物理化学实验
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第1章 绪论

1.1 开设物理化学实验课程的目的和要求

物理化学实验同无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验一样,是一门独立开设的基础化学实验课程。物理化学实验是运用物理学的方法和技术,研究物质的物理性质及其与化学变化和相变化之间的关系。

1.1.1 课程的目的

通过开设物理化学实验让学生了解物理化学的研究方法,掌握物理化学实验的基本技术及常用实验仪器的结构、原理和操作方法,并了解与计算机联机的现代实验教学仪器。通过实验课程的开设,让学生学会正确观察实验现象、记录实验数据,培养学生应用Origin或Excel软件作图及对实验数据和实验结果进行分析、处理的能力,培养学生撰写完整的实验报告的能力及严谨、求实的科学精神,为学生以后的毕业论文及进一步的学习、工作奠定基础。总之,通过实验教学使学生对所学的理论知识能够进行灵活应用,巩固并加深学生对物理化学基本概念、基本理论和重要公式的理解,提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.1.2 课程的要求

(1)实验预习

在做实验之前,首先要求学生认真阅读实验教材并查阅相关的资料。通过预习,学生要明确实验目的和要求,将实验的基本原理理解透彻,掌握实验方法和所用仪器的原理及使用方法,清楚实验过程中要注意的事项;然后按照要求写出预习报告。预习报告的内容应包括:实验目的、实验原理、仪器和药品、实验步骤、实验注意事项和记录原始实验数据的表格。

(2)实验操作

要求学生穿实验服才能进入实验室,有符合要求的预习报告和实验教材。进入实验室后要遵守实验室的各项规章制度,实验过程中不能大声喧哗,不能无故在其他实验台间四处走动,另外应注意实验室用水和用电的安全操作。

实验操作是物理化学实验的一个关键环节。“细节决定成败”,任何一个环节出现了问题都会导致整个实验失败,从而必须重做实验。因此,一定要按照正确的操作方法进行实验,在实验过程中,认真观察实验现象,积极思考并解释实验现象。对于实验过程中出现的问题,要善于独立思考和解决,对于不能独立解决的问题,请老师帮忙指导。

(3)实验记录

要养成良好的数据记录习惯。由于实验结果与温度、压力等条件密切相关,因此进入实验室后,首先要记录室内大气压和室温。在实验过程中,要正确记录实验数据。原始实验数据要记录在预习报告的数据记录表格中,不能随便记录在其他地方,不能用铅笔和红笔记录,也不能涂改。注意:实验的第一组数据应请指导老师检查指导,确认没问题后再继续进行实验直到实验结束。实验结束后,实验数据要经过指导老师审核签字后,再拆卸实验装置,清洗玻璃仪器,整理实验台,填写实验仪器的使用情况后方可离开实验室。对于实验数据有问题的同学,需要认真分析,找出问题所在,并重新进行实验。

(4)实验报告

学生应该按照指导教师的要求在规定的时间内独立完成实验报告并及时上交。实验报告的内容包括:实验目的、实验原理、实验装置图、仪器与药品、实验步骤、实验注意事项、数据处理和结果讨论。实验原理要求简明扼要,不能全盘照抄实验教材上的实验原理;实验装置图不能随心所欲、不切实际地乱画,要求尽量用计算机软件画图;实验步骤要求要在完成实验后按照实际的操作步骤写,不能完全照抄教材;数据处理部分是实验报告最关键的部分,要求学生独立应用Origin或Excel软件进行作图,写出计算公式和计算过程,最终得到实验的计算结果,在数据处理过程中要注意有效数字及物理量的单位;结果讨论部分应对实验结果进行相对误差计算,并深入分析造成误差的原因。通过撰写实验报告,学生在计算机作图、数据分析处理及问题的分析总结等方面得到了训练和提高,同时加深了学生对实验原理和物理化学基本理论的理解。