一、 课程名称:高分子物理
二、 课程代码:MCHE30310
三、 学时和学分: 48学时,3学分
四、 适用专业: 材料化学
五、 先修课程:有机化学、物理化学、高分子化学、物质结构(结构化学)
六、 使用教材:何曼君等编《高分子物理》(修订版),复旦大学出版社,2002年9月
七、 参考书目:
董炎明、胡晓兰编著《高分子物理学习指导》,科学出版社,2005年8月
八、 课程描述
高分子物理是材料化学专业、高分子材料专业的专业基础课。它以有机化学、物理化学、高分子化学、物质结构(结构化学)为基础,又为后续课程“材料合成工艺”“精细化工”等打下理论基础。高分子物理是研究高分子聚合物结构、结构与性能关系、表征的一门科学。它的任务是通过课堂教学,使学生掌握高分子的基本概念,聚合物结构与性能的关系,高分子聚合物的结构表征等。
九、 教学目标
1. 教学目标
高分子物理是材料化学专业一门重要的专业基础课,也是高分子科学的一个重要分支,在修读完基础科目高分子化学的基础上,进一步深入学习高分子物理,了解熟悉与掌握高聚物结构、性能、表征、近现代测试技术,结构与性能的关系等方面的知识,为后续课程打下坚实的基础。学习本课程的目标主要有两个:
(1)学生能系统地掌握高分子物理的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识,这些知识和原理不仅是高分子物理的理论基础,也是其它与化学有关的技术科学的发展基础;
(2)学生在学习中,既要掌握本门课程的知识,也要掌握和熟悉本门课程与其他相关课程的有机联系,建立科学的思维方法,同时培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
2. 教学环节对人才培养目标的贡献
(1)通过对高分子科学发展历史的学习,对科学建立和发展的一般历程有一个清晰的认识,了解一个学科从蒙昧到文明的过程,理解一个新学科的前辈学者在科学道路上的艰苦工作,培养学生献身科学探索未知的钻研精神。
(2)通过对高聚物分类和高分子材料应用的学习,理解课程的重要地位以及在改造自然和经济发展中的重要作用,培养学生热爱专业的精神。
(3)通过对高聚物各层次结构和表征方法的学习,从微观和宏观两个层面认识自然界的多样性和复杂性,克服对普通化合物结构与性能的单一关系的习惯认识,为作为一个材料工程师打好理论基础。
(4)通过对高聚物结构与性能之间关系、高分子材料近现代测试技术、高分子材料结构表征技术的学习,了解掌握高分子材料合成、开发、测试与应用的一般理论和知识,熟悉高分子材料设计、开发和改性的目的和意义。
(5)在课程的学习中,除了理论和与原理的学习,更注重培养学生熟练运用科学思维进行归纳、演绎的能力,培养学生进行唯物主义辩证思维的能力。
3. 知识贡献与学时安排
章节名称 |
素质贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 高聚物的结构 |
学习辨识高聚物和一般小分子物质在结构上的区别,尤其是高聚物多层次结构带来的复杂的结构-性能关系 |
了解高聚物结构的一般知识,掌握高聚物结构的特点 |
8 |
第二章 高分子溶液 |
学习聚合物结构模型建立、推论和演绎的一般过程和普遍方法 |
了解高分子溶液的一般规律和特点,掌握Flory-Huggins稀溶液理论 |
8 |
第三章 高分子聚集态结构 |
进一步强化结构模型方面的知识,学习物理模型的方法 |
了解和掌握高分子晶态、非晶态等不同的聚集态结构特点,了解高分子液晶、取向的特点 |
8 |
第四章 高聚物的分子量(含聚合物分级及分子量分布) |
把数理统计的基本理论应用与高聚物分子量和分子量分布规律相结合,复习统计热力学和统计学,对交叉学科和边缘学科进行重新认识 |
了解和掌握高聚物分子量测定的各种相对、绝对方法,重点掌握膜渗透压法、光散射法和体积排斥色谱法;掌握聚合物分级的意义和数学拟合 |
8 |
第五章 高聚物的力学性质和电学性质 |
理解Maxwell模型,为高聚物流变学打下理论基础 |
了解和掌握高聚物的力学性质和电学性质的特点,尤其是动态力学性质和电学性质,重点掌握松弛结构模型和粘弹性理论 |
8 |
第六章 高聚物的结构表征 |
重新理解聚合物化学组成分布(CCD)的特点,对色谱工作原理和色谱分类有新的认识和理解 |
了解和掌握高聚物结构表征的意思和一般方法,重点掌握色谱、质谱在高聚物表征中的应用 |
8 |
十、 教学方法
理论授课、习题课、专题讲座相结合
十一、 考核及成绩评定方式
由平时成绩(包括课外习题、小论文、出勤、课堂讨论)、考试(包括期中考试、期末考试)组成,其中平时成绩占20%,考试成绩占80%,总成绩按百分制评定。
大纲制定人:钱力
大纲审定人:法焕
制定时间:2014-4-14