《高分子化学与物理》教学大纲

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《高分子化学与物理》教学大纲

课程名称：高分子化学与物理课程代码：103444614课程性质：学科基础课（或专业课；或公共课）课程类别：必修课程学时：51学时（其中理论34学时，试验17学时）学分：3分适用专业：应用化学专业

一、课程的目的和任务

高分子化学与物理课程是应用化学专业教学计划中设置的一门重要的以有机化学和物理化学课程等为基础基础专业课，本课程分为两部分：高分子化学和高分子物理。高分子化学陈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应速率和分子量的方法、高分子化学反应的特征以及聚合方法的选择；高分子物理阐述聚合物的结构与力学、电学、热学、溶液、老化等性能之间的关系；通过本课程的学习，使学生具有高分子材料领域的基本知识，把握基本的高分子材料的基本概念、合成原理、聚合方法、结构、性质及结构与性能之间的规律性等方面的基本知识和基本理论，为以后从事高分子材料学习工作奠定专业理论基础。二、课程的基本要求

1、要求学生把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；

2、要求学生把握高分子的链结构，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，基本把握高分子微观结构与宏观性能之间的内在联系和规律。

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。

4、通过高分子化学试验使学生把握高分子聚合机理和各种聚合方法及其控制因素，熟悉聚合反应常用仪器设备的使用。通过高分子物理试验使学生理解和加深高分子结构与性能之间的关系，为高聚物材料的成型加工、选材提供一定的理论依据。

三、学时分派

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机动章名绪论缩聚及其它逐步聚合反应自由基聚合反应离子型聚合和配位聚合共聚合反应高分子的化学反应高分子的结构高分子的分子运动、力学状态及其转变高分子固体的基本力学性质高分子溶液的基本性质高分子电学、热学和光学的基本性质合计学时理论24422154422234试验17四、教学内容及要求

第1章绪论

目的要求：要求把握聚合物相关的基本概念（单体单元、结构单元、重复单元、链节；缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合）、分类、命名；把握聚合物的特点；理解聚合物分子量的表示方法、计算方法以及相对分子量分布。

1.1高分子科学的建立和发展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类1.4高分子合成反应的分类

1.5高分子的结构、物理状态及其性能特点

探讨题目：说明橡胶、纤维、塑料间结构-性能的主要区别和联系。

第2章缩聚及其它逐步聚合反应

目的要求：本章要求把握缩聚反应的分类；缩聚反应动力学；线形聚合反应机理、官能团等活性概念、分子量控制及分子量分布，聚合度计算公式；缩聚反应影响因素及获得高相对分子质量缩聚物的基本条件；体形缩聚反应特点、基本条件及凝胶点计算以及逐步聚合实施方法、了解其他缩聚反应。2.1聚合反应类型及特点2.2缩聚反应2.3线型缩聚反应

2.4线型缩聚的分子质量控制及分子量分布2.5体型缩聚反应2.6其它逐步缩聚反应简介2.7缩聚的实施方法

探讨题目：举例说明形成线型缩聚聚合物和体型聚合物的条件，归纳说明产生凝胶的条件。

第3章自由基聚合

目的要求：把握单体结构决定能否聚合及聚合历程；三基元反应及基本特点；引发剂和链引发反应；自由基聚合反应速度、聚合度及影响因素；链转移对聚合反应速率和聚合度影响；自动加速过程、阻聚和缓聚；相对分子质量控制；取代基使聚合热改变的原因和结果；四种聚合方法配方和特点。3.1自由基聚合单体3.2自由基聚合机理3.3自由基引发剂及引发作用3.4自由基聚合反应动力学3.5自动加速现象3.6自由基聚合的聚合度3.7阻聚原理及阻聚作用

3.8光及其它反式引发的自由基聚合

3.9自由基聚合的实施方法

探讨题目：自由基聚合过程中聚合度、转化率、聚合产物中物种变化趋势如何?

第4章离子型聚合和配位聚合

目的要求：把握阴、阳离子、定向聚合单体及引发剂类型；理解阴、阳离子、定向聚合反应机理；了解阴、阳离子、定向聚合反应；熟悉定向聚合催化剂；把握离子形聚合与自由基聚合的区别；了解阴、阳离子、定向聚合反应的应用。4.1阳离子聚合4.2阴离子聚合4.3配位聚合

4.4不同连锁聚合的比较

探讨题目：比较阴离子聚合、阳离子聚合、自由基聚合的主要区别，哪一种聚合的副反应最少？说明溶剂种类的影响，探讨原因与本质。

第5章共聚合反应

目的要求：了解二元共聚物的微分方程、把握二元共聚物的组成曲线、共聚物组成的控制方法、单体及自由基活性的影响因素、Q-e方程的意义及应用。5.1共聚合反应与共聚物5.2共聚合方程

5.3竞聚率、共聚曲线及共聚物组分的控制5.4单体和自由基的活性、Q-e概念5.5离子共聚合

探讨题目：正确理解共聚物组成曲线。

第6章高分子的化学反应

目的要求：把握聚合物化学反应特点、聚合物反应类型以及影响反应的因素；了解各位官能团反应、各类降解反应；把握交联反应、交联方法以及影响交联反应因素；了解聚合物老化、影响老化因素。6.1高分子化学反应的特征及影响因素6.2高分子的官能团反应6.3高分子的交联和接枝

6.4高分子的扩链反应6.5高分子的降解

探讨题目：聚合物化学反应繁浩，如何考虑合理分类，便于学习和研究？

第7章高分子的结构

目的要求：把握高分子链结构的组成、构造及其与高聚物性能之间的关系。把握和理解构型、构象、高分子链的内旋转、链柔性、均方末端距等基本概念。把握影响高聚物链柔性的因素，熟悉高分子链柔顺性的表征。结晶度的概念、取向和解取向的概念、机理以及取向对高聚物性能的影响。理解高聚物的聚集态结构（晶态结构、非晶结构、取向态结构、液晶结构）。7.1高分子链的近程结构7.2高分子链的远程结构7.3高分子链的均方末端距

7.4高分子的分子间作用力与聚集态7.5高分子的晶态结构7.6高分子的结晶度与物理性能7.7高分子的结晶行为和结晶动力学7.8高分子的非晶态结构7.9高分子的取向结构7.10高分子的液晶态结构

7.11高分子共混体系的聚集态结构

探讨题目：1、说明聚合物分子表现柔顺性的原因以及化学结构、相对分子质量、温度和外力作用速度对聚合物分子柔顺性德影响？2、聚合物晶体结构和结晶过程与小分子晶体结构和结晶过程有何区别？造成这些区