高分子化学实验教学大纲
一、课程基本说明
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高分子化学实验 Experiments of Polymer Chemistry |
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课程类别 |
专必 |
课程编码 |
MSE325 |
开课单位 |
材料科学与工程学院 |
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学分 |
1.5 |
授课学时 |
54 |
授课年级 |
2020 |
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面向专业 |
高分子材料与工程Macromolecular Materials and Engineering |
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主讲教师 （职称） |
高海洋 |
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先修课程 |
《有机化学实验》《高分子化学》 |
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课程目的与教学基本要求 （应与课程思政相结合，体现思政要求）
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高分子化学是一门实验性和应用性很强的学科，本课程作为学生基本技能的训练和独立动手能力的培养，是材料化学和高分子材料与工程专业教学的重要实践环节，是高分子化学课程之后开设的独立实验课程，是本科生今后从事本专业技术工作或进一步深造的基本训练之一。该课程的目的是：使学生进一步巩固和加深高分子化学的理论知识, 掌握高分子合成的一些常用的实验技术和研究手段，提高运用知识、独立分析问题和解决问题的能力, 并注意加强综合设计及创新能力的培养, 注重培养学生严谨的科学态度、科学的思维方法和实际动手能力, 为以后的学习和工作打下基础。 经过本课程学习和严格训练后，学生应达到如下要求： 1. 进一步加深理解高分子合成的科学原理。 2. 掌握高分子合成具体的实施方法及其控制因素。 3. 掌握高分子合成的一些研究方法和实验技能。 4. 学会独立分析问题和解决问题的方法，具有一定的创新能力。 5. 养成严谨的科学态度 |
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二、课程基本内容（要求有一定的字数，不能过于简单）
（一）教学进度表
（含学时分配，学时分配要落实到“章”或“节”，并对各章节的重点、难点内容加以必要的说明，细化到每周）
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周次 |
主要教学内容 |
学时分配 |
其他需备注说明的情况 |
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第 11 周 |
甲基丙烯酸甲酯的单体提纯及其本体聚合 对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚 |
13.5 |
实验内容包括单体提纯，预聚、灌模、聚合、脱模，了解本体聚合的控制因素，掌握本体聚合的一般工艺 进行对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚，了解界面缩聚反应体系的组成，反应条件的控制及其产物的特点。 |
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第 13 周 |
乙酸乙烯酯的乳液聚合及其乳液稳定性测试 甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合
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13.5 |
通过乙酸乙烯酯的乳液聚合制备白乳胶，并测定白乳胶的固含量及其稳定性，掌握乳液聚合的方法及其控制因素，了解白乳胶性能的影响因素及其应用。 以聚乙烯醇为分散剂、BPO为引发剂进行甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合，了解悬浮聚合的主要影响因素，掌握其具体实施方法。 |
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第 15 周 |
苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合 反相悬浮聚合法制备强吸水聚合物珠粒及其吸水性的测定 |
13.5 |
以苯乙烯和与马来酸酐单体，通过共聚制备交替共聚物。 以司班-60为分散剂，将部分中和的丙烯酸和交联单体N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液通过搅拌分散在环己烷中，以KPS为引发剂进行反相悬浮聚合，制备具有超强吸水能力的聚合物珠粒。用显微镜观察吸水前后的珠粒形态变化，并测定其吸水性。 |
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第 17周 |
聚乙烯醇缩醛化制备107胶 GPC测量聚合物的分子量及分子量分布 |
13.5 |
聚乙烯醇与甲醛进行缩醛化反应制备107胶。了解聚合物的功能基反应及其反应程度的控制。 掌握GPC测定聚合物分子量、分子量分布工作原理及仪器的操作。 |
（二）教学环节安排
（对各种教学环节的安排如：实验、实习、习题课、作业等以及本课程与其他相关课程的联系、分工等作必要说明，教学环节的安排体现高阶性、创新性、挑战度）
根据实验课程的要求及特征，教学环节的具体安排如下：
1. 本课程为单独设课，实验前由教师向学生讲明课程的内容、进度安排、平时考核内容、期末考试办法、书写实验报告要求、实验守则和实验室安全教育等。
2. 实验前学生必须进行预习，教师在实验前进行检查学生的预习情况，一经发现没有预习，则不准其进行该次的实验。
3. 实验2人一组，相互配合，共同完成；
4. 要求学生使用实验记录本认真进行实验过程的原始记录，教师随时检查，引导学生严肃认真地做好实验。
5. 每次实验课都先由教师把当次实验的目的要求、内容和基本原理讲解后，由学生独立完成。
6. 实验报告是本实验教学的一个重要环节，有部分需要学生掌握的内容可以通过实验报告反映学生对其掌握程度，让教师了解尚存在的问题。一般要求实验过后一周内或下次实验前将报告交上。教师批改全部实验报告。
7. 每一堂实验课后，教师要认真填写实验情况记录，内容包括学生实验情况及结果分析总结。
（三）教学方法
（包括课堂讲授、提问研讨，课后习题和答疑等情况，要增加团队学习、小组大作业、实验课和理论课的结合、使用信息技术方法、由教师和知识为中心转化为以学生和学习为中心）
高分子化学实验教学应体现出该学科的应用特点，向学生展示高分子化学与实际生活的紧密联系，让他们将理论与实践结合起来，学以致用。在教学方法上，也应确立学生的主导位置，通过交互式沟通培养学生的主动性。因此，具体的教学方法如下：
(1) 书本与网络相结合，提示学生做好充分的预习工作。将传统的预习报告与网络学习相结合，让学生提前了解实验原理和意义，熟悉实验操作，增强实验意识。如在每次实验前，提示学生利用网络自主探索该实验与实际生活的联系，比如107胶水的制备，学生可以了解到该胶黏剂目前被广泛应用于金属、 塑胶、橡胶、 木材、 陶瓷、 皮革等的粘结上，在课堂上与其他同学就相关应用前景进行讨论，并将自己的想法融入实验过程，从而增强学生的主人翁和创新意识。
(2) 边讲边做，让学生成为实验主导。实验课是将理论转化为实践，每次实验开始前都会先创设情境，将现实问题的解决与实验紧密联系起来，把照方抓药的实验课转变为学生发现问题、解决问题的实践课。基于充分的课前预习工作，课程中重点强调实验的重要环节和容易出现的意外事件。学生以小组为单位，每个小组都会接到一个实验相关的问题，如在丙烯酸酯的乳液聚合实验中，向学生
（四）课程教材（主讲教材尽量使用“马工程”和国家规划教材）
《高分子化学实验》，梁晖，卢江，化学工业出版社，2014年第二版
（五）主要参考书目
（推荐若干参考书，并注明书名、作者、出版社、版本、出版日期等，每个章节指定一定数量、明确的阅读资料）
《高分子化学》，卢江，梁晖，化学工业出版社，2009年第一版
（六）成绩评定方式
（平时考试考核不少于3次，期末考试分数原则上不超过总评分数的50%）
预习考查占20%，实际操作占40 %，实验报告占40%。