一、基本信息
课程代码：×××
实验课程名称:高分子物理实验Ⅰ
英文名称: Experimental Polymer PhysicsⅠ
课程总学时: 32 总学分:1.0 实验学时:32
适用对象：高分子材料与工程本科生
二、实验课程的性质与任务
高分子物理实验是在物理化学实验及物理实验基础上结合高分子科学特点进行的专业基础实验。通过对具体聚合物的表征、测试实验，使学生进一步深入掌握聚合物结构与性能的理论知识，真切地、系统地感知有机高分子材料的特性，巩固高分子物理课程学习中的基体概念、方法和理论。
三、实验教学目的与要求
通过实验从感性进一步加深理解高分子物理的理论与实验方法，使学生系统地掌握高分子物理实验的基本原理、实验基本知识和技能，为以后学习和从事高分子学科内的工作打下基础。对于验证性实验，要求理解实验原理及实验方案，掌握正确操作规程；掌握各种仪器的使用，了解其性能参数、适应范围及注意事项等。对于综合设计性实验，要求学生在实验方案的确立、实验实施中占据主导地位，指导教师占从属地位，以求学生综合运用高分子知识与实验技能。
四、考核办法和成绩评定标准
教师采取团队合作方式，集体备课，确定实验内容和步骤，制定所需仪器设备操作规程，学生分组合作，共同完成所有实验。
五、实验指导书
韩哲文编《高分子科学实验》（华东理工大学出版社）
何平笙，杨海洋，朱平平，翟保均编《高分子物理实验》（中国科技大学出版社）
复旦大学化学系高分子教研组编《高分子实验技术》（复旦大学出版社）（小四宋体）
六、实验项目、内容与要求
实验一 偏光显微镜法观察聚合物球晶
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1．了解偏光显微镜的结构及使用方法；
2．观察聚合物的结晶形态，估算聚丙烯球晶大小。
教学要求：
1．解释出现黑十字和一系列同心圆环的结晶光学原理；
2．在实际生产中如何控制晶体的形态？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：自行选择控制球晶生长因素，并在偏光显微镜下观察聚丙烯球晶的生长及形态
实验二 密度法测定聚合物结晶度
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1,学习密度法测定聚合物结晶度的原理和方法；
2.区别和理解用体积百分数和重量百分数表示的结晶度；
3.掌握比重瓶的正确使用方法。
教学要求：
1.组成混合液体的各组分应该满足什么条件
2.体积结晶度和重量结晶度的物理意思是什么？密度法测得的是哪一种？
3.影响测量结果的因素有哪些？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用比重瓶测定聚乙烯的密度
实验三 稀溶液粘度法测定聚合物的分子量
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。
教学要求：
1．用粘度法测定聚合物分子量的依据是什么？
2．从手册上查K、α值时要注意什么？为什么？
3．外推求[η]时两条直线的张角与什么有关？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用乌氏粘度计测定大分子的分子量
实验四 聚合物材料形变—温度曲线的测定
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1．掌握测定聚合物温度-形变曲线的方法，了解线型非晶聚合物的三种力学状态。
2．测定聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化温度Tg和粘流温度Tf，以及聚乙烯的熔点Tm。
教学要求：
l．哪些实验条件会影响Tg和Tf的数值？它们各产生何种影响？
2．为什么本实验测定的是高聚物玻璃态、高弹态、粘流态之间的转变，而不是相变？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用热机械检测仪测定高分子材料的分子热运动性质
实验五 聚合物热稳定性能的测试
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1.理解和掌握热重法（TG）的基本原理和操作
2.用TG进行聚合物的热稳定性测试
教学要求：
1.热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如何测聚合物的结晶度的原理是什么？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用热失重分析仪器测试高分子材料的热稳定性
实验六 聚合物材料熔体流动速率的测定
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1．了解热塑性塑料在粘流态时粘性流动的规律。
2．熔体速率仪的使用方法。
教学要求：
1．聚合物的分子量与其熔体流动速率有什么关系？为什么熔体流动速率不能在结构不同的聚合物之间进行比较？
2．为什么要切取5个切割段？是否可直接切取10min流出的重量为熔体流动速率？
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用熔体流动速率测试仪测试聚乙烯的熔体流动速率
实验七 聚合物材料应力—应变曲线的测定
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
1．熟悉拉力机（包括电子拉力机）的使用；
2．测定不同拉伸速度下PE板的应力-应变曲线；
3．掌握图解法求算聚合物材料抗张强度、断裂伸长率和弹性模量；
教学要求：
1．作PE试片的应力-应变曲线。
2．求出抗张强度、断裂伸长率、弹性模量。
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：利用电子万能材料实验机测定高分子材料的拉伸性能
实验八 交联密度的测定
实验类型：验证
实验学时：4
每组人数：4
实验目的：
掌握平衡溶胀法测定交联聚合物的交联度的基本技能，学会查阅相关手册，并能处理实验数据，求出天然橡胶的有效链平均分子量。
教学要求：
1． 熟悉高分子物理基本概念：溶液的晶格理论，高斯理论。
2． 熟悉溶胀平衡，θ溶剂、有效分子链，有效链平均分子量的概念。
3． 根据混合自由能概念，对有效链平均分子量计算公式中各符号的物理意义能解释清楚，并 能进行简单的推导。
4． 学会查阅相关手册，并根据实验求出天然橡胶的有效链平均分子量。
教学方法：讲解和实验指导
实验内容提要：测试，称量，测体积并处理数据
七、其他说明
大纲修订人：葛建芳 修订日期：2018-1-5
大纲审定人： 审定日期：
