(20140525参考版)吴曙芳—高分子物理教学大纲.doc

《高分子物理》课程教学大纲 课程编号：490204002 学时：48学时（含课外学时） 学分：3分 适用对象：材料化学本科专业 课程类别：专业必修课 考核要求：考试 使用教材及主要参考书： 使用教材：何曼君，张红东，陈维孝，董西侠编著，《高分子物理》（第三版），复旦大学出版社，2007.8。 主要参考书： 金日光，华幼卿主编，《高分子物理》（第三版），化学工业出版社，2009,1。 一、课程的性质和任务（四号黑体、下同） 本课程为学科基础课。本课程主要讲授高分子物理的基础理论及研究方法。包括高分子的链结构、聚集态结构、高分子溶液、聚合物的分子量及分子量分布、高分子的松驰与转变、高分子的力学性能、高分子的电学性能以及其它基本性质。从分子运动和热转变出发，系统地阐述高分子的结构与性能的关系，为高分子材料设计、加工、应用提供理论基础。? ????通过本课程的学习，要求学生能够分析高分子的结构，根据高分子的结构分析高分子材料可能具有的性能，掌握高分子的结构与性能的对应关系。 二、课程教学目的与要求 （一）教学目的 本课程的教学目的是使学生掌握高分子材料结构与性能之间的内在联系以及高聚物分子运动规律，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。 （二）基本要求 ??? 1.正确理解下列基本概念和它们之间的内在联系： ????构型与构象；高分子的链柔性和高斯链；晶体结构的基本概念；液晶与取向；旋节线机理与成核生长机理；分子量与分子量分布；普适校正曲线；粘度的表示方法；聚合物的转变与松弛；UCST和LCST；高分子电解质；凝胶和冻胶；特性粘度和表观粘度；第二维利系数；聚合物分子运动的特点；松弛时间和高聚物的次级松驰；玻璃化温度和高聚物的粘流温度；次级松弛和物理老化；法向应力效应；Avrami指数；应力松弛和蠕变；时温等效原理和位移因子；滞后现象和力学损耗；高弹形变和强迫高弹形变；高聚物的介电系数和介电损耗；屈服应力和冷拉；脆化温度；银纹和剪切屈服；剪切流动和拉伸流动。 2.正确理解晶体和溶液中的构象，晶态结构、非晶态结构的结构模型，相分离的热力学和动力学，聚合物分子量的统计意义，唯象理论，聚合物的电、热、光以及其它性能；重点掌握高分子链的构象统计，高分子溶液的晶格理论和稀溶液理论，玻璃化转变理论，结晶动力学和热力学，橡胶弹性的热力学分析及统计理论，聚合物的断裂理论，粘弹性的数学描述及其温度依赖性。 3.牢固掌握聚合物结构与性能之间的关系：聚合物结构与聚合物链柔性的关系，结构与聚合物液晶行为的关系，分子结构对聚合物玻璃化转变温度、粘流温度的影响扩调节途径，聚合物熔点和结晶速度的影响因素，聚合物结构对聚合物粘弹行为的影响及调节方法，聚合物的塑料与屈服，聚合物熔体的弹性表现，聚合物结构对其强度、韧性、流变性能、电学性能、光学性能、热性能等基本性能的影响以及提高聚合物性能的因素。? 4.熟练运用下列测试方法： 聚合物晶态结构、液晶态结构、取向结构的测定方法；聚合物分子量及其分子量分布的测定方法，玻璃化转变温度、熔点的测定方法；粘弹性的研究方法，力学性的测试表征；聚合物熔体切粘度的测定方法；聚合物电、热、光、表面与界面性能的测定方法。? 5.了解新型的高分子技术：高分子液晶，高分子合金的形态结构；聚合物的增塑、溶液纺丝、凝胶与冻胶；热塑性弹性体等。 三、学时分配48 章节 课程内容 学时 1 概论 2 2 高分子链的结构 4 3 高分子的溶液性质 6 4 高分子的多组分体系 4 5 聚合物的非晶态 6 6 聚合物的结晶态 6 7 聚合物的屈服和断裂 6 8 聚合物的高弹性和鲇弹性 6 9 聚合物的其他性质 4 10 聚合物的分析与研究方法 4 合计 48 四、教学中应注意的问题 高分子物理是高等理工科院校高分子专业学生重要的基础课程之一。高分子物理是一门以数学、物理和化学（物理化学、有机化学和结构化学等）等课程为基础的课程。如果这些课程没学好，就很难将高分子物理这门课程学好。 五、教学内容 第一章 概论 1.基本内容： 1.1 高分子科学发展简史 1.2 从小分子到大分子　 1.3 高分子的分子量和分子量分布　　 1.3.1 各种平均分子量的定义　　 1.3.2 分子量分布的表示方法　 1.4 分子量和分子量分布的测定方法　 　 1.4.1 渗透压法　 　 1.4.2 蒸气压渗透法　 　 1.4.3 光散射法　 　 1.4.4 飞行时间质谱　　 1.4.5 黏度法　 　 1.4.6 体积排除色谱法 1.5 高分子物质的类型　 1.6 聚合物的玻璃化转变 2. 教学基本要求： （1）了解：高分子科学发展简史，培养对高分子科学的兴趣； （2）掌握：各种