《高分子化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《高分子化學(xué)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11180012英文名稱：PolymerChemistry學(xué)分：3.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)，其中理論56學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)1、物理化學(xué)1課程類別：專業(yè)主干課授課對(duì)象：高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《高分子化學(xué)》是探究聚合物的合成與反應(yīng)規(guī)律的一門學(xué)科，其任務(wù)是使學(xué)生掌握聚合反應(yīng)原理及其與結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的聯(lián)系。主要教學(xué)內(nèi)容包括聚合反應(yīng)原理、特征、方法、高分子的反應(yīng)類型與應(yīng)用，覆蓋逐步聚合、連鎖聚合、開(kāi)環(huán)聚合的原理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、聚合方法、高分子化合物的反應(yīng)特點(diǎn)等內(nèi)容。學(xué)生應(yīng)掌握基本的聚合反應(yīng)體系的配方，合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反應(yīng)速度和分子量的方法，能評(píng)價(jià)影響聚合速率、平均聚合度、聚合物鏈結(jié)構(gòu)、共聚物組成等的因素和如何控制的問(wèn)題。要求學(xué)生掌握各類聚合反應(yīng)的特征、應(yīng)用和意義，學(xué)會(huì)選擇聚合反應(yīng)的方法，能用實(shí)驗(yàn)的方法、模型化方法、歸納和演繹的方法、假設(shè)的方法等分析、評(píng)價(jià)、解決實(shí)際問(wèn)題，解釋生產(chǎn)中的現(xiàn)象。具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：學(xué)生能夠運(yùn)用高分子化學(xué)的概念和原理，識(shí)別和判斷高分子材料生產(chǎn)制造的基本方法及聚合物反應(yīng)的基本類型，深入理解常見(jiàn)聚合物材料的合成方法和技術(shù)，掌握聚合物材料的反應(yīng)等，識(shí)別和判斷高分子化學(xué)處理復(fù)雜生產(chǎn)制造中的關(guān)鍵問(wèn)題。課程目標(biāo)2：學(xué)生能夠運(yùn)用高分子化學(xué)中的理論，分析處理聚合反應(yīng)速度和分子量的方法，能評(píng)價(jià)聚合速率、平均聚合度、聚合物鏈結(jié)構(gòu)、聚合物組成等的影響因素和如何控制的問(wèn)題，正確表達(dá)和論證生產(chǎn)制造中的聚合物組成、產(chǎn)率、速率、分子量的變化規(guī)律。課程目標(biāo)3：學(xué)生能夠論證聚合物制造反應(yīng)的工藝要求，能構(gòu)建和制定特種需求的通用塑料、纖維、橡膠、功能高分子生產(chǎn)工藝，分析、評(píng)價(jià)、解決工程實(shí)際問(wèn)題。為開(kāi)發(fā)高分子材料的合成、設(shè)計(jì)、改性、加工、應(yīng)用打下良好的理論基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重2-1.能運(yùn)用材料科學(xué)原理，識(shí)別和判斷材料生產(chǎn)和加工領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)1H2-2.能基于相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)材料生產(chǎn)和加工領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題。課程目標(biāo)2M3-2.能夠針對(duì)特定需求，完成通用塑料和功能纖維等材料制備工藝單元和部件的設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論掌握高分子化合物的基本概念、分類及命名原則;掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微結(jié)構(gòu)等基本概念。了解聚合物的物理狀態(tài)和主要性能;了解高分子化學(xué)、新型合成方法及其工業(yè)發(fā)展歷史和前景;了解聚合物的物理狀態(tài)及主要性能。重點(diǎn)：高分子化合物的基本概念、分類及命名原則;難點(diǎn)：聚合物的平均分子量、分子量分布德育元素：正確認(rèn)識(shí)社會(huì)主義國(guó)家和集體紀(jì)律的意義，養(yǎng)成自覺(jué)遵守紀(jì)律的習(xí)慣和品質(zhì)的教育。3集中講授課程目標(biāo)1、22縮聚及逐步聚合掌握縮聚反應(yīng)、逐步加聚反應(yīng)、單體的官能度、反應(yīng)程度、平均聚合度、摩爾系數(shù)、平均官能度、凝膠點(diǎn)等幾個(gè)概念和定義；掌握線型縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性假設(shè)、反應(yīng)程度與聚合度的關(guān)系、平衡常數(shù)與聚合度的關(guān)系；掌握線型縮聚物分子量的控制；掌握體型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，會(huì)用Carothers方程計(jì)算凝膠點(diǎn)。掌握重要聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺和高性能高分子、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚苯硫醚、聚砜、酚醛樹脂、氨基樹脂的種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)和合成方法。了解單體對(duì)逐步聚合反應(yīng)的影響；了解影響縮聚反應(yīng)平衡的因素；了解不平衡縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)；了解縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法；了解重要縮聚高分子的性能和應(yīng)用。重點(diǎn)：縮聚反應(yīng)和逐步加聚反應(yīng)中的單體、平均官能度、線型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)、反應(yīng)程度與聚合度的關(guān)系、體型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)難點(diǎn)：反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、凝膠點(diǎn)德育元素：養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，獨(dú)立完成作業(yè)。8集中講授課程目標(biāo)1、2、33自由基聚合掌握自由基聚合的機(jī)理；掌握鏈引發(fā)反應(yīng)、引發(fā)劑分解動(dòng)力學(xué)、聚合速率、分子量和鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。了解連鎖反應(yīng)的特點(diǎn)、阻聚與緩聚、分子量和分子量分布和聚合熱力學(xué)。重點(diǎn)：自由基聚合的單體、機(jī)理，引發(fā)劑難點(diǎn)：鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)、分子量德育元素：培養(yǎng)不怕困難的科學(xué)研究精神。7集中講授課程目標(biāo)1、2、34自由基共聚合掌握二元共聚類型;二元共聚瞬時(shí)共聚物組成與原料組成的關(guān)系;掌握共聚物組成微分方程式及共聚行為類型及曲線、競(jìng)聚率概念、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。了解共聚物序列結(jié)構(gòu);了解Q-e概念。重點(diǎn)：競(jìng)聚率、共聚物組成微分方程難點(diǎn)：共聚行為類型及曲線德育元素：實(shí)事求是的科研作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。6集中講授課程目標(biāo)1、2、35聚合方法掌握本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合的配方、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍和典型產(chǎn)品；乳液聚合的聚合機(jī)理。了解乳液聚合動(dòng)力學(xué)。重點(diǎn)：四種聚合反應(yīng)的配方、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用對(duì)象難點(diǎn)：乳液聚合動(dòng)力學(xué)德育元素：養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、尊重?cái)?shù)據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)理性的科學(xué)精神和工匠品質(zhì)。6集中講授課程目標(biāo)1、26離子聚合掌握離子型聚合反應(yīng)機(jī)理及其特征；掌握離子聚合與自由基聚合的區(qū)別。熟悉離子型聚合在聚合物生產(chǎn)中的應(yīng)用；熟悉陰離子活性聚合反應(yīng)、化學(xué)計(jì)量聚合和異構(gòu)化聚合概念。重點(diǎn)：離子聚合的單體、陰離子聚合的特征、陰離子聚合和陽(yáng)離子聚合的引發(fā)劑難點(diǎn)：陽(yáng)離子聚合動(dòng)力學(xué)德育元素：正確認(rèn)識(shí)社會(huì)主義國(guó)家和集體紀(jì)律的意義，養(yǎng)成自覺(jué)遵守紀(jì)律的習(xí)慣和品質(zhì)的教育。6集中講授課程目標(biāo)1、2、37配位聚合掌握配位聚合的特點(diǎn)、Ziegler-Natta引發(fā)劑的組成、烯烴的配位聚合機(jī)理和立構(gòu)規(guī)整度等概念。了解茂金屬引發(fā)劑。重點(diǎn)：引發(fā)劑的組成、立構(gòu)規(guī)整度、配位聚合的特點(diǎn)難點(diǎn)：配位聚合機(jī)理德育元素：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和人文精神。6集中講授課程目標(biāo)1、2、38開(kāi)環(huán)聚合掌握握開(kāi)環(huán)聚合的熱力學(xué)及熱力學(xué)特征。熟悉幾種環(huán)醚的聚合方法;熟悉羰基化合物、環(huán)酯、己內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)聚合方法;了解無(wú)機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)和合成方法。重點(diǎn)：陽(yáng)離子和陰離子開(kāi)環(huán)聚合的特征、類型難點(diǎn)：陰離子開(kāi)環(huán)聚合機(jī)理德育元素：愛(ài)黨，愛(ài)國(guó)，愛(ài)校，科技報(bào)國(guó)。6集中講授、小組討論課程目標(biāo)1、2、39聚合物的化學(xué)反應(yīng)掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征；掌握重要的基團(tuán)反應(yīng)；掌握接枝反應(yīng)、嵌段反應(yīng)、擴(kuò)鏈反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)的常見(jiàn)方式與應(yīng)用；掌握纖維素的化學(xué)反應(yīng)。了解反應(yīng)功能高分子、降解與老化的類型、機(jī)理。重點(diǎn)：各種反應(yīng)難點(diǎn)：接枝聚合的類型和應(yīng)用德育元素：辯證唯物主義，科技報(bào)國(guó)。8集中講授、小組討論課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)56四、課程教學(xué)方法采用集中講授的教學(xué)方式。課堂以多媒體演示講授為主，輔以課堂討論和提問(wèn)，并結(jié)合課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)、課后復(fù)習(xí)與答疑等方式。在教學(xué)方法上，注重啟發(fā)式教學(xué)和互動(dòng)式教學(xué)，采用舉例、對(duì)比、推理和歸納等方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占10%、課堂表現(xiàn)占10%、章節(jié)測(cè)試成績(jī)占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)1000102課堂表現(xiàn)550103章節(jié)測(cè)試5510204期末考試20202060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值403030100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。2.章節(jié)測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)測(cè)試根據(jù)測(cè)試題目及評(píng)分標(biāo)注進(jìn)行打分（百分制）。采取閉卷測(cè)試形式，隨堂線下進(jìn)行，題型主要采用選擇、填空、判斷題、計(jì)算題、辨析題等。3.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課堂考勤、互動(dòng)、提問(wèn)等1、能提前10分鐘到達(dá)教室，不早退，2、課堂積極參與討論，師生互動(dòng)良好；3、基本知識(shí)點(diǎn)和原理理解掌握到位。4、能夠利用高分子化學(xué)知識(shí)分析實(shí)際相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。1、能提前5分鐘到達(dá)教室，不早退，2、課堂上參與討論，師生有互動(dòng)；3、理解基本知識(shí)點(diǎn)和原理。4、能夠較好利用高分子化學(xué)知識(shí)分析實(shí)際相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。1、踩點(diǎn)到達(dá)教室，有早退現(xiàn)象，2、課堂上討論參與度不高，參與師生互動(dòng)較少；3、基本理解基本知識(shí)點(diǎn)和原理。4、利用高分子化學(xué)知識(shí)對(duì)相關(guān)專業(yè)問(wèn)題有一定的分析與討論。1、不能按時(shí)達(dá)教室，有早退現(xiàn)象，2、課堂上基本不參與討論，缺少師生互動(dòng)；3、基本知識(shí)點(diǎn)和原理掌握較差。4、難以利用高分子化學(xué)知識(shí)對(duì)相關(guān)專業(yè)問(wèn)題有一定的分析與討論。4.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。采取閉卷考試形式，題型主要采用選擇題、填空、判斷題、計(jì)算題、辨析題、綜合題等。卷面成績(jī)采用百分制評(píng)分，比例換算。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《高分子化學(xué)》(第五版)，潘祖仁，化學(xué)工業(yè)出版社，2011年版。（二）參考資料[1]《高分子化學(xué)》，盧江，梁暉（中山大學(xué)），高分子化學(xué)（第三版）,化學(xué)工業(yè)出版社(2021).[2]《聚合反應(yīng)原理》，龍軍,徐慧芳,陳向群，黃玉東等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2013年版。原著：PrinciplesofPolymerization,GeorgeOdian編，4thEd.NewYork,JohnWiley&Sons,Inc.2004；[3]《高分子化學(xué)導(dǎo)讀與題解》，賈紅兵,化學(xué)工業(yè)出版社，2009年版；[4]《高分子化學(xué)》，潘才元,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2012年版；[5]《高分子化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》,李鳳紅，馬少君，中國(guó)石