高分子物理实验教学大纲[精选].doc

高分子物理实验教学大纲 课程编号：110057 课程名称：高分子物理实验 英文名称：Experiments in Polymer Physics 学分：1.5 学分 学时：50 学时 适用年级专业(学科类)：材料科学与材料工程类，高分子材料与工程专业，材料化学，四年级。 一、 课程说明 （一）课程性质： 高分子物理实验是高分子科学体系的重要组成部分，是从事高分子科学与材料研究的最基础的实验技术，是研究和表征聚合物结构和性能关系的一门实验科学，是高分子材料与工程专业、材料化学专业的一门专业必修课。 （二）教学目的和要求： 本实验课的目的是使学生掌握测定和研究聚合物的结构、力学性能、电性能、热性能及溶液性质的方法和手段，对聚合物结构与性能之间关系获得初步认识。通过本课程的学习使学生增加感性认识，加深理论知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能，培养学生的科学态度和工作作风。使学生逐步具备一定的从事科学研究的思维方法和实验能力。基本要求： 1、使学生进一步理解高分子物理学中的一些基本概念和基本原理。如：玻璃化温度、熔限、特性粘数、溶度参数、θ温度等。 2、使学生了解聚合物结构和性能之间的关系，对晶态、非晶态、交联等聚合物结构与性能之间关系有所认识。 3、使学生掌握测定和表征聚合物性质的一些基本方法、手段和操作，如分子量、分子量分布、无干扰尺寸、熔点、耐热性及电性能等。 4、实验课所列的实验方法一般应为成熟、经典的实验方法，但应根据条件尽量开设现代化的实验、结合必威体育精装版科研成果的实验，以开阔学生眼界，提高实验课水平。 5、本课程采用的教材是参考北京大学、南开大学、中山大学、兰州大学和复旦大学等兄弟院校的教学内容编写的自编教材。 （三）重点、难点： 掌握高分子化合物表征的基本方法，难点是高分子分子量的测定与分子量分布，高分子聚集态结构的表征。 （四）与其他课程的关系： 本课程的先修课程为化学各基础课程、高分子化学、高分子物理。 （五）教材及教学参考书： 1、《高分子物理实验》，高俊刚等编，2003年。 2、《Experiments in Polymer Science》, Collins, E. A., Wiley, 1973年。 3、《高聚物的分子量测定》，钱人元等编，科学出版社，1965年。 4、《高分子物理实验》，冯开才等编，北京大学出版社，1983年。 二、学时分配 实验 实验名称 学时 1 膨胀计法测定PSt的玻璃化温度 4 2 浊度滴定法测定PSt的溶度参数 4 3 粘度法测定PSt的分子量 7 4 高分子链无干扰尺寸的测定 5 5 DSC法测定聚合物纳米复合材料的玻璃化转变、熔融和结晶行为 5 6 偏光显微镜法测定结晶性聚合物纳米复合材料的熔点、结晶形态 5 7 小角激光光散射法测定聚合物球晶尺寸及薄膜的取向结构（可选） 5 8 由温度－形变曲线测定PMMA的玻璃化转变温度 5 9 凝胶渗透色谱法测PMMA的分子量及分子量分布 5 10 高聚物电性能测定 5 11 聚合凝聚态结构分析（可选） 5 12 红外光谱法分析聚合物的结构（可选） 5 三、课程内容 实验一 膨胀计法测定PSt的玻璃化转变温度 教学目的和要求： 使学生了解聚合物的Tg与比容的关系、与升温速率的关系，区分聚合物的玻璃化转变与聚合物的相变。培养学生的实验动手能力及观察能力。 重点和难点： PSt粒料的填充以及温度的控制。 主要内容： 聚合物的自由体积随着温度的升高而增加，在玻璃化转变温度附近，自由体积的增加发生很大的变化。通过控制一定的升温速率，观察毛细管液面高度随温度变化的趋势，作图得到玻璃化转变温度。改变升温速率，得到玻璃化转变温度与升温速率的关系。 主要教学环节的组织： 实验教学。 思考题： 1、影响玻璃化温度（Tg）值的因素有哪些？ 2、选择介质需要符合哪些条件？ 实验二 浊度滴定法测定PSt的溶度参数 教学目的和要求： 通过本实验使学生掌握聚合物的溶度参数的意义及其测定方法，进一步了解溶液的性质，了解溶度参数在聚合物共聚、共混中的作用。培养学生的实验动手能力及观察能力。 重点和难点： 控制滴定速度以保证准确观察溶液的变化。 主要内容： 配制不同浓度的PSt溶液，充分溶解后取一定量溶液，采用丙酮、甲醇、N,N－二甲基甲酰胺、去离子水滴定至浊点，记录溶剂的用量，数据处理。 主要教学环节的组织： 实验教学。 思考题： 1、溶度参数的测定方法有几种？ 2、如何计算混合溶剂的溶度参数？ 实验三 粘度法测定PSt的分子量 教学目的和要求： 使学生掌握用粘度法测定聚合物分子量的方法，同时了解乌氏粘度计的结构特点，了解测定聚合物粘均分子量的条件和方法。培养学生的实验动手能力及观察能力。 重点和难点： 乌氏粘度计的使用操作，观察和操