高分子物理实验的电子版教案

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高分子物理课程电子教案

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高分子物理课程电子教案第一章:高分子物理概述1.1 高分子的定义与分类1.2 高分子的基本性质1.3 高分子材料的制备与加工1.4 高分子物理的研究内容与方法第二章:高分子链的结构与运动2.1 高分子链的结构模型2.2 高分子链的构象2.3 高分子链的布朗运动与扩散2.4 高分子链的相变与临界现象第三章:高分子溶液3.1 高分子溶液的制备与性质3.2 高分子溶液的流变行为3.3 高分子溶液的凝胶化现象3.4 高分子溶液的吸附与沉淀第四章:高分子凝聚态结构4.1 高分子凝聚态的基本特征4.2 高分子凝聚态的构象统计4.3 高分子凝聚态的相变与有序化4.4 高分子凝聚态的微观结构分析方法第五章:高分子材料的性能与应用5.2 高分子材料的热性能5.3 高分子材料的光学性能5.4 高分子材料的应用领域第六章:高分子材料的电学性能6.1 高分子材料的导电性6.2 高分子材料的绝缘性6.3 高分子材料的介电性能6.4 高分子材料在电化学应用中的应用第七章:高分子材料的光学性能7.1 高分子材料的光吸收与发射7.2 高分子材料的光散射与折射7.3 高分子材料的光开关与光存储7.4 高分子材料在光电子学中的应用第八章:高分子材料的热性能8.1 高分子材料的热稳定性8.2 高分子材料的熔融与玻璃化转变8.3 高分子材料的导热性8.4 高分子材料在热控应用中的应用第九章:高分子材料的力学性能9.1 高分子材料的弹性与塑性9.2 高分子材料的强度与韧性9.4 高分子材料在力学应用中的应用第十章:高分子材料的环境与可持续性10.1 高分子材料的环境影响10.2 高分子材料的生物降解与可再生性10.3 高分子材料的环境友好性设计10.4 高分子材料的可持续性发展前景第十一章:高分子材料的现代分析技术11.1 核磁共振谱(NMR)11.2 凝胶渗透色谱(GPC)11.3 差示扫描量热法(DSC)11.4 扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM)第十二章:高分子材料的界面与相互作用12.1 高分子与高分子之间的相互作用12.2 高分子与溶剂之间的相互作用12.3 高分子材料界面性质的调控12.4 界面现象在高分子材料中的应用第十三章:高分子材料的功能化与复合化13.1 高分子材料的功能化途径13.2 功能高分子材料的设计与合成13.3 高分子复合材料的制备与性能13.4 功能化高分子复合材料的应用第十四章:生物高分子与生物医用高分子14.1 生物高分子概述14.2 蛋白质与核酸的生物高分子特性14.3 生物医用高分子材料的应用14.4 生物可降解高分子材料的研究与发展第十五章:高分子物理课程总结与展望15.1 高分子物理课程的主要内容回顾15.2 高分子物理领域的前沿动态15.3 高分子材料在未来的发展趋势15.4 学生自主研究项目的设计与实践重点和难点解析第一章:高分子物理概述重点:高分子概念、分类及基本性质。

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实验9 维卡软化点测定实验一、试验目的1.测定热塑材料的维卡软化点温度,并掌握其实验方法;2.正确使用热变形、维卡软化点测定仪,二、实验原理无定形高聚物在较低温度时,整个分子链和链段只能在平衡位置上振动,此时,聚合物很硬,像玻璃一样,加上外力只能产生较小的变形,除掉外力,又恢复原状。

这时聚合物是处于玻璃态,当温度升高到某一温度,整个分子链相对其他分子来说仍然不能运动,但分子内各个链段可以运动,通过链段运动,分子可以改变形状,这时在外力作用下,高聚物可以发生很大变形,这时高聚物处于高弹态,再继续升温,高聚物整个分子链都可以发生位移,高聚物成为可以流动的粘稠态,称为粘流态。

各种塑料在高温作用下,所发生的变化是不同的,温度在很大的程度上影响着塑料各方面的性质,为了测量塑料随着温度上升而发生的变形,确定塑料的使用温度范围,设计了各种各样的仪器,规定了许多实验方法。

最常用的是“马丁耐热实验方法”、“维卡软化实验方法”、“热变形温度实验方法”。

这些方法所测定的温度,仅仅是该方法规定的载荷大小,施力方式,升温速度下到达规定的变形值的温度,而不是这种材料的使用温度上限。

维卡软化点温度指在特定的均匀的升温速度条件下,施加特定的负载后,横截面积1mm2平头针刺入塑料试样中1mm时的温度。

将被测试样装在顶针下面,载荷杆与其垂直,放入热载体硅油中,装好百分表,然后用选定的升温速度开始升温,用百分表读取针头垂直压入试样的深度,当该深度达到1mm 时,读取此时的温度即为维卡软化点温度。

三、实验设备及条件XWY-300型热变形、维卡软化点温度测定仪。

1.技术参数:(1).测试范围室温~120 ºC(2)每次测量试样数量3件(3)加热功率3000W/200V(4)保温浴槽等速升温A= 5 ± 0.5 ºC /6 min B = 12 ± 1.0 ºC /6 min(5) 静负载范围A=5000 ± 5.0g B = 5000 ± 5.0g(6) 变形测量精度0.01mm(7) 液体传热介质硅油或变压器油2.结构及工作原理本机为机电一体化结构,主要由测量控制系统与主机两部分组成。

最新高分子物理教案

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最新高分子物理教案简介本教案旨在全面介绍高分子物理的基本概念和原理,帮助学生理解高分子材料的性质和应用。

通过结合实际案例和实验,学生将能够深入了解高分子物理学科,并发展出解决实际问题的能力。

教学目标1. 掌握高分子物理学的基本原理和概念。

2. 理解高分子材料的结构、性质和应用。

3. 能够运用高分子物理的知识解决实际问题。

4. 提高实验设计和实验技能。

教学内容1. 高分子物理学基础知识介绍- 高分子的结构和特性- 高分子的合成和加工方法- 高分子的物理性质和化学性质2. 高分子结构与性质关系- 高分子的分子结构与性能之间的关系- 高分子的力学性质与应力-应变关系- 高分子的热性质与玻璃转变温度3. 高分子的应用案例- 高分子材料在工业、医疗、电子等领域的应用案例介绍- 高分子材料的优势与限制4. 高分子物理实验设计- 选择合适的实验方法和仪器- 设计实验方案和流程- 分析实验数据和得出结论教学方法1. 课堂讲授:通过讲解和示例演示,向学生传授高分子物理学的基本知识和概念。

2. 实验演示:通过实验演示,展示高分子材料的性质和实验方法,激发学生的兴趣和思考能力。

3. 讨论互动:组织学生进行小组讨论和问题解答,促进学生之间的交流和思维碰撞。

4. 实践应用:引导学生运用所学知识解决实际问题,并鼓励他们进行创新和实践。

教学评估1. 课堂练:通过课堂练,检验学生对高分子物理学的理解和掌握程度。

2. 实验报告:要求学生记录和分析实验数据,并撰写实验报告,评估他们的实验设计和实验技能。

3. 课程作业:布置课程作业,考察学生对高分子物理学知识的运用能力。

教学资源1. 教材:提供相关的高分子物理学教材作为参考资料。

2. 实验室设备:准备实验室所需仪器和材料。

3. 网络资源:推荐学生查找相关的高分子物理学资料和案例分析。

结束语该教案旨在通过系统研究和实践活动,提高学生对高分子物理学的理解和应用能力。

希望学生能够通过该教案,培养出对高分子物理学科的兴趣,并能将所学知识应用于实际生活和工作中。

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《高分子物理》课程电子教案《高分子物理》课程教学大纲英文名称: Polymer Physics课程类别:学科基础课学时:64学分:4适用专业:高分子材料与工程一、本课程的性质、任务高分子物理课程包括:高聚物的结构、高高分子物理学是高分子材料与工程专业的基础课。

通过本门课程的学习,要求学生对高分子的合成、加工、应用、改性等具有全面的了解。

并使学生重点掌握结构、性能及两者之间关系的一些基本概念、必要的知识、分析测试方法、一定的计算能力,从而为专业课的学习打下理论基础,并为高分子材料的合成、加工、选材、应用、改性、性能测试等提供理论依据,进而指导生产实践。

高分子物理课程教学包括理论教学和实验教学。

结合本门课程的实验,对学生进行相关的基本训练,培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力。

总之,通过本门课程的学习及实验为后续专业课的学习提供必备的基础知识。

二、本课程的基本要求本课程包括高分子的链结构和聚集态结构、高分子的溶液性质、高分子的运动和高分子力学性能和电性能四大部分。

通过学习,要使学生对教学内容达到“了解”、“认识和理解”、“掌握”和“熟练掌握”层次要求。

即通过学习要求学生对基本分析方法、各种测试方法、各种实验的基本原理、高分子尺寸表示方法及其推导要全面了解。

对高聚物的结晶结构模型、非晶态结构、液晶结构、织态结构有明确的认识和理解。

掌握高聚物的各种力学状态、力学行为、各种性能曲线的详细分析和典型推导。

熟练掌握高聚物结构、性能及两者之间相互关系的基本概念、必要的知识。

熟练掌握高聚物的各种特征温度、测定方法。

三、讲授内容1 高分子链的结构1.1 概论1.1.1 高分子科学的诞生与发展1.I.2 高分子结构的特点I.1.3 高分子结构的内容1.2 高分子链的近程结构1.2.1 结构单元的化学组成1.2.2 键接结构1.2.3 支化与交联1.2.4 共聚物的结构1.2.5 高分子链的构型1.3 高分子链的远程结构1.3.1 高分子的大小1.3.2 高分子涟的内旋持构象1.3.3 高分子链的柔顺性1.4 高分子链的构象统计1.4.1 均方末端距的几何计算法1.4.2 均方末端距的统计计算法1.4.3 高分子链柔顺性的表征1.4.4 高分子链的均方旋转半径2 高分子的聚集态结构2.1 高聚物分子间的作用2.1.1 范德华力与氢链2.1.2 内聚能密度2.2 高聚物结晶的形态和结构2.2.1 高聚物结晶的形态学2.2.2 高分子在结晶中的构象和晶胞2.3 高分子的聚集态结构模型2.3.I 高聚物的晶态结构模型2.3.2 高聚物的非晶态结构模型2.4 高聚物的结晶过程2.4.1 高分子结构与结晶能力2.4.2 结晶速度及其测定方法2.4.3 Avrami方程用于高聚物的结晶过程2.4.4 结晶速度与温度的关系2.4.5 影响结晶速度的其他因素2.5 结晶对高聚物物理机械性能的影响2.5.1 结晶度概念及其测定方法2.5.2 结晶度大小对高聚物性能的影响2.5.3 结晶高聚物的加工条件—结构—性质的互相作用 2.5.4 分子量等因素对结晶高聚物的聚集态结核2.6 结晶热力学2.6.1 结晶高聚物的熔融与熔点2.6.2 结晶温度对熔点的影响2.6.3 晶片厚度与熔点的关系2.6.4 拉伸对高聚物熔点的影响2.7 高聚物的取向态结构2.7.1 高聚物的取向现象2.7.2 高聚物的取向机理2.7.3 取向度及其测定方法2.7.4 取向研究的应用2.8 高聚物的液晶态结构2.8.1 液晶态的结构2.8.2 高分子液晶的结构和性质2.8.3 高分子液晶的应用2.9 高分子合金的形态结构2.9.1 高分子混合物的概念2.9.2 高分子的相容性2.9.3 共混高聚物聚集态的主要特点2.9.4 非均相多组分聚合物的织态结构2.9.5 共混高聚物的聚集态结构对性能的影响3 高分子的溶液性质3.1 高聚物的溶解3.1.1 高聚物溶解过程的特点3.1.2 高聚物溶解过程的热力学解释3.1.3 溶剂的选择3.2 高分子溶液的热力学性质.3.2.1 Flory-Huggins高分子溶液理论3.2.2 Flory温区(θ温度)的提出3.3 高分子浓溶液3.3.1 高聚物的增塑3.3.2 纺丝液3.3.3 凝胶和冻胶3.4 共混聚合物的溶混性3.5 高分子溶液的流体力学性质3.5.1 高分子在溶液中的扩散3.5.2 高分子在溶液中的粘性流动4 高聚物的分子量4.1 高聚物分子量的统计意义 4.1.1 平均分子量4.1.2 平均分子量与分布函数 4.1.3 分子量分布宽度4.2 高聚物分子量的测定4.2.1 端基分析4.2.2 沸点升高和冰点降低4.2.3 膜渗透压4.2.5 光散射4.2.6 小角激光光散射(LALLS) 4.2.7 超速离心沉降4.2.8 粘度4.2.9 凝胶色谱5 高聚物的分子量分布5.1 分子量分布的表示方法 5.1.1 图解表示5.1.2 分布函数5.2 基于相平衡的分级方法 5.2.I 高分子溶液的相分离 5.2.3 分级实验方法5.2.4 数据处理5.3 凝胶色谱法5.3.1 基本原理5.3.2 仪器5.3.3 载体和色谱柱5.3.4 高效凝胶色谱5.4 凝胶色谱的特殊应用5.4.1 凝胶色谱与小角激光光散射联用5.4.2 高聚物长链支化度的测定5.4.3 共聚构组成分布与分子量分布的测定6 高聚物的分子运动6.1 高聚物的分子热运动6.1.1 高分子热运动的主要特点6.1.2 高聚物的力学状态和热转变6.1.3 高聚物的次级松弛6.2 高聚物的玻璃化转变6.2.1 玻璃化转变现象和玻璃化温度的测量6.2.2 玻璃化转变理论6.2.3 玻璃化温度的影响因素及调节途径6.2.4 玻璃化转变的多维性6.3 高聚物的粘性流动6.3.1 高聚物粘性流动的特点6.3.2 影响粘流温度的因素6.3.3 聚合物熔体的切粘度6.3.4 剪切粘度的测量方法6.3.5 高聚物熔体的流动曲线6.3.6 加工条件对高聚物熔体剪切粘度的影响6.3.7 高聚物分子结构因素对剪切粘度的影响6.3.8 剪切流动的法向应力和高聚物熔体的弹性效应6.3.9 拉伸粘度7 高聚物的力学性质7.1 玻璃态和结晶态高聚物的力学性质7.1.2 描述力学性质的基本物理量7.1.2 几种常用的力学性能指标7.1.3 几类高聚物的拉伸行为7.1.4 高聚物的屈服7.1.5 高聚物的破坏和理论强度7.1.6 影响高聚物实际强度的因素7.2 高弹态高聚物的力学性质7.2.1 橡胶的使用温度范围7.2.2 高弹性的特点7.2.3 橡胶弹性的热力学分析7.2.4 橡胶弹性的统计理论7.2.5 内能对橡胶弹性的贡献7.2.6 橡胶弹性与交联网结构的关系7.2.7 橡胶的极限性质7.3 高聚物的力学松弛7.3.1 高聚物的力学松弛现象7.3.2 粘弹性的力学模型7.3.3 粘弹性与时间、温度的关系——时温等效原理7.3.4 Boltzmann叠加原理7.3.5 测定高聚物粘弹性的实验方法7.3.6 高聚物的松弛转变及其分子机理8 聚合物的电学性质8.1 高聚物的极化及介电常数8.2 高聚物的介电损耗8.3 高聚物的导电性8.4 高聚物的介电击穿8.5 高聚物的静电现象四、实践性环节1.作业:讲授完两部分教学内容后,进行一次习题课,讲授完每一章的教学内容后,留一次作业题。

大学高分子物理学教案

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大学高分子物理学教案高分子物理学是高分子科学中的重要组成部分,是探索高分子材料性质和应用的关键学科。

本教案主要介绍高分子物理学的基本概念、物理化学性质和研究方法等方面内容,以期提高学生的学习效果和掌握相关专业知识。

一、教学目标1、掌握高分子物理学的基本概念和性质。

2、理解高分子聚合物的结构与性质关系。

3、掌握高分子聚合物的合成方法及基本工艺。

4、掌握高分子材料的热学、力学、电学等基本性质。

5、培养学生的实验设计、数据处理和分析能力。

二、教学内容第一章高分子聚合物结构1、高分子聚合物的分类和命名2、高分子聚合物分子结构3、高分子聚合物的物理化学性质第二章高分子合成方法1、自由基聚合法2、离子聚合法3、开环聚合法4、酶催化聚合法第三章高分子材料物理化学性质1、高分子材料的热学性质2、高分子材料的力学性质3、高分子材料的电学性质第四章高分子材料表征方法1、X射线衍射2、核磁共振3、热重分析4、拉曼光谱第五章高分子材料应用1、高分子材料在医药领域的应用2、高分子材料在电子领域的应用3、高分子材料在环保领域的应用三、教学方法1、理论讲授:讲解高分子物理学的基本概念和性质。

2、互动探讨:通过提问和互动的方式,激发学生的分析和思考能力。

3、辅助实验:开展高分子实验,培养学生精细化实验操作的能力。

4、案例分析:以典型案例为例,探讨高分子材料的应用。

四、教学评估1、期中考试:主要考察学生对高分子物理学概念和知识的理解掌握。

2、实验报告:根据实验结果,分析和解释实验现象的原因和机理。

3、期末论文:阐述某一高分子材料的综合性能和应用前景。

五、教学资源和参考书目1、教材:《高分子物理学》高都海、陈佳慧2、参考书:《高分子学原理与应用》余留芳、陈雄波3、参考网站:中国高分子学会、SCI检索网站。

六、教学时间安排本教学方案按照14周授课时间安排,其中前三周用于无机高分子概论的讲授,后十一周则为高分子物理学,细节见下:第一周无机高分子的介绍第二周无机高分子的结构与性质第三周无机高分子的合成第四周高分子聚合物分类与命名第五周高分子聚合物分子结构第六周高分子聚合物的物理化学性质第七周自由基聚合法第八周离子聚合法第九周开环聚合法第十周酶催化聚合法第十一周高分子材料热学性质第十二周高分子材料力学性质第十三周高分子材料电学性质第十四周期末总结七、教学反思此次教学重在理论讲授,适当引入了案例分析和实验操作,但也存在一些不足之处,即教学方法单一、实验环节亟待完善等问题,需在后续教学中加强改进。

《高分子物理》课程电子教案

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《高分子物理》课程教学大纲英文名称: Polymer Physics课程类别:学科基础课学时:64学分:4适用专业:高分子材料与工程一、本课程的性质、任务高分子物理课程包括:高聚物的结构、高高分子物理学是高分子材料与工程专业的基础课。

通过本门课程的学习,要求学生对高分子的合成、加工、应用、改性等具有全面的了解。

并使学生重点掌握结构、性能及两者之间关系的一些基本概念、必要的知识、分析测试方法、一定的计算能力,从而为专业课的学习打下理论基础,并为高分子材料的合成、加工、选材、应用、改性、性能测试等提供理论依据,进而指导生产实践。

高分子物理课程教学包括理论教学和实验教学。

结合本门课程的实验,对学生进行相关的基本训练,培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力。

总之,通过本门课程的学习及实验为后续专业课的学习提供必备的基础知识。

二、本课程的基本要求本课程包括高分子的链结构和聚集态机构、高分子的溶液性质、高分子的运动和高分子力学性能和电性能四大部分。

通过学习,要使学生对教学内容达到“了解”、“认识和理解”、“掌握”和“熟练掌握”层次要求。

即通过学习要求学生对基本分析方法、各种测试方法、各种实验的基本原理、高分子尺寸表示方法及其推导要全面了解。

对高聚物的结晶结构模型、非晶态结构、液晶结构、织态结构有明确的认识和理解。

掌握高聚物的各种力学状态、力学行为、各种性能曲线的详细分析和典型推导。

熟练掌握高聚物结构、性能及两者之间相互关系的基本概念、必要的知识。

熟练掌握高聚物的各种特征温度、测定方法。

三、讲授内容1 高分子链的结构1.1 概论1.1.1 高分子科学的诞生与发展1.I.2 高分子结构的特点I.1.3 高分子结构的内容1.2 高分子链的近程结构1.2.1 结构单元的化学组成1.2.2 键接结构1.2.3 支化与交联1.2.4 共聚物的结构1.2.5 高分子链的构型1.3 高分子链的远程结构1.3.1 高分子的大小1.3.2 高分子涟的内旋转构象1.3.3 高分子链的柔顺性1.4 高分子链的构象统计1.4.1 均方末端距的几何计算法1.4.2 均方末端距的统计计算法.1.4.3 高分子链柔顺性的表征.1.4.4 高分子链的均方旋转半径.2 高分子的聚集态结构2.1 高聚物分子间的作用2.1.1 范德华力与氢链.2.1.2 内聚能密度2.2 高聚物结晶的形态和结构2.2.1 高聚物结晶的形态学2.2.2 高分子在结晶中的构象和晶胞., 2.3 高分子的聚集态结构模型2.3.I 高聚物的晶态结构模型2.3.2 高聚物的非晶态结构模型.2.4 高聚物的结晶过程2.4.1 高分子结构与结晶能力.2.4.2 结晶速度及其测定方法2.4.3 Avrami方程用于高聚物的结晶过程..2.4.4 结晶速度与温度的关系2.4.5 影响结晶速度的其他因素2.5 结晶对高聚物物理机械性能的影响“2.5.1 结晶度概念及其测定方法2.5.2 结晶度大小对高聚物性能的影响2.5.3 结晶高聚物的加工条件—结构—性质的互相作用 2.5.4 分子量等因素对结晶高聚物的聚集态结核2.6 结晶热力学...”2.6.1 结晶高聚物的熔融与熔点2.6.2 结晶温度对熔点的影响2.6.3 晶片厚度与熔点的关系2.6.4 拉伸对高聚物熔点的影响2.7 高聚物的取向态结构2.7.1 高聚物的取向现象2.7.2 高聚物的取向机理2.7.3 取向度及其测定方法2.7.4 取向研究的应用2.8 高聚物的液晶态结构2.8.1 液晶态的结构2.8.2 高分子液晶的结构和性质2.8.3 高分子液晶的应用2.9 高分子合金的形态结构2.9.1 高分子混合物的溉念2.9.2 高分子的相容性2.9.3 共混高聚物聚集态的主要特点2.9.4 非均相多组分聚合物的织态结构2.9.5 共混高聚物的聚集态结构对性能的影响’.3 高分子的溶液性质3.1 高聚物的溶解3.1.1 高聚物溶解过程的特点3.1.2 高聚物溶解过程的热力学解释 3.1.3 溶剂的选择3.2 高分子溶液的热力学性质.3.2.1 Flory-Huggins高分子溶液理论 3.2.2 Flory温区(θ温度)的提出3.3 高分子浓溶液3.3.1 高聚物的增塑3.3.2 纺丝液3.3.3 凝胶和冻胶3.4 共混聚合物的溶混性3.5 高分子溶液的流体力学性质3.5.1 高分子在溶液中的扩散3.5.2 高分子在溶液中的粘性流动4 高聚物的分子量4.1 高聚物分子量的统计意义4.1.1 平均分子量4.1.2 平均分子量与分布函数4.1.3 分子量分布宽度4.2 高聚物分子量的测定.4.2.1 端基分析4.2.2 沸点升高和冰点降低.‘4.2.3 膜渗透压4.2.5 光散射4.2.6 小角激光光散射(LALLS)4.2.7 超速离心沉降4.2.8 粘度4.2.9 凝胶色谱5 高聚物的分子量分布5.1 分子量分布的表示方法5.1.1 图解表示5.1.2 分布函数5.2 基于相平衡的分级方法5.2.I 高分子溶液的相分离5.2.3 分级实验方法5.2.4 数据处理5.3 凝胶色谱法5.3.1 基本原理5.3.2 仪器5.3.3 载体和色谱柱5.3.4 高效凝胶色谱5.4 凝胶色谱的特殊应用5.4.1 凝胶色谱与小角激光光散射联用5.4.2 高聚物长链支化度的测定5.4.3 共聚构组成分布与分子量分布的测定6 高聚物的分子运动6.1 高聚物的分子热运动6.1.1 高分子热运动的主要特点6.1.2 高聚物的力学状态和热转变6.1.3 高聚物的次级松弛6.2 高聚物的玻璃化转变6.2.1 玻璃化转变现象和玻璃化温度的测量 6.2.2 玻璃化转变理论6.2.3 玻璃化温度的影响因素及调节途径6.2.4 玻璃化转变的多维性6.3 高聚物的粘性流动6.3.1 高聚物粘性流动的特点6.3.2 影响粘流温度的因素6.3.3 聚合物熔体的切粘度6.3.4 剪切粘度的测量方法6.3.5 高聚物熔体的流动曲线6.3.6 加工条件对高聚物熔体剪切粘度的影响6.3.7 高聚物分子结构因素对剪切粘度的影响6.3.8 剪切流动的法向应力和高聚物熔体的弹性效应6.3.9 拉伸粘度7 高聚物的力学性质7.1 玻璃态和结晶态高聚物的力学性质7.1.2 描述力学性质的基本物理量7.1.2 几种常用的力学性能指标7.1.3 几类高聚物的拉伸行为7.1.4 高聚物的屈服7.1.5 高聚物的破坏和理论强度7.1.6 影响高聚物实际强度的因素7.2 高弹态高聚物的力学件质7.2.1 橡胶的使用温度范围..7.2.2 高弹性的特点7.2.3 橡胶弹性的热力学分析7.2.4 橡胶弹性的统计理论7.2.5 内能对橡胶弹性的贡献7.2.6 橡胶弹性与交联网结构的关系7.2.7 橡胶的极限性质7.3 高聚物的力学松弛7.3.1 高聚物的力学松弛现象7.3.2 粘弹性的力学模型7.3.3 粘弹性与时间、温度的关系——时温等效原理7.3.4 Boltzmann叠加原理7.3.5 测定高聚物粘弹性的实验方法7.3.6 高聚物的松弛转变及其分子机理8 聚合物的电学性质8.1 高聚物的极化及介电常数8.2 高聚物的介电损耗8.3 高聚物的导电性8.4 高聚物的介电击穿8.5 高聚物的静电现象四、实践性环节1.作业:讲授完两部分教学内容后,进行一次习题课,讲授完每一章的教学内容后,留一次作业题。

高分子物理实验

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实验20 粘度法测定聚合物的分子量一、试验目的1.了解粘度法测定聚合物平均分子量的原理。

2.掌握粘度法测定的实验技术和数据处理方法。

3.掌握一点法测定聚乙烯醇分子量的方法。

二、实验原理本实验采用乌氏粘度计测定聚乙烯醇稀水溶液的粘度, 进而求出聚乙烯醇试样的分子量, 对于浓溶液与聚合物的熔体粘度行为, 因为很难找出准确的分子量, 在此不作讨论。

某一溶剂在一定的温度下溶入聚合物, 其粘度大大增加, 而粘度的增加与聚合物的分子量有密切关系, 从而利用这个性质在适当的条件下测定聚合物的分子量。

试验证明, 许多聚合物溶液不是理想溶液, 称为非牛顿流体, 其流动规律不服从牛顿流体规律, 但对于一般柔性链聚合物在切变速度较低且分子量适中时, 其稀溶液可按牛顿流体处理。

聚合物稀溶液的粘度主要反应了三种内摩擦:○1 溶剂间流动时产生的内摩擦 ○2 高分子间的内摩擦 ○3 高分子与溶剂间的内摩擦 这三者的总和表现为聚合物稀溶液的粘度, 记为η1, 而由溶剂表现的粘度即纯溶剂粘度为η0。

特性粘数[η]是几种粘度中最重要的一种粘度, 其数学式为:ln lim lim []00sp rC C C Cηηη==→→ (20-1)它为无限稀释的高分子溶液的比浓粘度, 这时溶液所呈现的粘度行为主要反映了高分子与溶剂间的内摩擦。

特性粘度已不再与溶液的浓度有关, 它表示单个分子对溶液粘度的贡献。

外推法求特性粘度 是较常用的方法, 即在各种不同的浓度下求得 或 , 然后作—C 图或 —C 图再外推到 时其截距即为 。

测得特性粘度之后, 即可用下式求得分子量:[]KM αη= (20-2) 式中: M 为聚合物的平均分子量; 为特性粘度, 其单位是浓度的倒数; 为与溶液中聚合物分子形态有关的指数项。

K 和 是两个常数, 其数值可以从有关手册查到, 查找时要注意这两个常数的测定条件, 如使用的温度、溶剂、适用的分子量范围、单位以及校正方法。

高分子物理实验课程设计

高分子物理实验课程设计

高分子物理实验课程设计一、实验目的本次高分子物理实验旨在探究高分子材料在不同条件下的性质和特征,通过实验操作和数据分析,加深对高分子材料物理性质的理解。

二、实验内容1. 高分子材料的凝固性质研究通过对高分子材料熔融温度、热分解温度、热稳定性等性质的测量和分析,探究高分子材料的凝固过程和热稳定性。

2. 高分子材料的物理性质研究通过对高分子材料的拉伸、弯曲、剪切等物理性质的测量和分析,探究高分子材料的力学特性和变形行为。

3. 高分子材料的光学性质研究通过对高分子材料的透明度、吸光度、折射率等光学性质的测量和分析,探究高分子材料的光学特性和应用价值。

三、实验步骤1. 实验前准备•准备高分子材料样品(如聚乙烯、聚苯乙烯等),并将其切成长约10cm,宽约1cm的条形样品。

•准备实验所需的仪器、设备和试剂:温度计、电热板、试管、烧杯、计时器、万能试验机、紫外可见分光光度计等。

•将实验台面、试剂瓶等清洗干净,排列整齐。

2. 实验操作2.1 高分子材料的凝固性质研究•将高分子材料样品放置于电热板上,测量其熔融温度。

•将高分子材料样品放置于烤箱中,在不同温度下进行热分解实验,记录分解过程中的温度和质量。

•将高分子材料样品分别置于不同温度的环境中,测量其在不同条件下的质量变化情况。

2.2 高分子材料的物理性质研究•用万能试验机进行拉伸实验,测量高分子材料的拉伸强度、伸长率和模量等。

•用薄膜弯曲实验仪进行弯曲实验,测量高分子材料的弯曲强度、模量和弹性指数等。

•用试剪机进行剪切实验,测量高分子材料的剪切强度和模量等。

2.3 高分子材料的光学性质研究•用紫外可见分光光度计测量高分子材料的吸光度和透明度等性质。

•用折射仪测量高分子材料的折射率,并计算其瑞利散射系数和分子量等参数。

3. 数据分析根据实验数据,分析高分子材料的性质和特征,讨论其物理和化学行为的基本规律,探究高分子材料的应用前景和未来研究方向。

四、实验安全注意事项•在实验过程中,务必佩戴防护眼镜和实验手套,以防止沉湎接触高温高压等有害物质。

高分子物理课程电子教案

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高分子物理课程电子教案第一章:高分子物理概述1.1 高分子的定义与分类1.2 高分子的基本性质1.3 高分子材料的组成与结构1.4 高分子材料的性能与应用第二章:高分子材料的溶解与熔融2.1 溶解过程与溶解度2.2 溶解速率与溶解动力学2.3 高分子材料的熔融过程2.4 熔融速率与熔融动力学第三章:高分子材料的力学性能3.1 高分子材料的弹性与塑性3.2 应力-应变曲线与力学性能指标3.3 高分子材料的疲劳与断裂3.4 高分子材料的粘弹性行为第四章:高分子材料的热性能4.1 高分子材料的玻璃化转变4.2 热分解与热稳定性4.3 热膨胀与热导率4.4 高分子材料的相变与热响应行为第五章:高分子材料的电性能5.1 高分子材料的导电性5.2 绝缘性能与电介质损耗5.3 压电性与电活性高分子材料5.4 导电高分子材料的制备与应用第六章:高分子材料的化学反应6.1 高分子材料的合成反应6.2 聚合反应动力学与聚合机理6.3 功能化高分子的设计与合成6.4 高分子材料的改性反应与交联反应第七章:高分子材料的光学性能7.1 高分子材料的光吸收与发射7.2 光催化与光致变色高分子材料7.3 高分子材料的光电子性能7.4 光子器件与光电子器件中的应用第八章:高分子材料的环境稳定性8.1 高分子材料的降解过程8.2 环境因素对高分子材料稳定性的影响8.3 高分子材料的耐久性与老化8.4 环境友好型高分子材料的制备与应用第九章:高分子材料的生物相容性与生物应用9.1 高分子材料的生物相容性评价9.2 生物可降解高分子材料9.3 高分子材料在药物输送中的应用9.4 高分子材料在组织工程中的应用第十章:高分子材料的模拟与计算10.1 高分子材料的分子模拟方法10.2 高分子链的统计力学模型10.3 分子动力学模拟与高分子材料性能预测10.4 计算高分子物理在材料设计中的应用第十一章:高分子材料的界面与相互作用11.1 高分子材料的界面性质11.2 高分子与高分子之间的相互作用11.3 高分子与溶剂之间的相互作用11.4 高分子材料在不同环境下的界面行为第十二章:高分子材料的应用技术12.1 高分子材料在包装工业中的应用12.2 高分子材料在建筑工业中的应用12.3 高分子材料在电子电器中的应用12.4 高分子材料在交通工具中的应用第十三章:高分子材料的可持续发展与绿色化学13.1 可持续发展与高分子材料的关系13.2 绿色化学在高分子材料合成中的应用13.3 高分子材料的回收与再利用13.4 环保型高分子材料的研发与前景第十四章:高分子材料的市场与产业动态14.1 高分子材料市场的概述14.2 各类高分子材料的市场前景14.3 高分子材料产业的发展趋势14.4 我国高分子材料产业的现状与挑战第十五章:高分子材料的实验技术与方法15.1 高分子材料的制备实验15.2 高分子材料性能测试与分析方法15.3 高分子材料结构表征技术15.4 高分子材料研究中的新技术与新方法重点和难点解析第一章:高分子物理概述重点:高分子概念、分类、基本性质、结构与性能关系。

高分子物理电子教案

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高分子物理电子教案第一章:高分子物理电子概述1.1 教学目标了解高分子物理电子的基本概念和研究内容理解高分子材料在电子领域的应用和重要性1.2 教学内容高分子物理电子的定义和研究范围高分子材料在电子器件中的应用高分子材料的导电性和半导体性1.3 教学方法讲授和讨论相结合,引导学生了解高分子物理电子的基本概念通过实例分析,让学生理解高分子材料在电子领域的应用1.4 教学资源相关教材和参考书籍网络资源,如学术期刊和高分子物理电子的研究论文1.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子物理电子的理解程度布置相关研究论文的阅读和综述,评估学生的学习效果第二章:高分子材料的导电性2.1 教学目标了解高分子材料的导电性及其影响因素掌握高分子材料导电性的测量方法和应用高分子材料导电性的基本原理导电性高分子材料的分类和特点导电性高分子材料的制备和应用2.3 教学方法讲授和实验相结合,让学生了解高分子材料导电性的基本原理通过实验操作,让学生掌握导电性高分子材料的制备和测量方法2.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如导电性高分子材料样品和测量仪器2.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子材料导电性的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对导电性高分子材料的制备和测量方法的掌握程度第三章:高分子材料的半导体性3.1 教学目标了解高分子材料的半导体性及其影响因素掌握高分子材料半导体性的测量方法和应用3.2 教学内容高分子材料半导体性的基本原理半导体高分子材料的分类和特点半导体高分子材料的制备和应用讲授和实验相结合,让学生了解高分子材料半导体性的基本原理通过实验操作,让学生掌握半导体高分子材料的制备和测量方法3.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如半导体高分子材料样品和测量仪器3.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子材料半导体性的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对半导体高分子材料的制备和测量方法的掌握程度第四章:高分子材料在电子器件中的应用4.1 教学目标了解高分子材料在电子器件中的应用领域掌握高分子材料在电子器件中的作用和性能4.2 教学内容高分子材料在电子器件中的应用领域和实例高分子材料的电子器件性能要求和评价指标高分子材料在电子器件中的制备和加工方法4.3 教学方法讲授和实例分析相结合,让学生了解高分子材料在电子器件中的应用领域通过实验操作,让学生掌握高分子材料在电子器件中的制备和加工方法4.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如高分子电子器件样品和加工设备4.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子材料在电子器件中的应用领域的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对高分子材料在电子器件中的制备和加工方法的掌握程度第五章:高分子物理电子研究的最新进展5.1 教学目标了解高分子物理电子研究的最新进展和趋势掌握高分子物理电子研究领域的前沿问题和解决方案5.2 教学内容高分子物理电子研究的最新进展和重要成果高分子物理电子研究领域的前沿问题和挑战高分子物理电子研究的解决方案和发展方向5.3 教学方法讲授和讨论相结合,引导学生了解高分子物理电子研究的最新进展通过实例分析,让学生掌握高分子物理电子研究领域的前沿问题和解决方案5.4 教学资源相关教材和参考书籍网络资源,如学术期刊和高分子物理电子的研究论文5.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子物理电子研究的最新进展的理解程度布置相关研究论文的阅读第六章:高分子物理电子实验技术6.1 教学目标掌握高分子物理电子实验的基本技术学会使用相关实验仪器和设备能够独立完成高分子物理电子实验6.2 教学内容高分子物理电子实验的基本技术实验仪器的使用和维护典型的高分子物理电子实验操作流程6.3 教学方法实验演示和操作相结合,让学生掌握高分子物理电子实验的基本技术实验练习,让学生熟练使用相关实验仪器和设备6.4 教学资源实验设备和材料,如高分子物理电子实验仪器和样品实验指导书和操作手册6.5 教学评估实验操作和报告,评估学生对高分子物理电子实验技术和仪器的掌握程度第七章:高分子物理电子在传感器中的应用7.1 教学目标了解高分子物理电子在传感器中的应用掌握高分子物理电子传感器的原理和性能7.2 教学内容高分子物理电子传感器的原理和结构高分子物理电子传感器的性能和应用高分子物理电子传感器的发展趋势7.3 教学方法讲授和实例分析相结合,让学生了解高分子物理电子传感器的原理和应用实验演示,让学生掌握高分子物理电子传感器的性能测试方法7.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如高分子物理电子传感器样品和测试仪器7.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子物理电子传感器原理和应用的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对高分子物理电子传感器性能测试方法的掌握程度第八章:高分子物理电子在能源存储中的应用8.1 教学目标了解高分子物理电子在能源存储领域的应用掌握高分子物理电子能源存储器件的原理和性能能够分析高分子物理电子能源存储器件的应用前景8.2 教学内容高分子物理电子能源存储器件的原理和结构高分子物理电子能源存储器件的发展趋势8.3 教学方法讲授和实例分析相结合,让学生了解高分子物理电子能源存储器件的原理和应用实验演示,让学生掌握高分子物理电子能源存储器件的性能测试方法8.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如高分子物理电子能源存储器件样品和测试仪器8.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子物理电子能源存储器件原理和应用的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对高分子物理电子能源存储器件性能测试方法的掌握程度第九章:高分子物理电子在环境保护中的应用9.1 教学目标了解高分子物理电子在环境保护领域的应用掌握高分子物理电子环境保护器件的原理和性能能够分析高分子物理电子环境保护器件的应用前景9.2 教学内容高分子物理电子环境保护器件的原理和结构高分子物理电子环境保护器件的性能和应用高分子物理电子环境保护器件的发展趋势9.3 教学方法讲授和实例分析相结合,让学生了解高分子物理电子环境保护器件的原理和应用实验演示,让学生掌握高分子物理电子环境保护器件的性能测试方法9.4 教学资源相关教材和参考书籍实验设备和材料,如高分子物理电子环境保护器件样品和测试仪器9.5 教学评估课堂讨论和提问,评估学生对高分子物理电子环境保护器件原理和应用的理解程度实验报告和数据分析,评估学生对高分子物理电子环境保护器件性能测试方法的掌握程度第十章:高分子物理电子的未来发展10.1 教学目标了解高分子物理电子领域的未来发展趋势掌握高分子物理电子领域的前沿技术和研究方向能够分析高分子物理电子领域的发展前景10.2 教学内容高分子物理电子领域的未来发展趋势高分子物理电子领域的前沿技术和研究方向高分子物理电子领域的发展前景和挑战10.3 教学方法讲授和讨论相结合,引导学生了解高分子物理电子领域的未来发展趋势分析实例,让学生掌握高分子物理电子领域的前重点和难点解析1. 高分子物理电子的基本概念和研究内容2. 高分子材料的导电性和半导体性3. 高分子材料在电子器件中的应用4. 高分子物理电子研究的最新进展5. 高分子物理电子实验技术6. 高分子物理电子在传感器中的应用7. 高分子物理电子在能源存储中的应用8. 高分子物理电子在环境保护中的应用9. 高分子物理电子的未来发展。

高分子物理电子教案

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高分子物理电子教案第一章:高分子物理电子概述1.1 教学目标让学生了解高分子物理电子的基本概念和内容让学生了解高分子物理电子的重要性及其应用领域1.2 教学内容高分子物理电子的定义和发展历程高分子物理电子的基本原理和研究方法高分子物理电子的应用领域及发展趋势1.3 教学活动引入高分子物理电子的概念,引导学生思考其与日常生活的联系通过示例和案例,让学生了解高分子物理电子的应用领域组织学生进行小组讨论,探讨高分子物理电子的发展趋势第二章:高分子电子材料的基本性质2.1 教学目标让学生了解高分子电子材料的基本性质让学生了解高分子电子材料的分类和特点2.2 教学内容高分子电子材料的结构与性质的关系高分子电子材料的分类和特点高分子电子材料的制备方法和性能测试2.3 教学活动通过图片和实物展示,让学生了解高分子电子材料的结构与性质的关系引导学生通过实验和观察,了解高分子电子材料的分类和特点组织学生进行小组讨论,探讨高分子电子材料的制备方法和性能测试第三章:高分子电子器件的基本原理3.1 教学目标让学生了解高分子电子器件的基本原理让学生了解高分子电子器件的分类和特点3.2 教学内容高分子电子器件的工作原理和基本结构高分子电子器件的分类和特点高分子电子器件的应用领域和发展趋势3.3 教学活动通过示例和案例,让学生了解高分子电子器件的工作原理和基本结构引导学生通过实验和观察,了解高分子电子器件的分类和特点组织学生进行小组讨论,探讨高分子电子器件的应用领域和发展趋势第四章:高分子电子器件的制备与测试技术4.1 教学目标让学生了解高分子电子器件的制备方法和技术让学生了解高分子电子器件的性能测试方法和技术4.2 教学内容高分子电子器件的制备方法和技术高分子电子器件的性能测试方法和技术高分子电子器件的制备与测试中的问题和解决方法4.3 教学活动通过实验和观察,让学生了解高分子电子器件的制备方法和技术引导学生通过实验和观察,了解高分子电子器件的性能测试方法和技术组织学生进行小组讨论,探讨高分子电子器件的制备与测试中的问题和解决方法第五章:高分子物理电子的应用领域5.1 教学目标让学生了解高分子物理电子的应用领域让学生了解高分子物理电子的发展趋势5.2 教学内容高分子物理电子在显示技术、能源存储、传感器等方面的应用高分子物理电子的发展趋势和挑战5.3 教学活动通过示例和案例,让学生了解高分子物理电子在显示技术、能源存储、传感器等方面的应用引导学生通过实验和观察,了解高分子物理电子的发展趋势和挑战组织学生进行小组讨论,探讨高分子物理电子的发展方向和前景第六章:高分子物理电子在显示技术中的应用6.1 教学目标让学生了解高分子物理电子在显示技术领域的作用和重要性让学生了解不同类型的高分子显示器件及其工作原理6.2 教学内容高分子显示器件的类型,如OLED、TFT-LCD等高分子显示器件的工作原理和特性高分子显示器件的发展趋势和挑战6.3 教学活动通过实物展示和示例,让学生了解高分子显示器件的类型和外观通过实验和观察,让学生了解高分子显示器件的工作原理和特性组织学生进行小组讨论,探讨高分子显示器件的发展趋势和挑战第七章:高分子物理电子在能源存储中的应用7.1 教学目标让学生了解高分子物理电子在能源存储领域的作用和重要性让学生了解高分子电池和超级电容器的基本原理及特点7.2 教学内容高分子电池和超级电容器的基本原理和工作机制高分子能源存储器件的优点和局限性高分子能源存储器件的发展趋势和挑战7.3 教学活动通过示例和案例,让学生了解高分子电池和超级电容器的基本原理和工作机制通过实验和观察,让学生了解高分子能源存储器件的优点和局限性组织学生进行小组讨论,探讨高分子能源存储器件的发展趋势和挑战第八章:高分子物理电子在传感器中的应用8.1 教学目标让学生了解高分子物理电子在传感器领域的作用和重要性让学生了解不同类型的高分子传感器及其应用领域8.2 教学内容高分子传感器的类型,如压力传感器、温度传感器等高分子传感器的工作原理和特性高分子传感器的应用领域和发展趋势8.3 教学活动通过实物展示和示例,让学生了解高分子传感器的类型和外观通过实验和观察,让学生了解高分子传感器的工作原理和特性组织学生进行小组讨论,探讨高分子传感器的应用领域和发展趋势第九章:高分子物理电子的研究方法和技术9.1 教学目标让学生了解高分子物理电子的研究方法和技术让学生了解高分子物理电子实验装置和测试手段9.2 教学内容高分子物理电子的研究方法,如实验法、模拟法等高分子物理电子实验装置和测试手段,如光谱仪、电子显微镜等高分子物理电子的研究现状和未来发展方向9.3 教学活动通过实验和观察,让学生了解高分子物理电子的研究方法和技术通过实物展示,让学生了解高分子物理电子实验装置和测试手段组织学生进行小组讨论,探讨高分子物理电子的研究现状和未来发展方向10.1 教学目标让学生了解高分子物理电子的发展前景10.2 教学内容高分子物理电子的发展前景和挑战10.3 教学活动让学生发表对高分子物理电子发展前景的看法和建议重点和难点解析重点环节一:高分子物理电子的定义和发展历程解析:理解高分子物理电子的基本概念和内容是学习后续章节的基础。

高分子物理教学教案

高分子物理教学教案

引入新课:通过 提问或案例引入, 激发学生的学习 兴趣和好奇心。
讲解概念:清晰 明了地讲解高分 子物理的基本概 念和原理,确保 学生理解。
实例分析:通过 具体实例,让学 生更好地理解高 分子物理的应用 和重要性。
课堂互动:鼓励 学生提问和参与 讨论,增强课堂 互动性和学生的 参与度。
巩固练习
目的:巩固所学知识,提高应用能力 形式:习题、实验、讨论等多种形式 难度:根据学生实际情况,设置不同难度的练习题 反馈:及时给予学生反馈,指导其纠正错误并改进
高分子物理的实验方法与技术
实验目的:掌握 高分子物理的基 本实验方法和技 能,培养实验操 作能力和观察分
析能力。
实验原理:介绍高 分子物理实验的基 本原理,包括高分 子链结构、高分子 溶液、高分子凝胶、 高分子液晶等方面
的原理。
实验方法:详细介 绍各种高分子物理 实验的具体操作方 法,包括实验前的 准备、实验步骤、 实验数据处理等方
高分子材料的加工与应用
加工方法:热塑性、热固性、弹性体等加工方法
应用领域:塑料、橡胶、纤维等高分子材料在汽车、建筑、电子、医疗等领域的 应用
加工技术:注塑、挤出、压延、吹塑等加工技术
应用特点:高分子材料具有轻质、高强度、耐磨、绝缘等特性,可加工成各种形 状和尺寸的制品,广泛应用于生产和生活各个领域
归纳小结
重点回顾:回顾本节课的主要内容,加深记忆 总结归纳:对本节课的知识点进行总结归纳,形成知识体系 布置作业:布置相关练习题,巩固所学知识 引导学生思考:引导学生思考相关问题,培养思维能力
教学评价与反馈
课堂表现:观察学生的参与度、反 应和互动情况
评价方式
小组讨论:组织小组讨论,培养学 生的协作和沟通能力

高分子物理实验的电子版教案2

高分子物理实验的电子版教案2

高分子物理实验的电子版教案2第一篇:高分子物理实验的电子版教案2实验6 偏光显微镜观察聚合物的结构一、目的要求通过偏光显微镜直接观察,了解聚合物的结晶结构或无定形结构二、基本原理聚合物的性能主要决定于它的结构。

高分子聚集在一起有两种主要方式,即结晶态和无定形态。

如果高分子链在空间三个方向上形成有序排列,这种有规律的排列结构称为聚合物的结晶态结构;若高分子链成为无序排列,则称为非晶相或称为无定形结构。

利用普通光学显微镜能直接观察聚合物的外观结构,如均匀性、粒子的大小及分布等。

不含填料和杂质的多数无定形聚合物,在显微镜下都是无色清澈透明的。

但普通光学显微镜只能看到聚合物中的粒子形态,不能鉴别是晶体还是非晶体,而偏光显微镜利用晶体与非晶体对偏振光有不同的反应,可以观察到粒子是晶体还是非晶体。

三、试样与仪器1.偏光显微镜偏光显微镜的主要结构与普通光学显微镜相同,主要有目镜和物镜组成,所产生的图象是样品放大的倒像。

总的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积。

不同的是偏光显微镜比普通光学显微镜多加了两块偏振镜。

下偏振镜位于光源与聚光镜之间,它的作用是使通过样品前的自然光变成偏振光,而上偏振镜位于目镜与物镜之间,它的物理作用与下偏振镜相同。

当光线通过上偏振镜时,如果是具有一定振动方向的偏振光,旋转上偏振镜则视场有明暗之别;如果是没有确定方向的自然光,旋转上偏振镜,光都能通过,则视场始终是明亮的,故上偏振镜又称检偏振镜。

上、下两偏振镜的偏振轴相互平行时,光线能全部通过上偏振镜,视场最亮。

上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直时,光线完全不能通过上偏振镜,视场最暗。

因此,当固定其中一个偏振镜,把另一个偏振镜转动180º,就看到视场有明暗交替出现的现象。

上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直,便组成所谓“正交偏光镜”,用偏光显微镜观察聚合物结晶状态时,通常是在正交偏光镜下观察。

在正交偏光镜下观察非晶态聚合物时,视场是暗的,这种现象叫消光。

高分子物理课程电子教案

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高分子物理课程电子教案第一章:高分子物理概述1.1 高分子的定义与分类1.2 高分子的基本性质1.3 高分子材料的组成与结构1.4 高分子材料的性能与应用第二章:高分子链的构型与运动2.1 高分子链的构型2.2 高分子链的运动2.3 高分子链的力学性能2.4 高分子链的流变行为第三章:高分子材料的热性能3.1 高分子材料的熔融行为3.2 高分子材料的玻璃化转变3.3 高分子材料的热稳定性3.4 高分子材料的热膨胀与导热性第四章:高分子材料的电性能4.1 高分子材料的绝缘性能4.2 高分子材料的导电性能4.3 高分子材料的磁性能4.4 高分子材料的应用实例第五章:高分子材料的化学性能5.2 高分子材料的化学反应5.3 高分子材料的降解与老化5.4 高分子材料的改性技术第六章:高分子材料的力学性能6.1 高分子材料的应力-应变曲线6.2 高分子材料的弹性与塑性6.3 高分子材料的断裂行为6.4 高分子材料的应用实例第七章:高分子材料的流变学7.1 高分子材料的流动类型7.2 高分子材料的流变模型7.3 高分子材料的流变性能测试7.4 高分子材料的流变行为在实际应用中的应用第八章:高分子材料的吸附与表面性质8.1 高分子材料的吸附行为8.2 高分子材料的表面性质8.3 高分子材料的表面改性8.4 高分子材料在吸附领域的应用实例第九章:高分子材料的环境友好性9.1 高分子材料的环境问题9.2 生物可降解高分子材料9.4 高分子材料的环境友好性评价第十章:高分子材料的应用10.1 高分子材料在日常生活用品中的应用10.2 高分子材料在电子电器领域的应用10.3 高分子材料在医疗领域的应用10.4 高分子材料在新能源领域的应用重点解析一、高分子物理概述:重点掌握高分子、高分子材料的基本性质和分类;难点理解高分子材料的组成与结构。

二、高分子链的构型与运动:重点掌握高分子链的构型、运动方式及力学性能;难点理解高分子链的流变行为。

高分子物理电子教案精品文档52页

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绪言一、高分子科学的发展●高分子(Macromolecular,Polymer)概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代。

●1920年德国Staudinger提出高分子长链结构的概念。

●此前1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。

●1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料(硝化纤维+樟脑)。

●1883年法国人de Chardonnet发明了人造丝。

从1920年提出高分子概念后,才开始了合成高分子科学的时代,相继合成了尼龙(聚酰胺)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、PS、PVC、PMMA等高分子材料,形成了高分子化学研究领域。

随着大批新合成高分子的出现,解决对这些聚合物的性能表征,以及了解其结构对性能的影响等问题也随之变得必要了,从20世纪50年代,随时物理学家、化学家的投入,形成了高分子物理研究领域;同时高分子材料制品已向人们生活各个领域迅速扩展,高分子材料的成型加工原理,反应工程的研究日渐产生,形成了“高分子工程”研究领域。

高分子科学诞生和发展过程中不能忘记的几个人和几件事1、天然橡胶及其硫化工艺哥伦布第一次走上美洲大陆发现巴西的橡胶树。

实验事故引起的工业1839年,Goodyear发明天然橡胶的硫化技术,受当时钢铁工业发展的启示,他开始尝试用各种化学品对橡胶进行改性,但是始终不太成功,包括用硫磺。

后来一次偶然性的事故给他带来了成功,他在研究保存橡胶的方法时,不小心把橡胶和硫磺的混合物洒在了热火炉上,他把它刮起来,冷却后发现这东西再没有了粘性,而且还具有弹性,不再溶解。

但是他本人并没有获得好处,为了获得专利权他打了好几年的官司,穷困交加,死于1860年。

在汽车工业出现以前,南美的橡胶已经供不应求了,但是为了达到垄断,南美坚决拒绝出口橡胶树种,,因为原来她们有惨痛的教训,产奎宁的金鸡纳树从秘鲁移植爪哇后,抓挖很快垄断了奎宁。

1875年,英国人亨利.威克姆受伦敦近丘皇家植物园的委托,从巴西亚马逊偷走了7万颗橡胶种子,在近丘发芽后,移植到了斯里兰卡,东南亚成为橡胶的主要产地。

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实验8 粘度法测定聚合物的粘均分子量
一、实验目的
1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理
2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法
3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。

二、基本原理
聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。

内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。

聚合物溶液粘度的变化,一般采用下列的粘度量来描述。

1.相对粘度,又称粘度比,用ηr表示。

它是相同温度条件下,溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比,表示为:
ηr=η/η0(1)
相对粘度是一个无因次量,随着溶液浓度增加而增加。

对于低剪切速率下聚合物溶液,其值一般大于1。

2.增比粘度(粘度相对增量),用ηsp表示,是相对于溶剂来说,溶液粘度增加的分数:ηsp =(η-η0)/η0 =ηr –1 (2)
3. 比浓粘度(粘数),对于高分子溶液,粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大,因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度,称为比浓粘度或粘数,即:
ηsp/c = (ηr-1)/c (3)
粘数的因次是浓度的倒数,一般用 ml/g表示。

4.比浓对数粘度(对数粘度),其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比,
即:
( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)
单位为浓度的倒数,常用 ml/g表示。

5.特性粘度(极限粘度),其定义为比浓粘度(粘数)ηsp/c或比浓对数粘度(对数粘
度)lnηr/c在无限稀释时的外推值,用[η]表示,即:
[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)
c→0 c→0
[η] 称为特性粘度(或极限粘数),其值与浓度无关,量纲是浓度的倒数。

实验证明,对于给定聚合物,在给定的溶剂和温度下,[η]的数值仅有试样的分子量M η所决定。

[η]和 Mη的关系如下:
[η] =K Mηα (6)
上式称为Mark-Houwink方程。

式中:——扩张因子,与溶液中聚合物分子形态有关;
Mη——粘均分子量
(注:一些常用聚合物的K 、α值见附表1所示)
K 、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关,K值受温度影响明显,而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度,一般介于0.5~1.0之间。

在一定温度时,对给定的聚合物-溶剂体系,一定的分子量范围内K 、α为常数,[η]只与分子量大小有关。

K 、α值可从
有关手册中查到(见附表1),或采用几个标准试样又式(6)进行测定,标准试样的分子量有绝对方法(如渗透压法和光散射法)确定。

在一定温度下,聚合物溶液粘度对浓度有有一定的依赖关系,通常用哈金斯(Huggins)方程描述为:
ηsp/c =[η] – kˊ[η]2c (7)
或用克拉默(Kraemer)方程描述为:
(lnηr)/c =[η] –β[η]2c (8)
对于给定的聚合物,在给定的温度和溶剂时,kˊ、β应为常数,其中kˊ为哈金斯(Huggins)常数,它表示溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用,kˊ一般说来对分子量并不敏感。

对于线形柔性链高分子良溶剂体系,kˊ=0.3 ~ 0.4,kˊ+β=0.5。

外推可得到共同的截距[η],如图1所示,由式(7)和式(8)可得到一点法求[η]的方程: [η] = (1/c)[2(ηsp-lnηr)]1/2(9)
图1用ηsp/c和(lnηr)/c 对c作图图2 乌氏粘度计
由上可见,用粘度法测定高聚物分子量,关键在于[η]的求得,最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相对粘度(粘度比)。

常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计(如图2所示),其特点是溶液的体积对测量没有影响,所以可以在粘度计内采取逐步稀释的方法得到不同浓度的溶液。

根据相对粘度(粘度比)定义
ηρt(1-B/At2)
ηr = —— = ——————(10)
η0ρ0t0(1-B/At02)
式中,ρ、ρ0分别为溶液和溶剂的密度,因溶液很稀,ρ=ρ0;A和B为粘度计常数;t和t0分别为溶液和溶剂在毛细管中的流出时间,即液面经过刻线a和b所需时间。

在恒温条件下,用同一支粘度计测定溶液和溶剂的流出时间,如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100秒,则动能校正项B/At2远小于1(有关动能校正,可参考有关资料),因此溶液的粘度比为
ηr=t/t0
试样溶液浓度一般在0.01g/ml以下,使ηr值在1.05~2.5之间较为适宜。

最大不应超过3.0。

三、试样与仪器
1. 仪器如表1所示。

表1 粘度测定仪器一览表
测量分子量用的主要仪器是粘度计和恒温槽,其中恒温槽要求具有较高的温度精度和小的温度分布。

2. 药品①待测试样聚苯乙烯1g或丁苯橡胶1g;②溶剂:甲苯(AR)100ml,丙酮(CP)100ml。

四、实验步骤
1. 调节恒温槽温度至25±0.05℃。

2. 配制聚合物溶液
准确称取100-500mg试样放入100ml清洁干燥的容量瓶中,倒入约80ml甲苯,使之溶解,待试样完全溶解之后,放入已调节好的恒温槽中,溶量瓶也放入恒温槽中。

再加溶剂至刻度,取出摇匀,用3号玻璃砂芯漏斗过滤到另一100ml容量瓶中,放入恒温槽恒温待用,容量瓶及玻璃砂芯漏斗,用后立即洗涤。

玻璃砂芯漏斗要用含30%硝酸钠的硫酸溶液洗涤,再用蒸馏水抽滤,烘干待用。

3. 洗涤粘度计
粘度计和待测液体的清洁是决定实验成功的关键之一。

若是新的粘度计应先用洗液洗,再用自来水洗三次,蒸馏水洗三次,烘干待用。

对已用过的温度计,则先用甲苯(溶剂)灌入粘度计中浸洗除去留在粘度计中的高分子,尤其是毛细管部分要反复用溶剂清洗,洗毕,倾去甲苯液(倒入回收瓶中),再用洗液、自来水、蒸馏水洗涤,最后烘干。

4. 溶剂流出时间的测定
将清洁干燥的乌氏粘度计垂直放入恒温水槽内,使水面完全浸没小球。

用移液管吸10ml 甲苯,从A管注入E球中,于25℃恒温槽中恒温3分钟,然后进行测定。

在C管套一乳胶管,用手捏住,使之不通气。

在B管用吸球将E球的溶剂吸起,经毛细管及F球吸入G球,
然后先松开吸球,再松开C管橡皮管,让C管通大气,随即,被吸起的溶剂开始流回E球,此时操作者要集中精神,用眼睛水平地注视正在下降的液面,并用秒表准确地测出液面流经a线与b线之间所需的时间,并记录。

重复上述操作三次,每次测定相差不大于0.2秒。

取三次的平均值为t0,即为溶剂甲苯的流出时间。

5. 溶液流出时间的测定
(1)测定t0后,将粘度计中的甲苯倒入回收瓶,并将粘度计烘干,用干净的移液管吸取已恒温好的被测溶液10ml,移入粘度计(注意尽量不要将溶液沾在管壁上),恒温2分钟,按前面的步骤,测定溶液(浓度c1)的流出时间t1。

(2)用移液管加入5ml预先恒温好的甲苯,对上述溶液进行稀释,稀释后的溶液浓度(c2)即为起始浓度c1的2/3。

然后用同样的方法测定浓度为c2的溶液的流出时间t2。

与此相同,依次加入甲苯5ml、10ml、10ml,使溶液浓度成为起始浓度的1/2、1/2、1/4,分别测定其流出时间并记录之(注意每次加入纯试剂后,一定要混合均匀,且要等到恒温后再测定)
6. 粘度计洗涤
测量完毕后,取出粘度计,将溶液倒入回收瓶中,用溶剂反复清洗几次,烘干,并用热溶液装满,浸泡数小时后倒去洗液,再用自来水、蒸馏水冲洗,烘干备用。

五、注意事项
1. 粘度计必须保证干净,溶剂、溶液也必须过滤纯净;
2. 粘度计材质为玻璃,容易碰坏,尤其是B、C管,操作要特别小心;
3.恒温槽温度要严格控制在要求范围内;
4.粘度计安装要垂直,读数要求精确。

六、数据处理
1. 记录格式如表2所示。

2.为作图方便,用相对浓度c′来计算和作图。

3. 外推法作图计算Mη
以ηSP/c′、lnηt/ c′对浓度c′作图,得两条直线,外推至c′→0得截距。

经换算,就得特性粘度[η],将[η]代入式(6),即可换算出聚合物的分子量Mη。

4. 用“一点法”计算聚合物的分子量。

实际工作中,希望简化操作,快速得到产品的分子量。

“一点法”只要在一个浓度下测定粘度比,用式(9)即可算出其分子量。

七、实验报告要求
1、简述实验原理。

2、明确操作步骤和注意事项。

3、做好原始记录及数据处理。

4、详细记录拉伸过程中观察到的现象,结合学过的理论知识分析现象产生原因(包括变形情况,表面及颜色变化,断裂情况及断面牲等)。

八、预习要求
1、搞清实验原理;
2、了解粘度法测定聚合物的粘均分子量操作步骤及注意事项。

3、写好预习报告,准备记录表格。

九、实验记录参考表格
表2 粘度测量记录表
附表1 一些常见聚合物的K、α值。

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