11高分子物理Ⅰ
发布时间:2018年09月28日 11:51 来源: 阅读数:

 

Polymer Physics  

一、课程基本信息

  时:72

  分:4.5

考核方式:考试(平时30%+期末70%

    中文简介:高分子科学主要包括高分子化学,高分子物理,高分子物理化学,聚合物工程等学科。其中高分子物理的主要内容是阐述高聚物的结构与性能之间的关系,是高分子材与科学工程的最重要的专业技术基础课之一。

课程包括高分子的链结构和聚集态机构、高分子的溶液性质、高分子的运动和高分子力学性能和电性能四大部分。通过学习,要使学生对教学内容达到“了解” 、“认识和理解”、“掌握”和“熟练掌握”层次要求。即通过学习要求学生对基本分析方法、各种测试方法、各种实验的基本原理、高分子尺寸表示方法及其推导要全面了解。对高聚物的结晶结构模型、非晶态结构、液晶结构、织态结构有明确的认识和理解。掌握高聚物的各种力学状态、力学行为、各种性能曲线的详细分析和典型推导。熟练掌握高聚物结构、性能及两者之间相互关系的基本概念、必要的知识。熟练掌握高聚物的各种特征温度、测定方法。

 

二、教学目的与要求

 “高分子物理”是高分子科学各专业的重要专业基础课程。设课程以物理学、有机化学、物理化学、高分子化学为基础,又为后继课程聚合物加工原理、聚合物合成工艺、其它高分子专业课等打下理论基础。高分子物理是研究聚合物结构与性能之间关系的一门学科,其主要任务是使学生掌握有关聚合物的多层次结构、分子运动及主要物理、机械性能的基本概念、基本理论和基本研究方法,为从事高分子材料设计、改性、加工、应用奠定基础。

 

三、教学方法与手段

教师采取团队合作方式,集体备课,采用多媒体教学、动画演示、课堂讨论、实验验证、建立课程网站等方式,使学生掌握高分子材料的结构与性能。

 

四、教学内容及目标

 

  教学内容

教学目标

学时

分配

第一章  高分子链的结构    

6

1.高分子结构特点

理解

1

2.高分子链的近程结构

掌握

2

3.高分子链的远程结构

掌握

2

4.高分子链的构象统计

了解

1

重点与难点:高分子链的结构;高分子链的柔顺性。

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况。

第二章  高分子的聚集态结构

9

1.高聚物分子间的作用

掌握

1

2.高聚物结晶的形态和结构

掌握

2

3.高分子的聚集态结构模型

理解

1

4.高聚物的结晶过程

掌握

2

5.结晶对高聚物物理机械性能的影响

掌握

1

6.结晶热力学

了解

1

7.高聚物的取向态结构

理解

1

重点与难点:结晶形态与结构;结晶过程及结晶度测试计算方法。

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,结晶度测试、计算掌握情况。

第三章  高分子溶液   

6

1.高聚物的溶解

掌握

2

2.高分子溶液的热力学性质

了解

1

3.高分子浓溶液

掌握

2

4.共混聚合物的溶混性

理解

1

 重点与难点:高聚物的溶解;溶剂的选择。

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中对重点与难点问题的

回答情况,聚合物良溶剂的选择情况。

第四章  高聚物的分子量及其分布

6

1.高聚物分子量的统计意义

掌握

1

2.高聚物分子量的测定

掌握

2

3.分子量分布的表示方法

掌握

1

4.凝胶色谱法

理解

1

5.基于相平衡的分级方法

了解

1

 重点与难点:分子量及分子量分布的表示方法和测量方法。

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问题的回答情况,学生对分子量及分布的表示方法是否熟记。

第五章  高聚物的分子运动  

9

1.高聚物的分子热运动

掌握

2

2.高聚物的玻璃化转变

掌握

2

3.粘弹行为的五个区域

掌握

3

4.结晶行为和结晶动力学

掌握

1

5.熔融热力学

理解

1

重点与难点:高聚物的三态两转变;玻璃化转变温度、熔融温度及影响因素

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中对重点与难点问题的

回答情况,能否利用三态两转变分析常用聚合物特性。

第六章  橡胶弹性

6

1.形变类型及描述力学行为的基本物理量

了解

1

2.橡胶弹性的热力学分析

掌握

1

3.橡胶弹性的统计理论

掌握

2

4.橡胶弹性的影响因素

理解

1

5.热塑性弹性体

掌握

1

 重点与难点:橡胶的热力学方程;橡胶的三个状态方程;热塑性弹

性体。

 衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,能否解释橡胶的热力学现象,能否利用三个状态

方程计算橡胶的性能参数。

第七章  聚合物的粘弹性

8

1.粘弹性现象

理解

1

2.粘弹性的数学描述

理解

2

3.粘弹性的温度依赖性——时温等效原理

掌握

2

4.粘弹性的研究方法

掌握

2

5.动态力学谱研究聚合物的分子结构与分子运动

了解

1

重点与难点:粘弹性的四种现象;时温等效原理;粘弹性研究方

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,能否利用公式计算聚合物与时间有关的参数。

章  聚合物的屈服和断裂

8

1.聚合物的塑性与屈服

掌握

2

2.聚合物的断裂与强度

掌握

2

3.聚合物的增韧

掌握

2

4.影响聚合物强度的因素与增强

掌握

2

重点与难点:聚合物的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能;影响聚合物强度的因素与增强影响聚合物韧性的因素与增

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,学生设计对聚合物的增强和增韧方法是否合理。

章  聚合物的流变性

5

1.牛顿流体和非牛顿流体

理解

1

2.聚合物熔体的切粘度

掌握

1

3.聚合物熔体的弹性表现

掌握

2

4.拉伸粘度

了解

1

重点与难点:聚合物的粘性流动;粘度的测试方法和影响因素;

粘弹性的表现。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,学生对聚合物流变性能与加工的关系是否理解。

章  聚合物的电学性能、热性能和光学性能

5

1.聚合物的介电性能

理解

1

2.聚合物的导电性能

掌握

2

3.聚合物的热性能

理解

1

4.聚合物的光学性能

理解

1

重点与难点:聚合物的介电性、导电性能、热性能、光学性

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况。

第十章  聚合物表面与界面

4

1.聚合物表面与界面及热力学

理解

1

2.聚合物表面与界面测量、表征技术

掌握

1

3.聚合物表面改性技术

理解

1

4.聚合物共混物界面

了解

1

重点与难点:聚合物的表面、界面;接触角的测量方法;表

面改性技术。

衡量学习是否达到目标的标准:教学过程中学生对重点与难点问

题的回答情况,学生对填充材料的表面处理方法是否掌握。

 

五、推荐教材和教学参考资源

推荐教材:

1.华幼卿,金日光,高分子物理,北京,化学工业出版社,2015

参考教材:

1.何曼君,高分子物理,上海,复旦大学出版社,2000

2.杨玉良,高分子物理北京科学出版社2001

3.蓝立文高分子物理,西安:西北工业大学出版社,1993

4.马德柱,高聚物的结构与性能,北京科学出版社1995

5.张丽华,王香梅,高分子物理学习笔记暨习题,北京,国防工业出版社,2011年

 

 

大纲修订人:张桂云                修订日期:2017-12-15

大纲审定人:陈循军                审定日期:2017-12-30

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