物理化学理论课与实验课的融合教学模式探索
贾娜尔·吐尔逊, 王晶晶, 杜光明

Synergistic Teaching Methodology for Theoretical and Experimental Courses in Physical Chemistry
Jianaer Tuerxun, Jingjing Wang, Guangming Du
表1 “燃烧焓的测定实验”与理论教学相融合
章节切入实验原理的知识点问题教学目标
恒容热、恒压热及焓$ {Q_{{\text{V}}}} = \Delta U $(式1)
$ {Q_{{\text{p}}}} = \Delta H $(式2)
【问题1】如何测定蔗糖的燃烧焓?掌握公式的含义和应用,领会公式是人们科学地解决问题的工具,培养学生科学思维能力
摩尔热容$ {Q_{{\text{V}}}} = \Delta U = n{C_{{{\text{V, m}}}}}\Delta T $(式3)
氧弹式量热计测恒容热的公式:$ {Q}_{{\text{V}}}\cdot m-{Q}_{{\text{V, }}燃丝}=K\Delta T $(式4)
系统、环境、途径
【问题2】获得恒容热需要测定哪些物理量?
【问题3】仪器的热当量(比热容) K与CV, m的联系与区别
【问题4】蔗糖在氧弹式量热计中燃烧时,哪些是系统,哪些是环境?此系统属于哪类系统?
【问题5】如何测定(环境的)热当量?
【问题6】系统和环境通过哪些途径进行热交换?这些热交换对温度差的测量有哪些影响?
【问题7】如何消除系统与环境的热交换对温度差测量的影响?
掌握公式(3),以及氧弹式量热计设计的原理、构造,雷诺矫正图法的原理、CV, m的物理意义。培养学生自学能力
化学反应焓燃烧焓的定义:1 mol物质在等温、等压下与氧进行完全氧化反应的焓。定义式:
$ {\Delta _{{\text{c}}}}{H_{{\text{m}}}} = {Q_{{{\text{p, m}}}}} $(式5)
${Q_{{\rm{p}}, {\rm{m}}}} - {Q_{{\rm{V}}, {\rm{m}}}} = \sum {\left[ {{\nu _{{\rm{B}}\left( {\rm{g}} \right)}}} \right]} RT$(式6)
【问题8】实验中如何保证样品完全燃烧?
【问题9】式⑥中,蔗糖燃烧反应的$ \sum {{\nu _{{{\text{B(g)}}}}}} = ? $,温度T如何测得?
理解“定义式”和“公式”的区别,领会建立“定义式”和“公式”的最终目的均是为了解决实际问题。这有助于培养学生的科学思维能力
标准摩尔反应焓的计算$ {\Delta _{{\text{r}}}}H_{{\text{m}}}^\Theta = - \sum {[{\nu _{{\text{B}}}}{\Delta _{{\text{c}}}}H_{{\text{m}}}^\Theta ({{\text{B}}})]} $ (式7)【问题10】燃烧焓测定的意义是什么?
【问题11】查阅更多燃烧焓测定的方法
培养学生解决问题的能力和自学能力