高分子化学大纲-应用化学
高分子化学基础与应用
高分子化学基础与应用高分子化学是研究大分子化合物的合成、结构、性质及其在工程和应用中的应用的专门学科。
高分子化学是化学的一个重要分支,也是现代化工、材料科学、生物化学等领域的基础学科之一。
本文将从高分子化学的基础知识、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、高分子化学的基础知识高分子化学的研究对象是高分子化合物,即由重复连接的小分子单元组成的大分子化合物。
高分子化合物的特点是由于其中存在着许多重复单元,因此其分子质量较大,通常是普通小分子的几千倍甚至几百万倍。
高分子化合物的制备方法一般是通过聚合反应,即将具有活性单体的分子通过化学反应将它们连接成长链或支链结构。
在高分子化学中,分子量是一个非常重要的指标。
通常我们会用相对分子质量或者分子质量分布来描述高分子的平均分子量。
高分子材料的性能很大程度上受其分子量的影响,分子量越大,一般在力学性能、热学性能、光学性能等方面表现得越好。
另一个重要的概念是聚合度,简单的说就是一个高分子链上有多少个单体单元。
聚合度的大小直接影响了高分子的化学性质和物理性质。
聚合度越高,高分子具有的结晶性越强,形成的晶体结构也更加完整。
二、高分子化学的应用领域高分子化合物广泛应用于我们的日常生活和各个产业领域,比如塑料制品、橡胶制品、纤维、涂料、胶粘剂、医药、农药、食品包装等等。
其中,塑料制品是高分子化合物最为重要的应用之一。
塑料是一种由合成高分子化合物制备而成的可加工成各种形状的材料。
塑料在我们的生活中应用广泛,比如塑料袋、塑料瓶、塑料桶等。
具有优良的物理性能和化学性质,而且价格低廉,易加工,因此广泛应用于各行各业。
另外,高分子化合物在医学领域也有重要的应用。
如生物高分子材料、医用高分子材料等,被广泛应用于医学诊断、治疗和人体修复领域。
此外,高分子材料还在环保材料领域有广泛应用,比如生物降解塑料、高分子吸附材料等。
三、高分子化学的未来发展方向随着社会的不断发展和对材料性能要求的提高,高分子材料的研究和应用也将迎来更好的发展机遇。
高分子化学课程考试大纲
《高分子化学》课程考试大纲(四年制本科)课程编号:03021203课程性质:专业限选课使用专业:应用化学开设学期:第五学期考核方式:考试或考查一、课程考核目的促进学生认真复习巩固所学的知识,通过本课程的考核,了解学生掌握高分子化学的基础知识和基本原理、基础理论的情况;检验学生灵活运用所学知识、综合分析和解决问题的能力、进一步自学文献书刊的能力。
二、学时数及分配本课程总学时为45(15周,周课时3),三、教材与主要参考书教材1、潘才元,《高分子化学》,中国科技大学出版社,1997主要参考书1、潘祖仁(浙大),《高分子化学(第二版)》,化工出版社,19972、《高分子化学》林尚安编,科学出版社3、《聚合物化学导论》[美国] R.B.西摩著,新时代出版社4、《Principles of Polymerization》Georgn Odian5、《高分子科学简明教程》夏炎主编,科学出版社6、《高分子化学的理论及应用进展》金关泰主编,中国石化出版社7、《Macromalecules》Hans-Georg Elias四、考核的知识点与考核目标本考试大纲根据上饶师范学院《高分子化学》课程教学大纲的教学要求,以四年制本科人才培养规格为目标,按照高分子化学学科的理论知识体系,提出了考核的知识点和考核的目标。
考核目标分为三个层次;了解、理解(或熟悉)、掌握(或会、能),三个层次依次提高。
第一章绪论考核知识点1、高分子化合物的基本概念、分类及命名原则;2、聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念;3、聚合物的物理状态和主要性能;高分子科学及其工业发展历史和前景。
考核要求1、了解聚合物的物理状态和主要性能;2、了解高分子科学及其工业发展历史和前景;3、掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则;4、掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念。
第二章自由基聚合反应考核知识点1、连锁聚合的单体;2、自由基聚合机理;3、链引发反应;4、聚合速率分子量和链转移反应;5、阻聚和缓聚;6、反应速率常数的测定;7、分子量分布;8、聚合热力学。
《高分子化学》教学大纲
《高分子化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称(中、英文):《高分子化学》(POLYMER Chemistry)课程号(代码):300019040课程类别:专业必修课学时:64 学分:4二、教学目的及要求高分子化学是高分子类专业基础课。
以有机化学和物理化学等为基础,又为后继课程:聚合反应工程、聚合物合成工艺学等打下理论基础。
高分子化学是研究聚合物的合成原理及其化学反应的一门科学。
它的任务是通过课堂教学,使学生掌握高分子的基本概念,合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反应速度和分子量的方法,高分子化学反应的特征及聚合方法的选择。
第一章 5 学时第二章11学时第三章18学时第四章8学时第五章 6 学时第六章6学时第七章3学时第八章3学时第九章4学时对毕业要求及其分指标点支撑情况:(1)毕业要求1,分指标点1.4;(2)毕业要求2,分指标点2.4三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并红字方式注明重点难点)第一章绪论(5学时)掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则,高分子聚合反应的分类。
掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能的基本概念。
1、高分子化合物的基本概念(4学时)2、聚合物的分子量及其分布、结构性能的基本概念(2学时)要点:高分子的定义和聚合反应分类分子量的统计平均意义第二章逐步聚合(11学时)掌握逐步聚合反应的特点;反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念;线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法;体型缩聚中凝胶点的预测。
了解线型缩聚动力学,逐步聚合的实施方法。
1、平衡缩聚的特点及影响缩聚平衡的因素;(1学时)2、Flory等活性理论;(1学时)3、反应程度和平均聚合度的概念,计算公式及相互关系;(1.5学时)4、平均聚合度与平衡常数的关系及缩聚平衡方程;(1学时)5、缩聚反应动力学;(1学时)6、影响缩聚反应的因素;(1学时)7、线型缩聚产物分子量的控制和分布;(1学时)8、体型缩聚;(1.5学时)9、不平衡缩聚;(1学时)10、逐步聚合反应实施方法。
应用化学
主干学科:化学
主要课程:《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《结构化学基础》、《精细有机品化学》、《高分子化学》、《波谱分析》、《应用电化学》、《稀土化学》、《功能材料》、《化工原理》、《现代分离技术》。
[1]《工业催化》、《材料化学》、《纳米材料导论》、《精细有机合成》、《精细化工》、《化学动力学》
主要课程:无机化学、有机化学、物理化学、化工原理、化工制图、分析化学(含仪器分析)、天然产物化学、环境化学、精细化工工艺学等。
主要课程:无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)、化学工程基础及化工制图
1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识;
2.掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能;
3.了解相近专业的一般原理和知识;
4.了解国家关于科学技术、化学相关产业、知识产权等方面的政策、法规;
5.了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状况;
6.掌握中外文资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
《高分子化学》教学大纲
《高分子化学》教学大纲课程编号:????适用专业:学时: 54 学分: 3一、内容简介:课程内容包括三个板块:⑴聚合反应,包括逐步聚合和连锁聚合,连锁聚合包括自由基聚合、自由基共聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合;⑵聚合方法;⑶高分子的化学反应。
二、本课程的目的和任务:本课程属于理、工科专业课,高分子方向其他专业课程是在本课程的基础上开设的,在应用化学专业课学习中起到基础性的知识构建作用,对学生在科学素养、思维方式、研究方法、理论联系实际等方面的培养起到重要作用。
通过本课程的学习,使学生掌握科学的学习方法,就是以解决问题为目的的研讨式学习方法,思考、解决聚合反应机理、聚合反应规律问题,具有分析解决高分子合成、高分子反应的及实际应用问题的能力、三、本门课程和其它课程的关系:本课程的先修课为有机化学及有机化学实验,物理化学。
后续可接高分子物理、高分子加工等高分子科学系列课程。
四、本课程的基本要求:通过本课程的学习,使学生了解常见的高分子材料是哪类高分子,它是由何种单体、经什么聚合方法合成的,掌握高分子化学的基本概念和基本理论,包括聚合机理、聚合反应速率、聚合反应中分子量的控制等。
掌握重要的高分子的合成方法及实验技术,了解高分子的化学反应。
五、课程内容第一章绪论(2学时)高分子的基本概念:结构单元、重复单元、链节、聚合度、数均聚合度,聚合物的分类和命名,聚合反应分类,分子量及其多分散性,大分子的几何形状。
使学生掌握高分子化学的基本概念和聚合物分子量的表示方法和分子量的多分散性,了解聚合物分类和聚合方法分类,掌握常见聚合物的命名。
第二章自由基聚合(14学时)本章着重阐明引发剂效率(f)、半衰期(t1/2)、动力学链长(ν)及链转移常数等概念,介绍链引发方式,详细推导引发剂分解反应动力学、自由基聚合反应动力学、聚合度和分子量,分析连锁聚合反应的单体及其所适应的连锁聚合反应的类型,介绍阻聚与缓聚作用。
使学生掌握自由基聚合的基本概念,掌握引发剂分解反应和自由基聚合反应的动力学,掌握聚合度的计算和分子量的分布。
应用化学中的高分子材料与聚合物工程
应用化学中的高分子材料与聚合物工程高分子材料是应用化学领域中的重要组成部分,它们在各个领域都有着广泛的应用。
聚合物工程则是研究和开发高分子材料的过程,旨在改善其性能和应用。
本文将从高分子材料的定义、种类、应用以及聚合物工程的原理和技术等方面进行探讨。
高分子材料是由重复单元构成的巨大分子化合物,其分子量通常都在10^3到10^7之间。
它们主要由碳、氢、氧、氮等元素构成,并且具有较高的分子量和可塑性。
高分子材料的种类非常丰富,包括塑料、橡胶、纤维以及聚合物胶体等。
每种高分子材料都具有独特的性质和应用领域。
首先,塑料是高分子材料中最常见的一种,它们具有良好的可塑性、耐磨性和耐腐蚀性。
塑料广泛应用于包装材料、建筑材料、电子产品以及汽车工业等领域。
其次,橡胶是另一类重要的高分子材料,具有较高的弹性和耐磨性,在轮胎、密封件和振动隔离器等方面有着广泛的应用。
此外,纤维是一种具有高强度和优异柔韧性的高分子材料,主要应用于纺织业和复合材料制造等领域。
聚合物胶体则是一种由高分子颗粒组成的分散体系,具有良好的稳定性和流变性,在涂料、粘合剂和液态制剂等方面有着广泛的应用。
聚合物工程是应用于高分子材料的一种重要技术和方法。
它的目标是通过调整聚合物的结构和组成,改善其性能和应用。
其中,聚合物的合成是聚合物工程的首要步骤。
聚合物的合成可以通过添加剂法、接枝反应、交联反应等方法进行。
其次,聚合物的改性是聚合物工程中的关键环节。
通过添加适当的添加剂或进行物理化学处理,可以改善聚合物的力学性能、热稳定性、电学性能等方面。
最后,聚合物的加工与制备是聚合物工程的重要环节。
聚合物可以通过注射成型、挤出成型、吹塑成型等方法制备成不同形状和尺寸的制品。
总的来说,高分子材料与聚合物工程在应用化学领域中具有重要地位和作用。
高分子材料的种类繁多,应用广泛,塑料、橡胶、纤维以及聚合物胶体都是其中的重要代表。
聚合物工程则是研究和开发高分子材料的重要手段,通过聚合物的合成、改性和加工等步骤,改善其性能和应用。
《高分子化学》教学大纲
《高分子化学》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:高分子化学课程英文名称:POL YMER CHEMISTRY课程编号:06120061课程类型:学科主干课总学时:45实验学时:20(精细化工专业实验内容)学分:2.5适用专业:化工工艺(精细化工)先修课程:有机化学,物理化学开课院系:化工与制药学院二、课程的性质与任务高分子化学是化工工艺(精细化工)专业的必修课,是研究高分子化合物的合成原理的学科。
通过本课程的学习,使学生较熟练地掌握高分子化学的基本概念和高分子化合物的聚合反应原理和控制方法,培养初步具有选择聚合反应和控制聚合反应条件合成聚合物的理论、实践能力。
三、课程教学基本要求学生学好本课程后,应达到如下要求:1.根据所学的高分子化学基本原理,能够合成出所需要的基本结构的高分子化合物。
2.能够选择较好的聚合实施方法,能够制定出大致的工艺流程,能够较好的确定聚合工艺参数。
3. 对于高分子合成以及加工过程中出现的问题,能够运用所学的理论加以解决。
四、理论教学内容和基本要求第一章绪论(4学时)1.教学内容(1)高分子化学课程简介(2)高分子化学的基本概念(高分子化合物、单体、重复单元、单体单元、结构单元、聚合度、数均分子量、重均分子量、粘均分子量、多分散系数)(3)高聚物的分类与命名(4)高聚物的合成反应、高聚物的分子量及分布(5)大分子链结构及机械强度(6)高分子化学简史2.基本要求(1)掌握:高分子化学的基本概念;(2)理解:大分子链结构及机械强度;(3)了解:高分子化学简史。
第二章自由基聚合反应(12学时)1.教学内容(1)连锁聚合的单体及其对聚合反应的类型的选择(2)聚合机理及基元反应的特征(3)链引发反应(4)链增长反应及聚合反应动力学(5)链转移反应和聚合度(分子量)的影响因素(6)阻聚和缓聚反应(7)聚合反应速率常数的测定(8)分子量分布(9)聚合反应热力学2. 基本要求本章是高分子化学课程的重点章节之一。
《高分子化学原理》课程教学大纲
《高分子化学原理》课程教学大纲高分子化学原理课程教学大纲
课程简介
本课程主要介绍高分子化学的基础知识,内容包括高分子物质的合成、结构、及其性质等方面的原理和方法,以及高分子材料的应用和前景。
教学目标
通过本课程的研究,学生将掌握高分子化学的基本概念和理论知识,了解高分子材料在工业生产和生活中的广泛应用,具备一定的实验技能和科学研究能力,为今后从事相关领域的工作和研究提供坚实的基础。
教学内容和安排
1. 高分子材料的基础概念
- 高分子化学的起源和发展历程
- 高分子的定义和分类
- 高分子物质的结构和特性
2. 高分子物质的合成和表征
- 高分子化学合成的基本原理和方法
- 高分子的分子量和分子量分布
- 高分子物质的表征技术
3. 高分子材料的性能与应用
- 高分子材料的物理和力学性质
- 高分子材料在能源、环保等领域中的应用
- 高分子材料在医学、食品、轻工等方面的应用
4. 高分子材料的前沿和展望
- 高分子材料的研究新进展
- 高分子材料的发展方向和趋势
- 高分子化学的未来发展
教学方法和要求
本课程采用理论讲授、实验等多种教学方式相结合的方式进行。
学生应主动参与,积极思考,勤于实践,注重掌握基本实验技能和
科学研究能力。
评分标准
1. 平时成绩:30%
- 出勤情况:10%
- 作业:20%
2. 实验报告:20%
3. 期末考试:50%
参考教材
1. 《高分子化学》(第四版),作者:周祖康
2. 《高分子化学实验教程》(第三版),作者:邢富明、丁明达。
高分子化学教学大纲
第十三节聚酰亚胺和高性能聚合物(自学)
了解:聚酰亚胺的性能和合成工艺。
第十四节聚氨酯和其他含氮杂链缩聚物(自学)
了解:典型聚氨酯和聚脲的合成工艺与反应式。
第十五节环氧树脂和聚苯醚(自学)
了解:环氧值的概念;环氧树脂和聚苯醚的合成工艺与反应式。
熟悉:逐步聚合的热力学和动力学特征
了解:逐步聚合的实施方法。
第九节重要缩聚物和其他逐步聚合物
掌握:热固性聚合物、无规预聚物和结构预聚物的概念。
第十节聚酯(自学)
了解:聚酯的类型;涤纶和典型不饱和聚酯的合成工艺与反应式。
第十一节聚碳酸酯(自学)
了解:聚碳酸酯的合成工艺与反应式。
第十二节聚酰胺(自学)
第四节环醚的阳离子开环聚合
熟悉:环醚的阳离子开环聚合机理。
了解:丁氧环和四氢呋喃的阳离子开环聚合机理。
第五节羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合(自学)
了解:羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合机理。
第六节己内酰胺的阴离子开环聚合
熟悉:己内酰胺阴离子开环聚合机理。
第七节聚硅氧烷(自学)
了解:聚硅氧烷的单体、聚合原理、结构性能、应用及改性。
第八节聚磷氮烯(自学)
了解:聚磷氮烯的结构、性能及合成方法。
第九节聚氮化硫(自学)
了解:聚氮化硫的结构、性能及合成方法。
第九章聚合物的化学反应
第一节聚合物化学反应的特征
掌握:聚合物基团反应的特征。
第二节聚合物的基团反应(自学)
了解:聚合物的基团反应的实际应用。
《高分子化学》课程教学大纲(本科)
《高分子化学》课程教学大纲英文名称:Polymer Chemistry课程类型:学科基础课课程要求:必修学时/学分:56/3.5适用专业:高分子材料与工程一、课程性质与任务高分子化学是高分子材料与工程专业的学科基础课,也是材料类相关专业的重要选修课。
是研究高分子化合物的合成原理和化学反应的学科。
它的任务是使学生掌握高分子的基本概念,合成高分子化合物的基本原理及控制聚合物反应速率和分子量的方法,高分子化学反应的特征。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本合成方法的讲解;培养学生初步具有控制聚合反应及选择聚合方法的能力,为以后从事高聚物的生产和研究打下坚实的基础。
在培养实践能力方面着重具有开发新型高分子材料及产品的初步能力。
二、课程与其他课程的联系先修课程:有机化学、物理化学、分析化学。
先修或同步学习课程:化工原理。
后续课程:高聚物合成工艺学及其它专业课。
有机化学、物理化学、分析化学和化工原理为高分子化学学习奠定化学基础和工程知识。
高分子化学是专业课高聚物合成工艺学的重要理论支撑,为后续专业课及高分子合成的实践课程打下理论基础。
三、课程教学目标1. 掌握高分子化学的基本理论和实验技能。
2. 掌握高分子材料科学的基础理论知识、高分子材料合成及改性的方法,具有开发新型高分子材料及产品的初步能力;具有对现有通用产品的生产和操作能力;具有常规分析仪器的操作和检测能力;具有进行技术经济分析和管理的初步能力。
3. 掌握扎实的工程基础理论知识和专业基本理论知识,受到系统的工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,并运用相关知识解决实际问题了解本专业的前沿发展现状和趋势。
4.掌握外语能力和其它基本工程知识,知识结构合理,具有材料工程师的基本素质,以及独立从事高分子材料科研、开发、生产和管理的初步技能;5.了解高分子化学的前沿和新发展动向。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)无六、教学方法案例:本课程以课堂教学为主,结合作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。
《高分子化学》课程教学大纲
《高分子化学》课程教学大纲第一部分课程说明课程代码:050014课程名称:高分子化学开课学期:3课程类型:专业模块课程本课程的性质和任务:高分子化学是研究高分子化合物合成反应和方法的一门科学,是高分子材料应用技术专业学生必修的一门专业基础课。
它以《基础化学》和《有机化学》等为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。
本门课程主要学习有关高分子化合物的基本概念,高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、聚合方法,以及高分子化合物的基本研究应用及进一步深化反应等内容,并对高分子领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍。
本门课程将通过教书育人的指导思想、科学准确的教学内容、灵活多样的教学方法实现培养高素质人才的目的。
在思想上培养学生热爱祖国、热爱科学、奋发向上、积极进取的精神,在专业上培养学生具有高分子化学专业基础知识技能和实验技能,从而达到分析问题和解决问题的能力目标。
本门课程与其他课程关系:本课程是高分子材料应用技术专业学生学习高分子材料应用及开发技能的基础课程。
前导课程为《基础化学》和《有机化学》等,后续课程为《高聚物产品生产技术》、《高分子材料加工工艺》及其余所有专业类课程。
推荐教材及参考书:《高分子材料化学基础(高分子化学篇)》张立新主编化学工业出版社《高分子化学及工艺学》丁恒良、张晓黎、陆敏等南京化工职业技术学院《高分子化学》潘祖仁主编化学工业出版社第二部分教学内容纲要一、教学内容及要求本课程利用四个“高分子化学”教学项目,对每个项目中的任务进行逐步实施,来引导各知识点概念的学习,寓理论知识于项目实践中,对课程的教学内容进行组织安排。
第1项目:认识高聚物【项目任务】甲基丙烯酸甲酯的纯化及处理【拓展任务】常用单体的性质和精制【能力目标】能熟练地命名各类高聚物;能规范写出聚合物的分子式;能判别聚合物的形成反应类型;能对具体的单体进行纯化及处理。
【教学要点】1、高聚物的基本概念、分类和命名;2、高聚物的形成反应的特点;3、高分子科学的发展历程及高分子材料的实际应用;4、甲基丙烯酸甲酯的纯化操作。
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《高分子化学》教学大纲课程编号:S132007 课程类型:专业必修课课程名称:高分子化学英文名称:Polymer Chemistry学分:2 适用专业:应用化学第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务材料被认为是科学技术发展的物质基础,是当今社会发展的三大支柱之一。
其中高分子材料更日趋收到人们的关注。
一方面高分子具有广阔的应用前景,不仅金属材料、无机材料与高分子材料在材料结构中三足鼎立;而且无机化工、有机化工、高分子化工在化工工艺中也平分秋色。
另一方面高分子化学已经不再是单一传统化学学科的分支,而是整个化学学科和物理、工程、材料、生物乃至药物等许多学科基础的交叉和综合。
高分子化学也逐渐发展成为基础学科,与无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大化学并列成为第五大化学。
本课程是应用化学专业学生学习的专业必修课程。
本课程涉及高分子化合物的基本概念,高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、聚合方法,以及高分子化合物的进一步深化反应等内容,并对高分子领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍。
通过本课程的学习,使学生认识和理解高分子结构与性能的关系,对高分子合成以及加工过程中出现的问题,能够运用所学的理论加以解决。
二、课程的基本要求本课程要求学生深刻理解高分子化合物的基本概念;牢固掌握高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、聚合方法;根据所学的高分子化学基本原理,能够合成出所需要的基本结构的高分子化合物;能够选择较好的聚合实施方法,能够制定出大致的工艺流程,能够较好的确定聚合工艺参数。
三、本课程与相关课程的联系《高分子化学》课程是以《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》和《分析化学》等课程为基础开设的一门专业课,所以应该安排在这些课程之后。
四、学时分配本课程学分为2学分,建议开设32学时(在保证学分的前提下可以微调)。
五、教材与参考书教材:《高分子化学》第4版,主编:潘祖仁,化学工业出版社,修订时间:2009年主要参考书:1、《高分子合成化学》,主编:冯新德,科学出版社,出版或修订时间:1981年2、《高分子化学》,主编:林尚安,科学出版社,出版或修订时间:1982年3、《高分子化学》,主编:卢江、梁晖,化学工业出版社,出版或修订时间:2009年4、《Principles of Polymerization》Fourth Edition,George Odian,John Wiley & Sons,20045、《Organic and Physical Chemistry of Polymers》, Yves Gnanou and Michel Fontanille ,John Wiley & Sons,20086、《Handbook of Polymer Synthesis》,Donald E. Hudgin,Marcel Dekker,20057、《Polymer Chemistry》Sixth Edition Revised and Expanded,Charles E. Carraher, Jr. Marcel Dekker,2003六、教学方法与手段建议采取启发式和互动式的教学方法,充分利用先进的教学手段,把课程教学与学生自学相结合,以教师讲解为主,适当安排学生课堂讨论和习题课。
学生除完成课后作业外,自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。
本门课程使用了多媒体教学。
由于高分子化学是一个正迅速发展的学科,新的研究成果层出不穷,考虑到该特点,在每两章的最后一次课增加与章节有关的国内外新的研究成果、代表人物及精典文献导读,从而激发学生学习本门课程的学习兴趣并有利于每章节的内容的活学活用。
这样既满足了一般学生的基本要求,又能引导尖子学生的深入学习。
七、课程考核方式与成绩评定办法1、平时成绩:包括出勤、作业等占30%2、试卷成绩:期末70%第二部分课程内容大纲第一章绪论(2学时)一、本章的教学目的和要求:1、掌握:聚合物的基本概念、类别和命名规则;聚合反应的基本分类方法、聚合物分子量的统计法;聚合物的键几何形态、微观结构及热力学。
2、熟悉:聚合物的单体、聚合物的结构式;聚合反应的分类原理;聚合物的微观结构与热力学性能。
3、了解:高分子化学与有机化学的联系与区别;特殊聚合反应类型;高分子化学的发展史和展望二、教学内容及要求:1.1高分子的基本概念掌握聚合物的基本概念:高分子化合物、单体、高分子化合物的结构单元、重复单元和链节、聚合度与分子量、均聚物与共聚物;1.2聚合物的分类和命名介绍聚合物的命名与分类;基本性质的了解。
1.3聚合反应聚合反应分类二种,其一是按聚合物的组成和结构分类,其二是按反应机理分类。
连锁聚合反应与逐步聚合反应机理特征的区别。
1.4分子量及其分布聚合物分子量与强度关系,数均分子量,重均分子量,粘均分子量,聚合物分子量多分散性的表示法。
1.5大分子微结构、聚集态和热转变聚合物的线型、支链型和体型三种结构形态;聚合物的一次、二次、三次结构;聚合物的玻璃化转变温度和熔点;聚合物的力学三态、弹性模量、抗强强度、伸长率。
明确聚合物的力学三态互相转变关系和力学性能。
第二章缩聚和逐步聚合(4学时)一、本章的教学目的和要求:1.掌握:逐步聚合反应特征、缩聚反应的类型;线型缩聚反应机理,反应程度及平衡常数与聚合度的关系;2.熟悉:缩聚反应的分类;反应程度和平衡常数的计算3.了解:逐步聚合反应的研究动态;线型缩聚反应的应用与发展二、教学内容及要求:2.1缩聚反应重点介绍逐步聚合反应的定义和特征;逐步聚合反应包含:缩聚、类似缩聚和类似加聚的反应;缩聚反应分类:按生成聚合物分子的结构分为线形缩聚反应和体型缩聚反应;按参加聚合反应单体种类分为均缩聚,混缩聚和共缩聚。
2.2线形缩聚反应的机理和缩聚动力学介绍平衡缩聚反应方程式的表达;分子链长和扩散速率对官能团反应能力的影响;反应程度与聚合度关系式的推导与计算;平衡常数与聚合度关系式的推导与计算;影响缩聚平衡的因素。
2.3线形缩聚物的聚合度和分子量分布掌握:线型缩聚反应的分子量控制的两种有效方法:其一是单体当量比(非等当量)控制分子量;其二是加入单官能团物质控制分子量。
推导聚合度(Xn)与摩尔系数r (或过量分率q )、反应程度之间的定量关系式。
线型缩聚物的分子量分布。
线型缩聚反应中存在的问题。
2.4体形缩聚和凝胶化作用体型缩聚反应特点;讨论凝胶点Pc与反应程度P的关系;凝胶点的控制:两种或多种不同官能团单体等当量反应和非当量反应的平均官能度 f 和凝胶点Pc的计算方法与应用;Carothers 方程在线型缩聚中聚合度计算的应用。
2.5缩聚和逐步聚合的实施方法介绍熔融缩聚:定义、特点、实验方法和工业应用。
溶液缩聚:定义、特点、实验方法和工业应用。
界面缩聚:定义、特点、实验方法和工业应用。
固相聚合:定义、特点、实验方法和工业应用和局限性。
2.6重要缩聚物和其他逐步聚合物介绍重要缩聚物和其他逐步聚合物。
包括有聚酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、聚砜、氨基树脂等。
第三章自由基聚合(4学时)一、本章的教学目的和要求:1.掌握:判断进行自由基聚合阳离子或阴离子聚合单体的理由和引发剂的种类。
2.熟悉:链引发、链增长、链终止三个基元反应的原理和方程式。
3.了解:双基偶合终止或双基歧化终止的区别。
二、教学内容及要求:3.1 加聚和连锁聚合介绍加聚和连锁聚合的三个基元反应链引发;链增长和链终止的特征。
3.2烯类单体对聚合机理的选择性烯类单体的均裂或异裂;极性效应、共轭效应和空间效应对烯类单体进行自由基、阳离子或阴离子聚合的影响;3.3自由基聚合机理链转移反应:向单体转移,向溶剂转移,向引发剂转移,向大分子转移;3.4引发剂与其他引发作用引发剂种类:偶氮类、过氧类、无机类、氧化—还原体系。
引发剂分解动力学;引发剂分解速率Rd和半衰期t1/2 f的计算;引发效率的计算及影响因素的判断。
3.5聚合速率和聚合度自由基聚合反应动力学:链引发速率Ri、链增长速率Rp、链终止速率Rt方程的推导,通过三个假设推导聚合反应速率的动力学方程式;推导自由基寿命计算公式;讨论温度对聚合速率的影响。
自动加速效应的产物及避免;动力学链长和平均聚合度的关系与计算;链转移反应的平均聚合度计算。
3.6阻聚和缓聚介绍阻聚剂及阻聚作用机理;缓聚及缓聚作用机理;3.7可控/“活性”自由基聚合介绍氮氧稳定自由基法、引发转移终止剂法、原子转移自由基聚合、可逆加成断裂转移法。
第四章自由基共聚合(2学时)一、本章的教学目的和要求:1.掌握:共聚合反应的分类和共聚物的命名;竞聚率r的意义与应用;Q-e 方程计算和应用。
2.熟悉:能产生均聚或共聚的单体,并比较难易程度;转化率对共聚物组成的影响。
3.了解:均聚与共聚速率的区别。
二、教学内容及要求:4.1引言无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物的反应表达式及命名。
共聚物的结构与性能;共聚合反应的理论指导和共聚物实际应用意义。
共聚物的分类与命名;均聚与共聚反应竞争存在的问题。
4.2 二元共聚重点介绍二元共聚物的组成微分方程;共聚行为类型——共聚物组成曲线;共聚物组成与转化率的关系;二元共聚物微结构和链段序列分布;前末端效应。
4.3多元共聚了解多元共聚组成与转化率的关系。
4.4竞聚率与Q-e概念竞聚率与聚合速率常数的关系及计算;讨论r1*r2=1 、r1*r2<1、r1=r2=0 、r1*r2>1等几种特殊情况的共聚物组成曲线的变化规律。
Q-e概念的提出,Q-e半定量经验方法的推导、计算与应用。
4.5共聚速率转化率对共聚物组成影响的讨论;控制共聚物的两种方法:控制转化率的一次投料法和补加活泼单体法。
竞聚率的测定方法:曲线拟合法、直线交点法、截距斜率法、积分法;影响聚合速率的因素。
第五章聚合方法(5学时)一、本章的教学目的和要求:1.掌握:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合反应实验方法2.熟悉:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合产品的性能及应用3.了解:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合反应机理二、教学内容及要求:5.1本体聚合介绍自由基聚合实施方法本体、溶液、悬浮和乳液聚合的定义、基本组成、聚合场所、反应体系等;本体聚合反应原理、本体聚合方法的应用、工业生产过程存在问题及解决措施。
5.2溶液聚合自由基溶液聚合:聚合反应机理;实验方法的特点与工业产品的应用;溶液聚合溶剂选择的要求;离子型溶液聚合:与自由基溶液聚合的异同点;引发剂、聚合物溶解情况;离子聚合选用溶剂的原则;离子型溶液聚合的工艺。
5.3悬浮聚合悬浮聚合反应机理;比较均相聚合与沉淀聚合;悬浮聚合的特点;悬浮聚合的成核机理;分散剂和分散作用机理;聚合物的颗粒大小和形态;悬浮聚合方法在工业生产上的应用。