材料科学实验[1]

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小学生科学实验 如何制作一个简单的电池

小学生科学实验 如何制作一个简单的电池

小学生科学实验如何制作一个简单的电池制作一个简单的电池在小学阶段进行一些简单的科学实验,不仅可以增加学生的科学知识,还能培养他们的动手能力和实验观察能力。

电池实验是一个非常适合小学生进行的实验项目之一,今天我们就来学习一下如何制作一个简单的电池。

实验材料:1. 长而细的铜片(也可以使用硬币)2. 适当大小的锌片(也可以使用锭状的锌)3. 腐蚀性液体(例如柠檬汁、醋或盐水)4. 铜线5. 纸夹6. 测量仪器(如电流表)步骤一:准备工作1. 首先准备好材料,并确保材料的表面干净无油。

2. 将铜片和锌片裁剪成适当的大小。

铜片和锌片的尺寸可以根据实际情况进行调整,但应保证两者尺寸相差较大。

3. 准备一小杯腐蚀性液体,可选择柠檬汁、醋或盐水。

步骤二:组装电池1. 将铜片和锌片分别插入腐蚀性液体中,确保铜片和锌片之间不接触。

2. 使用纸夹将铜片和锌片固定住,确保两者保持固定位置。

步骤三:连接电路1. 使用铜线将铜片与测量仪器连接起来。

将一端连接到铜片上,另一端插入测量仪器的正极。

2. 使用铜线将测量仪器的负极与锌片连接。

确保电路连接紧密,没有松动。

步骤四:观察实验结果1. 打开测量仪器,记录电流数值。

如果没有测量仪器,可以将铜线的另一端用手指触碰,并观察是否有轻微的刺痛感。

刺痛感的强弱可以作为电池功效的参考。

2. 可以在实验过程中改变铜片和锌片的尺寸,观察电流数值或刺痛感是否发生变化。

小结:通过这个简单的电池实验,小学生可以了解到电池的基本原理,以及电流的产生和流动。

同时,他们还能够培养动手能力和实验观察能力。

当然,这只是一个简单的实验,电流产生的机制还有很多值得进一步研究的地方。

对于更加深入的学习,可以进一步了解电化学原理,了解电池的工作原理和电流的流动规律。

总结起来,小学生进行科学实验是一种非常有益的学习方式。

通过实践操作,他们能够更好地理解科学知识,培养实验观察能力和动手能力。

不仅如此,科学实验还能激发学生的学习兴趣,帮助他们更好地掌握所学的内容。

动手探究用简单材料做科学实验

动手探究用简单材料做科学实验

动手探究用简单材料做科学实验科学实验是培养孩子科学思维和探究精神的重要方式之一。

然而,并不是每个家庭都能提供先进的实验设备和昂贵的材料。

那么,我们是否可以用一些简单的材料来进行有趣的科学实验呢?答案是肯定的!本文将介绍一些利用简单材料进行有趣科学实验的方法,让孩子们在家也能享受到科学的魅力。

实验一:彩色牛奶材料:牛奶、餐盘、食用色素或食用染料、洗涤液、棉签步骤:1. 将牛奶倒入餐盘中,使牛奶表面充分展开。

2. 在牛奶的中心滴上几滴不同颜色的食用色素或食用染料。

3. 将棉签浸透洗涤液后,在牛奶中心轻轻触碰色素。

4. 观察牛奶中色素的运动和变化。

实验原理:洗涤液中含有表面活性剂,它能够降低牛奶表面的张力,使牛奶中的色素受到表面活性剂的作用而迅速移动,形成有趣的彩色图案。

实验二:自制风车材料:彩纸、竹签、图钉、剪刀、胶水步骤:1. 用剪刀将彩纸剪成一个正方形。

2. 将正方形对角线对折,形成一个三角形,然后将三角形对角线对折,形成一个小三角形。

3. 在三角形边上平行于底边的位置剪一个小口。

4. 沿着三角形的直线部分剪出一条缝隙。

5. 将三个角点都涂上胶水,然后将它们粘在一起,形成一个风车的形状。

6. 将图钉插入竹签的一端,再将竹签的另一端插入风车的中心位置。

7. 将风车插在一个适当的底座上。

实验原理:当风吹过风车的叶片时,叶片会受到空气的推动而旋转。

这是因为叶片表面积不均匀,风在叶片上产生的压力与反作用力不平衡,从而驱动风车旋转。

实验三:水密封材料:一个透明的酒瓶、一张纸、一杯水、一个橡皮筋步骤:1. 将纸剪成一个适当大小的圆形。

2. 将纸放在酒瓶口上,用橡皮筋固定。

3. 将水倒入酒瓶中,直到水超过纸的高度。

4. 轻轻扭动酒瓶,观察纸的情况。

实验原理:当纸被水密封时,水对纸的压力大于空气对纸的压力,使纸紧贴在酒瓶口上无法掉落。

这是因为液体的压强与液体的深度成正比,而深度与密度无关。

以上只是几个简单的科学实验,可以用家庭常见的材料制作,让孩子们在家里也能进行科学探究。

材料科学实验

材料科学实验

材料科学实验材料科学实验是材料科学与工程专业学生必修的一门实践课程,通过实验操作,学生可以深入了解材料的性能、结构和加工工艺,培养学生的实验操作能力和科学研究精神。

本文将从实验的准备工作、实验步骤和实验结果分析三个方面进行介绍。

一、实验的准备工作。

1. 实验前的准备。

在进行材料科学实验之前,首先要认真学习实验指导书,了解实验的目的、原理和操作步骤。

同时,要做好实验前的准备工作,包括准备实验所需的材料和仪器设备,检查实验仪器的工作状态,确保实验能够顺利进行。

2. 实验安全。

在实验过程中,要严格遵守实验室的安全规定,佩戴好实验室服装和个人防护用具,注意实验操作过程中的安全事项,确保实验过程安全。

二、实验步骤。

1. 实验操作。

在进行材料科学实验时,要按照实验指导书上的操作步骤进行,严格控制实验条件,保证实验结果的准确性。

在操作过程中,要注意操作技巧,避免操作失误,确保实验的顺利进行。

2. 数据记录。

实验操作完成后,要及时记录实验数据,包括实验过程中的观察现象和测量数值。

数据记录要准确无误,为后续实验结果分析提供可靠的数据支持。

三、实验结果分析。

1. 实验结果。

根据实验数据记录,对实验结果进行分析,得出实验所得的结论。

分析实验结果时,要结合材料科学的理论知识,对实验结果进行合理解释,找出实验中存在的问题和不足之处。

2. 实验总结。

最后,对整个实验过程进行总结,总结实验中的经验和教训,提出改进实验方法和注意事项的建议。

同时,对实验结果进行归纳和概括,总结出实验的主要结论和成果。

综上所述,材料科学实验是材料科学与工程专业学生必修的一门重要实践课程,通过实验操作,学生可以深入了解材料的性能、结构和加工工艺,培养学生的实验操作能力和科学研究精神。

希望学生能够认真对待材料科学实验课程,努力学习实验操作技能,提高实验能力,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。

适合一二年级做的科学实验

适合一二年级做的科学实验

适合一二年级做的科学实验一、光与彩虹思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?材料:清水1盆、平面镜1个操作:把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。

讲解:将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。

它是光的折射作用。

创造:小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?二、纽扣的出现与消失思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个流程:1、将纽扣放在盘中。

2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。

3、往杯内倒入清水。

4、注入水后的杯子看不清纽扣。

5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。

说明:1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。

2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。

延伸:光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢三、认识浮力思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。

但你可知道怎样测量浮力吗?材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯操作:1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。

2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。

3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。

讲解:1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。

2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。

创造:用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。

四、冰块融化后会怎样思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。

当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?材料: 1块冰块、2个杯子、水操作:1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。

2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。

3.等待冰块融化。

观察融化后,水会不会溢出杯子。

讲解:水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。

无机材料科学基础实验指导书-1

无机材料科学基础实验指导书-1

实验一淬冷法研究相平衡一.实验目的1.从热力学角度建立系统状态(物系中相的数目,相的组成及相的含量)和热力学条件(温度,压力,时间等)以及动力学条件(冷却速率等)之间的关系。

2.掌握静态法研究相平衡的实验方法之一──淬冷法研究相平衡的实验方法及其优缺点。

3.掌握浸油试片的制作方法及显微镜的使用,验证Na2O —SiO2系统相图。

二.基本原理从热力学角度来看,任何物系都有其稳定存在的热力学条件,当外界条件发生变化时,物系的状态也随之发生变化。

这种变化能否发生以及能否达到对应条件下的平衡结构状态,取决于物系的结构调整速率和加热或冷却速率以及保温时间的长短。

淬冷法的主要原理是将选定的不同组成的试样长时间地在一系列预定的温度下加热保温,使它们达到对应温度下的平衡结构状态,然后迅速冷却试样,由于相变来不及进行,冷却后的试样保持了高温下的平衡结构状态。

用显微镜或X-射线物相分析,就可以确定物系相的数目、组成及含量随淬冷温度而改变的关系。

将测试结果记入相图中相应点的位置,就可绘制出相图。

淬冷法是用同一组成的试样在不同温度下进行试验。

将试样装入铂金坩埚中,在淬火炉内保持恒定的温度,当达到平衡后把试样以尽可能快的速度投入低温液体中(水浴,油浴或汞浴),以保持高温时的平衡结构状态,再在室温下用显微镜进行观察。

这是可能出现三种情况:(1)若淬冷样品中全为各向同性的玻璃相,则可以断定物系原来所处的温度(T1)在液相线以上。

(2)若在温度(T2)时,淬冷样品中既有玻璃相又有晶相,则液相线温度就处于T1和T2之间。

(3)若淬冷样品全为晶相,则物系原来所处的温度(T3)在固相线以下。

由于绝大多数硅酸盐熔融物粘度高,结晶慢,系统很难达到平衡。

采用动态方法误差较大,因此,常采用淬冷法来研究高粘度系统的相平衡。

本实验用淬冷法验证Na2O-SiO2系统相图,实验中样品的均匀性对试验结果的准确性影响较大,因此,常常将原料制成玻璃以得到组成均匀的样品。

材料科学实验的安全须知

材料科学实验的安全须知

材料科学实验的安全须知实验室是材料科学学习和研究的重要场所,为了保障实验室人员的安全和材料科学研究的顺利进行,应严格遵守实验室的安全规范和操作流程。

本文将介绍一些必要的安全须知,以确保实验室操作的安全性。

1. 实验室准备在进行任何实验之前,必须充分了解实验的要求和操作步骤。

在实验开始前,应检查实验设备和仪器是否完好,并确保其正常运行。

如果有损坏或故障的设备,应及时修理或更换。

此外,必须确保实验室通风系统的正常运行,以提供良好的空气质量。

2. 个人保护装备在实验室进行科学实验时,个人保护装备是至关重要的。

实验室操作人员必须佩戴适当的个人保护装备,包括实验服、实验手套、安全眼镜和防护面罩等。

这些装备的使用可以有效地防止化学品和实验操作对皮肤、眼睛和呼吸道的伤害。

3. 化学品储存化学品在实验室中广泛使用,但如果不正确存储和管理,可能会导致严重的后果。

化学品应储存在专用的柜子或架子上,按照化学性质进行分类和标识。

不同类型的化学品应分开存放,以避免发生化学反应或泄漏。

此外,应定期检查化学品的有效期,并及时处理过期化学品。

4. 物理实验操作在进行物理实验操作时,需要额外注意的是实验器材的安全使用。

例如,当进行高温实验时,必须戴上热防护手套,并确保操作环境通风良好。

当进行机械实验时,应使用适当的个人保护装备,并遵循正确的操作流程,以避免器材损坏或人身伤害。

5. 防火安全实验室中常常涉及到易燃和可燃物质,因此防火安全是至关重要的。

在实验室中禁止吸烟或带有明火入内。

实验室应配备灭火器、灭火器设施和紧急洗眼器等安全设备,并且实验室工作人员应接受灭火器的操作培训。

在进行实验操作时,应注意避免产生火花或其他可能引发火灾的情况。

6. 废弃物处理实验操作会产生各种废弃物,包括化学废弃物、生物废弃物等,必须按照规定的程序进行处理。

不同类型的废弃物应分别收集、储存和处理,以保证实验室的环境卫生和安全。

实验人员应熟悉废弃物的分类和处理要求,并遵守相关政策和法规。

科学实验观察不同材料的导电性质

科学实验观察不同材料的导电性质

科学实验观察不同材料的导电性质导电性质是物质中的原子或分子的电子在电场作用下传递电流的能力,它在现代科学与技术中起着重要的作用。

对于不同材料的导电性质的研究不仅可以深入了解材料本身的特性,还可以为电子行业的发展提供实用的材料选择参考。

因此,在本文中,将介绍如何进行科学实验来观察不同材料的导电性质,并通过实验结果进行分析和讨论。

一、实验材料与设备准备在进行观察不同材料的导电性质的实验前,首先需要准备一些实验材料和设备。

以下是一些常用的实验材料和设备:1. 材料:- 铜线(或铝线、铁丝、纸夹等)- 不同材质的小块金属,如铜、铝、铁、锡等- 导体材料,如盐水、醋、柠檬汁等- 绝缘材料,如木块、橡胶等2. 设备:- 电池(常见的1.5V AA电池即可)- 电流表(或万用表)- 电线- 镊子或夹子- 实验板或支架准备好以上实验材料和设备后,我们就可以开始实验了。

二、实验步骤及观察结果1. 实验一:观察不同材质的导体的导电性质步骤:a. 将一个电池的正负极分别与一个端部剥离电线的两头相连;b. 用镊子或夹子依次触碰铜线、铝线、铁丝等不同金属材料的两端;c. 观察电流表的指示,记录下每种金属材料的导电性质。

实验结果:根据实验观察,铜线和铁丝表现出良好的导电性质,电流表显示有电流通过。

而铝线导电性较差,电流表显示的电流较小。

这是因为铜和铁具有较好的导电性能,而铝导电性能较差。

2. 实验二:观察导体与导体之间的导电性质步骤:a. 将一个电池的正负极分别与一个端部剥离电线的两头相连;b. 用镊子或夹子将铜线的一端与铁丝的一端连接;c. 用镊子或夹子将另一端的铜线和铁丝依次与导体材料(如盐水、醋、柠檬汁等)连接;d. 观察电流表的指示,记录导体材料对电流的影响。

实验结果:在与盐水、醋、柠檬汁等导体材料接触后,电流表的指示显示电流通过。

这是因为这些导体材料能增加导线表面的导电物质,从而增强了导电性。

3. 实验三:观察绝缘材料的导电性质步骤:a. 将一个电池的正负极分别与一个端部剥离电线的两头相连;b. 将绝缘材料(如木块、橡胶等)的一端分别与铜线和铁丝的一端连接;c. 观察电流表的指示。

青岛版二年级上册科学1《石头》小实验

青岛版二年级上册科学1《石头》小实验

青岛版二年级上册科学1《石头》小实验
活动一:
敲一敲石头【实验目的】探究石头坚硬的特点。

【实验材料】不同的石头、小铁锤
【实验步骤】
1.用小铁锤敲一敲不同的石头。

2.观察石头的变化。

【实验结论】
石头具有坚硬的特点。

活动二:
观察石头表面的纹理【实验目的】比较石头表面的纹理。

【实验材料】不同的石头
【实验步骤】
1.用眼观察石头表面的纹理。

2.比较石头表面的纹理。

【实验结论】
不同石头的表面纹理不同。

活动三:
观察石头表面的光滑程度【实验目的】比较石头表面的光滑程度。

【实验材料】不同的石头
【实验步骤】
1.用手摸一摸石头表面。

2.比较石头表面的光滑程度。

【实验结论】
不同石头的表面光滑程度不同。

活动四:
比较石头的软硬程度【实验目的】比较石头的软硬程度。

【实验材料】不同的石头
【实验步骤】
1.用两块石头相互敲击或者相互刻划。

2.观察哪块石头被敲碎或者留下划痕。

【实验结论】
不同石头的软硬程度不同。

青岛版小学六年级上册科学实验(1)

青岛版小学六年级上册科学实验(1)

青岛版小学六年级上册科学实验一、实验名称:馒头发霉的对比实验实验目的:比较馒头在什么情况下容易发霉实验材料:四片馒头、塑料袋。

实验过程:(1)选四片馒头,分别贴上号码。

(2)在1、3号上滴水,将2、4号烤干。

(3)将4片馒头分别装入袋中。

(4)将1、2号放在窗台上,3、4号放入冰箱里。

(5)几天后,观察4片馒头,看看发生了什么变化,并记录下来。

实验现象:1号馒头发霉最早,发霉面积最大。

2号、3号馒头发霉时间和面积居中。

4号馒头发霉时间晚,发霉面积小。

实验结论:馒头在温暖、潮湿的情况下容易发霉。

二、实验名称:蜡烛燃烧的变化实验实验材料:蜡烛、干柴、干玻璃片、试管夹。

实验过程:(1)点燃蜡烛,观察现象。

(2)试管夹夹住干玻璃片,放在火焰上方,观察现象。

实验现象:蜡烛开始燃烧,火焰下方蜡烛由固态变成液态,玻璃片上变黑。

实验结论:蜡烛燃烧,一是形态发生了变化,二是产生了新的物质—烟。

三、实验名称:探究食盐变化的实验实验目的:探究食盐的变化实验材料:杯子、筷子、食盐、火柴、盘子、小勺、铁架台(带铁圈、石棉网)、酒精灯。

实验过程:(1)向杯中倒入水,把食盐放在水中,用玻璃棒搅拌,观察现象。

(2)把食盐水倒入坩埚,放在铁架台上,点燃酒精灯,给食盐水加热,观察现象。

实验现象:1、食盐放在水中,用玻璃棒搅拌,食盐在水中溶解了,看不到了。

2、点燃酒精灯,给食盐水进行加热,坩埚上可以清晰的看到已经析出的食盐颗粒。

实验结论:通过食盐水加热的方法可以使溶解的食盐恢复原状。

四、实验名称:探究水泥变化的实验实验目的:探究水泥的变化实验材料:杯子、筷子、水泥块、火柴、盘子、小勺、铁架台(带铁圈、石棉网)、酒精灯。

实验过程:(1)将水泥倒入盘中,往盘中的水泥加水,观察水泥的变化。

(2)把水泥块放入坩埚,放在铁架台上,点燃酒精灯,给水泥块加热,观察现象。

实验现象:1、往盘中的水泥加水,过了一会,水泥凝固了。

2、点燃酒精灯,给水泥块进行加热,水泥块没有变化。

立冬的科学实验我们一起探索冬季的科学奥秘

立冬的科学实验我们一起探索冬季的科学奥秘

立冬的科学实验我们一起探索冬季的科学奥秘立冬是农历二十四节气中的重要节点,代表着寒冷的季节正式来临。

随着冬天的降临,我们更加需要了解冬季的科学奥秘。

在本文中,我们将一起进行一些有趣的科学实验,以探索立冬带来的一些现象和变化。

1. 实验一:观察水的冰化过程材料:一杯水,一个冰块,温度计步骤:1) 用温度计测量室温,并记录下来。

2) 将冰块放入杯中的水中,并静静地观察。

3) 定期记录下水的温度变化。

解释:立冬之后,气温逐渐下降,这个实验可以帮助我们观察水的冰化过程。

通过观察记录水的温度变化,我们可以发现当温度下降到零度以下时,水开始结冰,热量逐渐释放,直到完全凝固成冰块。

2. 实验二:研究冬季空气湿度变化材料:一个空气湿度计(或者干湿度计),一个房间步骤:1) 在立冬前后的不同时间点测量室内空气的湿度,并记录下来。

2) 对比数据,观察立冬后空气湿度的变化。

解释:立冬后,由于气温下降,空气的湿度也会发生改变。

通过这个实验,我们可以测量和对比不同时间点的空气湿度来观察立冬之后空气湿度的变化趋势。

这有助于我们更好地了解冬季空气湿度的特点和对生活的影响。

3. 实验三:探究冬季光照变化材料:一个日光浴计,一个阴影表步骤:1) 在立冬前后的不同时间点使用日光浴计测量太阳辐射量,并记录下来。

2) 用阴影表观察并记录太阳在立冬前后的仰角变化。

解释:冬季的光照时间相对较短,太阳的角度也会发生变化。

通过这个实验,我们可以测量和观察立冬之后太阳辐射量的变化趋势,同时也可以观察并记录太阳在天空中的仰角变化情况。

这将帮助我们更好地了解冬季光照变化对植物生长和人体健康的影响。

4. 实验四:研究冬季气候变化对植物生长的影响材料:两个相同的植物,土壤,两个小花盆步骤:1) 在两个小花盆里分别种植相同的植物。

2) 将其中一个小花盆放在温暖的室内环境中,另一个放在室外。

3) 定期浇水并给予一样的光照条件,观察并记录两个小花盆里植物的生长情况。

青岛版五年级科学上册实验操作 实验1 模拟火山喷发实验

青岛版五年级科学上册实验操作 实验1 模拟火山喷发实验

青岛版五年级科学上册实验操作实验1 模拟火山喷发实验实验材料:三脚架、小瓷盘、酒精灯、火柴、土豆泥、番茄酱。

实验步骤:1、模拟实验:用番茄酱做岩浆,土豆泥做地壳,把土豆泥放在小瓷盘中,摊成薄饼状,中间倒入适量番茄酱包好,做成山的形状。

2、把小瓷盘放到铁架台上,隔石棉网加热,看到岩浆从地壳薄的地方或有裂缝的地方喷出,形成火山。

实验现象:番茄酱会穿过土豆泥冒出来。

过岩石空隙向上运动。

随着岩浆不断上升,遇到薄弱的地表时,岩浆会喷出地表形成火山。

注意事项:1、土豆泥尽量摊得薄一些。

1、加热时间需要10多分钟,引导学生耐心观察实验现象。

实验2 地震成因模拟实验实验材料:细木棍或竹筷、毛巾。

实验步骤:1、模拟实验:用不同颜色的毛巾做地层,将毛巾叠成几层,向中间挤压,看毛巾有什么变化?2、用细木棍或竹筷做地壳,拿一根筷子,慢慢用力弯曲,体会手上有什么感觉,观察发生的现象。

实验现象:1、用力挤压毛巾,毛巾会形成褶皱。

2、筷子会断裂,手感觉到麻木。

实验结论:岩层在收到外力时会发生变形,形成褶皱,当受到的外力大到不能承受时,岩层就会突然断裂,形成地震。

注意事项:使用的筷子韧劲不要太大,注意安全。

实验3 卵石磨圆的模拟实验实验材料:有盖的大玻璃瓶、水、碎砖块、实验步骤:1、模拟实验:碎石子或用砖头做河道中的石头,装水的大玻璃瓶做流水的河道。

2、把碎砖块放入盛有水的大玻璃瓶里,把瓶口拧紧。

3、用力摇晃瓶子,过一段时间后观察。

实验现象:观察到水变浑浊了,水中有一些砖屑;碎砖块变小了,棱角变光滑了。

实验结论:在水的冲刷和碎砖块的相互碰撞、摩擦的过程中,碎砖块棱角消失变得光滑起来。

从而推想:卵石是在河道中不断受到水的冲击和相互碰撞形成的。

注意事项:1、砖块尽量要小一些,棱角鲜明一点。

2、要用比较长的时间。

实验4 温度对岩石破坏作用的模拟实验实验材料:酒精灯、页岩、燃烧钳、水。

实验步骤:1、先点燃酒精灯,用燃烧钳夹紧岩石,放在火焰的外焰加热。

材料科学实验

材料科学实验

材料科学实验材料科学实验是材料科学的重要组成部分,作为深化学生理论知识、增强实践能力的重要手段,物质世界中的各种实验现象可以帮助我们更好地理解材料科学的基本知识,同时也能够锻炼我们科学研究和实践的能力,提高学生的综合素质和创新能力。

下面,本文将重点介绍一些材料科学实验的基本原理、步骤以及实验过程中需要注意的一些细节。

一、硬度实验硬度是材料机械性能的重要指标之一,硬度实验常用于对材料的硬度进行测量。

硬度实验的原理是利用各种硬度测量仪器对材料的硬度进行测试,这些仪器多数以压力或弹性变形作为测量基准。

一些常用的硬度测试方法包括:1. 杜氏硬度试验:依据试验过程中落锤高度和锤头半球面积的关系,计算出材料的硬度值。

2. 洛氏硬度试验:以钻出试件的深度来表示试件的硬度大小。

3. 布氏硬度试验:以圆锥形钨钢孔在试件表面的直径来计算出试件的硬度。

硬度实验过程中,需要注意的是,在测试时必须保持仪器和试件的表面光滑,同时遵守正确的测试步骤和安全规定,确保实验操作的安全性与实验数据的准确性。

二、金相实验金相学是材料科学的一个领域,其研究对象是金属材料和合金材料的微观组织结构,金相实验常用于对材料的金相组织进行研究。

金相实验方法包括:1. 金相显微镜检查:采用显微镜对宏观金相组织进行观察和分析。

2. 腐蚀法:通过选取不同的腐蚀液腐蚀材料样品表面后进行观察和分析,可清晰看到金属晶粒的分布情况。

3. 热熔法:通过在熔池中加入有色金属,使组织变成可视状态,便于进行观察和分析。

在金相实验中,需要注意的是,金相样品必须经过正确的制备方法,以保证实验数据的可靠性。

同时,金相试验中会使用一些强腐蚀性液体和高温熔体,因此实验操作过程中必须注意安全,防止发生事故。

三、力学性能实验力学性能实验是材料科学研究中必不可少的一种实验方法,常用于对材料的力学性能进行分析和评估。

主要包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验等,其中拉伸实验是最常用的一种方法。

7一12岁有趣的科学小实验10个

7一12岁有趣的科学小实验10个

7一12岁有趣的科学小实验10个一、彩虹玻璃杯1、原理:光的折射和不同液体的密度。

2、材料:透明杯子、水、食用色素、糖、盐。

3、步骤:准备6个透明杯子,分别加入不同量的糖和盐水(从无糖到最多糖和盐)。

在每个杯子里加入不同颜色的食用色素,使它们具有不同的颜色。

小心地把不同颜色的液体从高到低倒入一个透明玻璃杯里,依次层叠在一起,形成“彩虹”效果。

4、结果:不同密度的液体会分层,从而形成彩虹效果,展示了液体的密度差异。

二、跳跃的鸡蛋1、原理:酸性物质与蛋壳反应。

2、材料:生鸡蛋、醋、玻璃杯。

3、步骤:把鸡蛋放入玻璃杯中,倒入足够的醋,确保鸡蛋完全浸泡。

等待24-48小时,你会看到鸡蛋的外壳开始溶解,变软,最后去掉蛋壳。

用手轻轻敲击软化的鸡蛋,鸡蛋就能像小球一样“跳”起来。

4、结果:鸡蛋壳中的碳酸钙与醋中的酸反应,产生气泡,逐渐溶解蛋壳,剩下的膜使鸡蛋保持原形。

三、吸水植物1、原理:毛细作用和水的运输。

2、材料:白色花朵(雏菊)、食用色素、水、透明玻璃瓶。

3、步骤:在透明瓶中加入水,并加入食用色素。

把花茎剪成合适的长度,插入瓶中。

等待几小时,观察花朵的颜色逐渐改变。

4、结果:通过毛细作用,水和色素从植物的根部到达花瓣,花朵的颜色会发生变化。

四、空气压缩实验1、原理:空气的压力和容器中的气体行为。

2、材料:玻璃瓶、气球。

3、步骤:把气球放在瓶口,用力拉开瓶口并确保气球塞住瓶口。

将瓶子放入热水中,观察气球膨胀,取出瓶子再放入冷水中,观察气球缩小。

4、结果:温度升高时,空气膨胀,气球膨胍;温度降低时,空气压缩,气球缩小。

五、魔法牛奶1、原理:表面张力与液体的相互作用。

2、材料:牛奶、食用色素、洗碗液。

3、步骤:在浅盘中倒入足够的牛奶。

在牛奶中滴几滴不同颜色的食用色素。

用棉签沾取洗碗液,轻轻接触牛奶表面,观察色素会瞬间四散开来,形成美丽的图案。

4、结果:洗碗液改变了牛奶表面的张力,使得颜色随着液体流动而扩散。

六、气泡枪1、原理:表面张力与气泡形成。

科学小实验(1——3年级)

科学小实验(1——3年级)

科学小实验(1——3年级)1.带电的气球思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张操作:1 将两个气球分别充气并在口上打结。

2 用线将两个气球连接起来。

3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。

4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。

5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。

讲解:1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。

2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。

创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?2.分合的水流思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢?材料:铁罐盒一个、锥子、水操作:1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。

2、将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。

3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。

4、手拿开后,5股水就会合成一股。

5、如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。

讲解:水的表面张力使水流进行分、合。

3.手绢的秘密思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条流程:1、把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。

2、让水冲在手帕上。

3、水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。

4、杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。

说明:1、从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。

2、杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。

延伸:如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?4.掉不下去的塑料垫板思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗?材料:玻璃杯两个、水、塑料板一块操作:1. 将玻璃杯里装满水。

2. 用垫板盖好杯口。

3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。

4. 用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。

5. 扶着垫板的手轻轻放开,垫板不会掉下来。

讲解:垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力比较大,垫板就不会掉下来。

四年级科学上册实验报告[1]

四年级科学上册实验报告[1]

苏教版小学科学4年级上册《我们周围的空气》单元实验报告1实验目的:认识空气有重量的性质。

实验材料:透明玻璃杯、卫生纸、胶带、水槽、水、干抹布;空饮料瓶、气球实验步骤:方法一1、将一团卫生会紧塞在一个透明玻璃杯杯底;2、将杯子倒立竖直压入水中,水面淹没杯底为止,尽量避免水槽里的水溢出来;3、慢慢竖直提起杯子,并把杯口和外壁上的水用抹布擦干;4、慢慢取出杯底的纸团,纸团会湿吗?注意事项:1、纸团应该塞紧在杯底,以免杯口朝下时落下,必要的话可以用胶带固定一下。

2、实验过程中杯子始终都是倒立杯口朝下,并保持竖直。

方法二:1、将气球皮放进一个空饮料瓶中,用力吹,气球吹得大吗?实验结果:方法一:纸团。

方法二:气球。

实验结论:空气有的性质。

年班苏教版小学科学4年级上册《我们周围的空气》单元实验报告2实验目的:认识空气虽然很轻但是重量。

实验材料:细木棍一根、空气充得同样多且颜色相同的气球两只、细线、胶带、针实验过程:1、将两只空气充的同样多的气球分别用细线绑在细木棍的两端;2、调节细木棍中间的绳套使其左右平衡;3、用针在其中一只气球口附近扎几个小眼,使气球慢慢漏气。

实验结果:。

实验结论:空气。

年班苏教版小学科学4年级上册《我们周围的空气》单元实验报告3实验目的:认识空气具有。

实验材料:1、气球2、扇子(书)实验过程:1、让充满空气的气球口对着自己的脸,松开气球口,有什么感觉?2、用扇子或书在自己的脸旁扇一扇,有什么感觉?实验结果:。

实验结论:空气。

年班实验目的:认识到空气。

实验材料:塑料袋、注射器、橡皮(手指)实验步骤:1、用手压一只装满空气的塑料袋,有什么感觉?2、注射器吸满空气,用手堵住注射器的口,另一只手推活塞,有什么变化?实验结果:1、塑料袋;2、注射器。

实验结论:空气。

年班实验目的:认识到压缩空气。

实验材料:塑料袋、注射器、橡皮(手指)实验步骤:方法一:1、将塑料袋装满空气,扎紧口;2、用手压,再用力压一压,松开手后你看见了什么?方法二:1、拉注射器活塞,装满一管空气,2、用手指堵住注射器的口,另一只手推动活塞,直到推不动为止,松开推活塞的手,你看到了什么?实验结果:方法一:。

科学实验:用简单的材料做有趣的实验

科学实验:用简单的材料做有趣的实验

科学实验:用简单的材料做有趣的实验科学实验是培养孩子们科学探索精神和培养他们创造力的重要手段之一。

然而,很多人认为科学实验需要复杂的仪器和昂贵的材料,才能进行有趣的实验。

实际上,并不需要昂贵的材料和复杂的仪器,我们可以用简单的材料就可以做一些有趣的科学实验。

本文将向大家介绍几个简单材料做有趣实验的例子。

H1: 果汁彩虹在这个实验中,我们需要准备一些不同颜色的果汁,比如红色的西瓜汁,橙色的橙汁,绿色的苹果汁等等。

我们还需要一杯普通的玻璃杯和一根吸管。

1.首先,取一小部分红色的西瓜汁倒入杯中。

2.接着,再倒入一小部分橙色的橙汁。

3.然后,再倒入一小部分绿色的苹果汁。

4.重复以上步骤,直到杯子装满为止。

当我们用吸管喝这杯果汁时,我们会看到果汁彩虹的奇妙现象。

因为不同颜色的果汁密度不同,所以它们会像沉积一样堆叠在杯子里,形成一个漂亮的彩虹图案。

这个实验可以帮助孩子们理解颜色和密度的关系,同时也让他们感受到科学的乐趣和惊喜。

H2: 静电舞蹈我们都知道,当我们的头发摩擦时,会产生静电。

在这个实验中,我们可以利用静电的原理来做一个有趣的实验。

所需材料:一支橡皮筋和一截塑料梳子。

1.将橡皮筋绕在梳子的齿上,确保橡皮筋的两端都悬空。

2.用手轻轻摩擦梳子的头发几次,使梳子带上静电。

3.将梳子的橡皮筋拉开,让它靠近头发,观察它们之间的互动。

我们会发现,当橡皮筋靠近头发时,它们会相互吸引,橡皮筋甚至可能像舞蹈一样跳动。

这就是静电的效应。

这个实验可以让孩子们亲自体验静电的力量,同时也可以激发他们对科学的好奇心。

H2: 维生素C的影响维生素C是我们日常生活中非常常见的一种营养素。

在这个实验中,我们可以用简单的材料来观察维生素C的影响。

所需材料:一杯水、一些维生素C片剂。

1.首先,将一杯水倒入杯中。

2.接着,将一片维生素C放入杯中,静静观察。

我们会发现,维生素C片剂会慢慢溶解在水中,同时水的颜色也会发生变化。

这是因为维生素C具有氧化还原的特性,它可以与水中的氧气反应,从而改变水的颜色。

材料科学基础实验Ⅰ---实验大纲

材料科学基础实验Ⅰ---实验大纲

实验教学大纲:材料学基础实验Ⅰ教学大纲课程名称:材料学基础实验Ⅰ课程编码:050242021课程类别:专业基础课课程性质:必修适用专业:金属材料工程课程总学时:8实验(上机)计划学时:8开课单位:材料学院一、大纲编写依据本实验教学大纲依据:我校材料类本科生培养计划和培养目标,综合本专业的特点,制定本大纲,指导实践教学环节。

二、实验课程地位及相关课程的联系本实验课程是金属材料工程专业本科生必修的一门独立实验课,让学生熟悉和掌握金属材料的有关常用实验技术和方法;在学习本课程前应先学完《材料工程基础》、《材料科学基础》,《物理化学》《普通物理》等课程,可以为后期的专业课程实验、课程设计、毕业论文(设计)以及毕业后从事相关工作打下坚实的理论及实践基础。

三、实验目的、性质和任务实验目的:1、了解金相显微镜的构造与掌握基本使用方法;掌握教学互动系统操作,会利用图像分析软件对某些参数进行测定。

学会最基本的晶粒度的测定(二选一)2、掌握金相显微试样的一般制备方法,独立完成金相试样的基本操作,熟练操作抛光机。

3、结合理论教学,对典型的二元合金组织进行观察和分析;掌握铁碳合金的平衡组织观察和分析,了解含碳量对铁素体、珠光体和渗碳体对组织及相对量的影响。

实验性质:操作性、观察性、验证、综合性实验。

实验任务:完成实验项目中规定的各项实验要求。

通过验证、综合实验,培养学生观察问题、分析问题和运用综合知识独立解决问题的能力通过实验操作、观察、结果分析,培养正确处理实验数据和分析实验结果的能力,以及正确书写实验报告的能力。

四、实验基本要求1、实验项目和实验内容的选定及其选定原则说明材料学基础实验是材料研究的重要组成部分。

为了使学生能更好地把理论知识与实践知识结合起来,独立开设8学时实验。

通过实验让学生熟悉和掌握金属材料的有关常用实验技术和方法,为以后开展实验工作和研究打下基础。

2、每个实验项目应达到的教学要求和具体规定第一个实验:了解金相显微镜的构造与掌握基本使用方法,学会光学显微镜的维护,初步认识并绘出组织示意图;掌握教学互动系统操作,会利用图像分析软件对某些参数进行测定。

一年级科学实验大全

一年级科学实验大全

一年级科学实验大全引言本文档将为一年级的学生们提供一些简单有趣的科学实验。

这些实验旨在培养学生们的观察力、探索精神和科学思维能力。

每个实验都提供了所需材料和步骤说明。

实验一:彩色洒落材料:- 一杯水- 不同颜色的食用染料- 白色纸巾或咖啡过滤纸步骤:1. 在水中加入几滴不同颜色的食用染料。

2. 将纸巾或咖啡过滤纸折叠成小方块。

3. 钳子或手指轻轻蘸湿纸巾的一角。

4. 将湿润的纸巾轻轻按在水中,观察颜色如何被吸附和扩散。

实验二:浮沉之谜材料:- 一碗水- 不同材质的物体(例如:木块、塑料球、铁钉、橡皮泥)步骤:1. 将碗装满水。

2. 逐个将不同材质的物体放入水中,观察它们浮在水上还是沉到水底。

3. 分析物体的浮沉原理,探索不同材质的密度和浮力之间的关系。

实验三:降雨预测材料:- 透明塑料杯- 水- 冰块步骤:1. 将透明塑料杯填满一半的水。

2. 将冰块放入水中。

3. 观察杯子外部是否会有水滴聚集在杯壁上。

4. 解释为什么会有水滴聚集,讨论水蒸气和冷凝的原理。

实验四:能量传递材料:- 乒乓球- 笔- 直尺步骤:1. 将笔竖直放在平坦的桌面上。

2. 将乒乓球放在笔尖上。

3. 尽量轻轻地用直尺敲击乒乓球的另一端。

4. 观察乒乓球的运动情况,分析能量如何从直尺传递到乒乓球。

结论这些简单的实验能够让一年级的学生们在观察和探索中培养对科学的兴趣。

通过实践,学生们能够积极参与并研究基础的科学原理。

注意: 在进行任何实验之前,务必遵守安全规范,并在有监督的情况下进行。

小学一年级科学实验的简易指南

小学一年级科学实验的简易指南

小学一年级科学实验的简易指南在小学一年级科学实验的简易指南在小学一年级的科学课上,进行实验是一种令人兴奋的学习方式。

这些实验不仅帮助孩子们理解科学原理,还培养了他们观察、探索和解决问题的能力。

下面将介绍几个简单有趣的实验,可以在课堂或家庭中进行,让孩子们在玩乐中学习。

1. 彩色牛奶实验材料:牛奶、食用色素、洗洁精、棉签实验步骤:- 在牛奶中滴几滴不同颜色的食用色素。

- 取一根棉签,蘸取洗洁精。

- 将棉签轻轻触碰到牛奶表面。

- 观察牛奶表面的变化。

实验原理:洗洁精中的表面活性剂会使颜色在牛奶表面迅速扩散,展示出漂亮的彩色效果。

2. 自制小火箭实验材料:饮料瓶、小苏打粉、醋、纸张、胶带实验步骤:- 将醋倒入饮料瓶中约1/4。

- 在纸张上制作一个小火箭模型,并用胶带固定在瓶口。

- 在火箭模型内放入少量小苏打粉。

- 将火箭模型迅速倒置放入瓶中,迅速盖上瓶盖。

实验原理:小苏打粉和醋反应生成二氧化碳气体,压力增加推动火箭模型飞出瓶口。

3. 水上漂的与沉的实验材料:不同材质的小物品(如金属、塑料、木头等)、水盆实验步骤:- 将各种小物品放入水盆中。

- 观察每种物品在水中的表现,哪些浮在水面,哪些沉到水底。

实验原理:物体浮沉取决于它们的密度,密度高的物体会沉到水底,密度低的物体会浮在水面上。

这些简单的实验不仅能激发孩子们的好奇心和探索欲,还能帮助他们理解基本的科学概念。

在实验过程中,鼓励他们观察现象、提出问题,并帮助他们总结实验结果。

通过这样的亲身体验,小学一年级的学生们可以在轻松愉快的氛围中,享受到科学带来的乐趣和启发。

教科版四年级上册科学实验报告(全册)

教科版四年级上册科学实验报告(全册)

教科版四年级上册科学实验报告[全册]实验一:把一根橡皮筋的两端固定下来,并用它来研究橡皮筋是怎样发出声音的。

[1]实验材料:橡皮筋、实验记录表等。

[2]实验步骤:①如图1所示,拉伸橡皮筋、按压橡皮筋、用手揉搓橡皮筋,将听到的结果记录下来。

②如图2所示,轻轻弹拨橡皮筋(可将橡皮筋的一端系在或套在一个固定物体上),注意听一听是否有声音。

能听到声音时,观察橡皮筋是否振动。

将听到及观察到的结果记录下来。

③让橡皮筋停止振动,注意听一听此时是否还有声音,将结果记录下来。

[3]实验现象:①拉伸橡皮筋、按压橡皮筋、用手揉搓橡皮筋时,没有声音。

②轻轻弹拨橡皮筋时,有声音出现,此时,皮筋是在振动着的。

③橡皮筋停止振动时,声音消失了。

[4]实验结论:声音的产生和物体受力以及运动的方式(振动)有关。

实验二:空气及真空能否传播声音?[1]实验材料:闹铃、玻璃罩、真空泵等。

[2]实验步骤:①把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化。

②让空气进入玻璃罩中,注意声音的变化。

[3]实验现象:随着空气被抽出,闹铃的铃声越来越小,最后几乎听不到闹铃的声音了;空气又进入玻璃罩后,铃声逐渐增大。

[4]实验结论:声音的传播需要物质,声音可以在空气中传播,真空不能传声。

实验三:固体能否传播声音?[1]实验步骤:①两个同学一组,一个同学把耳朵贴在长桌子的一端,并用耳塞或手堵住另一侧的耳朵。

②另一个同学非常轻地敲击桌子的另一端或用手指轻轻抓挠桌面,记录耳朵贴在桌面上听到的声音情况。

③将耳朵离开桌面,记录此时听到的声音情况,比较两次声音的不同之处。

[2]实验现象:耳朵贴在桌面上时可以清楚地听到敲击桌面或抓挠桌面的声音,耳朵离开桌面后,听到的声音明显减弱,甚至听不到声音。

[3]实验结论:声音能在固体中传播。

固体传声效果比气体传声效果好。

实验四:固体能否传播声音?[1]实验材料:大水槽、音叉(带橡胶锤)、水。

[2]实验步骤:①将水槽中装入约3/4的清水。

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材料科学实验[1]材料科学实验实验一丝朊—聚丙烯腈系接枝共聚物的制备一、实验目的1.掌握链转移引发的自基型均相接枝共聚反应;2.学会鉴定接枝共聚物的简单方法。

二、实验原理接枝共聚反应是制备接枝共聚物的主要方法。

接枝共聚物大分子主链和支链组成,它们可以是不同的均聚物,也可以是不同的共聚物。

本实验采用链转移引发的自基型均相接枝共聚反应,以丝朊为骨架聚合物,丙烯腈为单体制得丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物。

在接枝共聚反应中使骨架聚合物大分子链产生活性中心是实现接枝共聚反应的关键。

根据活性中心的性质,可分为自基型、阳离子型和阴离子型接枝共聚反应。

本实验以60%氯化锌溶液为溶剂,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠(SBS)氧化-还原引发体系,使丙烯腈向丝朊(SP)进行接枝共聚。

下列反应式概要地描述了反应过程。

引发体系分解产生初级自基反应:22 S2O8HSO3SO4SO4HSO3HOHSO4OH2(以下将SO4,OH,HSO3均简写为 R)初级自基向丝朊的链转移反应: R + SP → RH + SP (2)丝朊大分子上生成支链的链引发反应:SP + AN →SP— AN (3) 丝朊大分子进行接枝的链增长反应:SP-AN + nAN → SP-PAN (4) 丙烯腈均聚合的链引发、链增长反应:R + AN → RAN (5) RAN + NAn → PAN (6) PAN 向丝朊链转移生成均聚物和SP:PAN + SP →SP + PAN (7) SP-PAN向丝朊、PAN链转移生成接枝产物和SP 、PAN :SP-PAN + SP →SP + SP-PAN (8) SP-PAN + PAN →PAN + SP-PAN (9)SP-PAN可参加下列偶合终止反应生成接枝产物:SP-PAN+ PAN →SP-PAN(10) SP-PAN+ RAN →SP-PAN (11) SP-PAN+ R → SP-PAN (12) SP-PAN可参加形成交链产物的偶合终止反应:2SP-PAN →SP-PAN-SP(13) SP-PAN + SP →SP-PAN-SP (14)PAN可参加下列偶合终止反应生成均聚物:PAN + PAN → PAN (15) PAN + R或RAN → PAN (16)显然,反应式、、、、、、有利于支链的形成,反应式、、、则有利于均聚物的形成,反应式、形成交链产物,反应式、在分别生成均聚物1-材料科学实验和接枝产物的同时,又对接枝共聚和均聚有作用。

总之,在采用链转移引发的接枝共聚反应中都伴有均聚物的生成,故除用接枝率指标外,还需用单体的接枝效率来评价接枝共聚反应。

接枝率=接枝后的增重骨架高聚物原重×100%单体的接枝效率=消耗于接枝的单体重消耗于聚合的单体总重×100%本反应体系的接枝效率可高达97%左右。

于丝朊不溶于二甲基甲酰胺,腈纶不溶于10%氯化钙甲酸溶液,因此SP—PAN系接枝共聚物不溶于上述两种溶剂,而该两种溶剂恰好是腈纶和丝朊的良溶剂,故可利用溶解性不同而鉴别。

三、实验仪器及药品仪器:三口烧瓶250ml,烧杯150ml,量筒10ml、100ml 各1个,移液管1ml、2个,试管10ml 2个,电子恒温水浴锅1个,搅拌器1个,温度计100℃1个,方玻片2块,不锈钢镊子1把。

试剂:丙烯腈AN,氯化锌,过硫酸铵APS,亚硫酸氢钠SBS,二甲基甲酰胺DMF,甲酸,氯化钙,蚕丝SP,聚丙烯腈PAN,四、实验步骤1.丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物的制备按图1安装聚合反应装置。

图1 接枝聚合反应装置图 1.三口烧瓶;2.搅拌器;3.温度计60%氯化锌溶液的配制:用150ml烧杯称氯化锌,加入蒸馏水,用玻璃棒搅拌使氯化锌完全溶解。

丝朊溶解:称丝朊放入已配制好的60%氯化锌溶液中,用玻璃棒不断搅拌,溶解时用恒温水浴锅加热,恒温水浴温度控制在50℃—55℃,使丝朊全部溶解,没有块状为止,将溶解好的丝朊倒入安装完毕的聚合反应装置的三口烧瓶中,打开搅拌器进行搅拌,并用冷水降温,温度降至30℃以下。

接枝聚合反应:在不断搅拌状态下,将10ml丙烯腈和10%过硫酸铵溶液先后加入丝朊溶液中。

搅拌3min后,再加入10%亚硫酸氢钠溶液1ml,这时接枝共聚反应开始,反应体系温度不断升高,反应过程不用水浴加热。

在不断搅拌下反应30min,每隔3 min记录一次反应温度。

接枝共聚物薄膜的制备:将反应后的三口烧瓶卸下,倾倒少量聚合液1—2g于方玻片的光面上。

2材料科学实验用另一块方玻片的光面紧压后慢慢移开,将铺有聚合液的方玻片浸入PH为2的盐酸溶液中使薄膜凝固,然后用清水冲洗,将冲洗后的薄膜放入95℃烘箱中干燥45 min。

2.丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物的鉴定在两个10ml试管中分别加入5~6ml二甲基甲酰胺和10%氯化钙-甲酸溶液,然后分别向这两个试管中加入少量丝朊,用玻璃棒搅拌2~3 min,观察现象并作记录,把不溶物挑出。

再分别向这两个试管中加入少量聚丙烯腈,给试管微微加热,用玻璃棒搅拌2~3 min,观察现象并作记录,把不溶物挑出。

最后取少量烘干的丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物薄膜,分别加入上述两种溶剂中,用玻璃棒搅拌,观察现象并作记录。

五、数据处理1.丝朊溶解和接枝共聚反应:溶解温度:℃;溶解时间: min 接枝共聚反应的时间与温度:反应时间温度聚合物在DMF中的溶解情况在10%氯化钙-甲酸溶液的溶解情况聚丙烯腈 2.丝朊—聚丙烯腈系接枝共聚物的鉴定丝朊丝朊—聚丙烯腈系接枝共聚物六、思考题1.什么是接枝共聚反应?2.什么是均相接枝共聚和非均相接枝共聚反应?材料科学实验实验一丝朊—聚丙烯腈系接枝共聚物的制备一、实验目的1.掌握链转移引发的自基型均相接枝共聚反应;2.学会鉴定接枝共聚物的简单方法。

二、实验原理接枝共聚反应是制备接枝共聚物的主要方法。

接枝共聚物大分子主链和支链组成,它们可以是不同的均聚物,也可以是不同的共聚物。

本实验采用链转移引发的自基型均相接枝共聚反应,以丝朊为骨架聚合物,丙烯腈为单体制得丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物。

在接枝共聚反应中使骨架聚合物大分子链产生活性中心是实现接枝共聚反应的关键。

根据活性中心的性质,可分为自基型、阳离子型和阴离子型接枝共聚反应。

本实验以60%氯化锌溶液为溶剂,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠(SBS)氧化-还原引发体系,使丙烯腈向丝朊(SP)进行接枝共聚。

下列反应式概要地描述了反应过程。

引发体系分解产生初级自基反应:22 S2O8HSO3SO4SO4HSO3HOHSO4OH2(以下将SO4,OH,HSO3均简写为 R)初级自基向丝朊的链转移反应: R + SP → RH + SP (2)丝朊大分子上生成支链的链引发反应:SP + AN →SP— AN (3) 丝朊大分子进行接枝的链增长反应:SP-AN + nAN → SP-PAN (4) 丙烯腈均聚合的链引发、链增长反应:R + AN → RAN (5) RAN + NAn → PAN (6) PAN 向丝朊链转移生成均聚物和SP:PAN + SP →SP + PAN (7) SP-PAN向丝朊、PAN链转移生成接枝产物和SP 、PAN :SP-PAN + SP →SP + SP-PAN (8) SP-PAN + PAN →PAN + SP-PAN (9)SP-PAN可参加下列偶合终止反应生成接枝产物:SP-PAN+ PAN →SP-PAN(10) SP-PAN+ RAN →SP-PAN (11) SP-PAN+ R → SP-PAN (12) SP-PAN可参加形成交链产物的偶合终止反应:2SP-PAN →SP-PAN-SP(13) SP-PAN + SP →SP-PAN-SP (14)PAN可参加下列偶合终止反应生成均聚物:PAN + PAN → PAN (15) PAN + R或RAN → PAN (16)显然,反应式、、、、、、有利于支链的形成,反应式、、、则有利于均聚物的形成,反应式、形成交链产物,反应式、在分别生成均聚物1-材料科学实验和接枝产物的同时,又对接枝共聚和均聚有作用。

总之,在采用链转移引发的接枝共聚反应中都伴有均聚物的生成,故除用接枝率指标外,还需用单体的接枝效率来评价接枝共聚反应。

接枝率=接枝后的增重骨架高聚物原重×100%单体的接枝效率=消耗于接枝的单体重消耗于聚合的单体总重×100%本反应体系的接枝效率可高达97%左右。

于丝朊不溶于二甲基甲酰胺,腈纶不溶于10%氯化钙甲酸溶液,因此SP—PAN系接枝共聚物不溶于上述两种溶剂,而该两种溶剂恰好是腈纶和丝朊的良溶剂,故可利用溶解性不同而鉴别。

三、实验仪器及药品仪器:三口烧瓶250ml,烧杯150ml,量筒10ml、100ml 各1个,移液管1ml、2个,试管10ml 2个,电子恒温水浴锅1个,搅拌器1个,温度计100℃1个,方玻片2块,不锈钢镊子1把。

试剂:丙烯腈AN,氯化锌,过硫酸铵APS,亚硫酸氢钠SBS,二甲基甲酰胺DMF,甲酸,氯化钙,蚕丝SP,聚丙烯腈PAN,四、实验步骤1.丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物的制备按图1安装聚合反应装置。

图1 接枝聚合反应装置图 1.三口烧瓶;2.搅拌器;3.温度计60%氯化锌溶液的配制:用150ml烧杯称氯化锌,加入蒸馏水,用玻璃棒搅拌使氯化锌完全溶解。

丝朊溶解:称丝朊放入已配制好的60%氯化锌溶液中,用玻璃棒不断搅拌,溶解时用恒温水浴锅加热,恒温水浴温度控制在50℃—55℃,使丝朊全部溶解,没有块状为止,将溶解好的丝朊倒入安装完毕的聚合反应装置的三口烧瓶中,打开搅拌器进行搅拌,并用冷水降温,温度降至30℃以下。

接枝聚合反应:在不断搅拌状态下,将10ml丙烯腈和10%过硫酸铵溶液先后加入丝朊溶液中。

搅拌3min后,再加入10%亚硫酸氢钠溶液1ml,这时接枝共聚反应开始,反应体系温度不断升高,反应过程不用水浴加热。

在不断搅拌下反应30min,每隔3 min记录一次反应温度。

接枝共聚物薄膜的制备:将反应后的三口烧瓶卸下,倾倒少量聚合液1—2g于方玻片的光面上。

2材料科学实验用另一块方玻片的光面紧压后慢慢移开,将铺有聚合液的方玻片浸入PH为2的盐酸溶液中使薄膜凝固,然后用清水冲洗,将冲洗后的薄膜放入95℃烘箱中干燥45 min。

2.丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物的鉴定在两个10ml试管中分别加入5~6ml二甲基甲酰胺和10%氯化钙-甲酸溶液,然后分别向这两个试管中加入少量丝朊,用玻璃棒搅拌2~3 min,观察现象并作记录,把不溶物挑出。

再分别向这两个试管中加入少量聚丙烯腈,给试管微微加热,用玻璃棒搅拌2~3 min,观察现象并作记录,把不溶物挑出。

最后取少量烘干的丝朊-聚丙烯腈系接枝共聚物薄膜,分别加入上述两种溶剂中,用玻璃棒搅拌,观察现象并作记录。

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