《高分子物理實驗》課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 6 -本科生課程大綱課程名稱高分子物理實驗（Polymer Physics Experiments）課程代碼083704102285課程屬性工作技能課時/學分48/1.5課程性質必修實踐學時48責任教師課外學時0課程屬性：公共基礎/通識教育/學科基礎/專業(yè)知識/工作技能，課程性質：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：高分子物理實驗是高分子科學體系的重要組成部分，是從事高分子科學與材料研究的最基礎的實驗技術，是研究和表征聚合物結構和性能關系的一門實驗科學，是高分子材料與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本實驗課的主要內容是使學生掌握研究和表征聚合物的結構、力學性能、電性能、熱

2、性能及溶液性質的基本方法和手段，掌握基礎的相關實驗技能與數據分析處理方法。通過實驗使學生能夠理論結合實踐，進一步加深高分子物理專業(yè)知識的理解，使學生基本掌握高分子物理實驗的基本原理、操作過程、數據采集、數據分析與處理，實驗知識和技能，提高學生的動手能力與實驗技能，培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度與思維方法，為后續(xù)的高分子材料與科學的相關實踐和畢業(yè)設計打下基礎。2.設計思路：本課程實驗內容主要包括以下幾個方面：高聚物結構的表征與分析（包括實驗一、五、六、七、九、十），力學性能的表征與分析（包括實驗二、三、四），電性能（實驗十一、十二）及熱性能（實驗七與實驗九涉及到了材料的熱性能）。實驗中既有基本實驗技能的

3、操作，又有實驗報告、數據處理分析及相應的思考題，使學生通過實驗原理學習、實驗操作、數據分析與討論，掌握高分子物理結構與性能研究的基本方法與過程、操作技能、數據分析處理能力，分析解決問題能力，加深對實際科研實踐的認識，提高理論知識的綜合運用能力和實踐能力，為后續(xù)的實驗、實踐和畢業(yè)設計打下基礎。3. 課程與其他課程的關系先修課程：高分子化學、高分子物理。本課程需要學習材料與化學的相關基礎課程，這些課程是學習高分子化學與高分子物理的基礎，因此在此不再列出。二、課程目標本實驗課的目的是使學生掌握測定和研究聚合物的結構、力學性能、電性能、熱性能及溶液性質的方法和手段，對聚合物結構與性能之間關系獲得初步認

4、識。通過本課程的學習使學生增加感性認識，加深理論知識的理解，提高學生的動手能力和實驗技能，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和工作作風。使學生逐步具備一定的從事科學研究的思維方法和實驗能力。基本要求：1、使學生進一步理解高分子物理學中的一些基本概念與相關理論知識。2、使學生掌握測定和表征聚合物結構與性能的基本方法的原理、正確進行儀器操作與使用。3、能夠互相配合完成實驗過程，處理實驗過程中遇到的簡單問題。4、能夠獨立進行數據處理分析，并完成實驗報告。三、學習要求 高分子物理實驗是理論基礎上的實驗操作技能課，有利于學生加深對基礎理論的理解與實際運用，對提高學生的實驗動手能力與實踐能力非常重要。另外，課程在實驗室進

5、行，因此必須嚴格遵守實驗室的相關規(guī)章制度，保障實驗過程中的實驗安全與人身安全。具體要求如下： 1、學生必須嚴格遵守實驗室的相關規(guī)章制度，嚴禁違反實驗室安全要求的任何行為。2、實驗前認真閱讀講義，實驗前進行預習，就實驗目的、原理、實驗注意事項等書寫預習報告。實驗必須準時，不能擅自更換實驗時間。3、實驗時要認真操作，認真觀察現象，做好記錄。必須準備實驗記錄本，所有原始記錄（實驗數據及現象）均記錄在記錄本上，不允許記在他處。不允許篡改，編造實驗數據與記錄。4、實驗時，遵守操作規(guī)程，注意安全。有與實驗相關問題，及時與老師交流，未經教師同意不得更改實驗操作步驟。不能高聲喧嘩，談笑，從事與實驗不相關行為。

6、 5、實驗報告獨立完成（數據處理除外），在下一次實驗時交給任課教師。實驗報告的內容包括如下：實驗名稱、學生姓名、組員、班號和實驗日期；實驗目的和要求；實驗原理；實驗儀器、設備與藥品；實驗步驟；實驗原始記錄；實驗數據處理與分析，討論實驗指導書中提出的思考題，對實驗中的異?，F象需探討原因。另外，可以提出問題及對實驗的改進意見，也可以寫自己在實驗中的心得與體會（非必須項）。節(jié)約水電、藥品，愛護儀器設備，損壞要報告老師進行登記。由于自身操作失誤造成的儀器損毀，依據學校和實驗室相關規(guī)定賠償。非本次實驗儀器設備不得亂動。公用儀器、藥品及工具用后放回原處，非經教師同意不得帶出室外。7、實驗產生的廢液應倒入指

7、定的廢液瓶，不得傾入水池。實驗結束后，關好水電，值日生做好清理工作。四、教學內容內容順序實驗題目計劃課時主要內容概述1偏光顯微鏡法觀察聚合物球晶形態(tài)4了解偏光顯微鏡在聚合物聚集態(tài)結構研究中的作用；學習單晶和球晶的培養(yǎng)，并對聚合物的各種結晶形態(tài)進行觀察2高分子材料應力-應變曲線的測定4了解聚合物材料拉伸強度及斷裂伸長率的意義；熟悉測定方法；通過測試應力應變曲線來判斷聚合物材料的力學性能3塑料硬度的測定4了解球壓痕硬度測定的基本原理；掌握球壓痕硬度測試塑料的方法4高分子材料沖擊強度的測定4了解沖擊試驗機的使用，掌握聚乙烯沖擊強度的計算方法5流體粘度的測定4了解旋轉粘度計的構造和測定流體粘度的原理;

8、掌握流體粘度的測定方法。6密度梯度管法測定聚合物的密度和結晶度4掌握用密度梯度法測定聚合物密度、結晶度的基本原理和方法;利用文獻上某些結晶性聚合物PE和PP晶區(qū)和非晶區(qū)的密度數據，計算結晶度。7聚合物熔體流動速率及流動活化能的測定4了解熱塑性塑料在粘流態(tài)時粘性流動的規(guī)律;熔體速率儀的使用方法。8烏氏粘度計儀器常數的測定及動能校正4掌握對烏氏粘度計進行動能校正的實驗方法；了解影響高分子溶液粘度測定的各項因素以及粘度計進行動能校正的必要性，為準確測量高分子溶液的粘度打下基礎。9高聚物熔體流動特性的測定4了解流變儀的基本結構，掌握測定高聚物熔體流動特性的方法；測定高聚物熔體在一定溫度下的流變曲線和l

9、gha-lggw曲線10高聚物溶度參數的測定4了解測量高聚物溶度參數的意義，掌握濁度滴定法測定高聚物溶度參數的方法11聚合物電阻的測定4了解測量高聚物電性能的意義，學習測量板狀聚合物電阻系數的方法；了解聚合物導電性和測量電阻系數的原理，學會選擇測試條件；掌握測定Rv和Rs的方法，了解電阻系數的意義，并計算rv和rs。12聚苯胺制備及電化學性能測試4掌握用電化學方法（循環(huán)伏安法）制備聚苯胺的方法；了解苯胺電化學聚合機理，并能通過伏安曲線了解聚合過程；學習使用電化學工作站，掌握循環(huán)伏安測試原理及方法。五、參考教材與主要參考書1、實驗教材:張玥編，高分子科學實驗，出版社，2010,7，第一版2、主要

10、參考書：1楊海洋，朱平平，何平笙編著，高分子物理實驗，2008,10，中國科學技術大學出版社，第二版2李谷、符若文編，高分子物理實驗，化學工業(yè)出版社，2015,4，第二版3閆紅強，程捷，金玉順編，高分子物理實驗，化學工業(yè)出版社，2012,10，第二版六、成績評定（一）考核方式 E.其他 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.實驗預習20%2. 實驗操作40%3.實驗報告40%總計100%附：評分標準1、實驗預習評分標準評分標準得分1、清晰完備的實驗預習報告，概念清晰，課前能準確的理解實驗原理與實驗基本框架，有恰當的提煉與概

11、括，對老師的相關提問能準確回答。A85-100分2、較清晰完備的實驗預習報告，概念比較清晰，課前能較準確的理解實驗原理與實驗基本框架，對老師的相關提問能較準確的回答。B70-84分3、實驗預習報告不夠清晰完備，課前對實驗原理與實驗基本框架認識不清，概念不清晰，對老師的相關提問不能準確回答。C50-69分4、實驗預習報告不完整或沒有實驗預習報告，概念模糊 ，課前對實驗原理與實驗基本框架不了解，不能回答相關提問，沒有進行實驗預習。D0-49分2、實驗操作評分標準評分標準得分1、遵守實驗室紀律，合理著裝，實驗過程中嚴肅、認真，能夠嚴格按照操作流程進行實驗，認真觀察記錄實驗現象和數據，出現問題不慌張，

12、對實驗中遇到的問題能夠深入思考與恰當應對，能與其他同學愉快合作，完成實驗。A85-100分2、能遵守實驗室紀律，合理著裝，實驗過程中較嚴肅、認真，基本按照操作流程進行實驗，較認真觀察記錄實驗現象和數據，出現問題不慌張，能適當的進行思考與應對，能與其他同學合作，完成實驗。B70-84分3、實驗紀律一般，著裝不當，實驗過程中態(tài)度不夠端正，不能基本按照操作流程進行實驗，觀察記錄實驗現象和數據潦草，出現問題慌張，不知如何應對，不善與其他同學合作配合，勉強完成實驗。C50-69分4、不遵守實驗室安全操作規(guī)范，紀律較差，不合理著裝，實驗過程中態(tài)度不端正，不能按照操作流程進行實驗，不觀察記錄實驗現象和數據，

13、出現問題慌張，不能與同學合作配合，實驗不能完成。D0-49分3、實驗報告評分標準評分標準得分1、實驗結束后按時完成實驗報告，實驗步驟吻合實驗過程，實驗數據分析處理得當，實驗結果真實合理，概念清晰，體現出感性認識上升為理性認識的過程，獨立完成實驗報告。對實驗過程中的實驗現象與問題有適當的反思與總結，實驗課后思考題回答正確。 A85-100分2、實驗結束后按時完成實驗報告，實驗步驟基本吻合實驗過程，實驗數據分析處理較得當，實驗結果真實合理，概念清晰，能體現出感性認識上升為理性認識的過程，獨立完成實驗報告。實驗課后思考題回答基本正確。B70-84分3、實驗結束后不能按時完成實驗報告，概念不夠清晰，實驗步驟不清晰，數據處理錯誤，討論浮于形式。實驗課后思考題回答基本錯