1123S02021 高分子物理II 教学大纲.docxVIP

PAGE1

附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《高分子物理II》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1123S02021

开课单位

化学与材料科学学院

课程名称

高分子物理II

PolymerPhysicsII

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业拓展课

先修课程

有机化学、结构化学

适用专业（类）

化学、材料化学

二、课程描述及目标

（一）课程简介

本课程是材料化学专业的一门专业拓展课程。高分子物理是高分子科学中的一个重要分支，主要讲授聚合物的结构与性能两大部分，是以从理论上阐明聚合物分子结构、聚集态结构和聚合物的性能之间关系为主线的教学活动。通过本课程的学习，要求学生正确理解高分子科学在国民经济建设中的作用，深入了解高分子物理学科知识以及其他相关学科的关系，并培养学生对物质世界的辩证唯物主义观点。

（二）教学目标

本课程的任务主要包括：深刻认识高分子的层次结构、各层次结构与材料性能的关系、充分掌握聚合物聚集态结构的特点，以及与材料结构与性能的联系；能够通过聚合物的性能设计聚合物的结构，为进行聚合物的合成和分子设计在理论上奠定基础，提高学生研究、开发和应用聚合物材料的能力。

通过本课程的学习，学生将具备以下能力：

课程目标1：深刻掌握高分子物理的基本概念和基本理论

课程目标2：深入理解聚合物聚集态的结构和性能关系；

课程目标3：深入理解聚合物的分子运动和性能间的关系；

课程目标4：具备高分子物理知识体系的系统性观念，培养创新思维。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-1：系统掌握数学、化学、材料等方面的基本理论和基本知识，并了解材料化学的知识体系和发展趋势

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

0.5

2-2：具有一定的科学研究和实际工作能力，具有一定的批判性思维

课程目标3

课程目标4

0.3

3-2：具有良好的科学文化素养，掌握科学的方法论

课程目标2

课程目标3

课程目标4

0.2

四、教学方式与方法

集中讲授，多媒体教学、小组讨论加翻转课堂等教学方式。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

高分子的分子结构和聚集态结构；高分子分子运动的特点；高分子力学性质与结构之间的关系。

（二）教学难点

高分子的橡胶弹性理论、黏弹性理论、流变学理论。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

高分子链的结构

理解并掌握高分子链的构型、构象、种类。

理解并掌握各种链尺寸大小的数学表达式。

能够运用分子链的数学表达式计算其的均方末端距、刚性因子等参数。

2

多媒体与板书结合

课程目标1

课程目标2

课程目标3

2

高分子的凝聚态

理解并掌握高分子凝聚态的类型和模型，结晶高聚物的模型。

理解结晶的热力学和动力学。

理解并掌握高分子的非晶态、取向态、高分子液晶及共混高分子的织态。

4

多媒体与板书结合

课程目标1

课程目标2

3

高聚物的分子运动与热转变

掌握高分子的分子运动特点，玻璃态，高弹态，粘流态，玻璃化转变，玻璃化转变温度；

掌握高分子的分子运动特点，分子运动与聚合物三种力学状态的关系；

掌握聚合物三种力学状态，玻璃化转变机理，影响分子运动的因素。

6

多媒体与板书结合

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

4

高聚物熔体的流变性

掌握剪切力作用下高聚物熔体的流动特征、流动曲线、流体黏度的表示和熔体剪切黏度的影响因素和测试方法、高聚物的熔体弹性表现等。

掌握聚合物粘性流动的特点；牛顿流体和非牛顿流体；高聚物流体的流动规律，学会控制和改善聚合物熔体粘度和弹性效应。

6

多媒体与板书结合

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

5

高聚物的力学性质：高聚物的高弹性和黏弹性

理解和掌握橡胶弹性产生的原因、条件及特点，建立和使用橡胶状态方程，指导橡胶的使用和加工。

掌握弹性的特点、橡胶弹性的热力学分析和橡胶状态方程。

掌握高聚物的力学松弛黏弹性现象，掌握静态、动态黏弹性，复数模量，黏弹性的力学模型，时温等效原理，Bolztmann叠加原理，测定高聚物黏弹性的实验方法及研究黏弹性的意义。

10

多媒体与板书结合

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

6

高聚物的力学性质：聚合物的极限力学性能

理解材料力学性质的基本物理量，描述力学行为的基本物理量，高聚物力学行为的主要特点和常用力学性能指标。

掌握高聚物的拉伸行为和应力—应变曲线。非晶态高聚物的应力-应变曲线、晶态高聚物的应力-应变曲线、高聚物的屈服及屈服原理、屈服方式及屈服的影响因素。

掌握高聚物的破坏和强度。高聚物的断裂现象及其断裂机理，脆性断裂和韧性断裂，聚合