《高分子物理与化学C》教学大纲课程编号：B04011030课程名称：高分子物理与化学C英文名称：PolymerPhysicsandChemistryC课程性质：专业限选课学时/学分：48/3考核方式：考试先修课程：基础化学原理，物理化学，材料科学基础，无机材料物理化学后继课程：材料测试与研究方法，膜技术，能源材料适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科大纲执笔人：于建华大纲审核人：于薛刚一、教学目标高分子物理与化学是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。通过本课程的学习使学生熟练掌握有机化合物的电子效应、高分子的合成机理、聚合物的结构特征和性能特点：能够利用单体的结构特征和电子效应选择聚合机理和实施方法：掌握高分子结构特征与性能之间的关系。丰富和拓宽学生的知识，为以后能从事材料领域工作奠定专业理论基础。通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1：掌握高分子的基本概念、链结构、晶态结构、非晶态结构，以及高分子的性能，结构与性能之间的关系，能够将专业知识用于分析材料结构、性能及应用间的关系，分析材料服役行为，从而提出改进方案。课程自标2：掌握有机化合物的电子效应和高分子的聚合机理，利用所学的基本理论和文献资料对影响高分子材料性能的因素进行分析论证，为不同的应用环境寻求可替代的高分子材料，认识到解决方案的多样性。课程目标3：高分子的合成机理与聚合方法，能够设计合理的环境友好的聚合工艺和实施方法：掌握高分子结构与性能的关系，根据所需高分子材料的性质，拟定并实施实验方案，对实验数据进行分析和解释。1
1 《高分子物理与化学 C》教学大纲 课程编号：B04011030 课程名称：高分子物理与化学 C 英文名称：Polymer Physics and Chemistry C 课程性质：专业限选课 学时/学分：48 /3 考核方式：考试 先修课程：基础化学原理，物理化学，材料科学基础，无机材料物理化 学 后继课程：材料测试与研究方法，膜技术，能源材料 适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科 大纲执笔人：于建华 大纲审核人：于薛刚 一、教学目标 高分子物理与化学是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。通过 本课程的学习使学生熟练掌握有机化合物的电子效应、高分子的合成机理、聚合 物的结构特征和性能特点；能够利用单体的结构特征和电子效应选择聚合机理和 实施方法；掌握高分子结构特征与性能之间的关系。丰富和拓宽学生的知识，为 以后能从事材料领域工作奠定专业理论基础。通过本课程的学习，使学生达到以 下目标： 课程目标 1：掌握高分子的基本概念、链结构、晶态结构、非晶态结构，以及 高分子的性能，结构与性能之间的关系，能够将专业知识用于分析材料结构、性 能及应用间的关系，分析材料服役行为，从而提出改进方案。 课程目标 2：掌握有机化合物的电子效应和高分子的聚合机理，利用所学的 基本理论和文献资料对影响高分子材料性能的因素进行分析论证，为不同的应用 环境寻求可替代的高分子材料，认识到解决方案的多样性。 课程目标 3：高分子的合成机理与聚合方法，能够设计合理的环境友好的聚 合工艺和实施方法；掌握高分子结构与性能的关系，根据所需高分子材料的性质， 拟定并实施实验方案，对实验数据进行分析和解释
二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标1.工程知识：能够将数学、自1-4.能够将工程和专业知识用于分「教学目标1然科学、工程基础和专业知识析材料组成、结构、性能及应用间的用于解决无机非金属材料领关系，分析材料服役行为，提出改进域复杂工程问题。方案。2.问题分析：能够应用数学、2-3.通过查阅手册、文献、行业规范教学目标2自然科学和工程科学的基本和国家标准等技术资料，对复杂工程原理和无机非金属材料的专问题的影响因素进行分析论证，寻求业知识，识别、表达、并通过可替代的解决方案，认识到解决方案文献研究分析无机非金属材的多样性。料领域复杂工程问题，以获得有效结论。1教学目标34.研究：能够基于科学原理4-3.能够拟定并实施实验方案，对实并采用科学方法对无机非金验数据进行分析和解释。属材料领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。三、教学基本内容第一章绪论（支撑课程目标1）1.高分子科学的建立和发展2.高分子化合物的基本概念、命名和分类3.高分子化合物的主要特征4.高分子合成反应的分类要求学生：掌握高分子化合物的基本概念、高分子化合物的主要特征，重点掌握高分子化合物分子量和分子量分布的计算方法第二章有机化合物与电子效应（支撑课程目标2）1.有机化合物的分类和结构特征2．有机化合物的电子效应要求学生：了解高分子合成中所用的有机化合物的结构和化学性质，掌握有机化合物的电子效应第三章逐步聚合反应（支撑课程目标1、2、3）2
2 二、课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 1. 工程知识：能够将数学、自 然科学、工程基础和专业知识 用于解决无机非金属材料领 域复杂工程问题。 1-4. 能够将工程和专业知识用于分 析材料组成、结构、性能及应用间的 关系，分析材料服役行为，提出改进 方案。 教学目标 1 2. 问题分析：能够应用数学、 自然科学和工程科学的基本 原理和无机非金属材料的专 业知识，识别、表达、并通过 文献研究分析无机非金属材 料领域复杂工程问题，以获得 有效结论。 2-3. 通过查阅手册、文献、行业规范 和国家标准等技术资料，对复杂工程 问题的影响因素进行分析论证，寻求 可替代的解决方案，认识到解决方案 的多样性。 教学目标 2 4. 研究：能够基于科学原理 并采用科学方法对无机非金 属材料领域复杂工程问题进 行研究，包括设计实验、分析 与解释数据、并通过信息综合 得到合理有效的结论。 4-3. 能够拟定并实施实验方案，对实 验数据进行分析和解释。 教学目标 3 三、教学基本内容 第一章 绪论 （支撑课程目标1） 1. 高分子科学的建立和发展 2. 高分子化合物的基本概念、命名和分类 3. 高分子化合物的主要特征 4. 高分子合成反应的分类 要求学生：掌握高分子化合物的基本概念、高分子化合物的主要特征，重 点掌握高分子化合物分子量和分子量分布的计算方法 第二章 有机化合物与电子效应（支撑课程目标2） 1. 有机化合物的分类和结构特征 2. 有机化合物的电子效应 要求学生：了解高分子合成中所用的有机化合物的结构和化学性质，掌握 有机化合物的电子效应 第三章 逐步聚合反应（支撑课程目标1、2、3）
1.概述2.线形缩聚反应的机理3.线形缩聚反应的动力学特征4.线形缩聚物聚合度的影响因素与控制方法5.体型缩聚与凝胶化作用6.逐步聚合的实施方法7.几种典型缩聚物要求学生：了解几种典型的缩聚物，理解线形缩聚反应的机理和动力学特征，掌握线形缩聚物聚合度的影响因素、控制方法和体型缩聚的凝胶化作用。第四章自由基象合反应（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.自由基聚合机理3.自由基聚合引发剂及引发作用4.聚合速率5.自由基共聚合反应6.聚合方法7.重要聚合物要求学生：了解几种典型的自由基聚合产物、共聚物和聚合方法，理解自由基聚合反应的机理和聚合速率，掌握单体对聚合机理的选择性和自由基聚合引发剂种类和特征。第五章离子聚合和配位聚合（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.阴离子聚合3.阳离子聚合4.配位聚合5.重要聚合物要求学生：理解阴离子、阳离子和配位聚合的机理，掌握阴离子、阳离子和配位聚合的引发剂体系。第六章高分子的链结构（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.高分子链的近程结构3.高分子链的远程结构要求学生：理解高分子链的近程结构和远程结构，掌握高分子链的柔顺性及其影响因素。第七章聚合物的非晶态（支撑课程目标1、2、3）1.聚合物的分子间作用力与聚集态en
3 1. 概述 2. 线形缩聚反应的机理 3. 线形缩聚反应的动力学特征 4. 线形缩聚物聚合度的影响因素与控制方法 5. 体型缩聚与凝胶化作用 6. 逐步聚合的实施方法 7. 几种典型缩聚物 要求学生：了解几种典型的缩聚物，理解线形缩聚反应的机理和动力学特 征，掌握线形缩聚物聚合度的影响因素、控制方法和体型缩聚的凝胶化作用。 第四章 自由基聚合反应（支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2. 自由基聚合机理 3. 自由基聚合引发剂及引发作用 4. 聚合速率 5. 自由基共聚合反应 6. 聚合方法 7. 重要聚合物 要求学生：了解几种典型的自由基聚合产物、共聚物和聚合方法，理解自 由基聚合反应的机理和聚合速率，掌握单体对聚合机理的选择性和自由基聚合引 发剂种类和特征。 第五章 离子聚合和配位聚合 （支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2. 阴离子聚合 3. 阳离子聚合 4. 配位聚合 5. 重要聚合物 要求学生：理解阴离子、阳离子和配位聚合的机理，掌握阴离子、阳离子 和配位聚合的引发剂体系。 第六章 高分子的链结构（支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2.高分子链的近程结构 3.高分子链的远程结构 要求学生：理解高分子链的近程结构和远程结构，掌握高分子链的柔顺性 及其影响因素。 第七章 聚合物的非晶态（支撑课程目标1、2、3） 1. 聚合物的分子间作用力与聚集态
2.非晶态聚合物的力学状态与热转变3.非晶态聚合物的玻璃化转变4.非晶态聚合物的粘性流动5.聚合物的取向态要求学生：了解聚合物的取向态，理解聚合物的分子间作用力与聚集态，非晶态聚合物玻璃化温度的理论，掌握非晶态聚合物的力学状态与热转变，掌握非晶态聚合物玻璃化温度的影响因素，掌握非晶态聚合物的黏性流动特征与粘度影响因素。第八章聚合物的结晶态（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.聚合物的结晶形态3.聚合物的结晶过程4.结晶聚合物的熔融和熔点5.结晶度对聚合物物理和机械性能的影响6.聚合物的液晶态要求学生：了解聚合物的结晶形态，掌握聚合物的熔融和熔点，以及聚合物对聚合物物理和机械性能的影响。第九章高象物的力学性能（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.高弹态3.粘弹态4.聚合物的屈服与断裂要求学生：了解高聚物的高弹态和粘弹态，掌握聚合物的应力-应变曲线。四、教学重点与难点第一章：绪论（支撑课程目标1）教学重点：1）掌握高分子化合物的基本概念并熟悉聚合物的命名2）掌握形成聚合物的必要条件和聚合反应的分类3）熟悉聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性教学难点：1）聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性2）高分子构造、构型与构象之间的区别第二章：有机化合物与电子效应（支撑课程目标2）教学重点：1）掌握有机化合物的化学结构和化学性质：2）掌握有机化合物的诱导效应、共轭效应和超共轭效应教学难点：掌握有机化合物的共轭效应及应用4
4 2. 非晶态聚合物的力学状态与热转变 3. 非晶态聚合物的玻璃化转变 4. 非晶态聚合物的粘性流动 5. 聚合物的取向态 要求学生：了解聚合物的取向态，理解聚合物的分子间作用力与聚集态， 非晶态聚合物玻璃化温度的理论，掌握非晶态聚合物的力学状态与热转变，掌握 非晶态聚合物玻璃化温度的影响因素，掌握非晶态聚合物的黏性流动特征与粘度 影响因素。 第八章 聚合物的结晶态 （支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2. 聚合物的结晶形态 3. 聚合物的结晶过程 4. 结晶聚合物的熔融和熔点 5. 结晶度对聚合物物理和机械性能的影响 6. 聚合物的液晶态 要求学生：了解聚合物的结晶形态，掌握聚合物的熔融和熔点，以及聚合 物对聚合物物理和机械性能的影响。 第九章 高聚物的力学性能（支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2. 高弹态 3. 粘弹态 4. 聚合物的屈服与断裂 要求学生：了解高聚物的高弹态和粘弹态，掌握聚合物的应力-应变曲线。 四、教学重点与难点 第一章：绪论 （支撑课程目标1） 教学重点：1）掌握高分子化合物的基本概念并熟悉聚合物的命名 2）掌握形成聚合物的必要条件和聚合反应的分类 3）熟悉聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性 教学难点：1）聚合物的分子量及其分子量分布的多分散性 2）高分子构造、构型与构象之间的区别 第二章：有机化合物与电子效应（支撑课程目标2） 教学重点：1）掌握有机化合物的化学结构和化学性质； 2）掌握有机化合物的诱导效应、共轭效应和超共轭效应 教学难点：掌握有机化合物的共轭效应及应用
第三章逐步聚合反应（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1）线形缩聚反应的基本理论2）官能度、官能度体系及等活性理论3）体型缩聚教学难点：1）线形缩聚的分子量的控制及分子量分布2）体型缩聚凝胶点及其预测第四章自由基聚合反应（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1）单体对聚合机理的选择性2）自由基聚合机理2）引发剂及引发作用教学难点：1）自由基聚合机理2）自由基聚合速率第五章离子聚合和配位聚合（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1）阳离子聚合机理2）阴离子聚合机理3）配位聚合机理教学难点：1）阳离子聚合、阴离子聚合对原料单体的选择性2）配位聚合的特点第六章高分子的链结构（支撑课程自标1、2、3）教学重点：1）高分子的构造、构型和构象等基本概念2）高分子的近程结构和远程结构3）高分子的柔顺性及其影响因素教学难点：高分子的构型和构象之间的区别，高分子的构象与柔顺性及其表征第七章聚合物的非晶态（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1）聚合物分子运动的特点2）聚合物的力学状态和热转变3）聚合物的玻璃化转变4）影响聚合物熔体黏度和流动性的因素5）聚合物的粘流转变和流动行为教学难点：1）聚合物分子运动的特点2）影响玻璃化转变温度的因素3）聚合物的粘流转变和流动行为第八章聚合物的结晶态（支撑课程目标1、2、3）教学重点：1）聚合物的结晶形态5
5 第三章 逐步聚合反应 （支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1）线形缩聚反应的基本理论 2）官能度、官能度体系及等活性理论 3）体型缩聚 教学难点：1）线形缩聚的分子量的控制及分子量分布 2）体型缩聚凝胶点及其预测 第四章 自由基聚合反应 （支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1）单体对聚合机理的选择性 2）自由基聚合机理 2）引发剂及引发作用 教学难点：1）自由基聚合机理 2）自由基聚合速率 第五章 离子聚合和配位聚合 （支撑课程目标1、2、3） 教学重点： 1）阳离子聚合机理 2）阴离子聚合机理 3）配位聚合机理 教学难点： 1）阳离子聚合、阴离子聚合对原料单体的选择性 2）配位聚合的特点 第六章 高分子的链结构（支撑课程目标1、2、3） 教学重点： 1）高分子的构造、构型和构象等基本概念 2) 高分子的近程结构和远程结构 3）高分子的柔顺性及其影响因素 教学难点：高分子的构型和构象之间的区别，高分子的构象与柔顺性及其表 征 第七章 聚合物的非晶态（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1）聚合物分子运动的特点 2）聚合物的力学状态和热转变 3）聚合物的玻璃化转变 4）影响聚合物熔体黏度和流动性的因素 5）聚合物的粘流转变和流动行为 教学难点：1）聚合物分子运动的特点 2）影响玻璃化转变温度的因素 3）聚合物的粘流转变和流动行为 第八章 聚合物的结晶态（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：1） 聚合物的结晶形态