《高分子化学》教学大纲
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《高分子化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称(中、英文):《高分子化学》(POLYMER Chemistry)课程号(代码):300019040课程类别:专业必修课学时:64 学分:4二、教学目的及要求高分子化学是高分子类专业基础课。
以有机化学和物理化学等为基础,又为后继课程:聚合反应工程、聚合物合成工艺学等打下理论基础。
高分子化学是研究聚合物的合成原理及其化学反应的一门科学。
它的任务是通过课堂教学,使学生掌握高分子的基本概念,合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反应速度和分子量的方法,高分子化学反应的特征及聚合方法的选择。
第一章 5 学时第二章11学时第三章18学时第四章8学时第五章 6 学时第六章6学时第七章3学时第八章3学时第九章4学时对毕业要求及其分指标点支撑情况:(1)毕业要求1,分指标点1.4;(2)毕业要求2,分指标点2.4三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并红字方式注明重点难点)第一章绪论(5学时)掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则,高分子聚合反应的分类。
掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能的基本概念。
1、高分子化合物的基本概念(4学时)2、聚合物的分子量及其分布、结构性能的基本概念(2学时)要点:高分子的定义和聚合反应分类分子量的统计平均意义第二章逐步聚合(11学时)掌握逐步聚合反应的特点;反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念;线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法;体型缩聚中凝胶点的预测。
了解线型缩聚动力学,逐步聚合的实施方法。
1、平衡缩聚的特点及影响缩聚平衡的因素;(1学时)2、Flory等活性理论;(1学时)3、反应程度和平均聚合度的概念,计算公式及相互关系;(1.5学时)4、平均聚合度与平衡常数的关系及缩聚平衡方程;(1学时)5、缩聚反应动力学;(1学时)6、影响缩聚反应的因素;(1学时)7、线型缩聚产物分子量的控制和分布;(1学时)8、体型缩聚;(1.5学时)9、不平衡缩聚;(1学时)10、逐步聚合反应实施方法。
高分子化学第二版教学大纲背景介绍高分子是一类由单体通过共价键相互连接而成的大分子化合物,广泛应用于工业、医疗、化妆品、食品等众多领域。
本课程通过深入探讨高分子的结构、性质和应用,旨在培养学生的高分子化学思维和实践能力,为其未来的学习和工作打下坚实的基础。
教学目标与要求•掌握高分子化学基本概念;•理解高分子化学的基本原理;•熟练掌握高分子材料的制备、表征和应用,包括聚合反应、链转移反应、共聚反应等;•学会分析高分子化学问题并解决实际应用中遇到的问题;•认识高分子在医学、食品、化妆品、工业等领域的应用。
教学内容第一章:高分子化学基础概念1.高分子化学的引入与发展历程;2.高分子化学的基本概念;3.高分子的结构与性质;4.高分子化学的应用。
第二章:高分子聚合反应1.聚合反应的基本原理;2.自由基聚合反应;3.离子聚合反应;4.阳离子聚合反应;5.阴离子聚合反应。
第三章:高分子链转移反应1.链转移反应的基本原理;2.烷基铜链转移反应;3.制备功能高分子的链转移反应;4.实用的链转移剂。
第四章:高分子共聚反应1.共聚反应的基本原理;2.进行共聚反应的条件;3.典型的共聚反应体系。
第五章:高分子表征方法1.高分子结构的表征方法;2.溶液聚合过程的监测方法;3.高分子物性测试方法。
第六章:高分子材料的制备与应用1.高分子材料的制备工艺;2.高分子材料的性质与应用;3.高分子材料在医学、食品、化妆品、工业等领域的应用。
教学方式1.理论授课:通过PPT、板书及案例分析进行;2.实验教学:根据学生专业背景和课程要求,针对实验室教学安排相应实验;3.课堂互动:通过提问、讨论等方式激发学生的兴趣和动力。
课程评价学生的成绩将综合考虑平时表现、实验报告、考试成绩等多项因素,并将评定为A、B、C、D四个等级。
教材与参考书目教材:《高分子化学》(第二版),作者:谢文良等,出版社:化学工业出版社。
参考书目: 1. 《高分子化学导论》(第五版),作者:周光召、徐大为等,出版社:高等教育出版社; 2. 《高分子物理》(第三版),作者:李耀斌、赵静等,出版社:科学出版社; 3. 《高分子反应工程》(第二版),作者:许祖林等,出版社:化学工业出版社。
高分子化学教学大纲一、课程大体信息课程中文名称:高分子化学课程英文名称:Polymer Chemistry二、课程的性质与任务高分子化学是高分子材料科学与工程专业的专业基础课,是研究高分子化合物的合成原理和化学反映的一门学科。
它的任务是使学生较熟练的把握高分子化合物的合成反映原理和操纵方式把握高分子的大体概念和化学反映特点,培育学生具有初步操纵聚合反映及选择聚合反映方式的能力。
通过本课程的教学,使学生把握聚合反映原理,合成方式,聚合物结构、性能与应用的关系。
培育学生独立分析和解决高分子化学问题的能力,培育学生严谨的科学态度和创新精神。
三、课程教学大体要求学生学完本课程后,应达到如下要求:1.依照所学的高分子化学大体原理,能够合成出所需要的高分子化合物;2.能够选择较好的聚合实施方式,能够制定出大致的工艺流程,能够较好的确信聚合参数;3.关于高分子合成进程中显现的问题,能够运用所学的理论知识加以解决。
4. 关于高分子材料在生产、生活领域的应用较为熟悉。
四、理论教学内容和大体要求1.绪论(1)引言(2)高分子的大体概念(3)聚合物分类和命名(4)聚合反映(5)分子量(6)高分子的链结构(7)大分子的微观结构(8)大分子的聚集态结构大体要求:(1)把握:高分子化合物的大体概念、分类和命名、分子量及散布概念;(2)明白得:线型、支链和体型大分子和高分子的微观结构;(3)了解:聚合物的物理状态和要紧性能,高分子材料和机械强度和高分子化学简史。
2.自由基聚合(1)引言(2)连锁聚合的单体(3)自由机聚合机理(4)链引发反映(5)聚合速度(6)分子量和链转移(7)阻聚缓和聚大体要求:本章是高分子化学的重点章之一(1)把握:自由基聚合机理及特点,要紧引发剂种类及引发机理,自由基聚合反映动力学及阻碍聚合速度的因素,分子量及其阻碍因素;(2)明白得:引发剂,引发作用,引发效率,自由基的特性,单体的特性,稳态理论,自由机等活性理论,链转移,阻聚缓和聚等大体概念;(3)了解:光、热、辐射等其他引发作用。
课程基本情况· 课程名称:高分子化学· 课程性质:专业核心课· 教学对象:本科三年级、高分子专业· 总学时:64学时课程思政教学整体设计思路(一)整体思路《高分子化学》这一课程是高分子材料专业的核心课程,也是材料化学、应用化学、纺织工程等相关专业的必修课程之一。
按照习总书记的要求,我们针对高分子化学的授课内容,除了在专业基础知识方面的优化和完善实现对课程教学“广度”和“深度”的提升,还结合专业人才培养目标和课程教学大纲注重提升课程的“温度”,使专业课程的学习内容不仅入眼、入耳、入脑,还要入“心”,使课程思政的内容融入到课程学习内容中并不断优化和提炼,努力实现“立德树人”目标,打造课程思政与高分子化学专业结合的“金课”课堂。
通过结合《高分子化学》这门课程的教学实际及学生的学习情况与反馈,在授课过程中的全方面的课程思政元素渗透,结合高分子化学领域发展过程中著名人物的事迹和人格魅力、高分子化学与先进材料对人类发展的贡献及通过作业、讨论等充分调动和发挥学生的课程教学参与意识和社会责任感等方式,通过“因势利导、顺势而为”的教学尝试,把正确的世界观、人生观、价值观融入课堂教学,实现显性教育与隐形教育的和谐统一,不仅实现学生对本门专业基础课程基础知识的掌握情况的优化,更大大激发学生的学习、探索高分子化学的积极性与好奇心,提升学生民族自信、胸怀祖国未来发展及为祖国科学事业积极奉献的爱国情怀。
进一步通过学生的当堂或课后作业反馈、网上问卷调研等方式进行课程思政教学效果的反馈,以明确专业课授课过程中思政教育的效果、不足和改进方案,为高分子化学课程教学质量提升、落实立德树人根本任务、学生能力培养提供了很好的范例。
课程思政典型教学案例(一)案例名称第七章“配位聚合” 第一节配位聚合机理及丙烯等规聚合中的课程思政案例聚烯烃材料占了所有高分子材料的一半以上,在日常生产生活中具有重要的应用。
高分子化学教学大纲高分子化学教学大纲高分子化学是化学领域中的一个重要分支,研究的是由大量重复单元组成的高分子材料的合成、结构、性质和应用。
高分子化学的发展与人们对新材料的需求密切相关,广泛应用于塑料、纤维、涂料、橡胶等领域。
一、引言高分子化学作为一门学科,其教学大纲的设计应该能够全面、系统地介绍高分子化学的基本概念、原理和应用。
通过学习,学生应该能够掌握高分子化学的基本知识,理解高分子材料的结构与性质之间的关系,并能够应用所学知识解决相关问题。
二、基本概念与原理1. 高分子化学的基本概念高分子化学主要研究由大量重复单元组成的高分子材料,如聚合物。
学生应该了解高分子材料的定义、特点和分类。
2. 聚合反应与聚合物合成学生应该了解聚合反应的基本原理,包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和环氧化聚合等。
此外,还应该学习聚合物的合成方法,如溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等。
3. 高分子结构与性质高分子材料的结构与性质之间存在密切的关系。
学生应该学习高分子链的构型、分子量与分子量分布、晶体结构与非晶体结构等方面的知识,并了解这些因素对高分子材料性质的影响。
三、高分子材料的性质与应用1. 高分子材料的力学性能学生应该学习高分子材料的力学性能,包括弹性模量、屈服强度、断裂韧性等,以及与力学性能相关的因素,如分子量、结晶度、交联度等。
2. 高分子材料的热学性能学生应该了解高分子材料的热学性能,如熔融温度、热膨胀系数、热导率等,并掌握相关测试方法和应用。
3. 高分子材料的电学性能高分子材料在电学性能方面有着广泛的应用。
学生应该学习高分子材料的电导率、介电常数、电解质性能等,并了解高分子电解质、高分子电导体等相关领域的应用。
4. 高分子材料的光学性能高分子材料在光学领域也有着重要的应用。
学生应该学习高分子材料的透明性、折射率、吸收光谱等,掌握相关测试方法和应用。
四、高分子材料的应用领域1. 塑料与橡胶塑料和橡胶是高分子材料的两个重要应用领域。
《高分子化学》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称(中、英文):《高分子化学》(POLYMER Chemistry)
课程号(代码):300019040
课程类别:专业必修课
学时:64 学分:4
二、教学目的及要求
高分子化学是高分子类专业基础课。
以有机化学和物理化学等为基础,又为后继课程:聚合反应工程、聚合物合成工艺学等打下理论基础。
高分子化学是研究聚合物的合成原理及其化学反应的一门科学。
它的任务是通过课堂教学,使学生掌握高分子的基本概念,合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反应速度和分子量的方法,高分子化学反应的特征及聚合方法的选择。
第一章 5 学时第二章11学时
第三章18学时第四章8学时
第五章 6 学时第六章6学时
第七章3学时第八章3学时
第九章4学时
对毕业要求及其分指标点支撑情况:
(1)毕业要求1,分指标点1.4;
(2)毕业要求2,分指标点2.4
三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并红字方式注明重点难点)
第一章绪论(5学时)
掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则,高分子聚合反应的分类。
掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能的基本概念。
1、高分子化合物的基本概念(4学时)
2、聚合物的分子量及其分布、结构性能的基本概念(2学时)
要点:高分子的定义和聚合反应分类
分子量的统计平均意义
第二章逐步聚合(11学时)
掌握逐步聚合反应的特点;反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念;线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法;体型缩聚中凝胶点的预测。
了解线型缩聚动力学,逐步聚合的实施方法。
1、平衡缩聚的特点及影响缩聚平衡的因素;(1学时)
2、Flory等活性理论;(1学时)
3、反应程度和平均聚合度的概念,计算公式及相互关系;(1.5学时)
4、平均聚合度与平衡常数的关系及缩聚平衡方程;(1学时)
5、缩聚反应动力学;(1学时)
6、影响缩聚反应的因素;(1学时)
7、线型缩聚产物分子量的控制和分布;(1学时)
8、体型缩聚;(1.5学时)
9、不平衡缩聚;(1学时)
10、逐步聚合反应实施方法。
(1学时)
第三章自由基聚合反应(18学时)
掌握单体结构与聚合机理的关系,自由基聚合反应机理及特征;自由基聚合低转化率动力学及影响聚合速率和分子量的因素;高转化率下的自动加速现象及其产生原因;主要引发剂类型及引发机理,阻聚和缓聚的基本概念。
了解光、热、辐射等其他引发作用,聚合热力学及分子量分布。
1、连锁聚合的单体结构特征;(1.5学时)
2、自由基聚合热力学,从热力学的角度研究单体的聚合能力与单体结构的关系;(2学时)
3、自由基聚合反应机理;(3学时)
4、引发剂与引发作用;(2学时)
5、自由基聚合反应速率;(2学时)
6、高转化率下的自动加速现象、产生的原因及结果;(2学时)
7、分子量:无链转移和有链转移的情况下计算分子量的公式;(2学时)
8、影响自由基聚合的因素;(2学时)
9、阻聚作用和缓聚作用;(1学时)
10、分子量分布(0.5学时)
第四章自由基共聚合(8学时)
掌握二元共聚物微分组成与单体组成的关系,竞聚率的意义,典型的共聚物微分组成曲线类型以及共聚物组成与转化率的关系,共聚物组成均一性的控制方法,自由基及单体的活性与取代基的关系及对反应速率的影响。
了解Q-e方程的物理意义及用途。
1、研究共聚合反应的意义;(0.5学时)
2、二元共聚物微分组成与原料单体组成的关系:共聚物组成的微分方程的推导,共聚物组成方程式的其他表达形式;(2学时)
3、竞聚率的定义及物理意义;(2学时)
4、共聚物组成曲线类型,共聚物组成与转率的关系;共聚物组成均一性的控制方法;(2学时)
5、共聚物中单体单元的序列分布;(0.5学时)
6、影响单体、自由基活性的因素;(1学时)
第五章自由基聚合实施方法(5学时)
掌握本体、溶液、悬浮、乳液聚合的特点;经典乳液聚合的机理。
1、聚合实施方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合(1学时)
2、悬浮聚合:体系组成,各组分的作用。
(1.5学时)
3、乳液聚合:体系组成,各组分的作用,聚合机理。
(2.5学时)
第六章离子型聚合(7学时)
掌握进行阴、阳离子聚合的单体、引发剂以及相互间的匹配,活性种的形式,离子型聚合反应机理及其特征,活性高分子、溶剂、温度及反离子对聚合速率和分子量的定性影响。
初步了解异构化聚合的概念。
1、阴离子聚合的单体与引发剂;(1.5学时)
2、阴离子聚合反应机理;(1学时)
3、影响阴离子聚合反应的因素:溶剂、温度与反离子对聚合速率、分子量及聚合物立构规整度的影响;(1.5学时)
4、阳离子聚合的单体与引发剂;(1学时)
5、阳离子聚合反应机理(注意异构化聚合);(0.5学时)
6、影响阳离子聚合的因素:溶剂、温度及反应离子对聚合速率、分子量及聚合物立构规整性的影响,特别是温度对分子量的影响。
(1学时)
7、聚合物的立体异构现象;(0.5学时)
第七章配位聚合(3学时)
掌握聚合物的立体异构现象、配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念,Ziegler-Natta 催化剂体系的组成。
初步了解异构化聚合。
初步了解丙烯配位阴离子聚合机理及定向的原因,二烯烃配位聚合的主要催化剂。
1、定向聚合、配位聚合及配位阴离子聚合的基本概念;(1学时)
2、聚合物的立体异构现象;(0.5学时)
3、Ziegler-Natta催化剂:组成、性质和种类;(1学时)
4、α-烯烃配位聚合机理。
(0.5学时)
第八章开环聚合(3学时)
掌握开环聚合的基本概念,代表性杂环开环聚合的机理。
了解开环聚合产物的应用。
1、开环聚合的概念;(0.5学时)
2、开环聚合热力学因素;(0.5学时)
3、典型的杂环开环聚合反应方程式;(2学时)
第九章聚合物的化学反应(4学时)
掌握聚合物化学反应的特点,聚合物聚合度的相似转变,聚合物的接枝、扩链交联反应原理。
了解高聚物的降解、老化及防老化原理。
1、聚合物化学反应的分类及研究聚合物化学反应的意义;(0.5学时)
2、聚合化学反应的特征;(1学时)
3、聚合物聚合度相似转变;(1学时)
4、聚合度变大的反应:接枝、扩链与交联反应;聚合物的降解反应;(1学时)
5、聚合物的“老化”及防“老化”。
(0.5学时)
四、教材(名称、作者、出版社、出版时间)
潘祖仁《高分子化学》,化学工业出版社第四版2002年
五、主要参考资料
1.王槐三、寇晓康《高分子化学教程》,科学出版社2002年
2.林尚安、于同隐、杨士林、焦书科,《配位聚合》,上海科学技术出版社(1988)
3.潘祖仁、于在章,《自由基聚合》,化学工业出版社,(2003)
4.张甾城、李佐邦,《缩合聚合》,化学工业出版社,(1986)
5.应圣康、郭少华,《离子化型聚合》,化学工业出版社,(1988)
6.应圣康、余丰年,《共聚合原理》,化学工业出版社,(1984)
7.胡金生、曹同玉、刘庆谱,《乳液聚合》,化学工业出版社,(1987)
六、成绩评定(注明期末、期中、平时成绩所占的比例,或理论考核、实
践考核成绩所占的比例)
课程总成绩中,期末占50%,期中占20%,平时成绩30%。