《高分子物理Ⅰ》教学大纲

《高分子物理Ⅰ》教学大纲PolymerPhysics

Ⅰ

一、课程基本信息学

时：72学

分：4.5考核方式：考试（平时30%＋期末70%）

中文简介：高分子科学主要包括高分子化学，高分子物理，高分子物理化学，聚合物工程等学科。其中高分子物理的主要内容是阐述高聚物的结构与性能之间的关系，是高分子材料与科学工程的最重要的专业技术基础课之一。本课程包括高分子的链结构和聚集态机构、高分子的溶液性质、高分子的运动和高分子力学性能和电性能四大部分。通过学习，要使学生对教学内容达到“了解”、“认识和理解”、“掌握”和“熟练掌握”层次要求。即通过学习要求学生对基本分析方法、各种测试方法、各种实验的基本原理、高分子尺寸表示方法及其推导要全面了解。对高聚物的结晶结构模型、非晶态结构、液晶结构、织态结构有明确的认识和理解。掌握高聚物的各种力学状态、力学行为、各种性能曲线的详细分析和典型推导。熟练掌握高聚物结构、性能及两者之间相互关系的基本概念、必要的知识。熟练掌握高聚物的各种特征温度、测定方法。

二、教学目的与要求

“高分子物理”是高分子科学各专业的重要专业基础课程。设课程以物理学、有机化学、物理化学、高分子化学为基础，又为后继课程聚合物加工原理、聚合物合成工艺、其它高分子专业课等打下理论基础。高分子物理是研究聚合物结构与性能之间关系的一门学科，其主要任务是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，为从事高分子材料设计、改性、加工、应用奠定基础。

三、教学方法与手段教师采取团队合作方式，集体备课，采用多媒体教学、动画演示、课堂讨论、实验验证、建立课程网站等方式，使学生掌握高分子材料的结构与性能。

四、教学内容及目标

教学内容教学目标学时分配第一章

高分子链的结构

61.高分子结构特点理解12.高分子链的近程结构掌握23.高分子链的远程结构掌握24.高分子链的构象统计了解1重点与难点:高分子链的结构；高分子链的柔顺性。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况。第二章

高分子的聚集态结构91.高聚物分子间的作用掌握12.高聚物结晶的形态和结构掌握23.高分子的聚集态结构模型理解14.高聚物的结晶过程掌握25.结晶对高聚物物理机械性能的影响掌握16.结晶热力学了解17.高聚物的取向态结构理解1重点与难点：结晶形态与结构；结晶过程及结晶度测试计算方法。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，结晶度测试、计算掌握情况。第三章

高分子溶液

61.高聚物的溶解掌握22.高分子溶液的热力学性质了解13.高分子浓溶液掌握24.共混聚合物的溶混性理解1

重点与难点:高聚物的溶解；溶剂的选择。。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中对重点与难点问题的回答情况，聚合物良溶剂的选择情况。第四章

高聚物的分子量及其分布61.高聚物分子量的统计意义掌握12.高聚物分子量的测定掌握23.分子量分布的表示方法掌握14.凝胶色谱法理解15.基于相平衡的分级方法了解1

重点与难点:分子量及分子量分布的表示方法和测量方法。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，学生对分子量及分布的表示方法是否熟记。第五章

高聚物的分子运动

91.高聚物的分子热运动掌握22.高聚物的玻璃化转变掌握23.粘弹行为的五个区域掌握34.结晶行为和结晶动力学掌握15.熔融热力学理解1重点与难点:高聚物的三态两转变；玻璃化转变温度、熔融温度及影响因素。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中对重点与难点问题的回答情况，能否利用三态两转变分析常用聚合物特性。第六章

橡胶弹性61.形变类型及描述力学行为的基本物理量了解12.橡胶弹性的热力学分析掌握13.橡胶弹性的统计理论掌握24.橡胶弹性的影响因素理解15.热塑性弹性体掌握1

重点与难点:橡胶的热力学方程；橡胶的三个状态方程；热塑性弹性体。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，能否解释橡胶的热力学现象，能否利用三个状态方程计算橡胶的性能参数。第七章

聚合物的粘弹性81.粘弹性现象理解12.粘弹性的数学描述理解23.粘弹性的温度依赖性——时温等效原理掌握24.粘弹性的研究方法掌握25.动态力学谱研究聚合物的分子结构与分子运动了解1重点与难点：粘弹性的四种现象；时温等效原理；粘弹性研究方法。衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，能否利用公式计算聚合物与时间有关的参数。第八章

聚合物的屈服和断裂81.聚合物的塑性与屈服掌握22.聚合物的断裂与强度掌握23.聚合物的增韧掌握24.影响聚合物强度的因素与增强掌握2重点与难点：聚合物的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能；影响聚合物强度的因素与增强；影响聚合物韧性的因素与增韧。衡量学习是否达到目标的标准：教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，学生设计对聚合物的增强和增韧方法是否合理。第九章

聚合物的流变性51.牛顿流体和非牛顿流体理解12.聚合物熔体的切粘度掌握13.聚合物熔体的弹性表现掌握24.拉伸粘度了解1重点与难点：聚合物的粘性流动；粘度的测试方法和影响因素；粘弹性的表现。衡量学习是否达到目标的标准：教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，学生对聚合物流变性能与加工的关系是否理解。第十章

聚合物的电学性能、热性能和光学性能51.聚合物的介电性能理解12.聚合物的导电性能掌握23.聚合物的热性能理解14.聚合物的光学性能理解1重点与难点：聚合物的介电性、导电性能、热性能、光学性能。衡量学习是否达到目标的标准：教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况。第十一章

聚合物表面与界面41.聚合物表面与界面及热力学理解12.聚合物表面与界面测量、表征技术掌握13.聚合物表面改性技术理解14.聚合物共混物界面了解1重点与难点：聚合物的表面、界面；接触角的测量方法；表面改性技术。衡量学习是否达到目标的标准：教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况，学生对填充材料的表面处理方法是否掌握。

五、推荐教材和教学参考资源推荐教材：1.华幼卿，金日光，高分子物理，北京，化学工业出版社，2015年参考教材：1.何曼君，高分子物理，上海，