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文檔簡介
PAGEPAGE133復合材料與工程專業(yè)理論課教學大綱匯編 材料與冶金學院2016年8月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u《無機化學與化學分析》教學大綱 3《工程制圖》教學大綱 10《有機化學C》教學大綱 14《材料科學基礎》教學大綱 21《高分子化學與物理》教學大綱 25《材料復合原理》教學大綱 33《復合材料結構設計》教學大綱 37《樹脂基復合材料》教學大綱 41《材料研究與測試方法》教學大綱 44《復合材料工藝與設備》教學大綱 49《材料物理性能》教學大綱 54《材料科學與工程導論》(雙語)教學大綱 61《材料概論》(雙語)教學大綱 67《科技寫作與文獻檢索》教學大綱 70《科技寫作與交流》教學大綱 76《表面工程技術》教學大綱 82《復合材料表面與界面》教學大綱 90《金屬基復合材料》教學大綱 93《特種陶瓷材料學》教學大綱 96《復合材料模具設計》教學大綱 101《復合材料產品設計》教學大綱 104《建筑功能材料》教學大綱 108《水泥基復合材料》教學大綱 111《功能復合材料》教學大綱 115《先進復合材料》教學大綱 117《新能源材料概論》教學大綱 120《納米材料與納米技術》教學大綱 124《膠粘劑與涂料》教學大綱 127《電子信息材料》教學大綱 132《材料科學前沿》教學大綱 135《材料與環(huán)境》教學大綱 138《無機化學與化學分析》教學大綱課程編號:D18300011課程中文名稱:無機化學與化學分析課程英文名稱:InorganicChemistryandChemicalAnalysis課程類別:學科基礎課程總學時:56學時總學分:3.5適用專業(yè):無機非金屬材料工程一、課程的性質與任務《無機化學與化學分析》是高等工科院校材料專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎課。本課程與高中化學課程相銜接,具有重要的承上啟下作用,是許多門重要的后續(xù)課程的基礎。本課程的任務是通過理論教學和實驗教學,使學生獲得無機化學領域的基本理論、基本知識和基本技能,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及分析問題和解決問題的能力。二、課程內的基本要求通過本課程的學習使學生掌握物質結構、元素周期律、化學熱力學、化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡,配合離解平衡)和化學反應速率等基本概念和基本理論知識;理解和掌握重要元素及其化合物的結構、性質、反應規(guī)律和用途,訓練和培養(yǎng)學生科學思維能力和分析問題解決問題的能力,指導學生掌握正確的學習方法和初步的科學研究方法,幫助學生樹立辯證唯物主義觀點;為后繼課程的學習打下堅實的基礎。三、本課程與其他課程的聯(lián)系
(1)本課程先修課程為高中化學(2)本課程的后續(xù)課程有材料科學基礎、物理化學等四、教學內容、基本要求及學時安排第一章緒論及氣體1學時(一)教學內容、基本要求介紹無機化學的任務、學習方法、教學要求等。理解理想氣體的概念,掌握理想氣體狀態(tài)方程式及其應用。3.掌握混合氣體中組分氣體分壓的概念和分壓定律。4.了解真實氣體的概念。(二)教學重點:理想氣體狀態(tài)方程(三)教學難點:理想氣體狀態(tài)方程第二章熱化學2學時(一)教學內容、基本要求1.了解系統(tǒng)、環(huán)境、相、功、熱、熱力學能和焓等概念,熟悉熱力學第一定律。2.理解標準摩爾生成焓(ΔfHmθ),掌握熱化學方程式,化學反應的標準摩爾焓變(ΔrHmθ)和Hess定律及有關計算。(二)教學重點:熱力學第一定律、蓋斯定律、化學反應焓變的計算。(三)教學難點:狀態(tài)函數(shù)的理解、化學反應焓變的計算。第三章化學動力學3學時(一)教學內容、基本要求1.了解化學反應速率、(基)元反應、復合反應、反應速率方程式、速率系數(shù)、反應級數(shù)等概念。2.掌握活化分子、活化能的概念,并能用其說明濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響。(二)教學重點:反應速率方程式(三)教學難點:活化分子、活化能的概念,活化能的相關計算第四章化學平衡熵和Gibbs函數(shù)5學時(一)教學內容、基本要求1.掌握化學平衡的概念、標準平衡常數(shù)、平衡組成的簡單計算和多重平衡規(guī)則。2.熟悉反應商判據(jù)和LeChaterlier原理,掌握濃度、壓力、溫度對化學平衡移動的影響及有關的簡單計算。3.了解標準摩爾熵Smθ的概念和ΔrSmθ的簡單計算。了解標準摩爾生成Gibbs函數(shù)的概念、ΔrGmθ的簡單計算、ΔrGmθ與ΔrHmθ和ΔrSmθ的關系、ΔrGmθ與Kθ的關系,初步會用ΔrGm和ΔrGmθ判斷反應進行的方向和程度。(二)教學重點:掌握化學平衡的概念、標準平衡常數(shù)、反應商判據(jù)和LeChaterlier原理,掌握濃度、壓力、溫度對化學平衡移動的影響及有關的簡單計算。(三)教學難點:反應熵和吉布斯函數(shù)的計算第五章酸堿平衡7學時(一)教學內容、基本要求1.了解酸堿質子理論的基本概念。2.掌握水的解離平衡、水的離子積常數(shù)、強酸、強堿溶液有關離子濃度和PH的計算。了解常見酸堿指示劑的變色范圍。3.掌握一元弱酸(堿)的解離平衡、解離常數(shù)和平衡組成的計算。熟悉多元弱酸的分步解離平衡,了解其平衡組成的計算。4.掌握一元弱酸強堿鹽和一元強酸弱堿鹽的水解平衡、水解常數(shù)和平衡組成的計算。熟悉多元弱酸強堿鹽的分步水解及其平衡組成的計算。*了解酸式鹽溶液pH值的近似計算。5.掌握同離子效應和緩沖溶液的概念,能熟練的計算緩沖溶液的pH值。*了解緩沖能力的概念。6.了解酸堿電子理論的基本概念,掌握配合物的基本概念。了解配合物的命名。掌握配合物的解離反應和生成反應、配合物的不穩(wěn)定常數(shù)和穩(wěn)定常數(shù)。會計算配體過量時配位平衡的組成。能用多重平衡原理計算酸堿反應與配合反應共存時溶液的平衡組成。(二)教學重點:酸堿平衡的計算(三)教學難點:緩沖溶液的計算第六章沉淀-溶解平衡4學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉難溶電解質的沉淀-溶解平衡,掌握標準溶度積常數(shù)及其與溶解度之間的關系和有關計算。2.掌握溶度積規(guī)則,能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的生成和溶解。熟悉pH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀-溶解平衡的影響及有關計算。熟悉沉淀的配位溶解及其簡單計算。3.了解分步沉淀和兩種沉淀間的轉化及有關計算。(二)教學重點:沉淀、溶解平衡的相關計算(三)教學難點:pH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀-溶解平衡的影響及有關計算。熟悉沉淀的配位溶解及其簡單計算。第七章氧化還原反應電化學基礎6學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉氧化還原反應的基本概念,能熟練地配平氧化反應方程式。2.了解原電池的基本概念和電池電動勢的概念。3.掌握電極電勢的概念及其影響因素、Nernst方程式及其有關的簡單計算、電極電勢的應用。4.掌握元素電勢圖及其應用。(二)教學重點:Nernst方程式及其有關的簡單計算、電極電勢的應用。(三)教學難點:元素電勢圖及其應用。第八章原子結構和元素周期律6學時(一)教學內容、基本要求1.了解氫原子光譜、Bohr原子結構理論、電子的波粒二象性、量子化和能級等概念。2.了解原子軌道、概率密度、概率、電子云等概念。熟悉四個量子數(shù)的名稱、符號、取值和意義。熟悉s、p、d原子軌道與電子云的形狀和空間伸展方向。3.掌握多電子原子軌道近似能級圖和核外電子排布的規(guī)律。能熟練寫出常見元素原子的核外電子排布;并能確定它們在周期表中的位置。4.掌握周期表中元素的分區(qū)、結構特征、熟悉原子半徑、電離能、電子親和能和電負性的變化規(guī)律。(二)教學重點:學會多電子原子軌道近似能級圖和核外電子排布的規(guī)律。能熟練寫出常見元素原子的核外電子排布;并能確定它們在周期表中的位置。(三)教學難點:薛定諤方程第九章分子結構6學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉化學鍵的分類、共價鍵理論的基本要點、共價鍵的特征和類型。了解鍵能、鍵長、鍵角等概念。2.熟悉雜化軌道理論的概念和類型,能用雜化軌道理論解釋簡單分子和離子的幾何構型。3.了解價層電子對互斥理論的要點和用該理論推測簡單分子或離子的幾何構型的方法。4.了解分子軌道的概念、第二周期同核雙原子分子的能級圖和電子在分子軌道中的分布,并推測其磁性和穩(wěn)定性(鍵級)。(二)教學重點:雜化軌道理論、價層電子對互斥理論和分子軌道概念(三)教學難點:分子軌道理論理解第十章固體結構4學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉晶體的類型、特征和組成晶體的微粒間的作用力。2.了解金屬晶體的三種密堆積結構及其特征。理解金屬鍵的形成和特征。3.熟悉三種典型離子晶體的結構特征。理解晶格能的概念和離子電荷、半徑對晶格能的影響;熟悉晶格能對離子化合物熔點、硬度的影響;了解晶格能的熱化學計算方法。4.了解離子半徑及其變化規(guī)律、離子極化及其對鍵型、晶格類型、溶解度、熔點、顏色的影響。5.熟悉鍵的極性和分子的極性;了解分子的偶極矩和變形性及其變化規(guī)律,了解分子間力的產生及其對某些物性的影響。(二)教學重點:晶體的類型、特征(三)教學難點:晶體的性質和結構的關系第十一章配合物的結構3學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉配合物價鍵理論的基本要點、配合物的幾何構型與中心離子雜化軌道的關系。了解內軌型、外軌型配合物的概念、中心離子價電子排布與配離子穩(wěn)定性、磁性的關系。2.了解配合物晶體場理論的基本要點;了解八面體中d電子的分布和高自旋、低自旋配合物等概念。推測配合物的穩(wěn)定性、磁性。了解配合物的顏色與d-d躍遷的關系。(二)教學重點:配合物的幾何構型與中心離子雜化軌道的關系。了解內軌型、外軌型配合物的概念、中心離子價電子排布與配離子穩(wěn)定性、磁性的關系。(三)教學難點:八面體場理論第十二章s區(qū)元素2學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉堿金屬和堿土金屬的通性、單質的重要物理性質和化學性質。2.掌握堿金屬和堿土金屬的重要氫化物、氧化物、過氧化物、超氧化物的生成和基本性質。熟悉堿金屬和堿土金屬氫氧化物堿性強弱的變化規(guī)律、重要鹽類的溶解性和穩(wěn)定性。3.了解鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯蔷€規(guī)則。(二)教學重點:堿金屬和堿土金屬的重要氫化物、氧化物、過氧化物、超氧化物的生成和基本性質。(三)教學難點:了解鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯蔷€規(guī)則。第十三章p區(qū)元素(一)2學時(一)教學內容、基本要求1.了解硼族元素的通性。熟悉缺電子原子和缺電子化合物的概念。熟悉乙硼烷的結構和重要性質。掌握硼酸的晶體結構和性質、硼砂的結構和性質。了解硼的鹵化物的結構和水解。2.熟悉鋁及其重要化合物的性質。3.了解碳族元素的通性。熟悉碳單質的結構、二氧化碳、碳酸及其鹽的重要性質,能用離子極化理論說明碳酸鹽的熱穩(wěn)定性。4.了解硅單質、二氧化硅、硅酸及其鹽的重要性質,硅的鹵化物。5.了解錫、鉛的氧化物;熟悉錫、鉛氫氧化物的酸堿性及其變化規(guī)律。掌握Sn(Ⅱ)的還原性和Pb(Ⅳ)的氧化性。熟悉錫、鉛硫化物的顏色、生成和溶解性。(二)教學重點:本區(qū)單質及其化合物的性質。(三)教學難點:錫、鉛的氧化物;熟悉錫、鉛氫氧化物的酸堿性及其變化規(guī)律。第十四章p區(qū)元素(二)3學時(一)教學內容、基本要求1.了解氮族元素的通性,熟悉氮分子的結構和特殊穩(wěn)定性。掌握氮的結構和性質、銨鹽的性質。2.了解磷的單質、氫化物、氧化物、鹵化物的結構和性質。熟悉磷酸及其鹽的性質。3.掌握砷、銻、鉍氧化物及其水合物的酸堿性及其變化規(guī)律。掌握砷、銻、鉍化合物氧化還原性的變化規(guī)律和重要反應。熟悉砷、銻、鉍硫化物的顏色、生成和溶解及砷、銻的硫代酸鹽。4.了解氧族元素的通性。了解氧單質的結構和性質。了解過氧化氫的結構,掌握其性質和重要反應。5.熟悉硫單質的結構和性質。掌握硫化氫的性質、金屬硫化物的溶解性。了解多硫化物的性質。熟悉二氧化硫、三氧化硫的結構,掌握亞硫酸及其鹽、硫酸及其鹽的性質。掌握硫代硫酸鹽、過二硫酸鹽的結構和性質。了解焦硫酸鹽、連二亞硫酸鹽的性質。(二)教學重點:氮族、氧族元素單質及其化合物的性質(三)教學難點:硫代硫酸鹽、過二硫酸鹽的結構和性質。焦硫酸鹽、連二亞硫酸鹽的性質。第十五章p區(qū)元素(三)2學時(一)教學內容、基本要求1.熟悉鹵素的通性、鹵素單質的制備和性質。掌握鹵化氫的制備及其還原性、酸性、穩(wěn)定性的變化規(guī)律。掌握氯的含氧酸及其鹽的性質及其變化規(guī)律。熟悉溴、碘的含氧酸的基本性質。2.了解稀有氣體的重要性質及其變化規(guī)律。了解稀有氣體化合物及其幾何構型。(二)教學重點:鹵素單質及其化合物的性質(三)教學難點:稀有氣體的重要性質及其變化規(guī)律。了解稀有氣體化合物及其幾何構型。五、教學方法與手段板書結合多媒體。六、考核與成績評定1、考核目的:使學生掌握無機化學的基本概念,基本原理和基本技能,考核學生分析與解決本專業(yè)中涉及相關問題的能力。2、考核形式:在每學期末進行一次筆試,以閉卷的形式進行,時間為120分鐘。3、主要考核內容:物質結構、元素周期律、化學熱力學、化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡,配合離解平衡)和化學反應速率等基本概念和基本理論知識;重要元素及其化合物的結構、性質、反應規(guī)律和用途。4、考核題型:填空、選擇、問答、計算等題型。5、成績評定:學期成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成,其中:平時成績占30%:作業(yè)(30%)+上課考勤(70%)。期末考試成績占70%。七、教材及參考書使用教材:1.《無機化學》(第五版)大連理工大學無機化學教研室編高等教育出版社主要參考書:1.《無機化學釋疑與習題解析》遲玉蘭等編高等教育出版社2.《無機化學學習指導》(第四版)大連理工大學無機化學教研室編大連理工大學出版社3.《無機化學》(第三版)武漢大學吉林大學等校編高等教育出版社4.《無機化學》(第三版)北京師范大學等校編高等教育出版社執(zhí)筆人:于占龍審核人:靖金球(蓋章)2016《工程制圖》教學大綱課程編號:D18300022課程中文名稱:工程制圖課程英文名稱:EngineeringCartography課程類別:學科基礎課程總學時:32學時總學分:2適用專業(yè):材料類一、課程的性質、地位與任務
本課程是材料類專業(yè)學科基礎平臺課程。通過本課程的學習,要求學生掌握工程制圖的基礎知識及規(guī)范要求,掌握計算機輔助繪圖的基本方法,能夠熟練使用AutoCAD完成二維工程圖紙的繪制,使學生具備較強的計算應用能力。二、課程的基本要求通過本課程的學習,要求學生掌握AutoCAD工程制圖的基本知識及技術規(guī)范,操作方法及相關數(shù)據(jù)的管理與維護,能熟練地使用AutoCAD完成二維工程圖紙的繪制。在學習的過程中,要求學生多上機實踐。三、本課程與其他課程的聯(lián)系
(1)本課程先修課程為:計算機應用基礎(2)本課程的后續(xù)課程有:復合材料工藝設計、無機非金屬材料工藝設計、冶金原理課程設計、畢業(yè)設計(論文)等四、教學內容、基本要求及學時安排(一)教學內容、基本要求、重點、難點本課程內容歸納起來大致可分為四個部分:第一部分:工程制圖基礎及規(guī)范要求;第二部分:CAD操作基礎;第三部分:基本繪圖方法;第四部分:二維圖形的編輯方法;第五部分:文本、尺寸標注。第一部分:重點:工程制圖規(guī)范難點:工程制圖規(guī)范第二部分:重點:坐標輸入方法,繪圖環(huán)境的設置,圖層控制,圖形的輸出和打印。 難點:圖層的應用。第三部分:重點:多段線的繪制,圖案填充。難點:多段線的繪制。第四部分:重點:圖形鏡像和陣列,比例縮放圖紙,圖塊,屬性管理器的使用,多段線編輯,夾持功能。難點:比例縮放與縮放,屬性管理器的使用,圖塊的屬性,多段線的編輯。第五部分:重點:文字樣式和標注樣式的設置,文本的編輯,線性、對齊、基線和連續(xù)標注的區(qū)別,標注的編輯和關聯(lián)性。難點:線性、對齊、基線和連續(xù)標注的區(qū)別,標注的關聯(lián)性。(二)學時安排序號章節(jié)內容講課學時實踐學時備注1工程制圖基礎及規(guī)范要求8依據(jù)新國標2第1章AutoCAD基礎1.1AutoCAD概述1.2AutoCAD命令與參數(shù)的輸入1.3數(shù)據(jù)的輸入1.4文件操作1.5基本繪圖環(huán)境設置1.6輔助繪圖工具23第2章視圖的基本操作2.1二維視圖操作2.2其它視圖操作14第3章二維圖形的繪制3.1繪制點3.2繪制線3.3繪制圓3.4繪制圓環(huán)3.5繪制圓弧3.6繪制橢圓和橢圓弧3.7繪制矩形3.8繪制正多邊形3.9圖案填充45第4章二維圖形的編輯4.1編輯對象的選擇4.2編輯圖形4.3利用夾點編輯圖形4.4利用剪貼板復制與移動圖形46第5章文字標注與編輯5.1文字樣式的設置5.2單行文字標注5.3多行文字標注5.4文字編輯27第6章尺寸標注與編輯6.1尺寸標注基礎6.2標注樣式的設置6.3基本標注方法6.4尺寸標注的編輯38第7章圖塊與外部參照7.1圖塊的創(chuàng)建與編輯7.2圖塊的屬性7.3外部參照29第8章三維圖形的繪制與編輯第9章著色與渲染310第10章圖形的布局與圖形輸出10.1布局10.2圖形的輸出111考試2合計32五、實踐性教學環(huán)節(jié)無六、教學方法與手段教學過程都在機房進行,采用講練結合的方式教學。教師先講解課程內容,學生聽完就進行上機操作。上機操作的同時,教師進行個別輔導。實現(xiàn)“教學做”合一。七、考核與成績評定1、考核目的:通過考核全面了解學生對AutoCAD的掌握程度,為使學生能更好地學習后續(xù)課程打下基礎。2、考核形式:筆試與上機考試相結合。3、主要考核內容:工程制圖基礎及規(guī)范、CAD操作基礎、基本繪圖方法、二維圖形的編輯方法、文本及尺寸標注。4、考核題型:筆試主要為選擇題、問答題;上機考試以計算機繪圖的形式進行。5、成績評定:成績按100分制來評定,其中,平時考勤占20%,筆試成績占40%,上機考試成績占40%。八、教材及參考書[1]胡建生編.工程制圖與AutoCAD.北京:化學工業(yè)出版社,2015.3[2]李偉編.工程制圖與CAD.北京:機械工業(yè)出版社,2015.11[3]王春升.AutoCAD工程制圖基礎與實訓教程.北京:西安電子科技大學出版社,2014.11[4]張雙才編.AutoCAD2006中文版實用教程.北京:電子工業(yè)出版社,2006.10[5]李蒙蒙等編.中文版AutoCAD2006上機操作實訓.北京:清華大學出版社,2006.10執(zhí)筆人:靖金球審核人:陳躍(蓋章)2016
《有機化學C》教學大綱課程編號:D08300250課程中文名稱:有機化學C課程英文名稱:OrganicChemistryC課程類別:專業(yè)基礎課總學時:48學時總學分:3適用專業(yè):生物工程,復合材料與工程等各類專業(yè)一、課程的性質、地位與任務《有機化學》是高等院校化學化工等各類專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎課。它是在學習無機化學的基礎上,再來系統(tǒng)地學習各類有機化合物的結構、性質、反應、機理、用途以及立體化學和測定結構的物理方法等方面的知識。要求學生掌握有機化學的基本知識、基本理論、基本技能,了解學科領域的新成果和發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)學生靈活動用、綜合分析和解決問題的能力,為今后學習后繼課程和從事化學化工方面的工作打下堅實的有機化學基礎。本課程的任務主要是講授有機化學的基本理論和基礎知識,包括各類有機化合物的結構、命名、制備方法、物理性質、反應、機理、用途、立體化學、測定結構的物理方法、天然產物等。本大綱是根據(jù)工科《有機化學》課程教學指導小組1995年修訂的工科“有機化學課程教學基本要求”的文件精神,結合湖北理工學院化學、化工類,生物工程與生物化工(本科)類等專業(yè)特點和實際情況制定的《有機化學》課程教學執(zhí)行大綱,學時數(shù):48學時(其中期末復習2學時,有機化學實驗單獨設課,另有執(zhí)行大綱)。二、課程的基本要求通過本課程的學習,要求學生對有機化學的基本概念有較深入地了解,能夠系統(tǒng)地掌握各類有機化合物的命名、結構特點及立體異構、主要性質、反應、來源和制備方法等內容;能完成有機反應、結構鑒定、有機合成等問題;熟悉典型的反應機理及概念;了解化學鍵理論,初步掌握碳正離子、碳負離子、碳游離基等中間體的相對活性及其在有機反應進程中的作用;能應用電子效應和空間效應來解釋一些有機化合物的結構與性能的關系;基本掌握各類重要有機化合物的來源、工業(yè)制法、及其主要用途;了解糖類、氨基酸、蛋白質、類脂等物質的結構、性質和用途。初步掌握紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜、質譜的基本原理及其在測定有機化合物結構中的應用。具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。三、本課程與其他課程的聯(lián)系1、本課程先修課程為《無機化學》2、本課程的后續(xù)課程有《分析化學》、《物理化學》四、教學內容、基本要求及學時安排第1章緒論(2學時)要求掌握的內容:有機化合物和有機化學;有機化合物的特點;有機化合物中的共價鍵及其性質;有機化合物中的酸堿概念;有機化合物的分類;有機化學的發(fā)展及其學習有機化學的重要性?;疽螅毫私庥袡C化學及其發(fā)展簡史;掌握有機化合物的特點;掌握共價鍵理論;了解有機化合物的的酸堿概念;了解有機化合物的分類。教學重點:共價鍵的形成及其屬性。教學難點:共價鍵的形成。第2章飽和烴(烷烴)(4學時)要求掌握的內容:
烷烴的命名;烷烴的同系列和異構;烷烴的構象;烷烴的物理性質;烷烴的反應;烷烴的鹵化;烷烴的來源和用途。基本要求:掌握烷烴的同分異構現(xiàn)象及命名方法;掌握烷烴的結構及雜化軌道理論;了解烷烴的物理性質;掌握烷烴的化學性質及自由基取代反應歷程;了解過渡態(tài)理論及反應進程-能量曲線的意義;了解烷烴的來源和用途。教學重點:
烷烴的命名,烷烴的物化性質。
教學難點:烷烴的物化性質。第3章不飽和烴(6學時)要求掌握的內容:烯烴、炔烴和二烯烴的結構、異構和命名;烯烴的相對穩(wěn)定性;烯烴、炔烴和二烯烴的制法;烯烴、炔烴和二烯烴的理化性質;烯烴、炔烴和二烯烴的工業(yè)來源和用途。基本要求:掌握烯烴的構造異構、命名及順序規(guī)則;掌握烯烴和炔烴的結構;了解烯烴、炔烴和二烯烴的來源和制法;了解烯烴、炔烴和二烯烴的物理性質,掌握烯烴、炔烴和二烯烴的化學性質,包括催化加氫反應,親電加成反應自由基型的加成反應,硼氫化反應,氧化反應,臭氧化反應,聚合反應,以及α-氫原子的反應;狄爾斯-阿爾德反應。教學重點:烯烴、炔烴和二烯烴的化學性質。教學難點:親電加成反應機理。第4章環(huán)烴(8學時)要求掌握的內容:脂環(huán)烴的結構和性質;苯的結構;單環(huán)芳烴的構造異構和命名;單環(huán)芳烴的來源和制法;單環(huán)芳烴的理化性質;苯環(huán)上的親電取代反應的定位規(guī)律,稠環(huán)芳烴。基本要求:掌握脂環(huán)烴的化學性質;了解苯的結構;掌握單環(huán)芳烴的構造異構和命名;掌握單環(huán)芳烴的化學性質;掌握苯環(huán)上的親電取代反應的定位規(guī)律;了解稠環(huán)芳烴,非苯芳烴;掌握休克爾規(guī)則。教學重點:脂環(huán)烴和芳香烴的結構和化學性質。
教學難點:苯環(huán)上的親電取代反應的定位規(guī)律。第5章旋光異構(4學時)要求掌握的內容:手性和對映體;旋光性和比旋光度;含有一個手性碳原子的化合物的對映異構;構型的表示法,確定和標記;含有多個手性碳原子化合物的立體異構;外消旋體的拆分;手性合成;環(huán)狀化合物的立體異構;不含手性碳原子化合物的對映異構;含有其它碳原子化合物的對映異構?;疽螅毫私馐中?、對映體、非對映體、外消旋體、內消旋體、旋光性和比旋光度等概念;掌握對映異構現(xiàn)象與分子結構的關系;掌握fischer投影式使用規(guī)定,及與Newman式、楔形式、鋸架式的轉換;掌握含有一個和兩個手性碳原子化合物的對映異構及R、S命名規(guī)則;了解環(huán)狀化合物的立體異構。教學重點:手性和對映體;構型的表示法,確定和標記。教學難點:構型的表示法,確定和標記。第6章鹵代烴(4學時)要求掌握的內容:鹵代烷烴的命名,制法和物化性質,鹵代烯烴的分類和命名,以及雙鍵位置對鹵原子活潑性的影響;鹵代芳烴;多鹵代烴。基本要求:掌握鹵代烴的性質;了解鹵代芳烴和多鹵代烴。教學重點:鹵代烴的性質。教學難點:鹵代烴的性質。第7章光譜法在有機化學中的應用(自學)第8章醇酚醚(4學時)要求掌握的內容:醇、酚和醚的結構,分類,異構和命名;醇、酚和醚的制法;醇、酚和醚的理化性質;重要的醇、酚和醚。基本要求:掌握醇、酚和醚的分類,異構和命名;掌握醇、酚和醚的性質;了解一些重要的醇、酚和醚。教學重點:醇、酚和醚的性質。教學難點:醇、酚和醚的性質。第9章醛酮醌(4學時)要求掌握的內容:醛、酮和醌的結構和命名;醛、酮和醌的制法;醛、酮和醌的理化性質;重要的醛、酮和醌?;疽螅赫莆杖⑼王慕Y構和命名;掌握醛、酮和醌的性質;了解一些重要的醛、酮和醌。教學重點:醛、酮和醌的性質。
教學難點:醛、酮和醌的性質。第10章羧酸及其衍生物(2學時)要求掌握的內容:羧酸及其衍生物的結構和命名;羧酸的制法;羧酸及其衍生物的理化性質;重要的一元羧酸和羥基酸;各類羧酸衍生物及其重要代表物?;疽螅赫莆蒸人峒捌溲苌锏慕Y構和命名;掌握羧酸及其衍生物的性質;了解一些重要的羧酸及其衍生物。教學重點:羧酸及其衍生物的性質。
教學難點:羧酸及其衍生物的性質。第11章取代酸(自學)第12章含氮化合物(4學時)要求掌握的內容:胺類和硝基化合物的結構和命名、制備、物理性質和化學性質;重氮化反應;重氮鹽的性質及其在合成上的應用;季銨鹽和季銨堿,偶氮化合物和偶氮染料。基本要求:掌握胺類化合物的結構和命名;掌握胺類化合物的的理化性質。教學重點:胺類化合物的化學性質。
教學難點:胺類化合物的化學性質。第13章含硫和含磷有機化合物(自學)第14章碳水化合物(2學時)要求掌握的內容:單糖的開鏈結構、構型、環(huán)狀結構和構象;單糖的氧化、還原反應,與苯肼反應;糖苷的生成等;蔗糖,麥芽糖,纖維二糖;淀粉,纖維素?;疽螅豪斫馓穷惖暮x;了解單糖(葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、核糖、果糖)的費歇爾投影式、氧環(huán)式、哈武斯式、椅式、α,β構型、己醛糖的變旋現(xiàn)象和糖苷;掌握單糖的化學性質;了解雙糖和多糖的結構、性質。教學重點:單糖的化學性質。
教學難點:單糖的化學性質。第15章氨基酸、多肽與蛋白質(2學時)要求掌握的內容:氨基酸的結構、命名和分類;氨基酸的構型;氨基酸的性質;氨基酸的制備方法;多肽,蛋白質?;疽螅赫莆瞻被岬慕Y構和理化性質;了解多肽、蛋白質結構、性質及應用。教學重點:氨基酸的化學性質。
教學難點:氨基酸的化學性質。五、實踐性教學環(huán)節(jié)有機化學實驗單獨設課,另有執(zhí)行大綱。六、教學方法與手段
1、根據(jù)教學大綱、教材和學生的具體情況,依據(jù)我校對學生的培養(yǎng)要求,將多部教材根據(jù)進行教學內容和課程體系進行重組和整合,在教學中做到重點夠,難點透。
2、教師在教學過程中注重精講與學生自學相結合,理論與實驗相結合,理論與老師的科研相結合,實驗與工廠實際相結合。
3、已進行考核方式的改革,由此建立了多方位、較全面、較科學的有機化學課程綜合評定考核體系。
4、使用電化教學設備、多媒體課件教學。
5、使用《有機化學習題課》單元部分多媒體教學課件、《有機化學習題課》專題部分多媒體教學課件輔助教學。七、考核與成績評定1、考核目的:
(1)掌握各類有機化合物的結構、分類、命名;
(2)掌握各類有機化合物的主要性質及用途;
(3)掌握各類有機化合物的主要合成方法;
(4)掌握各種官能團的特征和在一定條件下相互轉化的規(guī)律。2、考核形式:筆試3、主要考核內容:
(1)各類有機化合物的結構、分類、命名;
(2)各類有機化合物的主要性質、鑒別及用途;
(3)各類有機化合物的主要合成方法;
(4)各類有機化合物官能團的特征和在一定條件下相互轉化。4、考核題型:命名及結構類題型20%;選擇類題型20%;合成類題型20%;推測類題型10%;鑒別類題型10%;分離及提純類題型10%;分析及說明類題型10%。5、成績評定考試:70%
平時:30%(包括考勤、課堂提問、課堂小測驗、完成作業(yè)情況等)八、教材及參考書教材:《有機化學》高教出版社(第四版)汪小蘭主編參考書:1.《有機化學》高教出版社(第四版)高鴻賓主編2.《有機化學》高教出版社(第二版)徐壽昌主編執(zhí)筆人:張勇課程群負責人:王治國審核人:張勇化學與化工學院(蓋章)20《材料科學基礎》教學大綱課程編號:D18430014課程中文名稱:材料科學基礎課程英文名稱:FundamentalsofMaterialsScience課程類別:專業(yè)必修課程總學時:56學時總學分:3.5學分適用專業(yè):復合材料與工程本課程的性質、地位與任務本課程是材料科學與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)理論基礎課,主要研究材料的組成、結構與性能之間的相互關系和變化規(guī)律,比較全面系統(tǒng)地介紹材料的微觀結構、晶體缺陷、固體中的擴散、變形與再結晶、相圖及凝固、材料的亞穩(wěn)態(tài)等,著重于基本概念和基本理論,強調科學性、先進性和實用性。通過講課、實驗、課堂討論和課外實踐等各個教學環(huán)節(jié),將材料學的基礎理論融合為一體,以研究材料共性規(guī)律,即研究材料的成分、組織結構、制備工藝和性能之間的相互關系,指導材料的設計和應用,并為學習后繼專業(yè)課程、從事材料科學研究和工程技術工作打下堅實的理論基礎。課程的基本要求《材料科學基礎》是材料類專業(yè)的一門主干課,也是該專業(yè)的主要技術基礎課。學習本課程可以使學生認識材料的本質,了解金屬、非金屬材料的化學成分、熱加工工藝、組織結構與性能之間的關系及其變化規(guī)律,為以后在工作中恰當?shù)乜刂撇牧系幕瘜W成分和生產工藝以提高材料的性能,改進和發(fā)展各種熱加工工藝以及合理地選材打下系統(tǒng)而堅實的理論基礎。三、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程是復合材料與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。結合專業(yè)實際和課程所涉及內容,學生應在學完《物理化學》、《無機化學》、《高等數(shù)學》和《有機化學》后學習本課程,要掌握復合材料的基本原理和制備方法,學生還應繼續(xù)學習《高分子化學與物理》和《材料復合原理》、《復合材料結構設計》等專業(yè)課。四、教學內容、基本要求及學時安排第一章原子結構與鍵合(2學時)主要內容:1.原子結構2.電子結構3.元素周期表基本要求:了解原子結構及建合類型,掌握物質的組成、原子的結構、電子結構和元素周期表,熟悉金屬鍵、離子鍵、共價鍵、范德華力和氫鍵的定義、特點,培養(yǎng)學生具備熟悉原子和電子結構的素養(yǎng)。重點與難點:原子結構、電子結構。第二章固體結構(6學時)主要內容:1.晶體特點、空間點陣、晶胞、晶系2.三種典型的金屬晶體結構3.置換固溶體、間隙固溶體的定義基本要求:了解晶體的特點、空間點陣、晶胞、晶系和布拉菲點陣,晶向和晶面的表示方法,晶帶和晶帶定律、晶面間距,晶體的對稱性,極射投影。掌握三種典型的金屬晶體結構,致密度和配位數(shù),點陣常數(shù)和原子半徑,晶體的原子堆垛方式和間隙,多晶型性。掌握組元、相、固溶體(置換固溶體、間隙固溶體)的定義,置換固溶體和間隙固溶體的形成條件、特點,固溶體的微觀不均勻性、性質,中間相的定義、形成條件和種類,培養(yǎng)學生具備掌握固體微觀結構的素養(yǎng)。重點與難點:金屬的晶體結構,合金相的結構。第三章晶體缺陷(6學時)主要內容:1.缺陷2.位錯3.相界基本要求:熟悉點缺陷的概念、形成、平衡濃度,點缺陷的運動。掌握位錯的定義、基本類型和特征,柏氏矢量的定義、特性和表示方法,位錯的運動,位錯的彈性性質,位錯的生成和增殖,實際晶體結構中的位錯,堆垛層錯,不全位錯,位錯反應。了解外表面和表面能,晶界和亞晶界,相界的定義、種類和特點,培養(yǎng)學生具備掌握晶體缺陷與位錯相關知識的技能。重點與難點:缺陷與位錯。第四章固體中原子及分子的運動(6學時)主要內容:1.菲克定律2.擴散的熱力學分析3.擴散的原子理論基本要求:了解菲克第一定律,菲克第二定律,擴散方程的解,置換型固溶體中的擴散,擴散系數(shù)D與濃度相關時的求解。熟悉擴散的熱力學分析,擴散的原子理論,擴散機制,原子跳躍和擴散系數(shù)。掌握擴散激活能,無規(guī)則行走與擴散距離,影響擴散的因素,反應擴散,培養(yǎng)學生具備掌握固體中原子及分子運動的理論知識的素養(yǎng)。重點與難點:擴散的熱力學分析、原子理論、擴散激活能。第五章材料的形變和再結晶(6學時)主要內容:1.彈性變形2.回復(回復動力學、回復機制)3.再結晶(定義、再結晶過程、再結晶動力學、再結晶溫度及其影響因素、再結晶后的晶粒大?。┗疽螅毫私鈴椥宰冃蔚谋举|、特征和彈性模量,彈性的不完整性。掌握單晶體、多晶體和合金的塑性變形,了解塑性變形對材料組織和性能的影響。掌握冷變形金屬在加熱時的組織與性能的變化,回復(回復動力學、回復機制),再結晶(定義、再結晶過程、再結晶動力學、再結晶溫度及其影響因素、再結晶后的晶粒大小),晶粒長大(晶粒的正常長大及其影響因素、異常晶粒長大(二次再結晶)),再結晶織構與退火孿晶,培養(yǎng)學生具備掌握材料形變和熱處理的基礎知識和理論知識的素養(yǎng)。重點與難點:晶體的塑性變形、回復和再結晶第六章單組元相圖及純晶體的凝固(6學時)主要內容:1.相平衡條件和相律2.晶體凝固的熱力學條件3.結晶動力學及凝固組織基本要求:掌握相平衡條件和相律,單元系相圖。掌握液態(tài)結構,晶體凝固的熱力學條件,形核(均勻形核、非均勻形核),晶體長大,結晶動力學及凝固組織(凝固時的生長形態(tài)和凝固后的晶粒大小控制)。培養(yǎng)學生具備掌握并分析純金屬凝固過程的技能。重點與難點:相變熱力學、相平衡、純晶體的凝固過程第七章二元系相圖和合金的凝固與制備原理(10學時)主要內容:1.二元相圖2.二元相圖實例分析基本要求:熟悉相圖的表示和測定方法,相圖熱力學的基本要點。掌握勻晶相圖和固溶體凝固,共晶相圖及其合金凝固,包晶相圖及其合金凝固,其他類型的二元相圖,復雜二元相圖的分析方法,根據(jù)相圖推測合金的性能,二元相圖實例分析。了解固溶體的凝固理論,共晶凝固理論,合金鑄錠(件)的組織與缺陷。培養(yǎng)學生具備分析二元相圖的技能。重點與難點:二元相圖分析第八章三元相圖(8學時)主要內容:1.三元相圖2.三元相圖實例分析基本要求:熟悉三元相圖成分表示方法(成分三角形),三元相圖的空間模型,三元相圖的截面和投影圖,三元相圖中的杠桿定律及重心定律。了解固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖,固態(tài)有限互溶的三元共晶相圖,三元相圖舉例。培養(yǎng)學生具備了解并熟悉三元相圖的素養(yǎng)。重點與難點:三元相圖第九章材料的亞穩(wěn)態(tài)(4學時)主要內容:1.納米晶材料2.準晶態(tài)材料3.非晶態(tài)材料4.固態(tài)相變形成的亞穩(wěn)相基本要求:熟悉納米晶材料、準晶態(tài)材料、非晶態(tài)材料、固態(tài)相變形成的亞穩(wěn)相9.1納米晶材料9.1.1納米晶材料的結構9.1.2納米晶材料的性能9.1.3納米晶材料的形成9.1.4納米碳管簡介9.2準晶態(tài)9.2.1準晶的結構9.2.2準晶的形成9.2.3準晶的性能9.3非晶態(tài)材料重點與難點:非晶態(tài)材料的特征第十章材料的功能特性(2學時)主要內容:材料的功能特性基本要求:熟悉材料的種類、材料的功能特性重點與難點:材料的功能特性五、實踐性教學環(huán)節(jié)(詳見實驗教學大綱)實驗教學是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。通過《材料科學基礎》實驗教學,以鞏固和加深學生對材料科學基礎知識與基本理論的理解和掌握,系統(tǒng)地接受材料科學基本技能的訓練。六、教學方法與手段本課程采用多媒體授課,以課堂講解為主,學生課堂討論為輔,課下作業(yè)加強學生對理論知識的理解。七、考核與成績評定1、考核目的:檢查學生學習效果2、考核形式:考試3、主要考核內容:已經講授內容4、考核題型:填空、解釋、選擇、問答、相圖題、綜合題5、成績評定:作業(yè)占15%,考勤占15%,考試占70%八、選用教材及參考書教材:《材料科學基礎》(第三版)胡賡祥,蔡珣,戎詠華主編,上海交通大學出版社,2010年5月。參考書:1.《無機材料科學基礎》宋曉嵐,黃學輝主編,化學工業(yè)出版社2005年1.《材料科學基礎》潘金生仝健民田民波主編,清華大學出版社,1998年2.《材料科學基礎》石德珂主編,機械工業(yè)出版社,2003年3.《材料科學基礎》謝希文過梅麗主編,北京航空航天大學出版社,1999年執(zhí)筆人:阮敏審核人:靖金球(蓋章)2016年08月17日《高分子化學與物理》教學大綱課程編號:D18430024課程中文名稱:高分子化學與物理課程英文名稱:PolymerChemistryandPhysics課程類別:專業(yè)必修課程總學時:72總學分:4.5適用專業(yè):復合材料與工程本課程的性質、地位與任務高分子化學與物理課程是以化學合成機理為基礎并結合工業(yè)生產實際講授高分子材料的制備方法和結構特性,適應工科高分子化學培養(yǎng)目標,是復合材料與工程專業(yè)的基礎。它是學生學習《材料物理性能》、《材料物理性能實驗》、《樹脂基復合材料》《復合材料實驗》、《高分子化學與物理實驗》等其它專業(yè)基礎課的先修課程和基礎,同時也是不同專業(yè)十幾門選修課的先修課程,在專業(yè)培養(yǎng)中處于核心地位,為將來從事材料領域的研究和開發(fā)工作打好基礎。本課程是研究高分子化合物的合成原理和化學反應的學科,它的任務是使學生較熟練地掌握高分子化合物的合成反應原理及控制方法,掌握高分子的基本概念和化學反應特征,培養(yǎng)初步具有控制聚合反應及選擇聚合方法的能力。課程的基本要求高分子化學內容主要包括連鎖聚合反應、逐步聚合反應和聚合物的化學反應等聚合反應原理,要求學生熟悉相關高分子化學的基本概念,掌握常用高分子化合物的合成方法、合成機理及大分子化學反應,能夠寫出主要聚合物的結構式,熟悉其性能并且能夠對給出的現(xiàn)象給以正確、合理的解釋。高分子物理內容主要包括高分子的鏈結構與聚集態(tài)結構,聚合物的分子運動,聚合物的溶液性質以及聚合物的流變性能、力學性能、介電性能、導電性能和熱性能等,要求學生熟悉相關高分子物理的基本概念,掌握有關聚合物的多層次結構及主要物理、機械性能的基本理論和基本研究方法。通過教學提高學生運用高分子化學與物理的知識分析問題、解決問題的能力。本課程與其他課程的聯(lián)系本課程是復合材料與工程專業(yè)的基礎。學生應在學完《物理化學》、《無機化學》、《高等數(shù)學》和《有機化學》后學習本課程,它是學生學習《材料物理性能》、《材料物理性能實驗》、《樹脂基復合材料》、《復合材料實驗》等其它專業(yè)基礎課的先修課程和基礎。四、教學內容、基本要求及學時安排【第一章】緒論(共4學時)1、教學目的和要求:(1)掌握:高分子化合物的基本概念命名及分類,了解分子的平均分子量、分子量分布及高分子的結構特性;了解:高分子科學及其工業(yè)的發(fā)展概況(2)要求:了解材料科學與工程、高分子科學體系范疇,了解高分子化學發(fā)展簡史2、教學內容:(1)高分子科學的建立和發(fā)展高分子科學的發(fā)展歷史;高分子科學體系及發(fā)展趨勢(2)高分子化合物的基本概念高分子化合物與聚合物;聚合物的分子量及多分散性(3)高分子的分類與命名高分子的分類;高分子的命名;高分子結構式的書寫及英文縮寫(4)高分子合成反應的分類按元素組成和結構變化關系分類;按反應機理分類;聚合物的化學轉化(5)高分子的結構、物理狀態(tài)及其性能特點高分子結構特點;高分子的結構層次;高分子的物理狀態(tài)3、教學重點和難點高分子科學定義及體系4、本章思考題與低分子化合物比較,高分子化合物有什么特征?【第二章】縮聚及其他逐步聚合反應(共6學時)1、教學目的和要求:(1)掌握逐步聚合反應分類、官能團的等活性、線型與體型逐步聚合、連鎖聚合與體型逐步聚合、反應程度與轉化率、當量系數(shù)與過量分率、結構預聚物與無規(guī)預聚物等基本概念(2)掌握線性逐步聚合相對分子質量控制方法及其計算(3)掌握體型逐步聚合凝膠點控制方法及其計算(4)能正確書寫重要逐步聚合產品合成反應式(5)掌握四種逐步聚合方法的區(qū)別2、教學內容(1)聚合反應類型及特點(2)縮聚反應(3)線形縮聚反應(4)線形縮聚的分子量的控制及分子量分布(5)體形縮聚反應(6)其他逐步聚合反應簡介(7)逐步聚合反應實施方法3、教學重點和難點(1)線性逐步聚合反應機理與動力學(2)控制線性逐步聚合相對分子質量方法(3)控制體型逐步聚合凝膠點4、本章思考題寫出并描述下列反應所形成的聚酯的結構,聚酯結構與反應物相對量有無關系。如有關系,請說明差別?!镜谌隆孔杂苫酆戏磻ü?2學時)1、教學目的和要求:(1)掌握:單體聚合能力、聚合反應特征、聚合動力學、自動加速現(xiàn)象以及聚合度。(2)了解:常用引發(fā)劑、鏈轉移反應、四大聚合方法。2、教學內容(1)自由基聚合單體(2)自由基聚合機理(3)自由基聚合的引發(fā)劑及引發(fā)作用(4)自由基聚合反應動力學(5)自動加速現(xiàn)象(6)自由基聚合的分子量和聚合度(7)陰聚原理和阻聚劑作用(8)光與其他方式引發(fā)的自由基聚合(9)烯類單體自由基聚合的熱力學規(guī)律(10)自由基聚合實施方法3、教學重點和難點(1)對具體單體聚合熱力學與動力學的綜合分析(2)區(qū)別聚合反應速率、動力學鏈長、平均聚合度的影響因素和變化趨勢(3)向不同轉移對象的鏈轉移程度的難易分析(4)乳液聚合機理及動力學4、本章思考題(1)在自由基聚合中,為什么聚合物鏈中單體單元大部分按頭尾方式連接?(2)自由基聚合時,單體轉化率與聚合物相對分子質量隨時間的變化有何特征?與聚合機理有何關系?【第四章】離子型聚合和配位聚合(共6學時)1、教學目的和要求:(1)掌握:離子型聚合的單體與引發(fā)劑的匹配、活性種形式、離子聚合反應機理及特征、活性高分子;聚合物的立構現(xiàn)象、等規(guī)度、定向聚合的概念,Ziegler—Natta|催化劑組成。(2)了解:溶劑、溫度和反離子對聚合速率和聚合度的影響;離子性共聚合和開環(huán)聚合;了解其它配位聚合引發(fā)劑,丙烯的配位聚合機理。2、教學內容(1)陽離子聚合:陽離子聚合的單體、陽離子聚合引發(fā)體系及引發(fā)作用、陽離子聚合反應機理、陽離子聚合反應動力學、影響陽離子聚合的因素(2)陰離子聚合:陰離子聚合的單體、陰離子聚合引發(fā)體系和引發(fā)作用、陰離子聚合反應機理和動力學、影響陰離子聚合的因素、活性陰離子聚合及應用(3)配位聚合:聚合物的立體異構現(xiàn)象及立構規(guī)整度的測定、配位陰離子聚合引發(fā)劑、配位陰離子聚合引發(fā)劑的類型和作用、α一烯烴的配位陰離子聚合機理3、教學重點和難點(1)陽離子聚合聚合機理。(2)陰陽離子對平衡式影響規(guī)律。(3)活性陰離子聚合條件、特點及其應用。4、本章思考題在離子聚合反應過程中,能否出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象?為什么?【第五章】共聚合反應(共12學時)1、教學目的和要求:(1)掌握:共聚物組成與單體組成的關系、竟聚率的意義;典型共聚物組成曲線;轉化率與組成的關系;共聚物組成的控制方法;自由基及單體活性與取代基關系。(2)了解:竟聚率測定及影響因素、Q—e方程2、教學內容(1)共聚合反應與共聚物(2)共聚合方程:共聚合反應特點、自由基共聚合反應機理和自由基共聚合方程。(3)競聚率、共聚曲線及共聚組成的控制(4)單體和自由基的活性、Q-e概念:單體的活性、自由基的活性、取代基對單體和自由基活性的影響、Q-e概念。(5)離子共聚合:陰離子型共聚、陽離子型共聚。3、教學重點和難點自由基共聚合方程、共聚曲線以及共聚組成的控制。4、本章思考題按大分子的微結構,共聚物可分為哪幾種類型?它們結構有何差異?在這些共聚物名稱中,對前后單體的位置有何規(guī)定?【第六章】高分子的化學反應(共4學時)1、教學目的和要求:(1)掌握幾率效應、鄰近基團效應、相似轉變、聚合度變大的反應、聚合度變小的反應、解聚、老化等基本概念(2)掌握高分子的化學反應特征及影響因素(3)掌握重要的降解反應類型(4)能正確書寫重要的聚合物化學反應式:纖維素、聚醋酸乙烯、離子交換樹脂、過氧化物交聯(lián),HIPS,ABS,SBS2、教學內容(1)概述:高分子化學反應分類;聚合物化學反應的特點及其影響因素(2)聚合物的相似轉變:纖維素的反應、聚醋酸乙烯酯的反應、聚合物的氯化、苯環(huán)上取代——離子交換樹脂制備(3)聚合度變大的化學轉變:交聯(lián)、接枝、嵌段、擴鏈(4)聚合物的降解、老化及防老化:降解及應用、老;聚合物的化學反應特征及影響因素3、教學重點和難點高分子的化學反應特征及影響因素4、本章思考題;高分子化學反應有哪些特點?【第七章】高分子的結構(共10學時)1、教學目的和要求:掌握:聚合物的近程、遠程結構及凝聚態(tài)的概念和結構層次。2、教學內容(1)高分子的近程、遠程結構;(2)凝聚態(tài)、晶態(tài)結構;(3)共混物的形態(tài)結構3、教學重點和難點聚合物結晶速度及其影響因素4、本章思考題簡述聚合物的結構層次【第八章】高分子的分子運動、力學狀態(tài)及其轉變(共10學時)1、教學目的和要求:掌握:高分子熱運動的特點、高分子熱力學狀態(tài)和熱轉變、玻璃化轉變及其影響因素。2、教學內容(1)大分子的熱運動(2)玻璃化轉變及其影響因素(3)結晶高分子熔融、結晶熱力學3、教學重點和難點大分子的熱運動、力學狀態(tài)及其轉變4、本章思考題何謂玻璃化轉變溫度?簡述一種測量高分子玻璃化溫度的方法?!镜诰耪隆扛叻肿庸腆w的基本力學性質(共2學時)1、教學目的和要求:(1)掌握非晶態(tài)、結晶高聚物在不同溫度下的拉伸行為(σ-ε曲線)及其冷拉的概念和條件,掌握高聚物的剪切屈服及真應力-應變曲線。(2)理解高聚物拉伸強度及其影響因素。2、教學內容(1)高分子固體的力學性質(2)熱機械曲線、高分子材料的力學性能3、教學重點和難點高聚物拉伸強度及其影響因素4、本章思考題試討論提高高分子材料抗張強度及沖擊強度的途徑?!镜谑隆扛叻肿尤芤旱幕拘再|(共2學時)1、教學目的和要求:(1)掌握高分子溶液的分類和特征。(2)理解高聚物溶解特點。(3)高分子溶液溶解度的計算。2、教學內容(1)高分子溶液的分類(2)高分子溶液的特征(3)高分子溶液溶解度的計算3、教學重點和難點高分子溶液的特征及計算【第十一章】高分子電學、熱學和光學的基本性質(共2學時)1、教學目的和要求:(1)掌握高分子電學性質。(2)掌握高分子熱學性質。(3)掌握高分子光學性質。2、教學內容(1)高分子電學性質(2)高分子熱學性質(3)高分子光學性質3、教學重點和難點高分子溶液的特征及計算復習考試2學時五、實踐性教學環(huán)節(jié)(詳見實驗教學大綱)實驗教學是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。通過《高分子化學與物理》實驗教學,以鞏固和加深學生對高分子化學與物理基礎知識與基本理論的理解和掌握,系統(tǒng)地接受復合材料專業(yè)的實踐訓練。六、教學方法與手段本課程采用多媒體授課,以課堂講解為主,學生課堂討論為輔,課下作業(yè)加強學生對理論知識的理解。七、考核與成績評定1、命題要求(1)命題內容要求a)試卷命題應體現(xiàn)基礎性,全面地考察和評價學生的基礎知識和技能,盡可能的把學過的重要概念、公式及基礎性知識融匯貫通。b)試卷命題中綜合部分和提高(擴展)部分都應占有一定的比例,可根據(jù)課程內容變化和學科發(fā)展增加探究性方面的試題。c)試題間要相互獨立,不能互給提示。(2)命題的覆蓋面、難易度、題型結構等要求命題應覆蓋高分子化學與物理的全部內容,應包括絕大多數(shù)的知識點,重點考查教學重點與難點。難易適中,試卷有一定的難度和區(qū)分度,使考試成績呈現(xiàn)正態(tài)分布。題型包括選擇題、填空題、問答題、計算題等。2、考核方法及用時期末閉卷考試,考試時間2小時。3、課程考核成績構成本課程考核按考試課程的要求進行,成績采用百分制;學期總成績=作業(yè)成績×15%+考勤成績×15%+期末測試成績×70%。八、教材及參考書教材:《高分子化學與物理基礎》(第二版),魏無際,俞強,崔益華編,化學工業(yè)出版社,2011年11月。參考書:《高分子化學與物理》,趙俊會主編,中國輕工業(yè)出版社,2010年2月?!陡叻肿踊瘜W》,潘祖仁,北京,化學工業(yè)出版社,1997年《高分子物理》,何曼君等,上海,復旦大學出版社,1981年。執(zhí)筆人:阮敏審核人:靖金球(蓋章)2016年08月17日《材料復合原理》教學大綱課程編號:D18430035課程中文名稱:材料復合原理課程英文名稱:Fundamental
of
Composite
Materials課程類別:專業(yè)必修課程總學時:48總學分:3適用專業(yè):復合材料與工程一、課程的性質、地位與任務《材料復合原理》是專門研究材料復合的方法、原理、特點與應用之間相互關系和一般規(guī)律的科學,是培養(yǎng)復合材料專業(yè)人才的一門必修的專業(yè)方向課。二、課程的基本要求通過本課程的學習,使學生了解和掌握材料復合的基本概念、基礎知識、基本原理和方法,培養(yǎng)和提高學生的專業(yè)業(yè)務素質以及運用基本理論和方法分析和解決實際問題的能力。三、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程為專業(yè)方向課,是在修完《物理化學》、《材料科學基礎》、《材料物理性能》等專業(yè)及專業(yè)基礎課的基礎上,進一步學習材料復合原理理論和知識,為《復合材料結構設計》、《材料表面與界面》、《樹脂基復合材料》等后續(xù)相關專業(yè)課程的學習和畢業(yè)設計(論文)奠定基礎。四、教學內容和學時安排第一章緒論(一)復合材料中的材料設計和結構設計(二)材料復合原理課程的研究范圍(三)學習本課程的意義和要求第二章復合材料的復合效應(一)材料的復合效應(二)復合材料的結構與復合效果(三)復合材料的模型及性能的一般規(guī)律第三章復合材料的界面狀態(tài)解析(一)界面效應(二)復合材料界面的研究對象(三)表面及界面化學基礎(四)浸潤動力學(五)增強體的表面特性及對復合材料界面結合的影響第四章復合體系的界面結合特性(一)復合材料界面形成過程(二)樹脂基復合材料的界面結構及界面理論(三)非樹脂基復合材料的界面結構及界面理論(四)樹脂基復合材料界面的破壞機理(五)復合材料界面優(yōu)化設計(六)界面分析技術第五章復合體系的典型界面反應(一)無機-有機復合體系的界面反應(二)無機-無機復合體系的界面反應(三)無機-金屬復合體系的界面反應(四)金屬-金屬復合體系的界面反應(五)有機-有機復合體系的界面反應第六章復合材料的界面處理技術(一)增強材料的表面處理技術(二)粉狀顆粒的表面處理技術(三)金屬基復合材料的纖維表面處理(四)基體材料的改性技術第七章復合材料力學性能的符合規(guī)律(一)連續(xù)纖維增強復合材料的力學復合(二)短纖維增強復合材料的力學復合關系(三)粒子復合材料的力學性能(四)復合材料力學復合的其他問題第八章復合材料物理和化學性能的復合規(guī)律(一)密度(二)熱性能(三)燃燒特性(四)光學性能(五)耐化學性第九章結構復合材料(一)玻璃纖維增強聚合物復合材料(二)碳纖維及其復合材料(三)有機纖維及其復合材料(四)金屬基復合材料(五)陶瓷基復合材料(六)混雜復合材料第十章功能復合材料(一)壓電復合材料(二)導電復合材料(三)磁性復合材料(四)吸波復合材料(五)摩阻復合材料(六)生物功能復合材料(七)梯度功能材料(八)耐放射性復合材料序號主要內容學時數(shù)第一章緒論2第二章復合材料的復合效應4第三章復合材料的界面狀態(tài)解析6第四章復合體系的界面結合特性6第五章復合體系的典型界面反應6第六章復合材料的界面處理技術4第七章復合材料力學性能的符合規(guī)律4第八章復合材料物理和化學性能的復合規(guī)律6第九章結構復合材料4第十章功能復合材料4輔導答疑、考試2五、本課程實踐教學環(huán)節(jié)安排無六、教學方法與手段本課程以多媒體教學為主,采用實例分析使學生參與課堂討論,同時安排學生課外查閱相關參考資料。七、考核與成績評定閉卷考試成績占80%,平時成績(包含課堂表現(xiàn)、課堂提問和上課考勤情況等)占20%。八、教材及參考書(一)教材:聞荻江主編,《復合材料原理》,武漢工業(yè)大學出版社,1998年(二)主要參考資料:劉雄亞等編著,《復合材料工藝及設備》,武漢工業(yè)大學出版社,1991年歐國榮等編著,《復合材料測試技術》,武漢工業(yè)大學出版社,1991年周曦亞主編,《復合材料》,化學工業(yè)出版社,2005年倪禮忠等編著,《復合材料科學與工程》,2002年執(zhí)筆人:胡成林審核人:(蓋章)2016年8《復合材料結構設計》教學大綱課程編號:D18430045課程中文名稱:復合材料結構設計課程英文名稱:StructuralDesignofCompositeMaterials課程類別:專業(yè)必修課總學時:48總學分:3適用專業(yè):復合材料與工程一、課程性質、地位與任務:《復合材料結構設計》是復合材料與工程專業(yè)的專業(yè)必修課,是培養(yǎng)復合材料人才的重要專業(yè)課程之一。該課程的主要任務是使學生掌握復合材料結構設計中有關力學的一般規(guī)律和基本概念、基本原理、基本方法,注意培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決復合材料結構設計過程中相關的力學問題的能力,為學習后續(xù)專業(yè)課程和從事專業(yè)技術工作或進行科學研究打下基礎。二、課程的基本要求通過本課程的學習,使學生掌握包括復合材料單層的剛度和強度、復合材料層合板的剛度和強度、復合材料結構分析、復合材料連接、復合材料設計的一般方法和典型產品設計等基礎知識。三、本課程與其他課程的聯(lián)系(1)本課程先修課程為《高等數(shù)學》《大學物理》《工程力學》等。(2)本課程的后續(xù)課程有《復合材料產品設計》、《復合材料模具設計》等。四、教學內容、基本要求及學時安排第一章緒論(2學時)教學內容:復合材料的發(fā)展簡史與現(xiàn)狀;復合材料的分類;復合材料及其結構設計的特點。教學要求:理解復合材料的層合結構;掌握單向層合板與多向層合板區(qū)分;理解復合材料各向異性的力學性能特點異性的力學性能特點;理解復合材料具有可設計性(材料設計、結構設計)。教學重點:單向層合板與多向層合板區(qū)分。教學難點:單向層合板與多向層合板區(qū)分。第二章單層的剛度與強度(8學時)教學內容:單層的正軸剛度:(1)單層的正軸應力一應變關系;(2)各種復合材料的單層正軸剛度參數(shù)。單尾的偏軸剛度:(1)應力轉換與應變轉換公式;(2)單層的偏軸應力一應變關系;(3)單層的偏軸模量;(4)單層的偏軸柔量;(5)單層的偏軸工程彈性常數(shù)。單層的強度:(1)單層的基本強度;(2)單層的失效準則;(3)單層的強度比方程。單層的三維應力一應變關系:(1)單層的一般三維應力一應變關系;(2)單層的正軸三維應力一應變關系;(3)向同性單層的正軸三維應力一應變關系;(4)偏軸三維應力一應變關系;(5)應力狀態(tài)的關系;(6)三維工程彈性常數(shù)。教學要求:理解和掌握復合材料的正軸與偏軸的工程彈性常數(shù)、模量分量、柔量分量間關系和復合材料的基本強度概念;熟練掌握單層正軸、偏軸應力與應變關系的計算;熟練掌握單層的各種失效準則的計算及公式間的區(qū)別。教學重點:單層正軸、偏軸應力與應變關系的計算;單層的各種失效準則的計算及公式間的區(qū)別。教學難點:單層正軸、偏軸應力與應變關系的計算。第三章層合板的剛度與強度(12學時)教學內容:對稱層合板的面內剛度;對稱層合板的彎曲剛度;一般層合板的剛度;層合板的強度。教學要求:熟練掌握面內內力與應變的計算:熟練掌握面內剛度系數(shù)的計算方法和掌握幾種典型對稱層合板的面內剛度系數(shù)的計算方法;熟練掌握對稱層合板彎曲力矩與曲率的關系,彎曲剛度系數(shù)的計算方法;掌握層合板的最先一層失效強度的計算方法;了解溫熱效應對層合板的影響及引起殘余應力和應變的機理,掌握考慮殘余應力的層合板的強度計算方法。教學重點:對稱層合板彎曲力矩與曲率的關系,彎曲剛度系數(shù)的計算方法;層合板的最先一層失效強度的計算方法;掌握考慮殘余應力的層合板的強度計算方法。教學難點:彎曲剛度系數(shù)的計算方法;層合板的最先一層失效強度的計算方法;掌握考慮殘余應力的層合板的強度計算方法。第四章復合材料結構分析(10學時)教學內容:復合材料結構分析的基本問題;復合材料梁;夾層結構分析;復合材料板的彎曲分析;復合材料殼體分析。教學要求:掌握各向異性彈性力學的基本方程;熟練掌握受拉直桿、受純剪載荷板和受純彎載荷梁的位移分量的計算方法;掌握復合材料薄壁梁彎曲時截面的變形對剪應力及正應力的分布的影響的分析;掌握復合材料薄板彎曲的應力與應變關系及彎曲的基本方程;掌握夾層結構的分析和工程計算方法;了解一般層合板彎曲的分析方法及屈曲變形和壓桿屈曲方程;了解復合材料殼體的應力、應變及平衡方程的分析。教學重點:各向異性彈性力學的基本方程;熟練掌握受拉直桿、受純剪載荷板和受純彎載荷梁的位移分量的計算方法。教學難點:復合材料薄板彎曲的應力與應變關系及彎曲的基本方程。第五章復合材料連接(8學時)教學內容:復合材料連接方式;膠接連接;機械連接。教學要求:掌握膠接連接、機械連接與混合連接的應力、應變的計算和設計方法。教學重點:膠接連接、機械連接與混合連接的應力、應變的計算和設計方法。教學難點:膠接連接、機械連接與混合連接的應力、應變的計算和設計方法。第六章復合材料結構設計(8學時)教學內容:概述;材料設計;結構設計。教學要求:了解復合材料結構設計的綜合流程和設計要求;掌握材料設計對復合材料性能的關系;熟練掌握單層的剛度及強度預測公式的運算和層合板一般設計的多項原則運用;掌握典型結構(桿、板、殼)的設計時主要受力情況;知道多種設計方法及其特點。教學重點:材料設計對復合材料性能的關系;單層的剛度及強度預測公式的運算和層合板一般設計的多項原則運用。教學難點:典型結構(桿、板、殼)的設計時主要受力情況。第七章復合材料典型產品設計(2學時)教學內容:復合材料貯罐設計;纖維纏繞內壓容器設計。教學要求:了解幾種常用復合材料典型結構的設計步驟和方法;了解復合材料結構的設計中的多樣性與復雜性。五、實踐性教學環(huán)節(jié)無。六、教學方法與手段本課程采用多媒體授課,以課堂講解為主,學生課堂討論為輔,課下作業(yè)加強學生對理論知識的理解。七、考核與成績評定1、考核目的:考察學生對復合材料結構設計知識的掌握程度以及運用能力。2、考核形式:平時成績和期末考試3、主要考核內容:復合材料單層的剛度和強度、復合材料層合板的剛度和強度、復合材料結構分析、復合材料連接、復合材料設計的一般方法和典型產品設計等基礎知識。4、考核題型:問答、論述、選擇、填空、名詞解釋和計算等題型。5、成績評定:平時成績40%和期末考試60%八、教材及參考書1、主要參考教材:李順林,王興業(yè)主編.復合材料結構設計基礎.武漢:武漢工業(yè)大學出版社.1993.2、參考資料:沈觀林,胡更開,劉彬編著.復合材料力學.北京:清華大學出版社.2013;趙美英,陶梅貞編著.復合材料結構力學與結構設計.西安:西北工業(yè)大學出版社.2007。執(zhí)筆人:于占龍審核人:阮敏(蓋章)2016年7月27日《樹脂基復合材料》教學大綱課程編號:D18430055課程中文名稱:樹脂基復合材料課程英文名稱:PolymerMatrixComposite課程類別:專業(yè)必修課總學時:48總學分:3適用專業(yè):復合材料與工程一、本課程的性質、地位與任務《樹脂基復合材料》是復合材料與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。本課程以恰當?shù)谋壤謩e對各種類型的樹脂基復合材料的的性能、制備、應用和發(fā)展動態(tài)進行了較為系統(tǒng)的討論。使學生在已有的材料科學的基礎上,較為系統(tǒng)地學習樹脂基復合材料的性能、制備方法與應用,了解樹脂基復合材料的復合原理,以及樹脂基復合材料的發(fā)展方向。從而豐富和拓寬學生在復合材料方面的知識。二、課程的基本要求通過本課程的學習,學生應達到下列要求:1、掌握常用樹脂基復合材料的結構與性能;2、初步掌握常用樹脂基復合材料的制備工藝;3、了解先進樹脂基復合材料的發(fā)展概況。三、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程是復合材料與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。結合專業(yè)實際和課程所涉及內容,學生應在學完《高分子化學與物理》、《材料力學》、《材料科學基礎》后學習本課程,要掌握復合材料的基本原理和制備方法,學生還應繼續(xù)學習和《材料物理性能》、《材料研究與測試方法》
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