《油气田开发用高分子材料》课程教学大纲

1、油气田开发用高分子材料课程大纲课程名称：油气田开发用高分子材料 课程英文名称：Polymer materials for oil and gas field development课程编码：0901ZY035 课程类别/性质：学科专业/必修学 分： 3 总学时/理论/实验（上机）：48/48/0开课单位：化工学院 适用专业：应用化学 先修课程：有机化学、物理化学 一、课程简介 油气田开发用高分子材料是应用化学专业的一门专业核心课程，主要阐述合成、化学和物理性质的课程。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。课程主要学习有关高分子化合

2、物的基本概念，高分子化合物合成的基本原理、反应动力学、聚合方法，以及合成高分子和天然高分子的化学与物理反应等内容。通过本课程的学习，使学生了解聚合物的化学反应，掌握高分子的基本概念和化学反应特征，掌握高分子化合物的基本理论和方法，掌握高分子化合物的合成反应原理及控制方法，培养初步具有控制聚合反应及选择聚合方法的能力。掌握聚合物结构与性能的关系，了解高聚物分子的运动形式及作用，掌握高聚物多层结构与其性能的内在联系及基本规律。指导学生正确的选用高分子材料，改进材料性能，为高分子设计、合成、改性、加工及应用提供可靠的理论依据和合理途经及正确方法。二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生了解高分子化学

3、的发展简史、发展趋势和聚合物的化学反应原理；掌握高分子化学的基本概念、聚合反应类型、方法及机理等。使学生了解、掌握高分子聚合物材料性能与结构之间的内在联系；培养学生联系实际考虑问题的方法和分析、解决问题的能力，为后续课程的学习或进一步深造以及从事本领域的科学研究工作打下坚实的基础。 价值目标：（1）培养学生自我创新意识与家国情怀。通过学习学科内领域发展历程以及最新的行业科学技术，将学生所学知识与油气田开发、医药健康、新型仿生材料、新能源等领域相融合，要以科学前沿和国家重大战略需求为导向，引导学生树立科学创新的意识，树立为推动我国油气田开发用高分子材料的发展做出贡献的理想和信心。（2）培养正确的

4、职业观及现代工匠精神。通过对本课程领域的专业知识进行整体归纳和分析总结，了解行业内的发展动态与最新进展，使学生了解工匠精神就是“专注微小，心无杂念，直至极致”。让学生从内心深处建立起社会责任意识和对职业的敬畏感，理解“热爱本职、敬业奉献”就是大国工匠精神的源动力，引导学生明白科研工作者够匠心筑梦，凭的是传承和钻研，靠的是专注与磨砺的道理。（3）激发个人理想与培养学生社会责任感有机结合。在传授课程知识的基础上引导学生将所学到的知识和技能转化为内在德行和素养，将学生个人发展与社会发展、国家发展结合起来，引导学生明白专业技能是实现个人理想的前提条件，使学生深刻领会青年是未来社会建设的中坚力量。2知识

5、和能力目标：（1）要求学生掌握高分子材料的基本概念和化学反应特征、合成反应原理及控制方法，培养学生初步具有控制聚合反应及选择聚合方法的能力（毕业要求2.1）。（2）要求学生掌握高分子的链结构，高分子的聚集态结构，高分子溶液，聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等知识，基本掌握高分子微观结构与宏观性能之间的内在联系和规律（毕业要求2.2）。（3）通过学习该课程要求学生能独立阅读其它的高分子物理、高分子化学教材、参考书及与高分子化学与物理相关的文献资料，并能理解其主要内容（毕业要求2.3）。（4）对部分同学将结合材料学院的科学研究以及开放实验室开始进行科学改造，培养同学们的创新能力

6、和高分子科学研究的能力（毕业要求2.4）。（5）培养团队合作精神完成大型仪器分析实验。学生具有大局意识、协作精神和服务精神，具有一定的创新意识，能够利用团队每个成员的优势解决学习过程中出现的问题，具有一定的反思能力（毕业要求2.5）。三、课程教学内容及学时分配课程教学包括课堂教学、课堂研讨、课堂及课后习题三部分，包括14章的理论教学，其中课内理论教学48学时。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下： 课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要 求学时支撑毕业要求指标点理解掌握分析与应用绪 论第一节 高分子的概念、命名及分类(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持

7、不懈，锲而不舍的科学精神高中低22.1和2.3第二节 平均分子量、分子量分布的概念及高分子的结构特征高中低第三节 高分子科学及其工业发展概况高中高第一章：自由基聚合第一节 自由基聚合反应机理及特征(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高中62.1、2.3、2.4第二节 引发剂种类及其引发机理高高中第三节 自由基聚合反应动力学及影响自由基聚合反应的因素气相色谱仪中高高第四节 自由基聚合的实施方法高高高第五节 自由聚合反应速率常数的测定及热力学对自由基聚合的影响高高高第二章：自由基共聚合第一节 共聚物组成与单体组成的关系及共聚物组成曲线

8、(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.3、2.4第二节 共聚物组成的控制方法高中低第三节 竟聚率的测定、Q-e概念高低高第三章：离子聚合第一节 离子聚合的机理及特征(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神中低22.1、2.3第二节 单体与引发剂的匹配高中中第三节 影响离子聚合反应速率及聚合度的因素高高中第四章：逐步聚合第一节 逐步聚合反应的特点及影响聚合度的因素及控制方法(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍

9、的科学精神高22.1、2.3、2.4第二节 逐步聚合反应的实施方法高第三节 线型缩聚反应动力学高中低第四节 体型缩聚反应中凝胶点的预测方法高高高第五章：聚合物的化学反应第一节 聚合物侧基化学反应的特点，聚合物的相似转变，接枝，扩链，交联反应原理(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.3第二节 高聚物的降解、老化反应及防老化原理高中高高中高第六章：高分子链的结构第一节 高分子链的远程结构(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.3第二节 高分链

10、构象、高分子链的柔顺性、高分子链末端距、高分链的均方旋转半径以及等效自由结合链的概念高中低第三节 高分子链末端距统计分析结果的物理意义高高高第七章：高分子的凝聚态结构第一节 高聚物结晶的形态和基本结构(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.2第二节 聚合物晶态与非晶态结构模型高中低第三节 结晶高聚物的熔融与熔点，取向的意义、表征和测定方法，取向对材料性能及使用的影响高高高第八章：高分子溶液第一节 聚合物溶解过程特点及溶解过程(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学

11、精神高高低12.1、2.3第二节 剂选择原则高中低第三节 交联高聚物的溶胀平衡高高高第九章：聚合物分子量和分子量分布第一节 聚合物分子量及其分布概念和测定方法(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低12.1、2.2第二节 凝胶渗透色谱（GPC）测定分子量分布及平均分子量高中低第十章：聚合物分子运动和转变第一节 聚物分子运动的特点(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低42.1、2.3第二节 高聚物的三种力学状态以及二个转变过程；时温等效原理，WLF方程的物理意义及适用

12、范围高中低第三节 玻璃化温度及其影响因素高高高第十一章：橡胶弹性第一节 橡胶态形变行为；(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.3、2.5第二节 橡胶态形变热力学分析及橡胶弹性的统计理论高中低第十二章：聚合物粘弹性第一节 聚合物力学松弛现象，(1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.2第二节 聚合物粘弹性的力学模型高中低第三节 聚合物静态及动态粘弹性高高高第十三章：聚合物的屈服与断裂第一节 聚合物拉伸应力应变曲线，聚合物拉的屈服和强迫高弹性(

13、1)马克思辩证思想，各类分析方法的革新是在不断修正与拓展中完成(2)坚持不懈，锲而不舍的科学精神高高低22.1、2.2、2.5第二节 聚合物的断裂、强度以及高分子材料增强作用高中低第三节 聚合物冲击强度与增韧高高高四、教学方法 1. 仪器分析课程结合传统讲授和现代信息化教学手段，传统讲授过程中以教师讲授为主导并在课堂中加入学生讨论的重要环节，现代化信息手段中采用多媒体教学，结合网络图片、录像等加强直观理解。2. 在教学过程中增加油气田分析、环境监测、食品安全分析等实际应用案例，以提高学生的学习兴趣，丰富课堂内容，拓展学生知识面。3. 基于问题的学习（PBL）驱动式学习，由学生根据每章节问题先行

14、搜集资料，再回到课堂讲解讨论，促进理论联系实践的有机融合，以加深对重点知识点的深入理解和综合应用。4. 部分节选内容尝试由学生主导课堂，促进传统教学模式转变，以及学生课堂教学的参与度提升及学习主动性提高。5. 通过课后作业及阶段复习等方式促进学生对所学知识的及时消化、掌握和巩固，并通过辅导教学及时解决学生在学习过程的中遇到的疑难问题。五、考核及成绩评定方式 课程考核包括平时考核、期末考试两个部分。平时考核：30%，包括课堂作业、讨论及考勤。期末考试成绩：70%，采取闭卷考试方式，内容涵盖本课程的基本概念、基本理论和仪器的使用方法。考试题型包括：选择题、填空题、简答题、计算题等。其中，高分子化学部分（60分）（毕业要求2.1和2.2）、高分子物理部