高分子物理A教学大纲

1、高分子物理A 一、课程说明课程编号：070302Z10课程名称：高分子物理A/Polymer Physics A课程类别：专业教育课程学时/学分：48/3先修课程：大学物理、物理化学、高分子化学等适用专业： 高分子材料科学与工程教材、教学参考书：何曼君等编，高分子物理，复旦大学出版社，2015华幼卿、金日光编，高分子物理，化学工业出版社，2010二、课程设置的目的意义高分子物理是研究高分子材料的结构与性能之间关系的一门科学，与高分子材料的分子设计、合成工艺、改性方法、成型工艺、工程应用等都有非常密切的联系，是高分子材料与工程及其相关专业最重要的专业基础课之一。本课程的教学目的是使学生掌握高分子

2、材料结构与性能方面的基本理论、内在联系以及高聚物分子运动规律，培养学生对实际问题的分析能力，为后续的高聚物成型加工工艺、聚合反应工程等专业课打下坚实的理论基础。结合本学科实验课程，培养学生一定的动手能力，为从事高分子材料的研究和开发打下坚实的专业基础理论知识和方法。三、课程的基本要求知识：本课程以高分子单链的结构和性质、高分子在溶液中结构和性质，高分子凝聚态的结构和性质，高分子的分子运动，高分子的力学性能，高聚物分子量和分子量分布为研究对象，以高分子链结构、高分子聚集态结构和性质、高分子运动、高分子力学性能为重点。能力：高分子物理是以分子运动的观点研究聚合物的结构、性能及其相互关系，通过学习聚

3、合物的结构和物理性质的关系，应具备选用高分子材料、合理地控制加工成型条件、通过各种途径改造聚合物的结构，从而有效地改进其性能的能力；初步具备设计和合成具有预定性能高分子材料的能力。培养创新意识，提高分析问题和解决实际问题的能力。素质：具备高分子材料专业的基本专业素质；建立高分子材料结构性能的思维模式，提升高分子材料研究和开发及技术管理的基本素质；提高自主学习能力，形成适应发展、不断获取新知识的素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践绪论高分子科学和高分子物理学的建立、发展和现状2高分子物理的作用、研究

4、内容高分子物理的作用导入学习这门新课程的讲解很重要。为什么要学习高分子物理这门课程？这门课程和未来从事的专业工作有何密切的联系？怎样学好这么课程？第1章高分子链的结构6高分子链结构的内容；高分子链柔顺性；高分子链的构象统计高分子链的构象统计知识比较抽象，在讲解的时候要利用多媒体播放一定数量的高分子链构型图片，讲清高分子的键接方式，结构单元的空间构型，高分子共聚物和高分子链的支化和交联等内容。第2章高分子的聚集态结构8高分子结晶的微观结构特点及亚微观形态； 结晶能力与链结构及结晶条件的关系 ；取向的机理及取向对材料性能的影响；共混高聚物的结构特点1.高聚物的结晶模型与无定形结构模型2高分子多相体

5、系的结构特点1.在讲授的时候可结合聚合物的晶态与非晶态联系起来，对比其异同点，有助于学生理解记忆。2.结合偏光显微镜照片或者电镜照片阐述球晶和单晶的概念。3.讲授过程中要突出教学大纲规定的重点和难点。同样要布置一定数量的习题让学生课后完成，以巩固本章所学的相关知识。第3章高分子溶液的性质6聚合物的溶解过程和溶剂选择；Flory-Huggins高分子溶液理论；状态；高分子浓溶液；共混高聚物的混溶性Flory-Huggins高分子溶液理论；状态将本章中重点和难点涉及的公式推导要讲清楚。应指导学生理解Flory-Huggins高分子溶液理论和Flory-Krigbaum稀溶液理论。掌握混合熵，混合热

6、和化学位的概念。同理，通过布置课后习题督促学生巩固本章的知识。第4章高聚物的分子量与分子量分布6高分子分子量的概念和分子量分布的描述；分子量和分子量分布的测定方法分子量分布函数介绍主要的几种分子量，及分子量的测试方法，讲清影响分子量的因素。第5章高聚物的分子运动和转变8聚合物的力学状态和热转变；聚合物的玻璃化转变、影响玻璃化转变的因素；聚合物的黏性流动、加工条件对高聚物熔体剪切粘度影响聚合物的玻璃化转变理论本章内容比较多，在讲授聚合物非晶态知识的时候，可以将聚合物结晶态知识联系起来，对比其异同点，这种对比学习法有助于学生理解记忆，能获得较好的教学效果。要布置一定的习题让学生课后完成，以巩固本章

7、所学的相关知识。第6章高聚物的力学性质8聚合物的拉伸行为；聚合物的断裂理论和理论强度、影响聚合物实际强度的因数；高弹态力学性质；高聚物力学松驰聚合物产生屈服的必要条件；橡胶弹性统计理论；粘弹性应结合玻璃态聚合物在不同温度下的应力应变曲线来介绍聚合物拉伸行为的特点。应重点介绍断裂的分子理论和非线性断裂理论。影响聚合物实际强度的因素应主要介绍与材料本身有关的，包括高分子的化学结构，分子量及其分布，支化和交联，结晶和取向，增塑剂等。第7章高聚物的其他性质4聚合物电性能；聚合物热性能；聚合物透气性能；聚合物光性能聚合物电性能应紧密结合其实际应用进行讲授，以激发学生对高分子材料的兴趣。课后仍然要布置查新报告或前沿科学信息收集，以督促学生巩固这部分知识。五、实践教学内容和基本要求本课程实践教学部分已统一在材料科学与工程基础实验课程里面。具体教学内容和基本要求见：材料科学与工程基础实验C（二）（课程编号070302Z21）。六、考核方式及成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，考核方式采用出勤、随堂小测验，作业，期末考试等方式。期末考题类型包括名词解释、选择题、填空题、判断题、问答题、