《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)大綱

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《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)大綱

課程名稱：高分子化學(xué)與物理課程代碼：103444614課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)課（或?qū)I(yè)課；或公共課）課程類(lèi)別：必修課程學(xué)時(shí)：51學(xué)時(shí)（其中理論34學(xué)時(shí)，試驗(yàn)17學(xué)時(shí)）學(xué)分：3分適用專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)

一、課程的目的和任務(wù)

高分子化學(xué)與物理課程是應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置的一門(mén)重要的以有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)課程等為基礎(chǔ)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課，本課程分為兩部分：高分子化學(xué)和高分子物理。高分子化學(xué)陳述的高分子的基本概念、高分子化合物合成的基本原理及控制聚合物反應(yīng)速率和分子量的方法、高分子化學(xué)反應(yīng)的特征以及聚合方法的選擇；高分子物理闡述聚合物的結(jié)構(gòu)與力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、溶液、老化等性能之間的關(guān)系；通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有高分子材料領(lǐng)域的基本知識(shí)，把握基本的高分子材料的基本概念、合成原理、聚合方法、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)與性能之間的規(guī)律性等方面的基本知識(shí)和基本理論，為以后從事高分子材料學(xué)習(xí)工作奠定專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)。二、課程的基本要求

1、要求學(xué)生把握高分子材料的基本概念和化學(xué)反應(yīng)特征、合成反應(yīng)原理及控制方法，培養(yǎng)學(xué)生初步具有控制聚合反應(yīng)及選擇聚合方法的能力；

2、要求學(xué)生把握高分子的鏈結(jié)構(gòu)，高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，高分子溶液，聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學(xué)性能等知識(shí)，基本把握高分子微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。

3、通過(guò)學(xué)習(xí)該課程要求學(xué)生能獨(dú)立閱讀其它的高分子物理、高分子化學(xué)教材、參考書(shū)及與高分子化學(xué)與物理相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并能理解其主要內(nèi)容。

4、通過(guò)高分子化學(xué)試驗(yàn)使學(xué)生把握高分子聚合機(jī)理和各種聚合方法及其控制因素，熟悉聚合反應(yīng)常用儀器設(shè)備的使用。通過(guò)高分子物理試驗(yàn)使學(xué)生理解和加深高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為高聚物材料的成型加工、選材提供一定的理論依據(jù)。

三、學(xué)時(shí)分派

章序第一章其次章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章機(jī)動(dòng)章名緒論縮聚及其它逐步聚合反應(yīng)自由基聚合反應(yīng)離子型聚合和配位聚合共聚合反應(yīng)高分子的化學(xué)反應(yīng)高分子的結(jié)構(gòu)高分子的分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)高分子溶液的基本性質(zhì)高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)合計(jì)學(xué)時(shí)理論24422154422234試驗(yàn)17四、教學(xué)內(nèi)容及要求

第1章緒論

目的要求：要求把握聚合物相關(guān)的基本概念（單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)；縮聚、聚加成和逐步聚合，加聚、開(kāi)環(huán)聚合和連鎖聚合）、分類(lèi)、命名；把握聚合物的特點(diǎn)；理解聚合物分子量的表示方法、計(jì)算方法以及相對(duì)分子量分布。

1.1高分子科學(xué)的建立和發(fā)展1.2高分子化合物的基本概念1.3高分子材料的命名和分類(lèi)1.4高分子合成反應(yīng)的分類(lèi)

1.5高分子的結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)及其性能特點(diǎn)

探討題目：說(shuō)明橡膠、纖維、塑料間結(jié)構(gòu)-性能的主要區(qū)別和聯(lián)系。

第2章縮聚及其它逐步聚合反應(yīng)

目的要求：本章要求把握縮聚反應(yīng)的分類(lèi)；縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；線形聚合反應(yīng)機(jī)理、官能團(tuán)等活性概念、分子量控制及分子量分布，聚合度計(jì)算公式；縮聚反應(yīng)影響因素及獲得高相對(duì)分子質(zhì)量縮聚物的基本條件；體形縮聚反應(yīng)特點(diǎn)、基本條件及凝膠點(diǎn)計(jì)算以及逐步聚合實(shí)施方法、了解其他縮聚反應(yīng)。2.1聚合反應(yīng)類(lèi)型及特點(diǎn)2.2縮聚反應(yīng)2.3線型縮聚反應(yīng)

2.4線型縮聚的分子質(zhì)量控制及分子量分布2.5體型縮聚反應(yīng)2.6其它逐步縮聚反應(yīng)簡(jiǎn)介2.7縮聚的實(shí)施方法

探討題目：舉例說(shuō)明形成線型縮聚聚合物和體型聚合物的條件，歸納說(shuō)明產(chǎn)生凝膠的條件。

第3章自由基聚合

目的要求：把握單體結(jié)構(gòu)決定能否聚合及聚合歷程；三基元反應(yīng)及基本特點(diǎn)；引發(fā)劑和鏈引發(fā)反應(yīng)；自由基聚合反應(yīng)速度、聚合度及影響因素；鏈轉(zhuǎn)移對(duì)聚合反應(yīng)速率和聚合度影響；自動(dòng)加速過(guò)程、阻聚和緩聚；相對(duì)分子質(zhì)量控制；取代基使聚合熱改變的原因和結(jié)果；四種聚合方法配方和特點(diǎn)。3.1自由基聚合單體3.2自由基聚合機(jī)理3.3自由基引發(fā)劑及引發(fā)作用3.4自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)3.5自動(dòng)加速現(xiàn)象3.6自由基聚合的聚合度3.7阻聚原理及阻聚作用

3.8光及其它反式引發(fā)的自由基聚合

3.9自由基聚合的實(shí)施方法

探討題目：自由基聚合過(guò)程中聚合度、轉(zhuǎn)化率、聚合產(chǎn)物中物種變化趨勢(shì)如何?

第4章離子型聚合和配位聚合

目的要求：把握陰、陽(yáng)離子、定向聚合單體及引發(fā)劑類(lèi)型；理解陰、陽(yáng)離子、定向聚合反應(yīng)機(jī)理；了解陰、陽(yáng)離子、定向聚合反應(yīng)；熟悉定向聚合催化劑；把握離子形聚合與自由基聚合的區(qū)別；了解陰、陽(yáng)離子、定向聚合反應(yīng)的應(yīng)用。4.1陽(yáng)離子聚合4.2陰離子聚合4.3配位聚合

4.4不同連鎖聚合的比較

探討題目：比較陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合、自由基聚合的主要區(qū)別，哪一種聚合的副反應(yīng)最少？說(shuō)明溶劑種類(lèi)的影響，探討原因與本質(zhì)。

第5章共聚合反應(yīng)

目的要求：了解二元共聚物的微分方程、把握二元共聚物的組成曲線、共聚物組成的控制方法、單體及自由基活性的影響因素、Q-e方程的意義及應(yīng)用。5.1共聚合反應(yīng)與共聚物5.2共聚合方程

5.3競(jìng)聚率、共聚曲線及共聚物組分的控制5.4單體和自由基的活性、Q-e概念5.5離子共聚合

探討題目：正確理解共聚物組成曲線。

第6章高分子的化學(xué)反應(yīng)

目的要求：把握聚合物化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)、聚合物反應(yīng)類(lèi)型以及影響反應(yīng)的因素；了解各位官能團(tuán)反應(yīng)、各類(lèi)降解反應(yīng)；把握交聯(lián)反應(yīng)、交聯(lián)方法以及影響交聯(lián)反應(yīng)因素；了解聚合物老化、影響老化因素。6.1高分子化學(xué)反應(yīng)的特征及影響因素6.2高分子的官能團(tuán)反應(yīng)6.3高分子的交聯(lián)和接枝

6.4高分子的擴(kuò)鏈反應(yīng)6.5高分子的降解

探討題目：聚合物化學(xué)反應(yīng)繁浩，如何考慮合理分類(lèi)，便于學(xué)習(xí)和研究？

第7章高分子的結(jié)構(gòu)

目的要求：把握高分子鏈結(jié)構(gòu)的組成、構(gòu)造及其與高聚物性能之間的關(guān)系。把握和理解構(gòu)型、構(gòu)象、高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)、鏈柔性、均方末端距等基本概念。把握影響高聚物鏈柔性的因素，熟悉高分子鏈柔順性的表征。結(jié)晶度的概念、取向和解取向的概念、機(jī)理以及取向?qū)Ω呔畚镄阅艿挠绊?。理解高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（晶態(tài)結(jié)構(gòu)、非晶結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶結(jié)構(gòu)）。7.1高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)7.2高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)7.3高分子鏈的均方末端距

7.4高分子的分子間作用力與聚集態(tài)7.5高分子的晶態(tài)結(jié)構(gòu)7.6高分子的結(jié)晶度與物理性能7.7高分子的結(jié)晶行為和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)7.8高分子的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)7.9高分子的取向結(jié)構(gòu)7.10高分子的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)

7.11高分子共混體系的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

探討題目：1、說(shuō)明聚合物分子表現(xiàn)柔順性的原因以及化學(xué)結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子質(zhì)量、溫度和外力作用速度對(duì)聚合物分子柔順性德影響？2、聚合物晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶過(guò)程與小分子晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶過(guò)程有何區(qū)別？造成這些區(qū)