《高分子物理Ⅰ》教學(xué)大綱

《高分子物理Ⅰ》教學(xué)大綱PolymerPhysics

Ⅰ

一、課程基本信息學(xué)

時(shí)：72學(xué)

分：4.5考核方式：考試（平時(shí)30%＋期末70%）

中文簡介：高分子科學(xué)主要包括高分子化學(xué)，高分子物理，高分子物理化學(xué)，聚合物工程等學(xué)科。其中高分子物理的主要內(nèi)容是闡述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，是高分子材料與科學(xué)工程的最重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一。本課程包括高分子的鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)機(jī)構(gòu)、高分子的溶液性質(zhì)、高分子的運(yùn)動(dòng)和高分子力學(xué)性能和電性能四大部分。通過學(xué)習(xí)，要使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容達(dá)到“了解”、“認(rèn)識(shí)和理解”、“掌握”和“熟練掌握”層次要求。即通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生對基本分析方法、各種測試方法、各種實(shí)驗(yàn)的基本原理、高分子尺寸表示方法及其推導(dǎo)要全面了解。對高聚物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)模型、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶結(jié)構(gòu)、織態(tài)結(jié)構(gòu)有明確的認(rèn)識(shí)和理解。掌握高聚物的各種力學(xué)狀態(tài)、力學(xué)行為、各種性能曲線的詳細(xì)分析和典型推導(dǎo)。熟練掌握高聚物結(jié)構(gòu)、性能及兩者之間相互關(guān)系的基本概念、必要的知識(shí)。熟練掌握高聚物的各種特征溫度、測定方法。

二、教學(xué)目的與要求

“高分子物理”是高分子科學(xué)各專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。設(shè)課程以物理學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)為基礎(chǔ)，又為后繼課程聚合物加工原理、聚合物合成工藝、其它高分子專業(yè)課等打下理論基礎(chǔ)。高分子物理是研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的一門學(xué)科，其主要任務(wù)是使學(xué)生掌握有關(guān)聚合物的多層次結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)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，為從事高分子材料設(shè)計(jì)、改性、加工、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法與手段教師采取團(tuán)隊(duì)合作方式，集體備課，采用多媒體教學(xué)、動(dòng)畫演示、課堂討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、建立課程網(wǎng)站等方式，使學(xué)生掌握高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能。

四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)分配第一章

高分子鏈的結(jié)構(gòu)

61.高分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解12.高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)掌握23.高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)掌握24.高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)了解1重點(diǎn)與難點(diǎn):高分子鏈的結(jié)構(gòu)；高分子鏈的柔順性。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況。第二章

高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)91.高聚物分子間的作用掌握12.高聚物結(jié)晶的形態(tài)和結(jié)構(gòu)掌握23.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)模型理解14.高聚物的結(jié)晶過程掌握25.結(jié)晶對高聚物物理機(jī)械性能的影響掌握16.結(jié)晶熱力學(xué)了解17.高聚物的取向態(tài)結(jié)構(gòu)理解1重點(diǎn)與難點(diǎn)：結(jié)晶形態(tài)與結(jié)構(gòu)；結(jié)晶過程及結(jié)晶度測試計(jì)算方法。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，結(jié)晶度測試、計(jì)算掌握情況。第三章

高分子溶液

61.高聚物的溶解掌握22.高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)了解13.高分子濃溶液掌握24.共混聚合物的溶混性理解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):高聚物的溶解；溶劑的選擇。。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，聚合物良溶劑的選擇情況。第四章

高聚物的分子量及其分布61.高聚物分子量的統(tǒng)計(jì)意義掌握12.高聚物分子量的測定掌握23.分子量分布的表示方法掌握14.凝膠色譜法理解15.基于相平衡的分級方法了解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):分子量及分子量分布的表示方法和測量方法。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，學(xué)生對分子量及分布的表示方法是否熟記。第五章

高聚物的分子運(yùn)動(dòng)

91.高聚物的分子熱運(yùn)動(dòng)掌握22.高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變掌握23.粘彈行為的五個(gè)區(qū)域掌握34.結(jié)晶行為和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)掌握15.熔融熱力學(xué)理解1重點(diǎn)與難點(diǎn):高聚物的三態(tài)兩轉(zhuǎn)變；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔融溫度及影響因素。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，能否利用三態(tài)兩轉(zhuǎn)變分析常用聚合物特性。第六章

橡膠彈性61.形變類型及描述力學(xué)行為的基本物理量了解12.橡膠彈性的熱力學(xué)分析掌握13.橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論掌握24.橡膠彈性的影響因素理解15.熱塑性彈性體掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):橡膠的熱力學(xué)方程；橡膠的三個(gè)狀態(tài)方程；熱塑性彈性體。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，能否解釋橡膠的熱力學(xué)現(xiàn)象，能否利用三個(gè)狀態(tài)方程計(jì)算橡膠的性能參數(shù)。第七章

聚合物的粘彈性81.粘彈性現(xiàn)象理解12.粘彈性的數(shù)學(xué)描述理解23.粘彈性的溫度依賴性——時(shí)溫等效原理掌握24.粘彈性的研究方法掌握25.動(dòng)態(tài)力學(xué)譜研究聚合物的分子結(jié)構(gòu)與分子運(yùn)動(dòng)了解1重點(diǎn)與難點(diǎn)：粘彈性的四種現(xiàn)象；時(shí)溫等效原理；粘彈性研究方法。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，能否利用公式計(jì)算聚合物與時(shí)間有關(guān)的參數(shù)。第八章

聚合物的屈服和斷裂81.聚合物的塑性與屈服掌握22.聚合物的斷裂與強(qiáng)度掌握23.聚合物的增韌掌握24.影響聚合物強(qiáng)度的因素與增強(qiáng)掌握2重點(diǎn)與難點(diǎn)：聚合物的拉伸性能、彎曲性能、沖擊性能；影響聚合物強(qiáng)度的因素與增強(qiáng)；影響聚合物韌性的因素與增韌。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，學(xué)生設(shè)計(jì)對聚合物的增強(qiáng)和增韌方法是否合理。第九章

聚合物的流變性51.牛頓流體和非牛頓流體理解12.聚合物熔體的切粘度掌握13.聚合物熔體的彈性表現(xiàn)掌握24.拉伸粘度了解1重點(diǎn)與難點(diǎn)：聚合物的粘性流動(dòng)；粘度的測試方法和影響因素；粘彈性的表現(xiàn)。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，學(xué)生對聚合物流變性能與加工的關(guān)系是否理解。第十章

聚合物的電學(xué)性能、熱性能和光學(xué)性能51.聚合物的介電性能理解12.聚合物的導(dǎo)電性能掌握23.聚合物的熱性能理解14.聚合物的光學(xué)性能理解1重點(diǎn)與難點(diǎn)：聚合物的介電性、導(dǎo)電性能、熱性能、光學(xué)性能。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況。第十一章

聚合物表面與界面41.聚合物表面與界面及熱力學(xué)理解12.聚合物表面與界面測量、表征技術(shù)掌握13.聚合物表面改性技術(shù)理解14.聚合物共混物界面了解1重點(diǎn)與難點(diǎn)：聚合物的表面、界面；接觸角的測量方法；表面改性技術(shù)。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：教學(xué)過程中學(xué)生對重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的回答情況，學(xué)生對填充材料的表面處理方法是否掌握。

五、推薦教材和教學(xué)參考資源推薦教材：1.華幼卿，金日光，高分子物理，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2015年參考教材：1.何曼君，高分子物理，上海，