《高分子材料研究測試實驗》教學(xué)大綱

《高分子材料研究測試實驗》教學(xué)大綱課程編號：11220033英文名稱：InstrumentalAnalysisExperimentsofPolymers學(xué)分：1.5學(xué)時：總學(xué)時48學(xué)時，其中理論0學(xué)時，實踐48學(xué)時先修課程：無機化學(xué)、物理化學(xué)1、物理化學(xué)2、有機化學(xué)1、有機化學(xué)2課程類別：專業(yè)主干課程授課對象：高分子材料與工程專業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)高分子材料儀器分析實驗是專業(yè)必修課程之一。它用定性和定量分析的手段，研究高分子材料的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，涉及到分析鑒定樹脂和添加劑的成分與結(jié)構(gòu)，檢測聚合物在合成反應(yīng)、加工過程和使用過程中的結(jié)構(gòu)、組成變化，研究利用高分子材料的物理和化學(xué)性質(zhì)分析檢測物質(zhì)的含量或變化。高分子材料儀器分析實驗是高分子儀器分析的配套課程，是一門實踐性很強的課程。通過儀器分析實驗的學(xué)習(xí)，其基本目標(biāo)是課程目標(biāo)1:使學(xué)生對精密儀器分析方法的原理有較深入的理解，對常用儀器的基本構(gòu)造原理及特點和應(yīng)用范圍有一定的了解，鞏固和加深對儀器分析實驗課程中基本理論知識的理解。課程目標(biāo)2:通過高分子儀器分析實驗訓(xùn)練，使得學(xué)生掌握常用儀器的使用和基本操作技能，培養(yǎng)科學(xué)地、準(zhǔn)確地觀察記錄實驗現(xiàn)象和處理實驗數(shù)據(jù)的能力，并初步具有應(yīng)用儀器分析方法解決相應(yīng)分析測試問題的能力；課程目標(biāo)3:通過實驗課程教學(xué)，鞏固和加深對高分子儀器的基本理論理解，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決分析問題的能力；使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和實事求是的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生解決實際問題的能力，增強學(xué)生靈活運用所需相關(guān)理論知識的能力。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點2-4.能運用基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論課程目標(biāo)1H指標(biāo)點5-1.知曉高分子材料常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性課程目標(biāo)2H指標(biāo)點5-3.能夠針對具體的對象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性課程目標(biāo)3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1實驗一紫外可見光譜法測定共聚物的組成實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)應(yīng)用紫外吸收光譜進行定量分析的方法；（2）掌握測定丁苯橡膠共聚物中苯乙烯和丁二烯單元含量的方法。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、32實驗二紅外光譜法鑒別多種類型的高分子材料實驗內(nèi)容：（1）學(xué)會用紅外光譜法定性鑒別聚合物方法；（2）掌握用衰減全內(nèi)反射法測試聚合物試樣的基本原理和方法。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4驗證1、2、33實驗三聚合反應(yīng)過程的紅外光譜跟蹤實驗內(nèi)容：（1）學(xué)會用紅外光譜法定量分析聚合反應(yīng)的方法；（2）掌握用透射光譜法測試聚合物的基本原理和方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4驗證1、2、34實驗四稀土-高分子配合物發(fā)光材料的熒光光譜研究實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)使用熒光光譜法測試聚合物發(fā)光材料的發(fā)射譜峰；（2）熟悉熒光分光光度計；（3）理解熒光發(fā)射譜的產(chǎn)生機理。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、35實驗五原子吸收光譜法測定高分子材料對金屬的吸附性能實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)原子吸收分光光度法的基本原理；（2）了解原子吸收分光光度計的基本結(jié)構(gòu)及其使用方法；（3）掌握應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定溶液中的金屬離子。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、36實驗六氣相色譜法測定高分子中殘留單體的含量實驗內(nèi)容：（1）掌握利用相對保留值進行色譜對照的定性方法，并掌握色譜定量分析學(xué)習(xí)；（2）熟悉氣相色譜儀器操作。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4驗證1、2、37實驗七酚醛樹脂中殘余三甲胺的萃取及氣相色譜分析實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)歸一化及內(nèi)標(biāo)定量的基本原理及測定方法；（2）掌握色譜定量分析；（3）熟悉從聚合物中提取殘留添加劑的方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4驗證1、2、38實驗八高分子材料中殘余甲醛的高效液相色譜分析實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)高效液相色譜法測定殘留有機物的方法；（2）了解高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)和工作原理，以及初步掌握其操作技能。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4驗證1、2、39實驗九塑料中鄰苯二甲酸酯類增塑劑的高效液相色譜分析實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)高效液相色譜法測定增塑劑的方法；（2）掌握高效液相色譜儀的使用方法和操作技能。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、310實驗十離子選擇性電極分析法測定聚羧酸對鈣的結(jié)合能力實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)電位分析法—離子選擇性電極分析法；（2）學(xué)習(xí)鈣離子選擇性電極測定微量鈣-離子的原理和測定方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、311實驗十一利用導(dǎo)電高分子修飾電極制作pH計測定江河水系的pH值實驗內(nèi)容：（1）學(xué)習(xí)修飾電極測定pH的原理和方法；（2）掌握采用電化學(xué)聚合法在玻碳載體上制備聚苯胺的原理；（3）熟悉電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)(LK98C)的使用方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、312實驗十二：電化學(xué)聚合咔唑膜材料的發(fā)光特性和熱穩(wěn)定性分析實驗內(nèi)容：（1）掌握采用電化學(xué)聚合法制備發(fā)光、耐熱聚咔唑的原理和測定方法；（2）掌握電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)(LK98C)的使用；（3）學(xué)會熱重分析法分析高分子的熱穩(wěn)定性的原理和方法；（4）利用熒光光譜儀測試聚咔唑的發(fā)射光譜，理解發(fā)光機理。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）3綜合1、2、313實驗十三聚天冬氨酸的緩蝕性能及機理研究實驗內(nèi)容：（1）掌握采用電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)分析聚合物涂層的緩蝕性能的原理；（2）掌握采用電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)分析聚合物涂層的緩蝕性能的方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、314實驗十四電活性聚合物檢測分析生物有機物質(zhì)實驗內(nèi)容：（1）掌握采用電化學(xué)聚合法制備具有電活性的聚維生素B1的原理；（2）掌握采用電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)檢測生物分子的方法。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、315實驗十五核磁共振氫譜分析聚合物結(jié)構(gòu)與組成實驗內(nèi)容：（1）掌握核磁共振基本原理、共振條件、化學(xué)位移和自旋—自旋偶合；（2）熟悉核磁共振1H譜測試高分子材料的方法；（3）學(xué)會解析NMR1H譜。實驗要求：必修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、316實驗十六氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用定性鑒定混合溶劑的成分實驗內(nèi)容：（1）掌握質(zhì)譜分析的基本原理；（2）掌握質(zhì)譜儀器的工作原理及其操作技術(shù)；（3）掌握利用質(zhì)譜圖確定化合物的分子質(zhì)量、分子式和推斷化合物的結(jié)構(gòu)式。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、317實驗十七拉曼光譜鑒別多種類型的共價材料實驗內(nèi)容：（1）了解拉曼散射的基本原理；（2）能夠針對不同的待測物質(zhì)選擇合適的儀器部件；（3）學(xué)習(xí)使用拉曼光譜儀測量物質(zhì)的特征譜線。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、318實驗十八納米粒度儀測定微粒的尺寸和電位實驗內(nèi)容：（1）了解納米粒度儀的基本原理；（2）掌握納米粒度儀的工作原理及其操作技術(shù)；（3）學(xué)會利用納米粒度儀的測試數(shù)據(jù)分析其粒徑和電位分布。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、319實驗十九旋轉(zhuǎn)流變儀測定濃溶液的動態(tài)黏度實驗內(nèi)容：（1）了解旋轉(zhuǎn)流變儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；（2）掌握旋轉(zhuǎn)流變儀的操作技術(shù)；（3）學(xué)會利用旋轉(zhuǎn)流變儀的測量結(jié)果分析其動態(tài)黏度。實驗要求：選修（實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)）4綜合1、2、3合計48注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學(xué)方法實驗前進行實驗理論講授，2-5人分小組實驗操作。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由預(yù)習(xí)、課題表現(xiàn)、實驗報告和期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占20%、預(yù)習(xí)成績占10%、課堂表現(xiàn)成績占30%、實驗報告成績占40%。2.課程目標(biāo)達成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計1預(yù)習(xí)442102課堂表現(xiàn)101010303實驗報告25251060課程目標(biāo)對應(yīng)分值393922100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.平時成績考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗預(yù)習(xí)認(rèn)真預(yù)習(xí)，掌握實驗90%以上的實驗原理、實驗?zāi)康?、儀器試劑、操作步驟和注意事項。能夠利用理論知識理解實驗的具體過程和相關(guān)知識。認(rèn)真預(yù)習(xí)，掌握實驗70%以上的實驗原理、實驗?zāi)康?、儀器試劑、操作步驟和注意事項。能夠利用理論知識理解實驗的具體過程和相關(guān)知識。預(yù)習(xí)不充分，掌握實驗60%以上的實驗原理、實驗?zāi)康?、儀器試劑、操作步驟和注意事項。利用理論知識能一定程度理解實驗的具體過程和相關(guān)知識。未預(yù)習(xí)或課堂臨時預(yù)習(xí)，只了解實驗50%以下的實驗原理、實驗?zāi)康摹x器試劑、操作步驟和注意事項。不能利用理論知識理解實驗的具體過程和相關(guān)知識。2.課堂表現(xiàn)與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實驗過程中的紀(jì)律性、儀器裝置基本操作的準(zhǔn)確性、原始記錄的規(guī)范性、安全衛(wèi)生、科學(xué)態(tài)度、合作精神等方面進行考察，綜合表現(xiàn)作為評分依據(jù)。表現(xiàn)優(yōu)秀者為90-100分；表現(xiàn)良好為70-89分；表現(xiàn)一般者為60-69分；實驗過程中表現(xiàn)散漫，態(tài)度不認(rèn)真者為0-59分。3.實驗報告與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗報告格式規(guī)范，框架結(jié)構(gòu)符合實驗報告要求；操作過程描述詳細(xì)、準(zhǔn)確，符合課程教學(xué)內(nèi)容，有明確的綜合分析結(jié)論。實驗記錄詳細(xì)有效，能顯示整個實驗的細(xì)節(jié)問題，得到較好的實驗結(jié)果。格式較為規(guī)范，框架結(jié)構(gòu)符合實驗報告要求；操作過程描述準(zhǔn)確，基本符合課程教學(xué)內(nèi)容，有較為明確的綜合分析結(jié)論。實驗記錄基本完整，能顯示實驗的大體細(xì)節(jié)問題，得到較好的實驗結(jié)果。格式不規(guī)范，不符合實驗報告要求；操作過程描述不完整，實驗綜合分析結(jié)論不夠明確。實驗記錄不夠完整，尚能顯示實驗的大體過程，實驗結(jié)果存在一定的問題。未按時交實驗報告，或格式不規(guī)范，不符合實驗報告要求；操作過程描述模糊，沒有實驗綜合分析結(jié)論。缺少實驗記錄或記錄不夠完整，實驗結(jié)果存在較大的問題。六、教材與參考書教材：董堅，劉福建，邵林軍，孟旭，葉鋒.高分子儀器分析實驗方法.浙江大學(xué)出版社;2017年.參考書：[1]楊睿,周嘯,羅