高分子材料分析测试与表征---教学大纲
《高分子材料分析测试与表征》课程教学大纲课程代码：050332024
课程英文名称：Polymer Materials Analysis Methods and characterization
课程总学时：32 讲课：24 实验：8 上机：0
适用专业：高分子材料与工程
大纲编写（修订）时间：2017.06
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
近代材料研究方法是高等学校材料类各专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础选修课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析、热分析、光谱分析和核磁共振的基本知识、基本理论和基本方法，在材料类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：
1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、热分析、光谱分析和
核磁共振的基本理论；
2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术；
3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的能力；
4. 具备对检测结果进行标定、分析解释的初步能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作、热分析、光谱分析和核磁共振原理以及适用范围。
2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；掌握电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法；掌握原子光谱法、分子光谱法、电子能谱分析法、核磁共振、热分析法的基本原理和适用范围；了解相关仪器的主要部件和测试方法；了解质谱分析法和色谱分析法的基本原理和适用范围。。
3.基本技能：具备根据材料的性质等信息正确选用分析手段的能力；具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力；具有利用本课程基本知识进行科学研究的初步能力。能够独立进行X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外-可见光光谱和热分析的样品制备与结果分析。
（三）实施说明
1．教学方法：以基本理论——工作原理——应用及结果分析为主线，对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；注意教授学生学会分析、解决问题的方法。处理好重点与难点，将各种分析方法的实际应用纳入教学过程，使学生能够利用所学知识解决实际问题。通过实例和作业，通过作业调动学生学习的主观能动性，强化学生运用知识的能力，培养自学能力。
2．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
（四）对先修课的要求
本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有高等数学、大学物理、物理化学、高分子物理、高分子化学、。本课程将为涂料与胶粘剂、工程塑料及其应用、功能高分子材料、高分子复合材料、材料工程质量控制以及毕业设计的学习打下良好基础。
（五）对习题课、实验环节的要求
1．对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。
2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力。对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
3．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握基本实验方法，获得实验结果分析的基本训练。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。
（六）课程考核方式
1.考核方式：考查
2.考核目标：在考核学生对掌握现代分析测试基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析、解决实际问题，实验结果的分析解释方面的能力。
3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，实验成绩占10%，期中和期末考试成绩各40%。
平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。
（七）参考书目
1. 《材料分析测试技术》，周玉编，哈尔滨工业大学出版社社，1998
2. 《材料现代分析方法》，左演声编，北京工业大学出版出版社，2000
3. 《高分子材料分析技术》，任鑫，胡文全编，北京大学出版社，2012
4. 《聚合物近代仪器分析（第三版）》，杨睿，周啸等编，清华大学出版社，2010
二、中文摘要
本课程是材料类专业学生必修的一门实践性很强的主干技术基础课程。课程通过对材料微观组织结构分析方法及理论的讲授，使学生掌握材料各种分析检测方法方面的基本知识、基本原理和基本方法，使学生能够根据需要选择分析检测手段并能正确进行结果分析。课程主要内容包括X射线衍射、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、光谱分析、电子能谱分析以及热分析。本课程将为后续课程的学习以及毕业论文工作奠定重要的基础。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分 X射线的性质
总学时(单位：学时):1 讲课:1 实验:0 上机:0
具体内容:
1）了解X射线的本质；
2）了解X射线的产生及X射线管；
3）了解连续X射线谱；
4）掌握特征X射线；
5）掌握X射线与物质的相互作用。
重点:
特征X射线
难点:
X射线与物质的相互作用
习题:
通过习题进一步掌握特征X射线、荧光X射线的产生条件以及短波限和滤片的作用。第2部分 X射线衍射方向和强度
总学时(单位：学时):1 讲课:1 实验:0 上机:0
具体内容:
1）掌握晶体学基础；
2）掌握布拉格方程
3）了解衍射方法
4) 掌握多晶衍射图像的形成
重点:
晶体学基础；布拉格方程；
难点:
晶体学基础
习题:
布拉格方程的应用,分析各因素对X射线衍射强度的影响。
第3部分 X射线物相分析
总学时(单位：学时):4 讲课:2 实验:2 上机:0
具体内容:
1）物相定性分析；
2）物相定量分析
重点:
定性分析
难点:
定量分析
习题:
标定X射线衍射谱，利用卡片及索引鉴定物相。
实验:
利用X射线衍射仪进行物相定性分析（2学时）
第4部分透射电子显微镜和扫描电子显微镜
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1）了解电子光学基础
2）了解结构与成像原理；
3）了解主要部件的结构与工作原理；
4）了解分辨本领与放大倍数的测定。
5）电子束与固体样品作用产生的物理信号；
6）构造与工作原理、主要性能；
7）表面形貌衬度原理及应用；
8）原子序数衬度原理及应用
重点:
结构与成像原理，表面形貌衬度原理及应用；原子序数衬度原理及应用
难点:
分辨本领与放大倍数的测定，表面形貌衬度原理及应用；原子序数衬度原理及应用习题:
透射电镜结构，二次电子像和背散射电子像。
第05部分电子探针显微分析
总学时(单位：学时):4 讲课:2 实验:2 上机:0
具体内容:
1）结构与工作原理；
2）分析方法及应用
重点:
分析方法及应用
难点:
分析方法及应用
习题:
电子探针在显微成分分析中的应用
实验:
扫描电镜、电子探针仪的结构和用途（2学时）
第6部分原子吸收和发射光谱
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时
具体内容：
光谱分析基本原理；原子光谱和常见分析仪器的结构、分析方法及应用
重点：
分子光谱分析方法及应用
难点：
分子光谱分析方法的应用
习题内容：
分子光谱分析法在高分子材料领域的应用
实验上机：
紫外可见光光谱分析仪的结构和用途（2学时）
第7部分紫外光谱
总学时4学时讲课 2学时实验2学时上机0学时
具体内容：
紫外光谱分析基本原理；紫外光谱分析仪器的结构、分析方法及应用
重点：
紫外光谱分析方法及应用
难点：
紫外光谱分析方法的应用
习题内容：
紫外光谱分析法在高分子材料领域的应用
实验上机：
紫外可见光光谱分析仪的结构和用途（2学时）
第8部分红外光谱和拉曼光谱
具体内容：
红外光谱和拉曼光谱分析基本原理；红外光谱和拉曼光谱分析仪器的结构、分析方法及应用重点：
红外光谱和拉曼光谱分析方法及应用
难点：
红外光谱和拉曼光谱分析方法的应用
习题内容：
红外光谱和拉曼光谱分析法在高分子材料领域的应用
第9部分电子能谱分析
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时
具体内容：
电子能谱分析基本原理；电子能谱常见分析仪器的结构、分析方法及应用
重点：
X射线光电子能谱分析方法及应用
难点：
电子能谱分析方法的应用
习题内容：
电子能谱分析法在高分子材料领域的应用
第10部分热分析
总学时6学时讲课 4学时实验2学时上机0学时
具体内容：
热分析基本原理；热分析常见分析仪器的结构、分析方法及应用.
重点：
热分析方法的应用
习题内容：
热分析法在高分子材料领域的应用
实验上机：
差热与热重分析综合性实验（2学时）
第11部分质谱分析法
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时具体内容：
质谱分析法等其他分析方法基本原理及应用
重点：
质谱分析法的应用
难点：
质谱分析法的应用
习题内容：
质谱分析法在高分子材料领域的应用
第12部分核磁分析法
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时具体内容：
核磁法基本原理及应用
重点：
核磁法的应用
难点：
核磁法的应用
习题内容：
核磁法在高分子材料领域的应用
《高分子材料与工程概论》课程教学大纲
《高分子材料与工程概论》课程教学大纲 课程代码：050331028 课程英文名称：High Polymer Materials Engineering Introduction 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：高分子材料与工程 大纲编写（修订）时间：2017. 06 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 高分子材料与工程概论是高等工科院校高分子材料与工程专业必修的一门获得高分子材料与工程概框和专业基础知识的专业基础课。它主要简要介绍高分子材料的基本概念、应用、加工成型方法及工艺，是该专业学生学习高分子材料工程知识的入门课程，使其明了高分子材料工程的内容和学习本专业的意义。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.了解高分子材料工程所涉及的范围和领域； 2.了解高分子材料的种类及其特性； 3.熟悉各类高分子材料的选用、成型加工等基础知识； 4.了解高分子材料学科的新知识、新技术、新进展。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：了解高分子材料的基本性能、选用，及加工基本方法和工艺。 2.基本能力：具有能根据应用要求选择高分子材料类型和根据结构要求选择高分子材料制加工方法和工艺的基本能力。 3.基本技能：高分子材料鉴别的基本技能。 （三）实施说明 1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。有条件可采用高分子材料加工仿真模拟课件，增强学生的感性认知，也可现场参观高分子材料的生产加工过程或聘请企业工程技术人员讲授。 2.教学手段：本课程以理论为主，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 无先修课要求。 （五）对习题课、实验环节的要求 1.本课程对习题课和实践环节无要求。 2.作业题内容以基本概念、基本知识为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 （六）课程考核方式
材料测试与表征(无机非金属材料)
Introduction to Analysis and Characterization of Materials
材料测试与表征概述
内容
本课程的目的 本课程的内容 材料测试与表征的内容 材料测试与表征的基本原理和意义 材料组成的研究方法 材料结构的研究方法
叶建东 材料学院
版权所有
本课程的目的
本课程的内容
? X射线衍射（XRD）
掌握材料组成分析和结构表征的方法、原理 以及它们在无机材料研究中的应用。
? X射线荧光光谱（XRF） ? 电子显微镜（SEM、TEM、EDS、WDS) ? 电子能谱（XPS、AES） ? 扫描探针显微镜（SPM） ? 热分析（DSC、DTA、TG） ? 分子光谱（FTIR、RS） ? 原子光谱（AAS、AES）
材料测试与表征的内容
材料测试与表征的基本原理和意义
利用波、光、粒子与物质作用时所产生的 现象（如吸收、发射、散射、反射、干涉和衍 射等）来分析材料的组成、表征材料的结构， 为弄清材料的组成、结构及它们与性能的关系， 为设计、合成和制备新材料、改善材料的性能 提供依据。
组成分析（元素组成、化合物组成、物相组成） 结构分析（原子结构、分子结构、晶体结构、 显微结构、表面形貌） 状态分析（化学态） 表面分析 微区分析
1
材料测试与表征的作用
材料制备 配方 (原料) 工艺 组成 性能 结构 材料设计 应用
材料组成的研究方法
化学分析法：各种滴定法、各种分离法等 光谱分析法：紫外、红外、荧光、原子光谱等 色谱分析法：气相、液相、凝胶色谱等 热谱分析法：DSC、DTA、TG等 电子能谱分析法：XPS、AES等 X射线分析法：XRD、XRF、EDS、WDS等 图像分析法：偏光显微术、BSE 、EDS、AES等
基本原理
基本原理
化学分析法：主要利用化学反应及其计量关系 来进行分析。
光谱分析法：以特定或不同波长的电磁波与物 质相互作用为基础，根据物质内部能级跃迁所产生 的发射光谱、吸收光谱或散射光谱的波长和强度进 行定性分析、定量分析以及结构分析。
分子的能量和对应的电磁波段
分子的能量由3个方面构成： 电子的能量 核 / 分子的振动能量 分子的转动能量 与它们相当的电磁波的波长分别为数百nm、几十μm 及数百μm，相应的波段分别属可见紫外区，近、中红外 区，远红外及微波区。
电磁波各光谱区及对应的分析方法
光谱区
波长λ （nm）
波数
(ν ) / cm ?1
频率(ν) （Hz）
无线电波 1013~1010 10-6~10-4 105~109 微波 红外光 可见光 紫外光 X 射线 109~106 106~103 10-3~101 109~1011
量子跃迁 能级 电子和核 10-10~10-5 的自旋 10-5~10-3 分子转动 能量 (eV)
对应分析 方法 核磁共振 顺磁共振
101~104 1012~1014 10-2~100 分子振动 红外光谱 8×102~4× 1.3×104~ 1 可见光谱 3.8×1014~1015 1.6~10 价电子 2 4 10 2.5×10 2 4 4×10 ~1× 2.5×10 1 2 15 16 10 ~1.5×10 10 ~10 内层电子 紫外光谱 ~105 102 102~10-2 106~108 1016~1018
L 层电子 X 射线光谱 103~106 K、
2
智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案
智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案 绪论 1、人类文明发展的三个阶段：黄色文明（农业文明）、黑色文明（工业文明）和绿色文明（生态生产文明）。 A:对 B:错 正确答案：对 2、高分子材料的成型加工中，要注意：加工方法不同，产品性能不同；材料不同，加工方法不同；加工方法不同，所用设备不同。 A:对 B:错 正确答案：对 3、高分子材料是一类古老而年轻的材料，说起古老，是指使用方面，从远古时期，人类就已经学会使用天然高分子材料，如存在于自然界的树脂、橡胶、皮毛、蚕丝、棉花、纤维素、木材等。 A:对 B:错 正确答案：对 4、材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生活水平的重要标志，是一个时代的重要标志。 A:对 B:错 正确答案：对 5、高分子材料科学与工程是关于高分子材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
B:错 正确答案：对 第一章 1、通常氧化、臭氧化、水解等反应并存也不会引起高分子材料的降解断裂。 A:对 B:错 正确答案：错 2、范德华力和氢键是高分子分子间的作用力是不大的，因此对高分子制品的强度和耐热性影响也不大。 A:对 B:错 正确答案：错 3、由碳-氧、碳-氮、碳-硫等以共价键相联结而成，主要由缩聚反应或开环聚合制得；虽然分子中含有极性基团，但是加工时候，不需要彻底干燥。 A:对 B:错 正确答案：错 4、通常来说，未硫化的橡胶也是有着很大的实用价值的。 A:对 B:错 正确答案：错 5、氯丁橡胶含有氯，极性大，耐老化、耐油，同时与顺丁橡胶相比，耐寒性也没有下降。
B:错 正确答案：错 第二章 1、添加配合剂的目的主要是满足性能上的要求；满足成型上的要求；满足经济上的要求。 A:对 B:错 正确答案：对 2、热稳定剂并不是主要用于PVC塑料中。 A:对 B:错 正确答案：错 3、抗氧剂是指可抑制或延缓高分子自动氧化速度，延长其使用寿命物质。在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。 A:对 B:错 正确答案：对 4、所有波段的紫外光线都是导致高分子材料降解的罪魁祸首。 A:对 B:错 正确答案：错 5、对于特定的一种润滑剂，其作用只可能是内润滑或者外润滑。 A:对
《聚合物成型加工原理》课程教学大纲
高分子材料成型原理课程教学大纲 课程名称：高分子材料成型原理课程编码：02100090英文名称：Molding Theory for Polymer material 学时：56学时学分：3.5学分 开课学期：第七学期 适用专业：高分子材料工程 课程类别：必修 课程性质：专业课 先修课程：高分子物理 教材：《高分子材料成型加工原理》王贵恒主编化学工业出版社 一、课程的性质及任务 聚合物成型加工原理是高分子材料专业的一门专业课程，其主要任务是通过基础课、专业基础课、教育和社会实践等一系列教育环节，使学生了解高分子材料成型加工的基本原理、生产制造方法和工艺过程，为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的教学、研究和技术创新等打下扎实的基础。 二、课程内容及学习方法 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械， 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系; 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点， 5、聚合物加工过程中的结构变化 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定
7、挤出成型 普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义 8、注射成型 移动螺杆式注塑机的基本结构和工作原理,掌握成型时熔体进入型腔内部流 动情况，及在此期间制品的内在质量与成型工艺的关系 9、其它成型加工方法 其他成型加工方法, 如：吹塑、旋转模塑、热成型、热固模塑{压缩和传递模塑}发泡塑料加工、冷成型、共混和增强等 三、课程的教学要求 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械，了解本课程的基本任务。 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系;聚合物加工过程中聚集态结构和化学结构的变化以及 与加工条件的关系 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数，如温度、剪切以及与多相体系配制工艺有关的因素等。 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点，了解可测物理量之间的相互关系，并利用这些关系式进行有关的计算。 5、加工过程中的结构变化 着重掌握热塑性塑料加工过程的取向、结晶等结构变化及对制品的影响，从而了解改进制品的质量的方法。 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定，了解常用的混合设备。 熟悉常用的几种配料工艺。 7、挤出成型 了解单螺杆挤出机的基本结构。 掌握普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义。 结合上述理论，联系挤出实践，了解工艺和结构参数对挤出流量和质量的影响。 8、注射成型
高分子材料典型力学性能测试实验
《高分子材料典型力学性能测试实验》实验报告 学号姓名专业班级 实验地点指导教师实验时间 在这一实验中将选取两种典型的高分子材料力学测试实验，即拉伸实验及冲 击试验作为介绍。 实验一：高分子材料拉伸实验 一、实验目的 （1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作，了解测 试条件对测定结果的影响。 （2）通过应力—应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。 二、实验原理 在规定的实验温度、湿度和实验速率下，在标准试样（通常为哑铃形）的 两端沿轴向施加载荷直至拉断为止。拉伸强度定义为断裂前试样承受最大载荷与试样的宽度和厚度的乘积的比值。实验不仅可以测得拉伸强度，同时可得到断裂伸长率和拉伸模量。 玻璃态聚合物在拉伸时典型的应力-应变曲线如下：
是在较低温度下出现的不均匀拉伸，所以又称为冷拉。 将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、 形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力—应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服 点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。所涉及的相关计算公式： （1）拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力σt σt 按式（1）计算： （1） 式中σt—抗拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力，MPa； p—最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏置屈服负荷，N； b—实验宽度，mm；d—试样厚度，mm。 （2）断裂伸长率εt εt 按式（2）计算： 式中εt——断裂伸长率，％；
聚合物材料表征测试题库
高分子研究方法题库 1 在对聚合物进行各种光谱分析时，红外光谱主要来源于分子振动－转动能级间的跃迁；紫外-可见光谱主要来源于分子的电子能级间的跃迁；核磁共振谱主要来源于置于磁场中的原子核能级间的跃迁，它们实际上都是吸收光谱。 2、SEM 和TEM的三要素是分辨率、放大倍数、衬度。 2、在有机化合物中，解析谱图的三要素为谱峰的位置、形状和强度。 2 苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化学位移值最大的是甲醛，最小的是乙炔，13C的化学位移值最大的是甲醛最小的是乙炔。 4、紫外光谱主要决定于分子中发色和助色基团的特性，而不是整个分子的特性。 3 差示扫描量热仪分功率补偿型和热流型两种。第107页 4 产生核磁共振的首要条件是核自旋时要有磁距产生。 5 当原子核处于外磁场中时，核外电子运动要产生感应磁场，核外电子对原子核的这种作用就是屏蔽作用. 6 分子振动可分为伸缩振动，弯曲振动 7 傅里叶红外光声光谱英文简称为FTIR-PAS.P28 8 干涉仪由光源，定镜，分束器，检测器等几个主要部分组成。P19 9 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形. 10 共混物的制样方法有流延薄膜法热压薄膜法溴化钾压片法P11 11 光声探测器和红外光谱技术结合即为红外声光谱技术. P27 12 核磁共振普与红外、紫外一样，实际上都是吸收光谱。红外光谱来源于分子振动-转动能级间的跃迁，紫外-可见吸收光谱来源于分子的电子能级间的跃迁。[P46] 13 核磁共振谱图上谱峰发生分裂，分裂峰数是由相邻碳原子上的氢数决定的，若分裂峰数为n，则邻碳原子氢数为n-1。 P50 15 红外光谱在聚合物研究中占有十分重要的位置，能对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。P6 16 红外光谱中，波动的几个参数为波长、频率、波数和光速。 17 红外光谱中，在1300~1400cm，基团和频率的对应关系比较明确，这对确定化合物中的官能团很有帮助，称为官能团区． 18 红外活性振动能引起分子偶极矩变化Ｐ８ 19 红外区是电磁总谱中的一部分，波长在0.7~1000之间。 20 红外吸收光谱是直接地反映分子中振动能级的变化；而拉曼光谱是间接地反映分子中振动能级的变化。 21 记录X射线的方法有照相法和计数器法。P68 22 解析谱图三要素为谱峰位置形状和强度P/13 2 在紫外光谱中不同浓度的同一种物质，在某一定波长下的λmax处吸光度A的差异最大.所以测定最灵敏 23 聚合物的一般制样方法主要有流延薄膜法，热压薄膜法，溴化钾压片法 24 拉曼光谱研究高分子样品的最大缺点是：荧光散射。 25 拉曼位移的大小与入射光的频率无关，只与分子的能级结构有关。P30 26 凝胶渗透色谱对分子链分级的原理是体积排除理论。P96 27 凝胶渗透色谱仪的组成：系统自动进样系统加热恒温系统分离系统检测系统 28 强迫非共振法是研究聚合物粘弹动力学性能有效、普遍、重要的方法。P146 29 斯托克斯线或反斯托克斯线与入射光频率之差称为拉曼位移。P30 30 温度由低到高时，高聚物历经三种状态，即玻璃态，高弹态和粘流态。P2 31 现代热分析是指在程序控温之下，测量物质的物理性质随温度变化的一类技术P105
高分子材料课程教学大纲
高分子材料课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 课程名称：高分子材料 所属专业：材料化学 课程性质：必修 学分：2 （二）课程简介、目标与任务； 课程简介：高分子材料是材料科学与工程科学科的一个重要组成部分，课程以聚合物材料为研究对象，从材料学基本知识为基础，结合高分子材料自身的特点，结合高分子材料的各类助剂，主要讲述了各类高分子材料的特征、物理性质（如力，电，摩擦学等性质）及应用领域；此外，也介绍了各类功能高分子材料的制备及主要品种，应用范围及其加工工艺。 目标与任务：本课程是针对材料化学专业开设的一门必修课。通过对本课程的学习，使学生掌握高分子材料结构，合成和性能三者之间的关系，了解主要高分子材料及其应用，并进一步掌握当今高分子材料的研究及发展现状，开阔视野，拓宽知识面。本课程以课堂讲述为主，辅以资料查阅文献调研及习题解答。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 高分子材料这门课以高分子导论为基础，某些章节与高分子导论有紧密的联系，应课程要求，需要具备化学合成及高分子物理方面的基础知识。 （四）教材与主要参考书。 教材： 《高分子材料导论》主编：张留成化学工业出版社2007 主要参考书目： 1.《高分子材料》第二版，贾红兵，宋晔，杭祖圣，南京大学出版社，2013 2.《高分子科学教程》主编：韩哲文华东理工大学出版社2001 3.《高分子化学与物理教程》主编：赫立新、潘炯玺化学工业出版社1997 4.《高聚物结构、性能与测试》主编：焦剑、雷渭媛化学工业出版社2003 5.《高分子化学》主编：潘祖仁化学工业出版社第四版 6.Hall C. Polymer Materials. The Macmillan press LTD. 1981. 二、课程内容与安排 第一章高分子材料概述 第一节材料科学及其发展现状 第二节高分子材料的基本概念的命名和分类
《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲
《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：《高分子材料的环境与可持续发展》 （The Environment and Sustainable Development of Polymers） 课程号（代码）：300070020 课程类别：专业选修课 学时： 32 学分：2 二、教学目的及要求 高分子材料的环境与可持续发展是专门为高分子材料专业的本科生开设一门的专业选修课。本课程从环境可持续发展的高度，运用生命周期思维系统介绍高分子材料和产品在原料合成、产品生产、产品使用、废物产生和废弃过程中对环境产生的重大影响；从环境可持续发展的角度深入阐述高分子材料的再生循环和可持续发展新技术，并详细讨论高分子材料今后的重要发展方向-生物基可生物降解高分子材料的发展与应用。使学生充分认识高分子材料的环境可持续发展，为将来从事高分子材料的回收利用、绿色高分子材料的开发等工作打下坚实的基础。 对毕业要求及其分指标点支撑情况： （1）毕业要求3，分指标点3.4； （2）毕业要求4，分指标点4.3； （3）毕业要求6，分指标点6.1和6.3； （4）毕业要求7，分指标点7.1、7.2和7.3 （5）毕业要求8，分指标点8.2 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配） 第一章环境与可持续发展：高分子材料的战略性问题（3学时） 简要介绍可持续发展的基本概念、高分子材料的可持续发展问题、高分子材料带来的环境与社会问题、评价高分子材料对环境影响的方法与工具等。使学生充分了解对本课程的基本课程内容、学习方法及要求等。 要点：1.可持续发展的定义 2.高分子材料可持续发展问题的提出、重要性及研究方法 3.课程学习的目的、方法、要求
材料表征-XRD分析实验
材料表征-XRD分析 实验目的 1、了解X衍射的基本原理以及粉末X衍射测试的基本目的； 2、掌握晶体和非晶体、单晶和多晶的区别； 3、了解使用相关软件处理XRD测试结果的基本方法。 实验原理 1、晶体化学基本概念 晶体的基本特点与概念：①质点（结构单元）沿三维空间周期性排列（晶体定义），并有对称性。②空间点阵：实际晶体中的几何点，其所处几何环境和物质环境均同，这些“点集”称空间点阵。③晶体结构=空间点阵+结构单元。非晶部分主要为无定形态区域，其内部原子不形成排列整齐有规律的晶格。 对于大多数晶体化合物来说，其晶体在冷却结晶过程中受环境应力或晶核数目、成核方式等条件的影响，晶格易发生畸变。分子链段的排列与缠绕受结晶条件的影响易发生改变。晶体的形成过程可分为以下几步：初级成核、分子链段的表面延伸、链松弛、链的重吸收结晶、表面成核、分子间成核、晶体生长、晶体生长完善。Bravais提出了点阵空间这一概念，将其解释为点阵中选取能反映空间点阵周期性与对称性的单胞，并要求单胞相等棱与角数最多。 晶体内分子的排列方式使晶体具有不同的晶型。通常在结晶完成后的晶体中，不止含有一种晶型的晶体，因此为多晶化合物。反之，若严格控制结晶条件可得单一晶型的晶体，则为单晶。 2、X衍射的测试基本目的与原理 X射线是电磁波,入射晶体时基于晶体结构的周期性，晶体中各个电子的散射波可相互干涉。散射波周相一致相互加强的方向称衍射方向。衍射方向取决于晶体的周期或晶胞的大小,衍射强度是由晶胞中各个原子及其位置决定的。由倒易点阵概念导入X射线衍射理论, 倒易点落在Ewald球上是产生衍射必要条件。 1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有电磁波的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示： θn λ 2 d= sin 式中d为晶面间距；n为反射级数；θ为掠射角；λ为X射线的波长。布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。 X 射线衍射(XRD)是所有物质，包括从流体、粉末到完整晶体，重要的无损分析工具。对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说，X射线衍射仪都是物质结构表征，以性能为导向研制与开发新材料，宏观表象转移至微观认识,建立新理论和质量控制不可缺少的方法。其主要分析对象包括：物相分析(物相鉴定与定量相分析)。晶体学（晶粒大小、指标化、点参测定、解结构等）。薄膜分析(薄膜的厚度、密度、表面与界面
高分子材料加工技术
实训1 海带中海藻酸钠的提取 1.实训目的 1.1巩固常用基本仪器的操作 1.2巩固几种常用溶液的配制 1.3巩固EDTA标准溶液的配制与标定方法 1.4掌握EDTA测定溶液中钙离子的测定 1.5掌握茚三酮溶液与蛋白质颜色反应的原理和方法 1.6掌握从虾壳中提取甲壳素的原理和方法 2.实训原理 甲壳素的提取方法主要有酸碱法、EDTA脱钙法和酸碱交替法等，其中酸碱交替法具有可提高反应温度、反应时间短，无需脱色处理等优点而为本文采用。 原理：盐酸处理溶去其中的碳酸钙；碱煮处理去除与甲壳素共价交联的蛋白质；虾壳中含有的虾红素在碱煮过后，仍有大部分存在，故甲壳素显现红色，须用氧化还原的方法来处理虾红素。 3.实训原料、仪器、药品 3.1实训材料 虾壳、蟹壳 3.2实训仪器 序号名称规格数量备注 1 烧杯100、250 、500 mL 10、5、5个按顺序 2 锥形瓶250mL 6个 3 移液管5、10、25、50mL 各一支
4 容量瓶100、250mL 各3个 5 酸性滴定管25mL 一支 6 数显恒温水浴箱一台 7 电子天平 8 电热恒温烘干箱 9 玻璃棒数支 10 滤纸若干 11 量筒10、50、100mL 各一支 3.3实训药品 序号名称规格数量备注 1 浓盐酸（体积百分数 为35~38%） 2 NaOH 3 30％过氧化氢 4 高锰酸钾 5 亚硫酸氢钠 6 酸性络蓝K K—B指示剂的 7 萘酚绿B 配制 8 EDTA EDTA的配制与 9 ZnO 滴定 10 氨水（1:1） 11 1%的铬黑T（EBT） 12 茚三酮配制1%茚三酮 13 氯化亚锡 溶液
《高分子材料化学》教学大纲
《高分子材料化学》教学大纲 课程编号： 总学时：16H（理论教学16H） 学分：1 基本面向：生物工程、制药工程、化学工程与工艺专业 所属单位：化工系 一、本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科，是化工类及相近专业的选修课。 通过本课程的学习，使学生掌握重要高分子材料的合成原理、聚合方法与工艺原理、性能特点、应用及使用等基本知识，为学生从事高分子材料的研究与开发工作奠定坚实的基础。 二、本课程的基本要求 （一）熟悉高分子材料的制备工艺结构，了解高分子材料的概况和发展方向；（二）能够运用高化及相关知识进行设计出高分子材料的合成工艺。 三、本课程与其它课程的关系 先修课程：无机化学、有机化学，达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 第一章绪论 （一）高分子材料的基本概念 （二）高分子材料的命名和分类 （三）高分子材料的战略地位和发展趋势 第二章高分子材料合成原理及方法 （一）引言 （二）自由基聚合反应 （三）阳离子型聚合反应 （四）阴离子型聚合反应 （五）配位聚合 （六）逐步聚合反应
（七）共聚合反应 （八）高分子材料的合成方法 第三章高分子的链结构和凝聚态结构（一）高分子链的近程结构 （二）高分子链的远程结构 （三）高分子材料凝聚态结构 第四章高分子材料的主要物理性能（一）高分子材料的分子运动、力学状态转变及热性能（二）高分子材料的高弹性和粘弹性 （三）高分子材料的力学性能 （四）高分子材料的性质及应用 （五）高分子液体的流变性 （六）高分子材料的电学性能 第五章通用高分子材料及加工工艺简介（一）热塑性和热固性塑料 （二）天然橡胶和合成橡胶 （三）天然纤维和合成纤维 （四）粘合剂及涂料 第六章功能高分子材料及新技术研究（一）电子功能高分子材料及电光技术研究 （二）医用功能高分子材料及卫生保健技术 （三）生物降解高分子材料及环境友好高分子材料 五、学时分配
《高分子材料研究方法》教学大纲
《高分子材料研究方法》教学大纲 课程名称：高分子材料研究方法 课程代码：X100038 学分：2 学时：32（讲课学时：32 实验学时：0 课内实践学时：0） 课程性质：专业必修课 英文名称：Analytic Methods of Polymer Materials 选用教材：邸明伟、高振华. 生物质材料现代分析技术. 北京化学工业出版社，2010 参考书：1、张美珍．聚合物研究方法．北京：中国轻工业出版社，2000 2、汪昆华等．聚合物近代仪器分析．北京：清华大学出版社，2000 3、董炎明、高分子材料实用剖析技术、北京：中国石化出版社，1997 开课学期：春季学期 适用专业：高分子材料与工程及相近专业 先修课程：有机化学、物理、材料科学与工程基础、高分子化学、高分子物理、聚合物加工工程 开课单位：材料科学与工程学院 一、课程目标 本课程以高分子材料“组成.结构.性能”的主线，围绕高分子材料与工程领域研究中常用的波谱分析、热分析、热力分析、流变性能分析、显微分析、分子量分析、表界面分析等现代分析方法，阐述它们的结构、测试原理、制样技术、影响因素、谱图解析、数据处理和它们在高分子研究领域中的主要应用。通过本课程的理论教学、案例分析、主题文献查找与阅读总结等方式，使学生具备下列能力： 1、使学生掌握高分子材料主要现代分析方法的基本原理、分析技术和分析方法，了解现代分析方法在高分子材料研究中的应用，能够结合数学、物理、材料科学、高分子科学等多学科知识，并将其运用到复杂工程问题的分析、研究、解决和适当表述之中，并理解其局限性，并尝试改进； 2、培养学生将所学理论知识与高分子材料与工程生产实践有机结合，能够
高分子材料测试技术答案 青岛科技大学考试复习资料
聚合物结构与性能 1.非晶体聚合物的力学三态，说明各自分子运动特点，并用曲线表示出来。 力学三态:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态 玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小； 高弹态：链段运动充分发展，形变大，可恢复； 粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，形变不可逆。 2.晶态聚合物的力学状态及其转变 在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察到 Tg 的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度。 若晶区的Tm>T f (非晶区)，则当晶区熔融后，非晶区已进入粘流态，不 呈现高弹态； 若Tm
材料表征和性能测试过程中用到的仪器设备
材料表征和性能测试过程中用到的仪器设备 1.材料表征：材料的防腐蚀性能 表征方式：电化学阻抗谱 效果：得到材料的电容、电阻、电感等信息，获得材料的防腐蚀机理 需要注意的问题：保证基材的面积固定 表征方式：极化曲线 效果：获得材料腐蚀时的腐蚀电流密度、极化电阻、腐蚀电位、腐蚀速率等信息 需要注意的问题：保证基材的面积固定 表征方式：盐雾试验 效果：加速试验，获得材料耐腐蚀的耐久性 需要注意的问题：注意盐水浓度的变化 2. 材料表征：材料的成分分析 表征方式：X射线能谱 效果：得到材料的元素组成 需要注意的问题：样品不要太大，能放进样品室 表征方式：X射线光电子能谱 效果：得到材料的元素组成及价态或化合态 需要注意的问题：样品不能大于2mm厚，仅能测试表面元素，可以利用溅射一层一层的测试 表征方式：X射线衍射 效果：得到聚苯胺材料的掺杂状态及结晶状态 表征方式：紫外光谱 效果：得到聚苯胺材料的掺杂状态 需要注意的问题：要能溶于某种溶剂 表征方式：核磁共振谱 效果：获得分子结构 需要注意的问题：能溶于特定的溶剂 表征方式：裂解色谱 效果：得到聚合物材料的结构 需要注意的问题：裂解温度要适合 表征方式：凝胶渗透色谱 效果：得到聚合物材料的分子量 需要注意的问题：样品溶于特定的溶剂
1.表征方式：NMR 效果：有机样品的结构鉴定，常用的H谱，C谱，能够得到样品分子中H的种类，杂化类型，数量，主链C的信息等。 需要注意的问题：分为液体核磁和固体核磁 2. 表征方式：GC-MS,LC-MS: 效果：质谱一般联用气相、液相更为有用，用于分析有机小分子成分，有强大的谱库可以定性和定量分析样品组成。 需要注意的问题：对样品极性、溶解性和气化温度等有要求。 3.表征方式：ICP-MS,ICP-AES,ICP-OES等 效果：可以精确得到样品中某种无机金属元素含量，特别是微量金属元素含量； 需要注意的问题：需将样品首先溶解在溶液中，常用硝酸、盐酸、王水、其他各种有机酸作为溶解酸，得保证样品中的重金属可以溶。 4. 表征方式：EDS 效果：可以定性定量分析样品中元素，虽然有机元素如C、N、O等也可以分析，但对元素序数更大的无机元素分析更为精确。 需要注意的问题：EDS是SEM或TEM的附件，样品需按照SEM或TEM制样要求进行制备，所以制样要求较高。 5. 表征方式：EELS 效果：可以定性定量分析样品中元素，范围较EDS更大，同时分辨率较EDS高好几个数量级，做MAPPING分析时真正在纳米尺度上可以表征元素的分布； 需要注意的问题：EELS对TEM配置要求更高，一般TEM不含该附件，不是通用测试手段。 6. 表征方式：TGA-DSC-FTIR,或GC-MS: 效果：TGA可以对有机无机样品重量随温度变化进行记录，表征样品热稳定性，定量分析样品组成等，联用DSC可以分析样品随温度变化热焓效应，分析样品熔点，分界点，化学反应热量等，联用红外或气质可以分析热分解产物成分。 需要注意的问题：单独TGA样品用量5-10mg，但膨胀性样品用量必须减少，储能材料、炸药等不能做TGA或者只能用极微量样品测试，联用红外或气质需适当增加样品用量降低信噪比和本底干扰。 7.表征方式：AFM,AFM-IR联用 效果：AFM可以对样品表面形貌进行真正意义上的3维分析，AFM和红外联用可以同时对AFM图上任意一个区域进行红外官能团分析，做官能团的mapping，对复合材料、多层材料、微观相分离物质非常有效。 需要注意的问题：样品要求必须平整光滑，否则可能损坏探针，与红外联用时需保证样品不含水。 8. 表征方式：BET 效果：分析多孔材料比表面积，孔型，孔径，孔分布等，催化、粉体制备等领域常用仪器。 9.表征方式：GPC 效果：聚合物材料常用表征，可测出聚合物几种分子量，但需根据自身样品特点选择不同的填充柱和溶剂。 10.表征方式：离子色谱 效果：对常见阴离子如F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-和阳离子如Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+等进行定性定量分析，与ICP等手段组合应用是分析利器。
《功能高分子材料》课程教学大纲
《功能高分子材料》课程教学大纲 课程代码：050342004 课程英文名称：Functional Polymer Materials 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：高分子材料与工程 大纲编写（修订）时间：2017. 06 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 功能高分子材料是高分子材料与工程专业选修的一门获得功能性高分子材料的应用及特性知识的专业课。它主要介绍不同种功能高分子材料的基本知识、分子结构特点及其应用，以使学生提高高分子材料应用水平和解决实际问题的能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.熟悉功能高分子的结构特点、作用机理； 2.熟悉功能高分子材料的分子结构设计方法； 3.熟悉功能高分子材料的发展状况 为从事功能高分子的研究和应用打下基本的知识基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：熟悉功能高分子的结构特点、作用机理和应用。 2.基本能力：具有根据需要选择功能高分子的基本能力和设计功能高分子结构的初步能力。 3.基本技能：功能高分子性能及功能的评价。 （三）实施说明 1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2.教学手段：本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3.可以结合当前研究热点及自己的研究安排授课的具体内容，但授课内容必须是功能高分子材料知识。 （四）对先修课的要求 本课程应在《高分子物理学》、《高分子化学》和《高分子合成工艺学》结束后开设。 （五）对习题课、实验环节的要求 1.本课程对习题课和实践环节无要求。 2.作业题内容以基本知识和生产工艺为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 （六）课程考核 1.考核方式：考查。 2.考核目标：分子结构与功能关系。 3.成绩构成：根据出勤、作业、随堂测验等综合给定总成绩。 （七）主要参考书目: 《功能高分子材料》，马建标，化学工业出版社，2002
高分子材料分析与测试
期末复习作业 一、 名词解释 1. 透湿量 透湿量即指水蒸气透过量。 薄膜两侧的水蒸气压差和薄膜厚度一 定， 温度一定的条件下1山2聚合物材料在24小时内所透过的蒸 汽量（用 v 表示） 2. 吸水性 吸水性是指材料吸收水分的能力。 通常以试样原质量与试样失水 后的 质量之差和原质量之比的百分比表示； 也可以用单位面积的 试样吸收 水分的量表示；还可以用吸收的水分量来表示。 3. 表观密度 对于粉状、 片状颗粒状、 纤维状等模塑料的表观密度是指单位体 对于泡沫塑料的表观密度是指单位体积的泡沫塑料在规定温度 4、拉伸强度 在拉伸试验中， 保持这种受力状态至最终， 就是测量拉伸力直至 应 力，用 t 表示） 5、弯曲强度 试样在弯曲过程中在达到规定挠度值时或之前承受的最大弯曲 应力 （用 f 表示） 积中的质量（用 a 表示） 和相对湿度时的重量，故又称体积密度或视密度（用 a 表示） 材料断裂为止， 所承受的最大拉伸应力称为拉伸强度 极限拉伸
6、压缩强度 指在压缩试验中试样所承受的最大压缩应力。 它可能是也可能不 7、屈服点 应力—应变曲线上应力不随应变增加的初始点。 8、细长比 14、压缩应变 是试样破裂的瞬间所承受的压缩应力（用 e 表示） 指试样的高度与试样横截面积的最小回转半径之比（用 表示） 9、断裂伸长率 断裂时伸长的长度与原始长度之比的百分数（用 t 表示） 10、弯曲弹性模量 比例极限内应力与应变比值（用 E f 表示） 11、压缩模量 指在应力—应变曲线的线性范围内压缩应力与压缩应变的比值。 由于直线与横坐标的交点一般不通过原点， 因此可用直线上两点 的应力差与对应的应变差之比表示（用 E e 表示） 12、弹性模量 在负荷—伸长曲线的初始直线部分， 材料所承受的应力与产生相 应的应变之比（用 E 表示） 13、压缩变形 指试样在压缩负荷左右下高度的改变量（用 h 表示） 指试样的压缩变形除以试样的原始高度（用 表示）
《高分子化学》教学大纲
《高分子化学》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：《高分子化学》（POLYMER Chemistry） 课程号（代码）：300019040 课程类别：专业必修课 学时：64 学分：4 二、教学目的及要求 高分子化学是高分子类专业基础课。以有机化学和物理化学等为基础，又为后继课程：聚合反应工程、聚合物合成工艺学等打下理论基础。高分子化学是研究聚合物的合成原理及其化学反应的一门科学。它的任务是通过课堂教学，使学生掌握高分子的基本概念，合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反应速度和分子量的方法，高分子化学反应的特征及聚合方法的选择。 第一章 5 学时第二章11学时 第三章18学时第四章8学时 第五章 6 学时第六章6学时 第七章3学时第八章3学时 第九章4学时 对毕业要求及其分指标点支撑情况： （1）毕业要求1，分指标点1.4； （2）毕业要求2，分指标点2.4 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点） 第一章绪论（5学时） 掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则，高分子聚合反应的分类。 掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能的基本概念。 1、高分子化合物的基本概念（4学时） 2、聚合物的分子量及其分布、结构性能的基本概念（2学时） 要点：高分子的定义和聚合反应分类 分子量的统计平均意义
第二章逐步聚合（11学时） 掌握逐步聚合反应的特点；反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念；线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法；体型缩聚中凝胶点的预测。了解线型缩聚动力学，逐步聚合的实施方法。 1、平衡缩聚的特点及影响缩聚平衡的因素；（1学时） 2、Flory等活性理论；（1学时） 3、反应程度和平均聚合度的概念，计算公式及相互关系；（1.5学时） 4、平均聚合度与平衡常数的关系及缩聚平衡方程；（1学时） 5、缩聚反应动力学；（1学时） 6、影响缩聚反应的因素；（1学时） 7、线型缩聚产物分子量的控制和分布；（1学时） 8、体型缩聚；（1.5学时） 9、不平衡缩聚；（1学时） 10、逐步聚合反应实施方法。（1学时） 第三章自由基聚合反应（18学时） 掌握单体结构与聚合机理的关系，自由基聚合反应机理及特征；自由基聚合低转化率动力学及影响聚合速率和分子量的因素；高转化率下的自动加速现象及其产生原因；主要引发剂类型及引发机理，阻聚和缓聚的基本概念。了解光、热、辐射等其他引发作用，聚合热力学及分子量分布。 1、连锁聚合的单体结构特征；（1.5学时） 2、自由基聚合热力学，从热力学的角度研究单体的聚合能力与单体结构的关系；（2学时） 3、自由基聚合反应机理；（3学时） 4、引发剂与引发作用；（2学时） 5、自由基聚合反应速率；（2学时） 6、高转化率下的自动加速现象、产生的原因及结果；（2学时） 7、分子量：无链转移和有链转移的情况下计算分子量的公式；（2学时） 8、影响自由基聚合的因素；（2学时） 9、阻聚作用和缓聚作用；（1学时） 10、分子量分布（0.5学时） 第四章自由基共聚合（8学时） 掌握二元共聚物微分组成与单体组成的关系，竞聚率的意义，典型的共聚物微分组成曲线类型以及共聚物组成与转化率的关系，共聚物组成均一性的控制方法，自由基及单体的活性与取代基的关系及对反应速率的影响。了解Q-e方程的物理意义及用途。 1、研究共聚合反应的意义；（0.5学时） 2、二元共聚物微分组成与原料单体组成的关系：共聚物组成的微分方程的推导，共聚物组成方程式的其他表达形式；（2学时）
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一. 傅里叶红外光谱仪 1. 什么是红外光谱图 当一束连续变化的各种波长的红外光照射样品时，其中一部分被吸收，吸收的这部分光能就转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分光透过，若将其透过的光用单色器进行色散，就可以得到一谱带。若以波长或波数为横坐标，以百分吸收率或透光度为纵坐标，把这谱带记录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图，也有称红外振-转光谱图 2. 红外光谱仪基本工作原理 用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，从而推测化合物的类型和结构。 3. 红外光谱产生的条件 (1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2) 辐射与物质间有相互偶合作用。 4. 红外光谱图的三要素 峰位、峰强和峰形 5. 红外光谱样品的制备方法 1) 固体样品的制备 a. 压片法 b. 糊状法: c. 溶液法 2) 液体样品的制备 a. 液膜法 b. 液体吸收池法 3) 气态样品的制备: 气态样品一般都灌注于气体池内进行测试 4) 特殊样品的制备—薄膜法 a. 熔融法 b. 热压成膜法
c. 溶液制膜法 6. 红外对供试样品的要求 ①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照，多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析。 ②试样不应含水（结晶水或游离水） 水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。所用试样应当经过干燥处理。 ③试样浓度和厚度要适当 使最强吸收透光度在5～20%之间 7. 红外光谱特点 1）红外吸收只有振-转跃迁，能量低； 2）应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；3）分子结构更为精细的表征：通过红外光谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子结构； 4）分析速度快； 5）固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品； 6）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能； 7）可以进行定量分析； 二. 紫外光谱 1. 什么是紫外-可见分光光度法？产生的原因及其特点？ 紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法，属于分子吸收光谱，是利用某些物质对200-800 nm光谱区辐射的吸收进行分析测定的一种方法。紫外-可见吸收光谱主要产生于分子价电子（最外层电子）在电子能级间的跃迁。该方法具有灵敏度高，准确度好，使用的仪器设备简便，价格廉价，且易于操作等优点，故广泛应用于无机和有机物质的定性和定量测定。 2. 什么是吸收曲线？及其吸收曲线的特点？ 测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，可得到一条曲线，称为吸收光谱曲线或光吸收曲线，它反映了物质