沈阳理工大学 高分子化学及物理教学大纲

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1、高分子化学与物理课程教学大纲课程代码：080331015课程英文名称：Polymer chemistry and physics 课程总学时：60 讲课：40 实验：20 上机：0适用专业：应用化学专业大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 该课程是为应用化学专业涂料与涂装方向的专业基础必修课，目的是使学生了解高分子合成的基本原理及其基本方法、高聚物性能与结构之间关系及聚合物中分子运动规律等知识，为将来从事聚合物的开发、研究、成型加工、改性及应用等奠定基础，亦为学生拓宽就业领域奠定基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 在知识方面应具有高聚物理论知识，

2、通过该课程的学习，要求学生掌握自由基聚合、自由基共聚、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合及缩聚等反应的机理、反应动力学及控制聚合过程的反应速度和控制聚合物相对分子质量及其分布的方法，高聚物性能与结构之间关系及聚合物中分子运动规律。 在能力方面要求有自学、归纳、类比能力。做到分析问题有理有据。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和基本原理的讲解；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；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2教学手段：本课程属于专业基础

3、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。本课程的先修课有无机化学、有机化学、物理化学等，本课程将为涂料化学、涂料制造、其它化工性质专业课、课程设计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.理论知识由讲授伴有课堂讨论形式进行，讨论中学生对基本概念的理解和基本方法的掌握已具有了一定的深度，所以淡化了习题课的功能要求，这时教师对习题课，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

4、，作业题内容必须包括基本概念、基本理论的内容，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。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本课程实验属综合型实验，安排了对具体细节的掌握，具有真实性、综合性。每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握典型高聚物合成的基本实验方法，获得实验操作的基本训练。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。 4安排小论文，小论文成绩作为平时成绩的一部分。（六）课程考核方式 1.考核方式：考试 2.考核目标：在考核学生对高分子化学及物理基本知识、基

5、本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、运用所学知识解决实验中出现问题的能力。 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%，期末考试成绩占80%。 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 高分子化学及物理学，成都科学技术大学 天津轻工业学院 北京化工学院合编， 中国轻工业出版社，1994 高分子化学，复旦大学高分子系高分子教研室编著，复旦大学出版社，1995 高分子材料，高俊刚、李元勋，化学工业出版

6、社，2000 高分子化学，潘祖仁，化学工业出版社，2003 高分子合成原理及工艺学，李克友、张菊华、向福如，科学出版社，2001二、中文摘要本课程是应用化学专业涂料涂装方向的专业基础必修课程。课程通过对高分子化学及物理内容的讲授，使学生掌握高分子科学的基本知识、基本原理和基本方法，并具有设计高分子合成和物理力学性能测试的能力。课程主要内容包括高分子化学和高分子物理两大部分，高分子化学包括聚合物的聚合机理和方法；高分子物理包括聚合物的结构与性能等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论222缩聚及其他逐步聚合反应6

7、62.11概述2缩聚反应单体3平衡缩聚反应222.21影响缩聚反应的因素2分子量的控制及分子量分布222.31体型缩聚反应2缩聚反应的实施方法223自由基聚合反应66173.11自由基聚合单体 2自由基聚合机理3引发剂及引发作用223.21自由基聚合反应动力学2自动加速现象3自由基聚合的分子量与聚合度223.31阻聚原理和阻聚剂作用 2其他方式的自由基聚合3烯类单体自由基聚合的热力学规律4自由基聚合实施方法224离子型聚合和配位聚合225共聚合反应445.11共聚合反应与共聚物 2共聚合方程225.21竞聚率、共聚曲线及共聚物组分的控制 2单体和自由基的活性、Q-e概念3离子共聚合226聚合物

8、的化学反应227高分子的结构228大分子的热运动、力学状态及其转变668.11聚合物分子运动的特点 2聚合物的力学状态和热转变3聚合物的玻璃化转变及影响因素4玻璃化转变稳定下的次级转变228.21结晶聚合物的熔融结晶热力学2影响聚合物熔体黏度和流动性的因素3聚合物的粘流转变和流动行为228.31聚合物熔体的弹性效应2拉伸流动与拉伸黏度229高分子固体的力学性质4439.11玻璃态和晶态高分子的力学性质 2高分子材料的破坏和理论强度229.21高分子弹性体的力学性能2交联聚合物的熔胀3高分子的粘弹性2210高分子溶液的性质2211高分子的电性能、热性能以及光学性质4411.11高分子的电学性能2

9、211.21高分子的热学性能2高分子的光学性能22合计604020四、教学内容及基本要求第1部分 绪论总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）高分子科学的建立和发展 2）高分子化合物的基本概念3）高分子的分类和命名4）高分子合成反应的分类5）高分子的结构、物理状态及其性能特点重点：1）掌握高分子化合物的基本概念并熟悉聚合物的命名2）掌握形成聚合物的必要条件和聚合反应的分类3）熟悉聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性难点：聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性习 题：1）高分子化学的基本概念2）大分子与小分子的对比3）大分子的分子量及多分散性的理解第2部分缩聚及其他

10、逐步聚合反应 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第2.1部分 缩聚反应（讲课2学时）具体内容：1）聚合反应类型及特点2）线形缩聚反应机理重点：1）线形缩聚反应的基本理论2）官能度、官能度体系及等活性理论难点：线形缩聚的分子量的控制及分子量分布习 题：1）缩聚反应的基本概念和基本理论2）线形缩聚物的形成条件第2.2部分 体型缩聚反应（讲课2学时）具体内容：1）体形缩聚反应2）其他逐步聚合反应3）逐步聚合反应实施方法重点：体形缩聚反应难点：1）线形缩聚的分子量的控制及分子量分布2）凝胶点及其预测习 题：凝胶点的预测，凝胶点的计算第2.3部分 缩聚反应（讲课2学时）具体内容：1）

11、其他逐步聚合反应2）逐步聚合反应实施方法重点：1）其他逐步聚合反应2）逐步聚合反应实施方法习 题： 逐步聚合反应实施方法第3部分自由基聚合反应总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第3.1部分 自由基聚合反应（一）（讲课2学时）具体内容：1）自由基聚合机理2）引发剂及引发作用重点：1）自由基聚合机理2）引发剂及引发作用难点：自由基聚合机理习 题： 掌握自由基聚合机理第3.2部分 自由基聚合反应（二）（讲课2学时）具体内容：1）由基聚合反应动力学2）自动加速现象3）阻聚原理和阻聚剂作用重点：自由基聚合反应动力学难点：自动加速现象习 题：解释自动加速现象的原因第3.2部分 自由基聚

12、合反应（三）（讲课2学时）具体内容：1）其他方式的自由基聚合2）自由基聚合实施方法重点：自由基聚合实施方法习 题：自由基聚合实施方法第4部分离子型聚合和配位聚合总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）阳离子聚合2）阴离子聚合3）配位聚合4）不同聚合方法的比较重点：1）阳离子聚合2）阴离子聚合3）配位聚合难点： 1）离子聚合2）配位聚合习 题：阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合的基本知识和基本原理不同聚合方法的比较第5部分共聚合反应 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第5.1部分 共聚合反应（一）（讲课2学时）具体内容：1）共聚合反应与共聚物2）共聚

13、合方程重点：共聚合方程难点：共聚合方程习 题：共聚合的基本知识和理论第5.2部分 共聚合反应（二）（讲课2学时）具体内容： 1）竞聚率、共聚曲线及共聚物组分的控制2）单体和自由基的活性、Q-e概念3）离子共聚合重点：1）竞聚率、共聚曲线及共聚物组分的控制2）单体和自由基的活性、Q-e概念难点：竞聚率、共聚曲线及共聚物组分的控制习 题：1）竞聚率的含义2）共聚曲线的应用3）共聚物组分的控制第6部分聚合物的化学反应 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）聚合物的化学反应特征及影响因素2）聚合物的官能团反应 3）聚合物的交联和接枝4）大分子的扩链反应5）大分子的降解和老

14、化重点：1）聚合物的化学反应特征及影响因素2）聚合物的官能团反应 3）聚合物的交联和接枝4）大分子的降解和老化难点：1）聚合物的化学反应特征及影响因素2）聚合物的官能团反应习 题：1）聚合物的化学反应特征及影响因素2）聚合物的官能团反应第7部分高分子的结构 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）高分子的近程结构2）高分子的远程结构3）高分子链的均方末端距4）聚合物的分子间作用力与聚集态5）高分子的晶态结构和非晶态结构6）高分子的液晶态结构7）高分子的取向态结构8）高分子共混物的形态结构重点：1）高分子的近程结构和远程结构2）高分子的晶态结构和非晶态结构3）高分子的

15、取向态结构难点：1）高分子的晶态结构和非晶态结构2）高分子的液晶态结构习 题：1）高分子结构的基本知识2）类比小分子和聚合物分子间的作用力与聚集态3）类比高分子的晶态结构和非晶态结构第8部分大分子的热运动、力学状态及其转变总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第8.1部分 大分子的热运动、力学状态及其转变（一）（讲课2学时）具体内容：1）聚合物分子运动的特点2）聚合物的力学状态和热转变3）聚合物的玻璃化转变及影响因素4）玻璃化转变稳定下的次级转变聚合物分子运动的特点重点：1）聚合物分子运动的特点2）聚合物的力学状态和热转变3）聚合物的玻璃化转变难点：1）聚合物分子运动的特点2）

16、影响玻璃化转变温度的因素习 题：聚合物分子运动的基本知识和理论第8.2部分 大分子的热运动、力学状态及其转变（二）（讲课2学时）具体内容：1）结晶聚合物的熔融结晶热力学2）影响聚合物熔体黏度和流动性的因素3）聚合物的粘流转变和流动行为重点：1）影响聚合物熔体黏度和流动性的因素2）聚合物的粘流转变和流动行为难点：聚合物的粘流转变和流动行为习 题：解释聚合物的粘流转变和流动行为第8.3部分 大分子的热运动、力学状态及其转变（三）（讲课2学时）具体内容： 1）聚合物熔体的弹性效应2）拉伸流动与拉伸黏度重点： 聚合物熔体的弹性效应难点： 聚合物熔体的弹性效应习 题： 解释聚合物熔体的弹性效应第9部分高

17、分子固体的力学性质总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第9.1部分 高分子固体的力学性质（一）（讲课2学时）具体内容：1）玻璃态和晶态高分子的力学性质2）高分子材料的破坏和理论强度重点：1）玻璃态和晶态高分子的力学性质2）高分子材料的破坏和理论强度难点：高分子弹性体的力学性能习 题：高分子材料的破坏和理论强度的实际应用第9.2部分 高分子固体的力学性质（二）（讲课2学时）具体内容：1）高分子弹性体的力学性能2）交联聚合物的熔胀3）高分子的粘弹性重点：1）交联聚合物的熔胀2）高分子的粘弹性难点：1）交联聚合物的熔胀2）高分子的粘弹性习 题：交联聚合物的熔胀和高分子的粘弹性的基本

18、概念第10部分高分子溶液的性质总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）高分子的溶解过程2）高分子稀溶液热力学3）聚合物的分子量和分子量分布4）聚合物分子量的测定重点：1）高分子的溶解过程2）高分子稀溶液热力学3）聚合物的分子量和分子量分布难点：1）高分子稀溶液热力学2）聚合物的分子量和分子量分布习 题：1）高分子的溶解过程2）聚合物的分子量和分子量分布3）聚合物分子量的测定方法和意义第11部分高分子的电性能、热性能以及光学性质总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第11.1部分 高分子的电性能、热性能以及光学性质（一）（讲课2学时）具体内容：高分子的电学性能重点：高分子的介电性习 题：高分子的电学性能的基本知识第11.2部分 高分子的电性能、热性能以及光学性质（二）（讲课2学时）具体内容：1）高分子的热性能2）高分子的光学性质重点：1）分子的热性能2）高分子的光学性质难点：高分子的光学性质习 题：高分子的热学性能和光学性能的基本知识编写人：赵春英张爱黎谭勇审核人：高虹批准人：赵平