《高分子物理實驗Ⅰ》教學大綱

《高分子物理實驗Ⅰ》教學大綱一、基本信息課程代碼：×××實驗課程名稱:高分子物理實驗Ⅰ英文名稱:

Experimental

PolymerPhysicsⅠ課程總學時:

32

總學分:1.0

實驗學時:32適用對象：高分子材料與工程本科生

二、實驗課程的性質(zhì)與任務(wù)高分子物理實驗是在物理化學實驗及物理實驗基礎(chǔ)上結(jié)合高分子科學特點進行的專業(yè)基礎(chǔ)實驗。通過對具體聚合物的表征、測試實驗，使學生進一步深入掌握聚合物結(jié)構(gòu)與性能的理論知識，真切地、系統(tǒng)地感知有機高分子材料的特性，鞏固高分子物理課程學習中的基體概念、方法和理論。

三、實驗教學目的與要求通過實驗從感性進一步加深理解高分子物理的理論與實驗方法，使學生系統(tǒng)地掌握高分子物理實驗的基本原理、實驗基本知識和技能，為以后學習和從事高分子學科內(nèi)的工作打下基礎(chǔ)。對于驗證性實驗，要求理解實驗原理及實驗方案，掌握正確操作規(guī)程；掌握各種儀器的使用，了解其性能參數(shù)、適應范圍及注意事項等。對于綜合設(shè)計性實驗，要求學生在實驗方案的確立、實驗實施中占據(jù)主導地位，指導教師占從屬地位，以求學生綜合運用高分子知識與實驗技能。

四、考核辦法和成績評定標準教師采取團隊合作方式，集體備課，確定實驗內(nèi)容和步驟，制定所需儀器設(shè)備操作規(guī)程，學生分組合作，共同完成所有實驗。

五、實驗指導書韓哲文編《高分子科學實驗》（華東理工大學出版社）何平笙，楊海洋，朱平平，翟保均編《高分子物理實驗》（中國科技大學出版社）復旦大學化學系高分子教研組編《高分子實驗技術(shù)》（復旦大學出版社）（小四宋體）

六、實驗項目、內(nèi)容與要求實驗一

偏光顯微鏡法觀察聚合物球晶實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1．了解偏光顯微鏡的結(jié)構(gòu)及使用方法；2．觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)，估算聚丙烯球晶大小。

教學要求：1．解釋出現(xiàn)黑十字和一系列同心圓環(huán)的結(jié)晶光學原理；2．在實際生產(chǎn)中如何控制晶體的形態(tài)？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：自行選擇控制球晶生長因素，并在偏光顯微鏡下觀察聚丙烯球晶的生長及形態(tài)

實驗二

密度法測定聚合物結(jié)晶度實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1,學習密度法測定聚合物結(jié)晶度的原理和方法；2.區(qū)別和理解用體積百分數(shù)和重量百分數(shù)表示的結(jié)晶度；3.掌握比重瓶的正確使用方法。

教學要求：1.組成混合液體的各組分應該滿足什么條件2.體積結(jié)晶度和重量結(jié)晶度的物理意思是什么？密度法測得的是哪一種？3.影響測量結(jié)果的因素有哪些？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用比重瓶測定聚乙烯的密度

實驗三

稀溶液粘度法測定聚合物的分子量實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：掌握粘度法測定聚合物分子量的原理及實驗技術(shù)。

教學要求：1．用粘度法測定聚合物分子量的依據(jù)是什么？2．從手冊上查K、α值時要注意什么？為什么？3．外推求[η]時兩條直線的張角與什么有關(guān)？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用烏氏粘度計測定大分子的分子量

實驗四

聚合物材料形變—溫度曲線的測定實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1．掌握測定聚合物溫度-形變曲線的方法，了解線型非晶聚合物的三種力學狀態(tài)。2．測定聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化溫度Tg和粘流溫度Tf，以及聚乙烯的熔點Tm。

教學要求：l．哪些實驗條件會影響Tg和Tf的數(shù)值？它們各產(chǎn)生何種影響？2．為什么本實驗測定的是高聚物玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，而不是相變？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用熱機械檢測儀測定高分子材料的分子熱運動性質(zhì)

實驗五

聚合物熱穩(wěn)定性能的測試實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1.理解和掌握熱重法（TG）的基本原理和操作2.用TG進行聚合物的熱穩(wěn)定性測試教學要求：1.熱重法的基本原理是什么？2.TG在聚合物的研究中有哪些用途3.用TG如何測聚合物的結(jié)晶度的原理是什么？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用熱失重分析儀器測試高分子材料的熱穩(wěn)定性

實驗六

聚合物材料熔體流動速率的測定實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1．了解熱塑性塑料在粘流態(tài)時粘性流動的規(guī)律。2．熔體速率儀的使用方法。

教學要求：1．聚合物的分子量與其熔體流動速率有什么關(guān)系？為什么熔體流動速率不能在結(jié)構(gòu)不同的聚合物之間進行比較？2．為什么要切取5個切割段？是否可直接切取10min流出的重量為熔體流動速率？

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用熔體流動速率測試儀測試聚乙烯的熔體流動速率

實驗七

聚合物材料應力—應變曲線的測定實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：1．熟悉拉力機（包括電子拉力機）的使用；2．測定不同拉伸速度下PE板的應力-應變曲線；3．掌握圖解法求算聚合物材料抗張強度、斷裂伸長率和彈性模量；

教學要求：1．作PE試片的應力-應變曲線。2．求出抗張強度、斷裂伸長率、彈性模量。

教學方法：講解和實驗指導

實驗內(nèi)容提要：利用電子萬能材料實驗機測定高分子材料的拉伸性能

實驗八

交聯(lián)密度的測定實驗類型：驗證實驗學時：4每組人數(shù)：4

實驗目的：掌握平衡溶脹法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度的基本技能，學會查閱相關(guān)手冊，并能處理實驗數(shù)據(jù)，求出天然橡膠的有效鏈平均分子量。

教學要求：1．熟悉高分子物理基本概念：溶液的晶格理論，高斯理論。2．熟悉溶脹平衡，θ溶劑、有效分子鏈，有效鏈平均分子量的概念。3．根據(jù)混合自