高分子化学教学大纲

高分子化学教学大纲

课程名称：高分子化学 课程编码： 英文名称：Polymer Chemistry 学 时：30 学 分：2

适用专业：应用化学/材料化学 课程类别：必修

课程性质：学科基础课 先修课程：有机化学 物理化学 教材：高分子化学，化学工业出版社，潘祖仁，2007 课程的主要参考书

1.高分子化学，化学工业出版社，周其凤, 胡汉杰.2001 2.高分子化学教程，科学出版社，王槐三.2003. 一、 课程性质与任务

本课程是应用化学系的专业基础课，它的任务是使学生熟悉和掌握高分子合成反应的基本原理以及控制方法，掌握最基本的聚合反应的实施措施。通过学习使学生初步了解高分子化学的基本研究手段和方法，同时具有利用和控制聚合反应的能力，为将来的工作和进一步的学习打下良好的基础。 二、课程教学的基本要求：

本课程的教学与学习侧重于掌握高分子的基本概念。掌握连锁聚合、逐步聚合等主要的聚合反应类型的反应原理及控制方法。教学中适当系统讲授高分子科学的基本理论。注重理论联系实际，对一些基本反应、基本公式、重要机理，不仅要了解，还要会推导、计算，并应用于实际。使学生通过学习不仅对高分子科学有所了解，而且具备了一定的自学能力，为今后进一步的学习打下坚实的基础。

三、课程内容及教学要求： 第一章 绪论(3课时) 教学基本内容： 1．高分子的基本概念

2．聚合物的分类和命名 3．聚合反应 4．分子量及其分布 5．大分子微结构

6．线形、支链形和交联形大分子 7．聚集态结构

8．高分子材料和力学性能 9．高分子化学发展简史 重点：

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；高分子化学、新型合成方法及其工业发展历史和前景。 难点：

1. 结构单元、重复单元、单体单元、链节的辨析。 2. 加成聚合与连锁聚合的关系； 3．缩合聚合与逐步聚合的关系。 本章节主要教学要求：

1．了解聚合物的物理状态和主要性能;

2．了解高分子化学、新型合成方法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。 5．了解聚合物的物理状态及主要性能。 第二章 缩聚及其它逐步聚合(6课时) 教学基本内容： 1． 引言 2． 缩聚反应

3． 线形缩聚反应的机理

4． 线形缩聚动力学 5． 线形缩聚物的聚合度 6． 分子量分布

7． 逐步聚合的实施方法 8． 重要线形缩聚物 9． 体形缩聚

10． 凝胶化作用和凝胶点 重点：

1. 单体的官能度；平均官能度；官能团等活性假设； 2. 反应程度与聚合度的关系； 3. 缩聚平衡方程；

4. 线型缩聚物分子量的控制； 5. 体型缩聚反应与Carothers方程。 难点：

1. 平均官能度；

2. 线型与体型缩聚物形成条件的区别； 3. 平均聚合度的控制及计算。 本章节主要教学要求：

掌握缩聚反应、逐步加聚反应、单体的官能度、反应程度、平均聚合度、摩尔系数、平均官能度、凝胶点等几个概念和定义；了解单体对逐步聚合反应的影响；掌握线型缩聚反应中官能团等活性假设、反应程度与聚合度的关系、平衡常数与聚合度的关系；了解影响缩聚反应平衡的因素；掌握线型缩聚物分子量的控制；了解不平衡缩聚反应的特点；了解缩聚反应的实施方法；掌握体型缩聚反应的特点，会用Carothers方程计算凝胶点。 第三章 自由基聚合(8课时) 教学基本内容： 1． 连锁聚合反应概述 2． 连锁聚合的单体

3． 自由基聚合机理 4． 链引发反应 5． 聚合速率

6． 分子量和链转移反应 7． 阻聚和缓聚

8． 反应速率常数的测定 9． 分子量分布 10． 聚合热力学 重点：

1. 自由基聚合的各种基元反应及其特点； 2. 单体结构对聚合类型的选择性；

3. 引发剂种类、引发反应类型、引发效率； 4. 聚合速率方程； 5. 自动加速效应；

6. 动力学链长、链转移反应与分子量的关系； 7. 聚合上限温度的概念及作用。 难点：

1. 单体结构与聚合类型； 2. 各种基元反应及其特点； 3. 引发剂种类、引发反应类型； 4. 自动加速现象产生原因及其应用。 本章节主要教学要求：

本章重点掌握自由基聚合的机理；链引发反应、引发剂分解动力学、合速率、分子量和链转移反应。了解连锁反应的特点、阻聚与缓聚、分子量和分子量分布和聚合热力学

第四章 自由基共聚合(5课时) 教学基本内容： 1．引言

2．二元共聚物的组成 3．多元共聚

4．竞聚率的测定和影响因素 5．单体和自由基的活性 6．Q－e概念 7．共聚合速率 重点：

1．二元共聚物的分类；

2．二元共聚物组成方程及组成曲线； 3．竞聚率；

4．共聚物组成的控制。 难点： 1．竞聚率；

2．共聚物组成的控制。 本章节主要教学要求：

本章重点掌握二元共聚瞬时共聚物组成与原料组成的关系。共聚物组成微分方程式及共聚行为类型及曲线、竞聚率概念、共聚物组成与转化率的关系。使学生对下述问题作一般了解：(1)二元共聚类型 (2)共聚物序列结构 (3) Q-e 概念 第五章 聚合方法(2课时) 教学基本内容： 1． 引言 2． 本体聚合 3． 溶液聚合 4． 悬浮聚合 5． 乳液聚合 重点：

1． 重点掌握本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合的配方、优缺点、适用范围和典型产品；

2． 乳液聚合产物的特点、乳液聚合机理。 难点：乳液聚合动力学。 本章节主要教学要求：

重点掌握本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合的配方、优缺点、适用范围和典型产品；乳液聚合的聚合机理。对乳液聚合动力学作一般了解。 第六章 离子聚合(4课时) 教学基本内容： 1． 引言 2． 阳离子聚合 3． 阴离子聚合 重点：

1． 阴离子聚合的单体与引发剂、阴离子聚合反应机理； 2． 阳离子聚合的单体与引发剂；

3． 溶剂、温度及反应离子对聚合速率、分子量及聚合物立构规整性的影响，特别是温度对分子量的影响； 4． 活性聚合。 难点：

1．活性聚合和开环聚合。 本章节主要教学要求：

通过本章的学习，使学生对离子聚合这一反应类型作一全面了解，重点认清以下问题：(1)离子型聚合反应机理及其特征； (2)离子聚合与自由基聚合的区别 (3)离子型聚合在聚合物生产中的应用；(4)活性高分子、化学计量聚合和异构化聚合概念。

第七章 配位聚合(2课时) 教学基本内容： 1． 引言

2． 聚合物的立体异构现象

3． 配位聚合的基本概念 4． Ziggle-Natta引发剂 重点：

1． 配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念； 2． Ziegler-Natta 催化剂体系的组成； 3． 丙烯配位阴离子聚合机理及定向的原因；

4． 阴离子聚合的单体与引发剂、阴离子聚合反应机理； 难点：

1．配位聚合反应机理。 本章节主要教学要求：

通过本章学习对配位聚合有初步了解，重点了解以下问题：(1)配位聚合的特点 (2)Ziegler-Natta 引发剂的组成 (3)α－烯烃的配位聚合机理 (4)立构规程度等概念.

五、课程习题要求：

每章根据学生学习情况，选择布置教材中部分习题促进学生课后复习、巩固课堂教学内容，并进行讲评。 六、考核方式

以期末考试(闭卷)成绩为主，参考课堂提问、讨论课发言情况以及平时作业和考勤等，综合评定后，给出结业成绩。

期末考试占70％，平时成绩占30％。 七、教学方式

课堂讲授与多媒体教学相结合。1. 课内教学活动对学生能力培养和

安排: 采用课堂提问和讨论等多种形式，学生可以随时提问；2．课外教学活动对学生能力培养的安排，主要是答疑。

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