《高分子物理》课程教学大纲

第页《高分子物理》课程教学大纲课程编号：20921201总学时数：32总学分数：2课程性质：专业限选课适用专业：材料化学一、课程的任务和基本要求：高分子物理是材料化学专业学生的专业方向课之一。课程主要讲授的是高分子化合物的结构、分子运动及其材料性能，具体包括：单个分子的结构和凝聚态的结构，这是对材料性能有决定性影响的因素；高分子材料的力学、光学、电学等性能，其中黏弹性是高分子材料特有的性能；大分子的热运动和热转变，这是结构与性能的内在联系所在，是把微观的分子结构与宏观的物理性质联系起来的桥梁。通过本课程的学习，要求学生掌握聚合物结构、运动与转变的基本概念、基本理论和基本研究方法，能够将结构特征、运动方式与物理、机械性质和性能相关联，掌握高聚物的结构与性能之间的内在联系及其规律，为后续的专业课的学习打下坚实的基础，为从事高分子设计、改性、加工和应用奠定理论基础。二、基本内容和要求：第1章高分子链的结构1.1化学组成、构型、构造和共聚物的序列结构1.2构象要求：掌握高分子近程结构、远程结构各层次结构的变化方式，掌握链柔性及其影响因素。第2章高分子的凝聚态结构2.1晶态聚合物结构2.2非晶态聚合物结构2.3高分子液晶2.4聚合物的取向结构2.5多组分聚合物要求：掌握高分子分子间作用力的种类和影响结果，掌握聚合物取向现象、机理及应用。第3章高分子溶液3.1聚合物的溶解3.2柔性链高分子溶液的热力学性质3.3高分子溶液的相平衡3.4共混聚合物相容性的热力学3.5聚电解质溶液3.6聚合物的浓溶液要求：掌握高分子溶解溶剂的选择方法。第4章聚合物的分子量和分子量分布4.1聚合物分子量的统计意义4.2聚合物分子量的测定方法4.3聚合物分子量分布的测定方法要求：掌握聚合物分子量的特点、种类和统计意义，掌握高聚物分子量及分子量分布的测定原理。第5章聚合物的分子运动和转变5.1聚合物分子运动的特点5.2黏弹行为的五个区域5.3玻璃-橡胶转变行为5.4结晶行为和结晶动力学5.5熔融热力学要求：掌握运动单元的概念，掌握分子运动的时间依赖性和温度依赖性，掌握聚合物的热转变性能，掌握聚合物的玻璃化转变及其影响因素。第6章橡胶弹性6.1形变类型及描述力学行为的基本物理量6.2橡胶弹性的热力学方程6.3橡胶弹性的统计理论6.4橡胶弹性的唯象理论6.5橡胶弹性的影响因素6.6热塑性弹性体要求：掌握高分子材料形变类型，掌握橡胶弹性的影响因素，掌握热塑性弹性体的概念。第7章聚合物的黏弹性7.1聚合物的力学松弛现象7.2黏弹性的数学描述7.3时温等效和叠加7.4研究黏弹行为的实验方法7.5聚合物、共混物及复合材料的结构与动态力学性能关系要求：能够运用分子结构知识分析解释聚合物的力学松弛现象，掌握时温等效原理。第8章聚合物的屈服和断裂8.1聚合物的塑性和屈服8.2聚合物的断裂与强度要求：掌握聚合物的应力-应变行为，掌握脆性断裂、韧性断裂、断裂强度、增韧等概念。第9章聚合物的流变性9.1牛顿流体和非牛顿流体9.2聚合物熔体的切黏度9.3多组分聚合物材料的流变行为9.4聚合物熔体的弹性效应9.5拉伸黏度要求：掌握牛顿流体与非牛顿流体的流动特点；了解高聚物熔体的弹性流变效应、拉伸黏度。第10章聚合物的电学性能、热性能和光学性能10.1聚合物的介电性能10.2聚合物的导电性能10.3聚合物的热性能10.4聚合物的光学性能要求：掌握聚合物的导电原理，了解聚合物热学、光学的基本性能。第11章聚合物表面与界面11.1聚合物表面与界面11.2聚合物表面与界面热力学11.3聚合物表面与界面动力学11.4聚合物表面与界面的测量、表征技术11.5聚合物共混物界面11.6固体-高分子溶液界面11.7聚合物表面改性技术11.8黏接要求：了解聚合物表面与界面一般性能、测试方法和改性技术。三、实践环节和要求：高分子物理未设置单独实验课程，相关实验项目设在“专业方向实验”中。四、教学时数分配：理论：32实验：上机：其它：教学内容学时分配教学内容学时分配第1章高分子链的结构4第10章聚合物的电学性能、热性能和光学性能4第2章高分子的凝聚态结构2第11章聚合物表面与界面2第3章高分子溶液2第4章聚合物的分子量和分子量分布2第5章聚合物的分子运动和转变4第6章橡胶弹性2第7章聚合物的黏弹性4第8章聚合物的屈服和断裂4第9章聚合物的流变性2合计32五、其它项目（含课外学时内容）：无六、有关说明：1、教学和考核方式：本课程教学方式主要为课堂教学。本课程属考查课，考核方式为开卷。总评成绩=平时60%+期末40%。2、习题：课后布置一定数量、难易程度适中的练习以巩固所学内容。每章结束安排书本习题作业。3、能力培养要求：要求学生比较系统地掌握高分子物理的基础理论和基本知识，能够综合应用高分子物理的基本知识来分析高分子材料的性能和变化规律。对于特定性能和要求的高分子材料，具有一定的分子设计能力。4、与其它课程和教学环节的联系：先修课程和教学环节：有机化学、物理化学、材料化学导论后续课程和教学环节：高分子成型与加工平行开设课程和教学环节：高分子化学5、教材和主要参考书目：（1）教材：《