沈阳理工大学 刘艳辉-高分子物理大纲_免费下载.doc

高分子物理教学大纲课程代码：050331004课程英文名称：polymer physics课程总学时：64 讲课：52 实验：12 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2012.10一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 （1）课程的地位本课程是高分子材料与工程专业的专业基础课，必修。（2）教学目标按卓越计划及创新创业培养方针实施教学目标，研究聚合物结构与性能之间的关系，其任务是通过课堂教学使学生掌握有关聚合物的多层次结构及主要物理、机械性能的基本官能、基本理论和基本研究方法，为从事高分子设计、改性、加工、应用奠定基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求（1）知识方面的基本要求掌握高分子链的近程结构和远程结构的基本概念和含义；掌握高分子链的 构象统计方法；掌握高聚物分子间的作用力；掌握非晶态高聚物的聚集态结构的无规线团模型和两相球粒模型；掌握晶态聚合物的基本结构和结构模型；掌握高聚物的取向结构；掌握高聚物分子运动的时间和温度的依赖性的含义；掌握高聚物玻璃化转变的机理和影响因素；掌握高聚物的粘流性的特点。掌握高分子溶液的特点和热力学性质；掌握高聚物相对分子量的测定原理及其方法。掌握玻璃态和结晶态高聚物的力学性能；掌握高弹态高聚物的力学性能；掌握高聚物的粘弹性；掌握高聚物的Bolzmann叠加原理，掌握粘弹性的力学模型。掌握高聚物的电学性能和高聚物的静电效应。（2）能力方面的基本要求具备运用基本概念和基本理论来分析高分子材料设计、制备和加工实践中遇到的实际问题。具有利用本科程基本理论知识进行科学研究的初步能力。（3）技能方面的基本要求： 能够独立进行常规高聚物的加工、分析和观察，会使用常规合成设备及典型表征仪器。（三）实施说明以课堂讲授为主，建议采用多媒体辅助教学。大纲实施中要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，将各种理论和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。在教学方法上，要注意现代教学手段与理念的应用，教与学的互动，做到讲授、讨论有机结合。着重介绍各种高聚物基本特点和基本反应.通过实例和作业，重点强化学生运用知识的能力，利用实验教学巩固学生的基本操作技能和实际运用能力。（四）对先修课的要求本门课应在学生修完高等数学、大学物理、物理化学、无机化学、后开设。（五）对习题课、实验环节的要求（1）对习题的要求适量、适当的习题可以检验学生对所学内容的掌握程度，使教师及时掌握教学效果，对下一步的教学组织，改进教学方法具有直接作用。同时，还可督促学生掌握所学内容。建议根据学生学习的具体情况布置作业。学习中应包含2-3次习题课。 （2）对实践环节的要求实验是课程的重要组成部分,尤其对于高分子物理这样的专业课程,实践性是非常重要的,因此,应尽可能加强实验教学环节,主要培养学生的基本操作技能,同时也要使学生具有独立完成一定的综合性,设计性实验能力.每项实验要求学生依据实验指导书预习报告，原始数据记录都经老师检查签字后写出合格报告 （六）课程考核方式 （1）期末闭卷考试, 卷面满分为100分，占总成绩的80%, 考试时间为120分钟。考试命题范围和试卷内容覆盖本课程教学大纲规定的全部内容。试卷反映学习目标的各个层次要求；试题难易适中，可分为容易、适中、较难三个程度，所占比例大致为：容易占30%，适中占50%，较难占20%。（2）实验成绩, 满分为100分，占总成绩的20%，为每个实验项目得分的平均值。（3）平时成绩，满分为100分，占总成绩的10%，包括平时的出勤成绩、小测验成绩、其中考试成绩、作业等。（七）主要参考书目:（1）高分子物理，金日光编，化学工业出版社，2007（2）高分子物理，何曼君编，复旦大学出版社，2008（3）高分子物理，杨玉良等编，化学工业出版社，2001二、中文摘要高分子物理是高分子材料专业的专业基础课，是研究高分子的结构与性能之间关系的科学，也是研究聚合物分子运动规律的科学，通过本科程的学习，使学生掌握有关聚合物的多层次结构、分子运动及主要物理、机械性能的基本概念、基本理论和基本研究方法，为从事高分子设计、改性、加工，应用奠定基础。三、课程学时总体分配表序号章节名称学时讲课实验上机1绪论22002高分子链的结构66003高分子的聚集态结构1210204高分子的溶液性质88005高聚物的分子量及分子量分布86206高聚物的分子运动148607高聚物的力学性质108208高聚物的其他性质4400四、教学内容及基本要求（1）绪论（2学时）内容：初步地概念性地了解高分子的发展历史与现状、高分子物理的研究对象与内容、高分子结构的特点。本章重点：高分子结构的特点。难点：高分子结构的特点。建议教学方法：结构特点和性能结合讲解。思考题：高分子结构特点有哪些？（2）高分子链的结构（6学时）内容：了解高分子的结构单元的化学组成和键接方式、空间排列及支化、交联等问题。掌握内旋转、构象、柔顺性概念以及高分子链的末端距、转动半径的概念。本章重点：链的柔顺性和链的构象统计。建议教学方法：动画多媒体结合讲述。思考题：影响聚合物柔顺性的因素有哪些？（3）高分子的聚集态结构（12学时）内容：重点掌握聚合物的非晶态和晶态结构特征以及结晶度的测试方法。了解和掌握高分子的结晶动力学、结晶热力学的基本知识和实验方法。掌握取向概念及其对性能的影响。了解高分子液晶的结构和性质以及共混物的织态结构特征及其与性能之间的关系。本章重点：晶态和非晶态的形成条件，模型。难点：结晶热力学建议教学方法：模型与多媒体相结合。思考题：根据高聚物的分子结构和分子间作用能，定性讨论常见高聚物的性能。实验：偏光显微镜观察聚合物的结晶形态（2学时）：通过偏光显微镜观察聚合物的结晶形态；测定聚合物结晶熔点和结晶速度。（4）高分子的溶液性质（8学时）内容：了解高聚物的溶解特性，掌握溶度参数概念。了解高分子稀溶液、亚浓溶液及浓溶液的特性，高分子在溶液中的形态和尺寸。重点掌握高分子溶液的热力学性质(混合热、混合熵和混合自由能等)，流体力学性质(扩散、粘度等)。了解高分子溶液的相图及聚合物聚合物相容性概念。本章重点：高聚物的溶解特点，和其热力学分析难点：高聚物溶解热力学分析建议教学方法：运用动画多媒体讲解。思考题：1. 分极性和非极性两种情况解释增塑剂为什么能起增塑作用？2.极性性和非极性高聚物溶解特点。（5）高聚物的分子量及分子量分布（8学时）内容：了解分子量的统计意义及分子量分布的表示方法，掌握测定高聚分子量及其分布的基本原理及主要方法。 本章重点：高聚物分子量的测定；分子量分布的表示方法、凝胶色谱法。思考题：如何通过粘度法及凝胶色谱法测定的聚合物的分子量及分子量分布。建议教学方法：理论和实际图形结合。实验：粘度法测聚合物的分子量（2学时）：使用粘度计测量聚合物的分子量。（6）高聚物的分子运动（14学时）内容：高聚物的分子热运动 、高聚物的玻璃化转变 、高聚物的粘性流动本章重点：Boltzmann叠加原理和时温等效原理；橡胶弹性热力学分析和统计理论；聚合物熔体流动的特点和影响因素，同时要求学生了解聚合物熔体弹性的表现。难点：Boltzmann叠加原理；聚合物熔体弹性。晶态高聚物的玻璃化转变。建议教学方法：动画多媒体结合讲述同时多个例子讲解使学生掌握。思考题：讨论非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度形变曲线的各种情况；聚合物粘弹性的变现。实验：塑料热性能测定（6学时）：测定塑料的维卡软化点；测定塑料的热机械曲线。（7）高聚物的力学性质（10学时）内容：了解和掌握各类聚合物的应力应变曲线及影响力学性能的因素及聚合物的强度理论。本章重点：聚合物应力应变曲线的特点，以及拉伸中出现的现象如成颈、剪切带、银纹及这些现象出现的本质。同时要求学生掌握脆断和韧断的特点，以及影响聚合物强度的因素。难点：高聚物的力学松弛理论及模型建议教学方法：动画多媒体结合讲述同时多个例子讲解使学生掌握。实验：塑料常规力学性能的测试（2学时）：测定聚合物拉伸性能、冲击性能和弯曲性能（8