高分子化学实验.doc

高分子化学实验课程性质： 独立设课 课程属性： 专业基础 学时学分： 总学时 54 实验学时54 实验学分 1.5 开出时间： 三年级 5 学期适用专业： 化学教育专业综合性、设计性实验项目数：1 个 20 学时大纲主笔人：宋建华 主审人：徐敏 一、课程简介 高分子化学实验是化学学科的一门重要基础课，是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程。通过实验课程训练，巩固并加深高分子化学课程的基本原理和概念的理解，掌握高分子化学实验的基本方法，了解近代大型仪器的性能及在高分子化学与物理中的应用，了解计算机控制实验条件、采集实验数据和进行数据处理的基本知识。培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献的能力、思维创新能力、表达能力和归纳处理、分析实验数据及撰写科学报告的能力。从而培养学生求真求实具有独立工作的本领和初步的科研能力。培养学生的创新精神，提高学生的综合科研素质。高分子化学实验实验课的主要目的是： 1、掌握高分子化学实验的基本研究方法，通过实验手段熟悉高聚物的合成和结构表征，理解高聚物化学性质与结构之间的关系，学会重要的高分子化学实验技术和基本实验仪器的使用。 2、掌握实验数据的处理及实验结果的分析和归纳方法，从而加深对高分子化学基础知识和基本原理的理解，增强解决实际化学问题的能力。 3、注重实验技能的培养和特殊实验操作的掌握，对学生进行实验工作的综合训练,使之具有基本的科研素质，培养其严谨的、实事求是的工作作风和科学态度。高分子化学实验课的基本任务是： 通过严格的、定量的实验研究聚合物的合成和化学、物理性质和化学反应规律，使学生既具有坚实的实验基础，又具有初步的科学研究能力，实现学生由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变。为化学专业培养高素质的专门人才。 二、实验目的及要求本课程的主要目的是：1、 对学生进行实验工作的综合训练,使之具有基本的科研素质，培养其严谨的、实事求是的工作作风和科学态度。2、 综合性实验的目的在于培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力。3、 设计性实验的目的在于激发学生学习的主动性和创新意识，培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力。 本课程的基本要求 1、实验前学生应事先认真仔细阅读实验内容，了解实验的目的要求，并写出预习报告，包括实验的原理和实验技术，实验操作的次序和注意点，数据记录的格式，以及预习中产生的疑难问题等。指导老师应检查学生的预习报告，进行必要的提问，并解答疑难问题。学生达到预习要求后才能进行实验。 2、学生进行实验后应检查测量仪器和试剂是否符合实验要求，并作好实验的各种准备工作，记录当时的实验条件。实验过程中，要求学生仔细观察实验现象，详细记录原始数据，严格控制实验条件。整个实验过程中保持严谨求实的科学态度、团结互助的合作精神，积极主动的探求科学规律。3、实验结束后学生必须将原始记录交教员签名，然后正确处理数据，写出实验报告。实验报告应包括：实验的目的要求、简明原理、实验仪器和实验条件、具体操作方法、数据处理、结果讨论及参考资料等。其中实验讨论是实验报告的重要部分，教员应引导学生通过这一部分反映出学生通过实验所获得的心得体会，以及对于实验结果和实验现象的分析、归纳和解释，鼓励学生进一步深入进行该实验的设想。 4、对综合性、设计性实验的要求：设计实验不是基础实验的重复，而是基础实验的提高和深化。它是在教师的指导下，学生选择实验课题，应用已经学过的物理化学实验原理、方法和技术，查阅文献资料，独立设计实验方案，选择合理的仪器设备，组装实验装置，进行独立的实验操作，并以科学论文的形式写出实验报告。 三、实验方式及要求实验分为二个环节，首先做5个验证性高分子化学实验（20学时），5个验证性高分子物理实验（20学时），1个综合实验（16学时），1个设计性实验（16学时）。 设计实验的程序选题 由老师提供的设计性实验题目中选择自己感兴趣的题目，或者自己确定实验题目。查阅文献 查阅包括实验原理、实验方法、仪器装置等方面的文献，对不同方法进行对比、综合、归纳等。设计方案 设计方案应包括实验装置示意图、详细的实验步骤、所需的仪器、药品清单等。可行性论证 在实验开始前一周进行实验可行性论证，请老师和同学提出存在的问题，优化实验方案。实验准备 提前一周到实验室进行实验仪器、药品等的准备工作。实验实施 实验过程中应注意随时观察实验现象，考察影响因数等，反复进行实验直到成功为止。数据处理 综合处理实验数据，进行误差分析，按论文的格式写出有一定见解的实验报告并进行交流答辩。设计实验的要求1、所查文献至少包括一篇外文文献。2、学生必须自己设计实验、组合仪器并完成实验，以培养综合运用化学实验技能和所学的基础知识解决实际问题的能力。四、考核方法及评价高分子化学实验是一门独立的课程，涉及内容较为广泛，因此有必要进行考核。考核以平时实验为主，学期结束进行实验操作考试，为时1小时，成绩占50%；平时成绩包括预习报告、实验态度、操作技能、实验报告等作综合评分占50%；合起来为总评成绩。五、主要仪器设备SWQ-Ta智能数字恒温控制器、SYP型玻璃恒温水浴、电子天平、减压蒸馏装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪、真空干燥箱、简单蒸馏装置、粘度计、电动搅拌器等。六、配套教材或指导书何卫东编高分子化学实验中国科学技术大学出版社，2002 复旦大学高分子科学系编，高分子实验技术（修订版）1993七、实验项目的设置项目序号实验项目名称内容提要实验学时仪器套数每套人数实验要求1、必做2、选做实验属性1、 基础2、 综合3、 设计4、 研究1单体的提纯与引发剂的精制掌握乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体的提纯、引发剂AIBN和BPO的精制方法减压蒸馏装置41必做2醋酸乙烯酯的溶液聚合了解溶液聚合的基本原理，掌握其实验技术恒温装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪41必做3聚乙烯醇的制备了解聚乙酸乙烯酯醇解反应原理、特点及影响醇解反应的因数；通过实验加深对高分子反应的理解恒温装置、机械搅拌装置、真空干燥箱41必做4聚乙烯醇缩甲醛的制备通过实验进一步加深对高分子化学反应的理解，掌握分析缩醛含量的方法机械搅拌装置、水蒸气蒸馏装置、酸式滴定管41必做5界面缩聚制备尼龙-610加深界面缩聚制备聚合物的方法恒温装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪41必做6聚甲基丙烯酸甲酯的制备了解自由基本体聚合的特点和实施方法，熟悉有机玻璃板的制备方法，了解其工艺过程电动搅拌器、恒温装置41必做7白乳胶的制备了解乳液聚合的基本原理和乙酸乙烯酯的乳液聚合特点，掌握乳液聚合的实验技术恒温装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪41必做8双酚A环氧树脂的制备学习环氧树脂的实验室制备方法，掌握环氧值的测定恒温装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪41必做9水解缩合法制备甲基乙烯基硅油掌握聚硅氧烷的合成方法，圆底烧瓶，搅拌器，分液漏斗，减压蒸馏装置41必做10丙烯酰胺的溶液聚合掌握丙烯酰胺的溶液聚合方法圆底烧瓶，搅拌器，滴液漏斗，通氮装置41必做11水性聚氨酯的合成与性能分析掌握乳液聚合的方法制备水性聚合物的技术和聚合物成膜后的性能分析恒温装置、机械搅拌装置、旋转蒸发仪、粘度计201必做合计54八、综合性、设计性实验简介项目一：有机硅改性苯丙乳液的合成与性能分析（设计性）（宋建华老师）1、 指导思想以水性涂料逐渐取代油性涂料是目前全世界涂料工业的发展趋势,其原因是受有机挥发物（VOC）排放量的限制。水性涂料的优点是以水为溶剂，因而可以避免采用有机溶剂带来的可燃性、毒性，以及高成本和施工条件等种种不利因素；除此之外，水性涂料有优良的防锈性，可用于金属表面，其光泽接近一般溶剂漆，稳定性也较好。有机硅改性苯丙乳液是以水为溶剂，十二烷基硫酸钠-烷基乙烯基磺酸钠（SDS;DNS86）为乳化剂，过硫酸钾（KPS）为引发剂，采用分步引发的自由基聚合方法，制备了乙烯基三乙氧基硅烷-苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸（A-151-St-BA-MAA /SDS-DNS86/H2O）乳液。2、实验目的及要求实验目的：首先考察温度、不同配比、乳化剂含量等因素对乳液性能的影响，得到了乳化剂用量粘度曲线、乳化剂用量粒径分布曲线、固含量粒径分布曲线、固含量粘度曲线、固含量吸水率曲线；其次对提高乳液固含量进行了研究，固含量最高可达60%左右；最后用IR光谱对各种乳液成膜进行了结构表征，用TG对各种乳液成膜进行了热性能分析，用DSC测定了各种乳液成膜的玻璃化转变温度。实验要