《高分子材料结构与性能》课程教学大纲

《高分子材料结构与性能》课程教学大纲课程代码：070417课程性质：专业任选总学时：32学时总学分：2开课学期：7适用专业：化工先修课程：有机化学、物理化学后续课程：毕业论文大纲执笔人：HJH参加人：HGJGHJH审核人：JHHJH修订时间：2012年8月编写依据：09化学工程与工艺专业人才培养方案（2009）年版一、课程介绍高分子材料结构与性能课程是以高分子结构-性能-应用为主线，联系其他材料科学，阐述了高分子材料的合成方法、结构性能和主要应用领域，并简要介绍了各类高分子材料的基础知识和有关的加工成型方法。通过本课程的学习，使学生能够了解高分子材料的基础知识，拓宽知识面，使学生进一步了解本专业。它是学生学习《材料物理》、《材料物理实验》、《树脂基复合材料》《复合材料科学与工程实验》、《高分子材料成型加工》、《高分子材料工程实验》等其它专业基础课的先修课程和基础，同时也是不同专业十几门选修课的先修课程，在专业培养中处于重要地位。同时，该课程也可作为化学化工类非高分子专业的本专科生，为拓宽知识面，认识基础高分子科学相关的选修课，有望发展成化学化工类大学生专业基础课程，为将来从事材料领域的研究和开发工作打好基础。二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用材料在生产与生活中占有非常重要的地位，并与人们生活紧密相联。而作为材料学中的一大类别——高分子材料正发挥着越来越重要的作用。本门课程作为应用化学以及化学工程与工艺专业本科生的一门专业选修课，目的在于让学生了解高分子材料学的基础知识，扩大知识面，培养学生掌握高分子材料基本知识与概念，并能初步分析和解决材料研究中的实际问题。高分子材料结构与性能是以高分子材料为基本研究对象的一门课程，是高分子科学的基础课程。与化学的其它二级学科相比，它与现代物理学有着更加深刻的亲缘关系，其发展更加依赖于化学与物理学的进步，同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻的影响。由于近年高分子科学对各个工业部门和科技领域的渗透作用显著，所以在化学本科等非高分子专业作为选修课教学具有重要的意义。三、本课程教学所要达到的基本目标高分子材料结构与性能课程的内容主要包括高分子材料的结构-性能-应用的内在联系和塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与功能高分子等主要高分子材料品种的介绍，要求学生在掌握高分子材料的结构-性能-应用的内在联系的基础上，熟悉塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂的一些主要品种，并能对一些材料性能及相关影响因素做出简单解释。通过教学提高学生运用高分子化学与物理的知识分析问题、解决问题的能力。本课程的基本要求如下：1、掌握高分子的基本知识、基本概念；2、了解高分子各类材料的特点；3、了解和掌握高分子材料的各种合成方法；4、了解和掌握高分子材料的结构与性能的关系。四、学生学习本课程应掌握的方法与技能本课程较系统地阐述了高分子材料的合成方法，并以高分子结构-性能-应用为主线，介绍了各类高分子材料的基础知识，是关于高分子材料基础应用的实用课程，它的任务是使学生较熟练地掌握各类高分子材料的基本概念、制备及其应用，并能运用结构-性能-应用的内在联系，初步分析和解决材料研究中的实际问题。五、本课程与其他课程的联系与分工《高分子材料结构与性能》课程是材料化学、高分子材料与工程及其相近专业的一门重要课程，是在学生具备了必要的有机化学、物理化学等基础知识之后，在学习了高分子化学与物理基础上选修的专业基础课程，并为功能高分子材料化学，高聚物合成工艺学等后续专业课程的学习奠定坚实的基础。六、本课程的教学内容与目的要求【第一章】材料科学概述（共2学时）1、教学目的和要求：（1）熟悉材料的分类；了解材料的多层次结构。（2）掌握复合材料及复合效应以及材料工艺及其与结构和性能的关系。2、教学内容：（1）第一节材料与材料科学（2）第二节材料结构简述（3）第三节材料的性能（4）第四节材料工艺及其与结构和性能的关系（5）第五节材料的强化机制3、教学重点和难点：（1）重点：材料及材料化过程，复合材料，功能物性，材料结构及性能关系（2）难点：几个重要概念，复合材料，材料化过程4、本章思考题：P289思考题与习题【第二章】高分子材料的制备反应（共4学时）1、教学目的和要求：（1）熟悉连锁聚合反应与逐步聚合反应的基本反应类型。（2）了解高分子材料制备反应的新进展；掌握自由基聚合反应与自由基共聚合反应的概念、机理及应用以及聚合实施方法。2、教学内容：（1）第一节高分子与高分子材料（2）第二节连锁聚合反应（3）第三节逐步聚合反应（4）第四节高分子材料制备反应新进展3、教学重点和难点：（1）重点：自由基聚合，乳液聚合，逐步加聚反应（2）难点：连锁聚合反应与逐步聚合反应机理、反应条件4、本章思考题：P289-291思考题与习题【第三章】高分子材料的结构与性能（共8学时）1、教学目的和要求：（1）熟悉聚合物大分子联的组成和构造，聚合物凝聚态结构；了解高分子材料的力学性能、物理性能以及化学性能。（2）掌握聚合物分子运动的特点、聚合物的物理状态、玻璃化转变以及聚合物熔体的流动。2、教学内容：（1）第一节聚合物的结构（2）第二节高聚物的分子运动及物理状态（3）第三节高分子材料的力学性能（4）第四节高分子材料的物理性能（5）第五节高分子材料的化学性能3、教学重点和难点：（1）重点：聚合物的柔顺性与构象的关系，聚合物分子运动的特点，聚合物的松弛现象，聚合物的力学三态，聚合物熔体特性，聚合物的力学屈服以及聚合物的力化学过程。（2）难点：聚合物的松弛特性，力学屈服现象4、本章思考题：P291-293思考题与习题【第四章】通用高分子材料（共8学时）1、教学目的和要求：（1）熟悉几大类通用高分子材料的基本概念、分类；掌握通用高分子材料的结构、性能及应用。（2）了解塑料、橡胶、纤维、黏合剂及涂料的制备工艺。2、教学内容：（1）第一节塑料（2）第二节橡胶（3）第三节纤维（4）第四节胶黏剂及涂料3、教学重点和难点：（1）重点：塑料的组成、作用及成型加工方法，热塑性塑料，工程塑料，热固性塑料，合成橡胶（2）难点：几个重要概念，通用高分子材料的结构、性能及应用之间的内在联系4、本章思考题：P293-294思考题与习题【第五章】功能高分子材料（共4学时）1、教学目的和要求：（1）以专题讲座的方式引入功能高分子的基本概念，分类及应用。（2）重点结合自己的科研成果，简单介绍几类功能高分子。2、教学内容：（1）第一节医用高分子及高吸水性树脂（2）第二节智能高分子及功能高分子最新进展3、教学重点和难点：（1）重点：医用高分子及高吸水性树脂，智能高分子及功能高分子最新进展（2）难点：几个重要概念，刺激响应性，功能高分子的作用机理4、本章思考题：P294思考题与习题【第六章】聚合物共混物（共2学时）1、教学目的和要求：了解聚合物共混物的基本概念、制备方法及主要品种。2、教学内容：（1）第一节聚合物共混物及其制备方法（2）第二节主要品种3、教学重点和难点：（1）重点：几个重要概念，聚合物共混物的制备方法（2）难点：聚合物共混物，互穿网络聚合物，混炼挤出设备4、本章思考题：P294-295思考题与习题【第七章】聚合物基复合材料（共4学时）1、教学目的和要求：了解聚合物基复合材料物的基本概念、制备方法及主要品种。2、教学内容：（1）第一节聚合物基宏观复合材料（2）第二节聚合物基纳米复合材料3、教学重点和难点：（1）重点：宏观聚合物基复合材料的基本类型及增强剂的类型，聚合物基纳米复合材料的类型（2）难点：偶联剂在复合材料制备中的作用及作用机理4、本章思考题：P295思考题与习题七、本课程教学时数分配表章节标题学时分配讲授实践一第一章材料科学概述2二第二章高分子材料的制备反应4三第三章高分子材料的结构与性能8四第四章通用高分子材料8五第五章功能高分子材料4六第六章聚合物共混物2七第七章聚合物基复合材料4合计32八、教材和主要参考资料1、指定教材：《高分子材料基础》张留成，翟雄伟，丁会利。化学工业出版社，2007年2、主要参考资料：《高分子材料》黄丽主编。化学工业出版社，2009年《高分子材料科学导论》张德庆，张东兴，刘立柱编著，1999年九、课程考核与成绩评定方法1、命题要求（1）命题内容要求命题要着眼于所学课程的基础知识和基本技能的考核，要突出重点，注意覆盖面，要符合学生学习和生活的实际，贴近社会实际，要重视对学生在具体情景中综合运用所学知识分析和解决问题的能力的考查，要有助于培养学生创新精神和实践能力。试卷结构应简洁、合理，题量要适度。要根据课程特点处理好客观题与主观题的比例。能力层次分值分配为：了解占50%，理解占30%，综合应用占20%。（2）命题的覆盖面、难易度、题型结构等要求命题覆盖面涉及教学大纲规定教学内容的相关章节，考虑到本课程为专业选修课，难易应适中或偏易，题型主要有填空题、选择题（单选）、判断题、简答题和计算题。2、考核方法及用时本课程考核按考查课程的要求进行，考核采取课堂测验方式，完成时间为110分钟，成绩采用百分制。3、课程考核成绩构成学期总成绩=作业成绩×30%+考勤成绩×30%+期末测试成绩×40%；作业成绩为不少于（课时数÷6）次作业的平均成绩；