高分子物理A教學(xué)大綱

1、高分子物理A 一、課程說明課程編號(hào)：070302Z10課程名稱：高分子物理A/Polymer Physics A課程類別：專業(yè)教育課程學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3先修課程：大學(xué)物理、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等適用專業(yè)： 高分子材料科學(xué)與工程教材、教學(xué)參考書：何曼君等編，高分子物理，復(fù)旦大學(xué)出版社，2015華幼卿、金日光編，高分子物理，化學(xué)工業(yè)出版社，2010二、課程設(shè)置的目的意義高分子物理是研究高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的一門科學(xué)，與高分子材料的分子設(shè)計(jì)、合成工藝、改性方法、成型工藝、工程應(yīng)用等都有非常密切的聯(lián)系，是高分子材料與工程及其相關(guān)專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握高分子

2、材料結(jié)構(gòu)與性能方面的基本理論、內(nèi)在聯(lián)系以及高聚物分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析能力，為后續(xù)的高聚物成型加工工藝、聚合反應(yīng)工程等專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。結(jié)合本學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生一定的動(dòng)手能力，為從事高分子材料的研究和開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)和方法。三、課程的基本要求知識(shí)：本課程以高分子單鏈的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、高分子在溶液中結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，高分子凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，高分子的分子運(yùn)動(dòng)，高分子的力學(xué)性能，高聚物分子量和分子量分布為研究對(duì)象，以高分子鏈結(jié)構(gòu)、高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、高分子運(yùn)動(dòng)、高分子力學(xué)性能為重點(diǎn)。能力：高分子物理是以分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)研究聚合物的結(jié)構(gòu)、性能及其相互關(guān)系，通過學(xué)習(xí)聚

3、合物的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的關(guān)系，應(yīng)具備選用高分子材料、合理地控制加工成型條件、通過各種途徑改造聚合物的結(jié)構(gòu)，從而有效地改進(jìn)其性能的能力；初步具備設(shè)計(jì)和合成具有預(yù)定性能高分子材料的能力。培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提高分析問題和解決實(shí)際問題的能力。素質(zhì)：具備高分子材料專業(yè)的基本專業(yè)素質(zhì)；建立高分子材料結(jié)構(gòu)性能的思維模式，提升高分子材料研究和開發(fā)及技術(shù)管理的基本素質(zhì)；提高自主學(xué)習(xí)能力，形成適應(yīng)發(fā)展、不斷獲取新知識(shí)的素質(zhì)。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐緒論高分子科學(xué)和高分子物理學(xué)的建立、發(fā)展和現(xiàn)狀2高分子物理的作用、研究

4、內(nèi)容高分子物理的作用導(dǎo)入學(xué)習(xí)這門新課程的講解很重要。為什么要學(xué)習(xí)高分子物理這門課程？這門課程和未來從事的專業(yè)工作有何密切的聯(lián)系？怎樣學(xué)好這么課程？第1章高分子鏈的結(jié)構(gòu)6高分子鏈結(jié)構(gòu)的內(nèi)容；高分子鏈柔順性；高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)知識(shí)比較抽象，在講解的時(shí)候要利用多媒體播放一定數(shù)量的高分子鏈構(gòu)型圖片，講清高分子的鍵接方式，結(jié)構(gòu)單元的空間構(gòu)型，高分子共聚物和高分子鏈的支化和交聯(lián)等內(nèi)容。第2章高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)8高分子結(jié)晶的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及亞微觀形態(tài)； 結(jié)晶能力與鏈結(jié)構(gòu)及結(jié)晶條件的關(guān)系 ；取向的機(jī)理及取向?qū)Σ牧闲阅艿挠绊懀还不旄呔畚锏慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.高聚物的結(jié)晶模型與無定形結(jié)構(gòu)模型2高分子多相體

5、系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.在講授的時(shí)候可結(jié)合聚合物的晶態(tài)與非晶態(tài)聯(lián)系起來，對(duì)比其異同點(diǎn)，有助于學(xué)生理解記憶。2.結(jié)合偏光顯微鏡照片或者電鏡照片闡述球晶和單晶的概念。3.講授過程中要突出教學(xué)大綱規(guī)定的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同樣要布置一定數(shù)量的習(xí)題讓學(xué)生課后完成，以鞏固本章所學(xué)的相關(guān)知識(shí)。第3章高分子溶液的性質(zhì)6聚合物的溶解過程和溶劑選擇；Flory-Huggins高分子溶液理論；狀態(tài)；高分子濃溶液；共混高聚物的混溶性Flory-Huggins高分子溶液理論；狀態(tài)將本章中重點(diǎn)和難點(diǎn)涉及的公式推導(dǎo)要講清楚。應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生理解Flory-Huggins高分子溶液理論和Flory-Krigbaum稀溶液理論。掌握混合熵，混合熱

6、和化學(xué)位的概念。同理，通過布置課后習(xí)題督促學(xué)生鞏固本章的知識(shí)。第4章高聚物的分子量與分子量分布6高分子分子量的概念和分子量分布的描述；分子量和分子量分布的測(cè)定方法分子量分布函數(shù)介紹主要的幾種分子量，及分子量的測(cè)試方法，講清影響分子量的因素。第5章高聚物的分子運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變8聚合物的力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變；聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素；聚合物的黏性流動(dòng)、加工條件對(duì)高聚物熔體剪切粘度影響聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變理論本章內(nèi)容比較多，在講授聚合物非晶態(tài)知識(shí)的時(shí)候，可以將聚合物結(jié)晶態(tài)知識(shí)聯(lián)系起來，對(duì)比其異同點(diǎn)，這種對(duì)比學(xué)習(xí)法有助于學(xué)生理解記憶，能獲得較好的教學(xué)效果。要布置一定的習(xí)題讓學(xué)生課后完成，以鞏固本章

7、所學(xué)的相關(guān)知識(shí)。第6章高聚物的力學(xué)性質(zhì)8聚合物的拉伸行為；聚合物的斷裂理論和理論強(qiáng)度、影響聚合物實(shí)際強(qiáng)度的因數(shù)；高彈態(tài)力學(xué)性質(zhì)；高聚物力學(xué)松馳聚合物產(chǎn)生屈服的必要條件；橡膠彈性統(tǒng)計(jì)理論；粘彈性應(yīng)結(jié)合玻璃態(tài)聚合物在不同溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線來介紹聚合物拉伸行為的特點(diǎn)。應(yīng)重點(diǎn)介紹斷裂的分子理論和非線性斷裂理論。影響聚合物實(shí)際強(qiáng)度的因素應(yīng)主要介紹與材料本身有關(guān)的，包括高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量及其分布，支化和交聯(lián)，結(jié)晶和取向，增塑劑等。第7章高聚物的其他性質(zhì)4聚合物電性能；聚合物熱性能；聚合物透氣性能；聚合物光性能聚合物電性能應(yīng)緊密結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行講授，以激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子材料的興趣。課后仍然要布置查新報(bào)告或前沿科學(xué)信息收集，以督促學(xué)生鞏固這部分知識(shí)。五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求本課程實(shí)踐教學(xué)部分已統(tǒng)一在材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程里面。具體教學(xué)內(nèi)容和基本要求見：材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)C（二）（課程編號(hào)070302Z21）。六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定根據(jù)課程類型、課程性質(zhì)、課程內(nèi)容及特點(diǎn)，考核方式采用出勤、隨堂小測(cè)驗(yàn)，作業(yè)，期末考試等方式。期末考題類型包括名詞解釋、選擇題、填空題、判斷題、問答題、