沈阳理工大学-常军-高分子化学教学大纲

课程代码：050331003

课程英文名称：Polymer chemistry

课程总学时：56 讲课：48 实验：8 上机：0 适用专业：高分子材料与工程 大纲编写（修订）时间：2012.08

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

(1)课程的地位

本课程是高分子材料与工程专业专业课，必修。 (2)教学目标

高分子化学是研究高分子化合物的合成和化学反应的一门学科，通过本课程的学习使学生掌握高分子化学必要的基本理论和知识，培养学生严谨的科学态度，具备初步分析和解决高分子化学问题的能力，具有创新创业能力及较强工程实践能力的、具有卓越工程师潜质的高级应用型人才，为今后从事高分子合成、改性、加工、应用奠定基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

（1）知识方面的要求： 掌握线形缩聚反应机理、线形缩聚反应动力学、影响线形缩聚物聚合度的因素和控制方法；分子量分布、逐步聚合的方法；了解线形逐步聚合原理和方法的应用及重要线形逐步聚合物；掌握体形缩聚和凝胶化作用和凝胶点的计算。

掌握自由基聚合的基本理论、自由基聚合速率方程常数、自由基聚合机理；自由基聚合反应的特征；引发剂分解动力学；引发剂效率、自动加速现象；动力学链长；链转移反应；阻聚和缓聚基本理论和概念；了解反应速率常数的测定、分子量分布、聚合热力学。

掌握共聚物的类型和命名、二元共聚物的组成方程、二元共聚物的组成曲线；了解多元共聚和影响因素、单体和自由基的活性以及Q-e概念由基聚合机理。 掌握本体聚合的主要组分；掌握溶液聚合悬浮聚合、乳液聚合和本体聚合的的主要组成和原理；掌握乳液聚合机理；了解乳液聚合动力学。 掌握阳离子和阴离子聚合机理；阳离子聚合反应动力学。了解阳离子和阴离子聚合反应的影响因素；了解离子型共聚、开环聚合；羰基化合物的聚合。

掌握配位聚合的引发剂的类型和作用、聚合物的立构规整性、Ziegler－Natta引发剂；了解α-烯烃的配位阴离子聚合、二烯烃的配位阴离子聚合物。

掌握聚合物的反应活性及其影响因素、聚合物的相似转变、功能高分子、聚合物变大的化学转变、降解、聚合物的老化和防老。

（2）能力方面的基本要求

具备根据高分子化学的基本原理对高分子的实验现象进行分析能力；具有利用本课程基本理论知识进行科学研究的初步能力。

（3）技能方面的基本

具备高分子合成必需的基本理论知识和实验能力；能进行高分子合成操作；具有进行分析和解决问题的能力。

（三）实施说明

本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学环节。

在课堂着重讲解高分子化学的基本理论和基本知识，采用多媒体和板书相结合的

手段进行课堂教学，也有一定量的习题课讲解典型的习题。使学生能够更加深入的理解理论知识。

（四）对先修课的要求

《高分子化学》先修课是无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等专业基础课。 （五）对习题课、实验环节的要求 （1）对习题的要求

每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述类型、计算类型。

（2）对实践环节的要求

实验是课程的重要组成部分,尤其对于高分子化学这样的专业课程,实践性是非常重要的,因此,应尽可能加强实验教学环节,主要培养学生的基本操作技能,同时也要使学生具有完成一定的综合性,设计性实验能力.每项实验要求学生依据实验指导书预习报告，原始数据记录都经老师检查签字后写出合格报告。

（六）课程考核方式

1.本课程为考试课；

2.将实验成绩占总成绩的20%；将平时成绩，课堂讨论，中期考试，小测验，作业的评定成绩，按10%加入总成绩；将考试成绩的70%计入总分。

（七）主要参考书目:

1. 潘祖仁.高分子化学.化学工业出版社，2007.4

2. 韩哲文.高分子科学教程. 华东理工大学出版社，2004.8. 3．潘才元.高分子化学.中国科学技术出版社，2007.8.

二、中文摘要

《高分子化学》是高分材料与工程专业的必修课，本门课程主要研究各种聚合反应的机理、反应动力学，通过本课程的学习使学生掌握高分子化学必要的基本理论和知识，培养学生严谨的科学态度，具备初步分析和解决高分子化学问题的能力。

三、课程学时总体分配表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 绪论 缩聚和逐步聚合 自由基聚合 自由基共聚合 聚合方法 离子聚合 配位聚合 开环聚合 聚合物的化学反应 章节名称 学时 4 8 6 6 4 6 6 6 2 讲课 4 8 6 6 4 6 6 6 2 实验 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上机 0 0 0 0 0 0 0 0 0 四、大纲内容

（1）绪论

内容：高分子的基本概念；高聚物的分类和命名；聚合物的分子量；高聚物的物理状态和主要性质；高聚物材料和机械强度。

本章重点：掌握聚合物的基本概念；理解聚合物的分子量；了解高聚物的物理状态及主要性

质。

难点：聚合物的数均分子量和质均分子量的计算方法。 建议教学方法：聚合物结构式和性能结合讲解。

思考题：常见聚合物结构式的书写方法，聚合物的分子量计算。 （2） 缩聚和逐步聚合 内容：线形缩聚反应机理；线形缩聚反应动力学；影响线形缩聚物聚合度的因素和控制方法；分子量分布；逐步聚合的方法；线形逐步聚合原理和方法的应用及重要线形逐步聚合物；体形缩聚；凝胶化作用和凝胶点。

本章重点：掌握线形缩聚反应动力学；了解影响线形缩聚物聚合度的因素和控制方法；了解分子量分布；体形缩聚；凝胶化作用和凝胶点计算。

难点：线形缩聚反应动力学；分子量分布；凝胶化作用和凝胶点。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：线形缩聚反应动力学计算式；凝胶化作用和凝胶点计算方法。 （3）自由基聚合

内容：自由基聚合机理；自由基聚合反应的特征；引发剂分解动力学；引发剂效率；自由基聚合微观动力学；自由基聚合基元反应速率常数；自动加速现象；动力学链长；链转移反应；阻聚和缓聚；反应速率常数的测定；分子量分布；聚合热力学。

本章重点：自由基聚合机理；引发剂分解动力学；自由基聚合微观动力学；自动加速现象；链转移反应；动力学链长；阻聚和缓聚；聚合热力学。

难点：引发剂分解动力学；自由基聚合微观动力学；链转移反应。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：推导自由基聚合微观动力学方程的4个假设是什么？ （4）自由基共聚合

内容：共聚物的类型和命名；二元共聚物的组成方程；二元共聚物的组成曲线；多元共聚；竞聚率的测定和影响因素；单体和自由基的活性；Q-e概念。

本章重点：共聚物的组成方程；共聚物的组成曲线；单体和自由基的活性；Q-e概念。 难点： 共聚物的组成曲线；单体和自由基的活性。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。 思考题：共聚物的组成曲线的涵义是什么？ （5）聚合方法

内容：本体聚合的主要组分；溶液聚合的主要组分；悬浮聚合的液－液分散和成粒过程；悬浮聚合的分散剂和分散作用；乳液聚合的主要组分及其作用；乳液聚合机理；乳液聚合动力学。

本章重点：悬浮聚合的分散剂和分散作用；乳液聚合的主要组分及其作用；乳液聚合机理；乳液聚合动力学。

难点： 乳液聚合机理；乳液聚合动力学。 建议教学方法：理论和实际案例结合。 思考题：推导乳液聚合动力学。 （6）离子聚合

内容：阳离子聚合引发体系及引发作用；阳离子聚合机理；阳离子聚合反应动力学；阳离子聚合反应的影响因素；阴离子聚合的引发体系；无终止的阴离子聚合；阴离子聚合物中的立构规整性；自由基聚合和离子聚合的比较；离子型共聚；开环聚合；羰基化合物的聚合。 本章重点：阳离子聚合机理；阴离子聚合引发体系；离子型共聚；开环聚合； 难点：无终止的阴离子聚合；开环聚合。

建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：为什么阴离子聚合又被称为活性聚合？ （7）配位聚合

内容：配位聚合的引发剂的类型和作用；聚合物的立构规整性；Ziegler－Natta引发剂；α-烯烃的配位阴离子聚合；二烯烃的配位阴离子聚合物。

本章重点：聚合物的立构规整性；Ziegler－Natta引发剂；α-烯烃的配位阴离子聚合。 难点：Ziegler－Natta引发剂；α-烯烃的配位阴离子聚合。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：Ziegler－Natta引发剂的演变历史是怎么样的？ （8）开环聚合 内容：环烷烃开环聚合热力学；杂环开环聚合热力学和动力学特征；环醚的阳离子开环聚合；羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合；己内酰胺的阴离子开环聚合。 本章重点：阳离子聚合机理；阴离子聚合引发体系；开环聚合。 难点：开环聚合机理及引发体系。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：环醚的阳离子开环聚合机理是什么？ （9）聚合物的化学反应

内容：聚合物的反应活性及其影响因素；聚合物的相似转变；功能高分子；聚合物变大的化学转变；降解；聚合物的老化和防老。

本章重点：聚合物的反应活性及其影响因素；聚合物的相似转变；功能高分子；聚合物的老化和防老。

难点：聚合物的反应活性及其影响因素；功能高分子。 建议教学方法：动画多媒体结合讲述。

思考题：为什么聚合物会降解？其机理是什么？

编写人： 常军，贺燕，左继成，李刚 审核人： 贺燕 批准人： 张罡