《高分子材料研究测试实验》教学大纲

《高分子材料研究测试实验》教学大纲课程编号：11220033英文名称：InstrumentalAnalysisExperimentsofPolymers学分：1.5学时：总学时48学时，其中理论0学时，实践48学时先修课程：无机化学、物理化学1、物理化学2、有机化学1、有机化学2课程类别：专业主干课程授课对象：高分子材料与工程专业本科学生教学单位：化学化工学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标高分子材料仪器分析实验是专业必修课程之一。它用定性和定量分析的手段，研究高分子材料的化学组成和结构，涉及到分析鉴定树脂和添加剂的成分与结构，检测聚合物在合成反应、加工过程和使用过程中的结构、组成变化，研究利用高分子材料的物理和化学性质分析检测物质的含量或变化。高分子材料仪器分析实验是高分子仪器分析的配套课程，是一门实践性很强的课程。通过仪器分析实验的学习，其基本目标是课程目标1:使学生对精密仪器分析方法的原理有较深入的理解，对常用仪器的基本构造原理及特点和应用范围有一定的了解，巩固和加深对仪器分析实验课程中基本理论知识的理解。课程目标2:通过高分子仪器分析实验训练，使得学生掌握常用仪器的使用和基本操作技能，培养科学地、准确地观察记录实验现象和处理实验数据的能力，并初步具有应用仪器分析方法解决相应分析测试问题的能力；课程目标3:通过实验课程教学，巩固和加深对高分子仪器的基本理论理解，培养学生应用理论知识解决分析问题的能力；使学生养成严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度，提高学生解决实际问题的能力，增强学生灵活运用所需相关理论知识的能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点2-4.能运用基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论课程目标1H指标点5-1.知晓高分子材料常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性课程目标2H指标点5-3.能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性课程目标3M三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1实验一紫外可见光谱法测定共聚物的组成实验内容：（1）学习应用紫外吸收光谱进行定量分析的方法；（2）掌握测定丁苯橡胶共聚物中苯乙烯和丁二烯单元含量的方法。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、32实验二红外光谱法鉴别多种类型的高分子材料实验内容：（1）学会用红外光谱法定性鉴别聚合物方法；（2）掌握用衰减全内反射法测试聚合物试样的基本原理和方法。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）4验证1、2、33实验三聚合反应过程的红外光谱跟踪实验内容：（1）学会用红外光谱法定量分析聚合反应的方法；（2）掌握用透射光谱法测试聚合物的基本原理和方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4验证1、2、34实验四稀土-高分子配合物发光材料的荧光光谱研究实验内容：（1）学习使用荧光光谱法测试聚合物发光材料的发射谱峰；（2）熟悉荧光分光光度计；（3）理解荧光发射谱的产生机理。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、35实验五原子吸收光谱法测定高分子材料对金属的吸附性能实验内容：（1）学习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计的基本结构及其使用方法；（3）掌握应用标准曲线法测定溶液中的金属离子。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、36实验六气相色谱法测定高分子中残留单体的含量实验内容：（1）掌握利用相对保留值进行色谱对照的定性方法，并掌握色谱定量分析学习；（2）熟悉气相色谱仪器操作。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）4验证1、2、37实验七酚醛树脂中残余三甲胺的萃取及气相色谱分析实验内容：（1）学习归一化及内标定量的基本原理及测定方法；（2）掌握色谱定量分析；（3）熟悉从聚合物中提取残留添加剂的方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4验证1、2、38实验八高分子材料中残余甲醛的高效液相色谱分析实验内容：（1）学习高效液相色谱法测定残留有机物的方法；（2）了解高效液相色谱仪基本结构和工作原理，以及初步掌握其操作技能。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）4验证1、2、39实验九塑料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的高效液相色谱分析实验内容：（1）学习高效液相色谱法测定增塑剂的方法；（2）掌握高效液相色谱仪的使用方法和操作技能。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、310实验十离子选择性电极分析法测定聚羧酸对钙的结合能力实验内容：（1）学习电位分析法—离子选择性电极分析法；（2）学习钙离子选择性电极测定微量钙-离子的原理和测定方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、311实验十一利用导电高分子修饰电极制作pH计测定江河水系的pH值实验内容：（1）学习修饰电极测定pH的原理和方法；（2）掌握采用电化学聚合法在玻碳载体上制备聚苯胺的原理；（3）熟悉电化学综合测试系统(LK98C)的使用方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、312实验十二：电化学聚合咔唑膜材料的发光特性和热稳定性分析实验内容：（1）掌握采用电化学聚合法制备发光、耐热聚咔唑的原理和测定方法；（2）掌握电化学综合测试系统(LK98C)的使用；（3）学会热重分析法分析高分子的热稳定性的原理和方法；（4）利用荧光光谱仪测试聚咔唑的发射光谱，理解发光机理。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）3综合1、2、313实验十三聚天冬氨酸的缓蚀性能及机理研究实验内容：（1）掌握采用电化学综合测试系统分析聚合物涂层的缓蚀性能的原理；（2）掌握采用电化学综合测试系统分析聚合物涂层的缓蚀性能的方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、314实验十四电活性聚合物检测分析生物有机物质实验内容：（1）掌握采用电化学聚合法制备具有电活性的聚维生素B1的原理；（2）掌握采用电化学综合测试系统检测生物分子的方法。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、315实验十五核磁共振氢谱分析聚合物结构与组成实验内容：（1）掌握核磁共振基本原理、共振条件、化学位移和自旋—自旋偶合；（2）熟悉核磁共振1H谱测试高分子材料的方法；（3）学会解析NMR1H谱。实验要求：必修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、316实验十六气相色谱-质谱联用定性鉴定混合溶剂的成分实验内容：（1）掌握质谱分析的基本原理；（2）掌握质谱仪器的工作原理及其操作技术；（3）掌握利用质谱图确定化合物的分子质量、分子式和推断化合物的结构式。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、317实验十七拉曼光谱鉴别多种类型的共价材料实验内容：（1）了解拉曼散射的基本原理；（2）能够针对不同的待测物质选择合适的仪器部件；（3）学习使用拉曼光谱仪测量物质的特征谱线。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、318实验十八纳米粒度仪测定微粒的尺寸和电位实验内容：（1）了解纳米粒度仪的基本原理；（2）掌握纳米粒度仪的工作原理及其操作技术；（3）学会利用纳米粒度仪的测试数据分析其粒径和电位分布。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、319实验十九旋转流变仪测定浓溶液的动态黏度实验内容：（1）了解旋转流变仪的基本结构、工作原理；（2）掌握旋转流变仪的操作技术；（3）学会利用旋转流变仪的测量结果分析其动态黏度。实验要求：选修（实事求是、科学严谨）4综合1、2、3合计48注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法实验前进行实验理论讲授，2-5人分小组实验操作。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由预习、课题表现、实验报告和期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占20%、预习成绩占10%、课堂表现成绩占30%、实验报告成绩占40%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1预习442102课堂表现101010303实验报告25251060课程目标对应分值393922100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验预习认真预习，掌握实验90%以上的实验原理、实验目的、仪器试剂、操作步骤和注意事项。能够利用理论知识理解实验的具体过程和相关知识。认真预习，掌握实验70%以上的实验原理、实验目的、仪器试剂、操作步骤和注意事项。能够利用理论知识理解实验的具体过程和相关知识。预习不充分，掌握实验60%以上的实验原理、实验目的、仪器试剂、操作步骤和注意事项。利用理论知识能一定程度理解实验的具体过程和相关知识。未预习或课堂临时预习，只了解实验50%以下的实验原理、实验目的、仪器试剂、操作步骤和注意事项。不能利用理论知识理解实验的具体过程和相关知识。2.课堂表现与评价标准根据实验过程中的纪律性、仪器装置基本操作的准确性、原始记录的规范性、安全卫生、科学态度、合作精神等方面进行考察，综合表现作为评分依据。表现优秀者为90-100分；表现良好为70-89分；表现一般者为60-69分；实验过程中表现散漫，态度不认真者为0-59分。3.实验报告与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验报告格式规范，框架结构符合实验报告要求；操作过程描述详细、准确，符合课程教学内容，有明确的综合分析结论。实验记录详细有效，能显示整个实验的细节问题，得到较好的实验结果。格式较为规范，框架结构符合实验报告要求；操作过程描述准确，基本符合课程教学内容，有较为明确的综合分析结论。实验记录基本完整，能显示实验的大体细节问题，得到较好的实验结果。格式不规范，不符合实验报告要求；操作过程描述不完整，实验综合分析结论不够明确。实验记录不够完整，尚能显示实验的大体过程，实验结果存在一定的问题。未按时交实验报告，或格式不规范，不符合实验报告要求；操作过程描述模糊，没有实验综合分析结论。缺少实验记录或记录不够完整，实验结果存在较大的问题。六、教材与参考书教材：董坚，刘福建，邵林军，孟旭，叶锋.高分子仪器分析实验方法.浙江大学出版社;2017年.参考书：[1]杨睿,周啸,罗