沈陽理工大學(xué) 劉艷輝-高分子物理大綱_免費(fèi)下載.doc

高分子物理教學(xué)大綱課程代碼：050331004課程英文名稱：polymer physics課程總學(xué)時：64 講課：52 實(shí)驗(yàn)：12 上機(jī)：0適用專業(yè)：高分子材料與工程大綱編寫（修訂）時間：2012.10一、大綱使用說明 （一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo) （1）課程的地位本課程是高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，必修。（2）教學(xué)目標(biāo)按卓越計劃及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)方針實(shí)施教學(xué)目標(biāo)，研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，其任務(wù)是通過課堂教學(xué)使學(xué)生掌握有關(guān)聚合物的多層次結(jié)構(gòu)及主要物理、機(jī)械性能的基本官能、基本理論和基本研究方法，為從事高分子設(shè)計、改性、加工、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 （二）知識、能力及技能方面的基本要求（1）知識方面的基本要求掌握高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)的基本概念和含義；掌握高分子鏈的 構(gòu)象統(tǒng)計方法；掌握高聚物分子間的作用力；掌握非晶態(tài)高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的無規(guī)線團(tuán)模型和兩相球粒模型；掌握晶態(tài)聚合物的基本結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)模型；掌握高聚物的取向結(jié)構(gòu)；掌握高聚物分子運(yùn)動的時間和溫度的依賴性的含義；掌握高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變的機(jī)理和影響因素；掌握高聚物的粘流性的特點(diǎn)。掌握高分子溶液的特點(diǎn)和熱力學(xué)性質(zhì)；掌握高聚物相對分子量的測定原理及其方法。掌握玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)高聚物的力學(xué)性能；掌握高彈態(tài)高聚物的力學(xué)性能；掌握高聚物的粘彈性；掌握高聚物的Bolzmann疊加原理，掌握粘彈性的力學(xué)模型。掌握高聚物的電學(xué)性能和高聚物的靜電效應(yīng)。（2）能力方面的基本要求具備運(yùn)用基本概念和基本理論來分析高分子材料設(shè)計、制備和加工實(shí)踐中遇到的實(shí)際問題。具有利用本科程基本理論知識進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力。（3）技能方面的基本要求： 能夠獨(dú)立進(jìn)行常規(guī)高聚物的加工、分析和觀察，會使用常規(guī)合成設(shè)備及典型表征儀器。（三）實(shí)施說明以課堂講授為主，建議采用多媒體輔助教學(xué)。大綱實(shí)施中要注意教授學(xué)生學(xué)會分析、解決問題的方法。處理好重點(diǎn)與難點(diǎn)，將各種理論和實(shí)際應(yīng)用納入教學(xué)過程，使學(xué)生能夠利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。在教學(xué)方法上，要注意現(xiàn)代教學(xué)手段與理念的應(yīng)用，教與學(xué)的互動，做到講授、討論有機(jī)結(jié)合。著重介紹各種高聚物基本特點(diǎn)和基本反應(yīng).通過實(shí)例和作業(yè)，重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用知識的能力，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)鞏固學(xué)生的基本操作技能和實(shí)際運(yùn)用能力。（四）對先修課的要求本門課應(yīng)在學(xué)生修完高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、后開設(shè)。（五）對習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求（1）對習(xí)題的要求適量、適當(dāng)?shù)牧?xí)題可以檢驗(yàn)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握程度，使教師及時掌握教學(xué)效果，對下一步的教學(xué)組織，改進(jìn)教學(xué)方法具有直接作用。同時，還可督促學(xué)生掌握所學(xué)內(nèi)容。建議根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況布置作業(yè)。學(xué)習(xí)中應(yīng)包含2-3次習(xí)題課。 （2）對實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求實(shí)驗(yàn)是課程的重要組成部分,尤其對于高分子物理這樣的專業(yè)課程,實(shí)踐性是非常重要的,因此,應(yīng)盡可能加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),主要培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,同時也要使學(xué)生具有獨(dú)立完成一定的綜合性,設(shè)計性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?每項實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書預(yù)習(xí)報告，原始數(shù)據(jù)記錄都經(jīng)老師檢查簽字后寫出合格報告 （六）課程考核方式 （1）期末閉卷考試, 卷面滿分為100分，占總成績的80%, 考試時間為120分鐘?？荚嚸}范圍和試卷內(nèi)容覆蓋本課程教學(xué)大綱規(guī)定的全部內(nèi)容。試卷反映學(xué)習(xí)目標(biāo)的各個層次要求；試題難易適中，可分為容易、適中、較難三個程度，所占比例大致為：容易占30%，適中占50%，較難占20%。（2）實(shí)驗(yàn)成績, 滿分為100分，占總成績的20%，為每個實(shí)驗(yàn)項目得分的平均值。（3）平時成績，滿分為100分，占總成績的10%，包括平時的出勤成績、小測驗(yàn)成績、其中考試成績、作業(yè)等。（七）主要參考書目:（1）高分子物理，金日光編，化學(xué)工業(yè)出版社，2007（2）高分子物理，何曼君編，復(fù)旦大學(xué)出版社，2008（3）高分子物理，楊玉良等編，化學(xué)工業(yè)出版社，2001二、中文摘要高分子物理是高分子材料專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是研究高分子的結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的科學(xué)，也是研究聚合物分子運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)，通過本科程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)聚合物的多層次結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動及主要物理、機(jī)械性能的基本概念、基本理論和基本研究方法，為從事高分子設(shè)計、改性、加工，應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時總體分配表序號章節(jié)名稱學(xué)時講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1緒論22002高分子鏈的結(jié)構(gòu)66003高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1210204高分子的溶液性質(zhì)88005高聚物的分子量及分子量分布86206高聚物的分子運(yùn)動148607高聚物的力學(xué)性質(zhì)108208高聚物的其他性質(zhì)4400四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求（1）緒論（2學(xué)時）內(nèi)容：初步地概念性地了解高分子的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、高分子物理的研究對象與內(nèi)容、高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。本章重點(diǎn)：高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。難點(diǎn)：高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。建議教學(xué)方法：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能結(jié)合講解。思考題：高分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？（2）高分子鏈的結(jié)構(gòu)（6學(xué)時）內(nèi)容：了解高分子的結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成和鍵接方式、空間排列及支化、交聯(lián)等問題。掌握內(nèi)旋轉(zhuǎn)、構(gòu)象、柔順性概念以及高分子鏈的末端距、轉(zhuǎn)動半徑的概念。本章重點(diǎn)：鏈的柔順性和鏈的構(gòu)象統(tǒng)計。建議教學(xué)方法：動畫多媒體結(jié)合講述。思考題：影響聚合物柔順性的因素有哪些？（3）高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（12學(xué)時）內(nèi)容：重點(diǎn)掌握聚合物的非晶態(tài)和晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征以及結(jié)晶度的測試方法。了解和掌握高分子的結(jié)晶動力學(xué)、結(jié)晶熱力學(xué)的基本知識和實(shí)驗(yàn)方法。掌握取向概念及其對性能的影響。了解高分子液晶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及共混物的織態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其與性能之間的關(guān)系。本章重點(diǎn)：晶態(tài)和非晶態(tài)的形成條件，模型。難點(diǎn)：結(jié)晶熱力學(xué)建議教學(xué)方法：模型與多媒體相結(jié)合。思考題：根據(jù)高聚物的分子結(jié)構(gòu)和分子間作用能，定性討論常見高聚物的性能。實(shí)驗(yàn)：偏光顯微鏡觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)（2學(xué)時）：通過偏光顯微鏡觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)；測定聚合物結(jié)晶熔點(diǎn)和結(jié)晶速度。（4）高分子的溶液性質(zhì)（8學(xué)時）內(nèi)容：了解高聚物的溶解特性，掌握溶度參數(shù)概念。了解高分子稀溶液、亞濃溶液及濃溶液的特性，高分子在溶液中的形態(tài)和尺寸。重點(diǎn)掌握高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)(混合熱、混合熵和混合自由能等)，流體力學(xué)性質(zhì)(擴(kuò)散、粘度等)。了解高分子溶液的相圖及聚合物聚合物相容性概念。本章重點(diǎn)：高聚物的溶解特點(diǎn)，和其熱力學(xué)分析難點(diǎn)：高聚物溶解熱力學(xué)分析建議教學(xué)方法：運(yùn)用動畫多媒體講解。思考題：1. 分極性和非極性兩種情況解釋增塑劑為什么能起增塑作用？2.極性性和非極性高聚物溶解特點(diǎn)。（5）高聚物的分子量及分子量分布（8學(xué)時）內(nèi)容：了解分子量的統(tǒng)計意義及分子量分布的表示方法，掌握測定高聚分子量及其分布的基本原理及主要方法。 本章重點(diǎn)：高聚物分子量的測定；分子量分布的表示方法、凝膠色譜法。思考題：如何通過粘度法及凝膠色譜法測定的聚合物的分子量及分子量分布。建議教學(xué)方法：理論和實(shí)際圖形結(jié)合。實(shí)驗(yàn)：粘度法測聚合物的分子量（2學(xué)時）：使用粘度計測量聚合物的分子量。（6）高聚物的分子運(yùn)動（14學(xué)時）內(nèi)容：高聚物的分子熱運(yùn)動 、高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變 、高聚物的粘性流動本章重點(diǎn)：Boltzmann疊加原理和時溫等效原理；橡膠彈性熱力學(xué)分析和統(tǒng)計理論；聚合物熔體流動的特點(diǎn)和影響因素，同時要求學(xué)生了解聚合物熔體彈性的表現(xiàn)。難點(diǎn)：Boltzmann疊加原理；聚合物熔體彈性。晶態(tài)高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變。建議教學(xué)方法：動畫多媒體結(jié)合講述同時多個例子講解使學(xué)生掌握。思考題：討論非晶、結(jié)晶、交聯(lián)和增塑高聚物的溫度形變曲線的各種情況；聚合物粘彈性的變現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)：塑料熱性能測定（6學(xué)時）：測定塑料的維卡軟化點(diǎn)；測定塑料的熱機(jī)械曲線。（7）高聚物的力學(xué)性質(zhì)（10學(xué)時）內(nèi)容：了解和掌握各類聚合物的應(yīng)力應(yīng)變曲線及影響力學(xué)性能的因素及聚合物的強(qiáng)度理論。本章重點(diǎn)：聚合物應(yīng)力應(yīng)變曲線的特點(diǎn)，以及拉伸中出現(xiàn)的現(xiàn)象如成頸、剪切帶、銀紋及這些現(xiàn)象出現(xiàn)的本質(zhì)。同時要求學(xué)生掌握脆斷和韌斷的特點(diǎn)，以及影響聚合物強(qiáng)度的因素。難點(diǎn)：高聚物的力學(xué)松弛理論及模型建議教學(xué)方法：動畫多媒體結(jié)合講述同時多個例子講解使學(xué)生掌握。實(shí)驗(yàn)：塑料常規(guī)力學(xué)性能的測試（2學(xué)時）：測定聚合物拉伸性能、沖擊性能和彎曲性能（8