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沈阳理工大学-常军-高分子化学教学大纲

来源:筏尚旅游网
《高分子化学》课程教学大纲

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

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