层次人才.化学专业的学生都要安排一个学期的毕业论文,就是要培养同学们初步具有科研能力.而物理化学实验从本质上就近似于科学研究.所不同的就是在老师的指导下.很多结论都是已知的,通过这种培养为同学们做毕业论文打下基础.
(三),特点
它既是主要使用精密仪器进行实验的一门实践性很强的课程,又是重演"发现"化学反应基本规律的一门理论性很强的课程.它不仅要求学生会动手组装和正确使用,而且要求学生能设计实验并对实验结果作出处理.它不仅培养学生会做精密实验的本领,而且培养学生会对实验数据进行处理,对实验结果进行讨论的能力.本课程的这一特点,不但决定了学生在学习中必须手脑并用,以培养较强的动手能力和综合分析的思维能力,而且可以起到和日后从事科学研究,发表科研论文的接轨作用.
(四),方向
应当特别指出的是,近期的物理化学实验不仅仅是以验证物理化学的基本原理为目的,也不仅仅是理论教学的辅助.
总体要求
总体要求以智能开发,能力培养为核心.具体地说就是物理化学实验教学在重视知识,技能学习的同时,更要重视研究能力的培养,把教学过程很好的结合起来.在前期要求学生做好规定的实验,这些实验包括热力学,动力学,电化学,表面胶体和大分子化学,以及物质结构等分支的典型实验,熟悉其相应的实验方法,实验技术和实验仪器.这是整个物理化学实验的核心,通过实验操作这一中心环节,为培养能力打好基础.在后期,根据情况适当安排一些不同类型的"研究式实验":重做或改进一些老实验,选作或设计一些新实验.一般说来,这些实验由老师给定题目,自己提出方案,并独立完成配制和标定溶液,组装仪器,以及测量和数据处理等.学生应写出研究性报告,并进行交流和总结.
总体要求还包括实验讲座.实验讲座是达到实验目的的重要补充环节.讲座分两部分:一是物理化学实验的一些基本知识,技能,如实验数据的表达与作用,实验结果的误差分析,实验数据的处理方法等,要放在实验操作训练开始之前进行,因为这些基本技能在每一个实验报告中都要用到,对于这些基本技能的训练和严格要求,要贯穿于整个物理化学实验教学的始终.二是物理化学实验的一些基本实验方法和技术,如温度的测量和控制,压力的测量和校正,真空技术,光学测量技术,电化学测量技术等,这些要在学生实验操作训练的基础上,分阶段进行,以开阔学生解决实际问题的能力.

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