精！物理化学实验课程思政典型案例-课程思政主要思路、具体措施和创新点

（六）实验六：最大泡压法测定溶液的表面张力

1、实验类型：综合性实验

2、实验学时数：4

3、实验目的

学习用最大泡压法测定溶液表面张力的方法。

思政方面通过讲解实验原理引出对表面张力的形象解释，教育学生把实现中华民族伟大复兴的中国梦和个人理想目标相结合，为自己提供内驱动力，同时约束自己克服惰性，好好学习，努力奋斗；操作指导中，培养学生树立实事求是、团结协作的作风，引导学生树立正确挫折观。

4、实验内容

用表面张力计测定不同浓度的正丁醇溶液的△Pmax，并计算其表面张力、吸附量。

5、实验要求

（1）掌握用吉布斯吸附公式计算溶液的吸附量。（2）掌握用镜像法作切线的方法。

6、主要实验仪器设备

表面张力计、表面张力测定装置。

（七）实验七：Fe(OH)₃溶胶的制备与纯化

1、实验类型：综合性实验

2、实验学时数：4

3、实验目的

了解胶体分散体系的特点与特性。思政方面通过讲解实验原理引出我国著名胶体化学家的事迹教育学生学习前辈科学家勤勤恳恳、顽强奋斗，树立高尚品德、求实作风和爱国精神；操作指导中，培养学生树立实事求是、团结协作的作风，引导学生树立正确挫折观。

4、实验内容

用水解法制备Fe(OH)₃溶胶，并用热渗析法进行纯化。

5、实验要求

掌握凝聚法制备Fe(OH)₃溶胶和纯化溶胶的方法。

6、实验仪器设备

烧杯、温度计、电炉。

（八）实验八：界面电泳法测定溶胶的电动电势

1、实验类型：综合性实验

2、实验学时数：4

3、实验目的

用电泳法测定Fe(OH)₃溶胶的电动电势。思政方面通过讲解原理引出电泳技术的百年应用发展情况教育学生树立正确的成败观，事物发展观，正确对待自己在实际学习工作中遇到的困难和挫折，向着正确的目标前进；操作指导中，培养学生树立实事求是、团结协作的作风，引导学生树立正确挫折观。

4、实验内容

在外加电场的作用下测定界面移动的速率，计算Fe(OH)₃溶胶的电动电势。

5、实验要求

掌握界面电泳法测定电动电势的原理和技术。

6、实验仪器设备

电泳管、电泳仪。

五、考核方式与方法

实验课总成绩包括平时实验课成绩（占90%）和期末小测成绩（占10%）两部分，平时实验课成绩具体包括预习占20%，实验操作占30%，实验报告占25%，考勤值日纪律及道德表现占15%。每次实验平时成绩从100分为起点采用扣分制，根据预习报告、实验操作、数据处理过程中，由任课教师根据实际情况进行扣分。扣分标准：一般操作失误每次扣1分，数据处理错误每次扣1分，违反实验室纪律每次扣2分（含未穿实验服、迟到、在实验室饮食等），与实验室安全相关失误操作每次扣2分，出现数据造假等实验道德问题每次扣3分，并由任课老师单独谈话教育督促学生改正，可能导致严重实验室安全事故的操作每次扣5分，其他未尽之处由任课教师根据实际实验情况自行控制。学期结束时，由任课教师汇总平时平均成绩，按比例折算后与期末小测成绩综合计算得出总评成绩。根据学校要求，每学期如果有两次无故不上实验课，则该学生不能参加实验考核，总成绩记为不及格，必须重修。

评定平时成绩等级时，可参考以下标准：

A级：85—100分

实验预习：自学有关实验理论内容，结合课本初步掌握实验目的、原理、步骤及注意事项，写好实验预习报告。能在脱离课本和讲义的情况下复述实验操作步骤。实验过程：按时上实验课，实验过程中不随意离开，操作准确无误、在规定时间内完成实验。每个小组两名成员能发扬团队精神，互相协作完成实验，有独立的实验记录本，按要求实事求是记录实验原始数据。实验过程中小组成员保持桌面整洁，富有责任感，实验途中仪器损坏能及时上报实验中心进行补充，实验结束后认真清理实验桌面及认真打扫实验室卫生。实验报告：书写认真、整洁；有实验注意事项、必须的原始数据记录及实验数据；实验数据的列表格式正确、整洁，有较高的作图技术；有数据处理的简明计算过程，过程正确；能具体针对自己本次实验结果展开误差分析；实验结果比较准确，相对误差≤5%；思考题解答正确。

B级：75—85分

在A级的要求中，如果存在以下问题之一，则评分等级为B；没有完成实验预习，其他要求均达到；除比较特殊的实验外，实验误差在5%~10%，其他要求均达到；表格或图形形式不完整或出现错误，其他要求均达到；计算过程出现错误，其他要求均达到。

C级： 60—75分

在A级的要求中，如果存在以下问题之一，则评分等级为C；没有完成实验预习，操作出现错误不能独立完成实验，其他要求均达到；除比较特殊的实验外，实验误差在10%~20%，其他要求均达到。

D级（不及格）：

实验评级达不到C，且实验时间超时，不能在下课前完成实验。

六、实验指导教材与参考资料

实验教材：卢其明主编《基础化学实验第二版》（中国农业出版社2014年6月出版）

附件2：

教学实例“电导法测定弱电解质的离解常数”实验

学时：4学时

一、目的要求

1.学习用电导率仪测定溶液电导率的实验方法和技术。

2.掌握用测定弱电解质电导率的方法计算弱电解质的离解度和标准离解平衡常数。

3.了解溶液的电导、电导率、摩尔电导率的基本概念。

二、教学内容

电导法测定弱电解质的离解常数。

三、教学重点

电导率仪的使用，电导率的测定方法。

四、教学难点

用测定弱电解质电导率的方法计算弱电解质的离解度和标准离解平衡常数。

五、教学用具

黑板、仪器、药品。

六、教学过程

1.实验原理  (约10min，黑板讲解)

电导是电阻的倒数，其物理意义是：当导体两端的电位差为1伏特时所通过的电流强度。在电导池的情况下，电导(G)的大小与两电极之间的距离(L)成反比，与电极的面积(A)成正比：G＝A/L。

κ称为电导率，其值与电导池的结构无关。电解质溶液的电导不仅与温度有关，而且还与溶液的浓度有关，因此通常用摩尔电导这个量值来衡量电解质溶液的导电本领。

含有1摩尔电解质的溶液全部置于相距为1米的两个电极之间，此时两电极之间的电导率称为摩尔电导率(Λm)。摩尔电导率与电导率之间有如下关系：Λm＝κ/c，c为溶液的摩尔浓度。

醋酸在溶液中电离达到平衡时，其标准离解平衡常数(K^θ)与浓度(c)和电离度(α)有如下关系：K^θ＝cα²/(1-α)                                       (I)

根据电离学说，弱电解质的电离度α随溶液的稀释而增大，当溶液无限稀释时，则弱电解质全部电离，在一定温度下，溶液的摩尔电导与离子的真实浓度成正比，因而也与电离度(α)成正比，所以弱电解质的电离度(α)应等于溶液在浓度为C时的摩尔电导率Λm和溶液在无限稀释时的摩尔电导率Λm ∞之比，即：

α＝Λm/Λm ∞                                                  (II)

将式(II)代入式(I)，并整理得：cΛm＝(Λm ∞)²c^θK^θ/Λm-Λm ∞c^θK^θ       (III)

以cΛm对1/Λm作图为直线，由直线的斜率(Λm ∞)²c^θK^θ可求算K^θ。

根据离子独立定律，Λm ∞可以从离子无限稀释的摩尔电导率计算出来。摩尔电导率Λm 则可以从电导率的测定求得，然后求算出K^θ。

思政内容：在这里有必要提下总结法拉第电解定律的平民科学家法拉第，他一生成就非凡，比如用实验揭开了电磁感应定律。发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。总结出法拉第电解定律；引入了电场和磁场的概念，证明了电荷守恒定律，发现了“磁光效应”。用实验证实了光和磁的相互作用，为电、磁和光的统一理论奠定了基础等。他为人质朴、不图名利。英国皇室要封法拉第为爵士。牛顿曾获此荣耀。但当内阁几次派人来说明此意时，法拉第谢绝了。他答复说：“我以生为平民为荣，并不想变成贵族”。为了专心从事科学研究，他放弃了一切有丰厚报酬的商业性工作。他非常热心科学普及工作，在他任皇家研究所实验室主任后不久，即发起举行星期五晚间讨论会和圣诞节少年科学讲座。他在100多次星期五晚间讨论会上作过讲演，在圣诞节少年科学讲座上讲演达十九年之久。他在1857年谢绝了皇家学会拟选他为会长的提名，他甘愿以平民的身份实现献身科学的诺言，终身在皇家学院实验室工作一辈子，当一个平凡的法拉第。法拉第的事迹可以用八个字来形容“不忘初心，牢记使命”。这也是我们今天每个人所要提倡和坚持的。

2.实验步骤及注意事项  (约15min，黑板讲解及演示)

(1)仪器预热

打开电导率仪开关，使仪器预热10min。

(2)校准已知电导池常数

按下“校准/测量”开关，使其置于“校准”状态，左右旋转“常数”旋钮，使窗口读数显示所用电导电极的电导池常数标称值。注意选择校准档，正确校准电导池常数。

(3)测定醋酸溶液的电导率

按由稀至浓的顺序，测定各浓度的醋酸溶液的电导率，每个溶液重复测量3次，最后取其平均值。测量方法如下：分别用蒸馏水和待测液洗净小烧杯和电导电极，在小烧杯中装入一定量的待测液，将电导电极浸入待测液中，将“量程”旋钮置于合适的量程档，待仪器示值稳定后，读显示数值即为待测液体在25℃时的电导率值。

思政内容：思考为什么按由稀至浓的顺序测量？答：减小误差，从小的开始测，仪器上残留部分对高浓度的影响小，反之，从高浓度开始测，残留的高浓度会对低浓度时的测定影响较大。这里可以用自然辩证法主要矛盾和次要矛盾之间的关系解释，两种顺序对测量都有影响，我们此时抓住了影响大的主要矛盾，抓住了重点和关键。

注意在每次更换溶液时，均要用待测液洗电导电极和小烧杯3次。

思政内容：前面已经由稀至浓的顺序测量了，抓住了主要矛盾，这里为什么每次更换溶液还要洗呢？因为次要矛盾在一定条件也可能产生影响，甚至转化为主要矛盾，也要尽量解决或避免。

每次插入电导电极的深度力求一致(使液面超过铂片约1cm)。在测量每种溶液时，“量程”旋钮应处于最佳测量档(显示的数值最大)。

3.指导学生具体操作  (约150min，指导)

思政内容：指导教师中巡视中，要求学生团结协作，用马克思主义实事求是的观点，如实记录实验数据，杜绝造假。若出现实验失败的情况，要加以鼓励，引导学生思考原因，解决问题，树立正确的挫折观。

七、实验报告

包括实验目的与要求、实验原理与技术、实验步骤及注意事项、实验数据处理及结果分析讨论、思考题。

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