《高分子化学》教学大纲课程名称:高分子化学课程类别(必修/选修):必修课程英文名称:PolymerChemistry其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:64/4/4先修课程:有机化学、无机化学、分析化学、物理化学后续课程支撑:聚合物加工工程、聚合物反应工程、高分子材料改性、高分子化学实验授课地点:松山湖校区教学楼6C-301(星期二)、松山湖校区教学楼6C402(星期三)授课时间:星期二1-2节、星期四1-2节(1-16周)授课对象:2019级高分子材料专业1班开课学院:材料科学与工程学院在课教师姓名/职称:刘啸天/副教授、钟赤锋/副教授答时间、地点与方式:在课堂上主要利用上课前15分钟、课间10分钟和课后15分钟的时间段给同学们答疑:一般在每一章节教学完毕,会安排一次习题课:上课学生可自由提问:同学们在平时学习中遇到的问题可到两位任课教师相应办公室进行客是。课程考核方式:开卷()闭卷(V)课程论文()其它()使用教材:《高分子化学》,潘祖仁编,化学工业出版社,2016年2月第5版。教学参考资料:1.《高分子化学原理英文版)》,PaulJ.Flory,世界图书出版公司北京公司,2007年2月:2.《高分子化学教程》,王槐三主编,科学出版社,2006,第一版。课程简介:高分子化学是高分子材料与工程、材料化学、高分子化学与物理专业的专业基础课。它以有机化学和物理化学等作为基础,文为后续课程“高分子物理”、“聚合物合成工艺学”、“聚合反应工程”、“聚合物成型加工原理”等打下理论基础。高分子化学是研究高分子的合成原理及其化学反应的一门科学。可为化学化工类,非高分子专业的本专科生拓宽知识面,还可供有关工程技术人员参考。本课程的任务是使学生掌握高分子的基本概念,合成高分子化合物的基本原理及控制聚合物反应速率和分子量的方法,高分子化学反应的特征,以及聚合方法的选择:并对高分子领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍,将该领域的最新研究进展穿插其中,提高学生的学习兴趣。同时极大提高学生的专业外语水平和科研创新能力
《高分子化学》教学大纲 课程名称:高分子化学 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:Polymer Chemistry 总学时/周学时/学分:64/4/4 其中实验/实践学时:0 先修课程:有机化学、无机化学、分析化学、物理化学 后续课程支撑:聚合物加工工程、聚合物反应工程、高分子材料改性、高分子化学实验 授课时间:星期二 1-2 节 、星期四 1-2 节(1-16 周) 授课地点:松山湖校区教学楼 6C-301(星期二)、松山湖校区教学楼 6C402(星期三) 授课对象:2019 级高分子材料专业 1 班 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:刘啸天/副教授、钟赤锋/副教授 答疑时间、地点与方式:在课堂上主要利用上课前 15 分钟、课间 10 分钟和课后 15 分钟的时间段给同学们答疑;一般在每一章节教学完毕,会安排一 次习题课;上课学生可自由提问;同学们在平时学习中遇到的问题可到两位任课教师相应办公室进行答疑。 课程考核方式:开卷()闭卷(√)课程论文()其它() 使用教材:《高分子化学》,潘祖仁编,化学工业出版社,2016 年 2 月第 5 版。 教学参考资料:1.《高分子化学原理(英文版)》,Paul J. Flory,世界图书出版公司北京公司,2007 年 2 月; 2.《高分子化学教程》,王槐三主编,科学出版社,2006,第一版。 课程简介:高分子化学是高分子材料与工程、材料化学、高分子化学与物理专业的专业基础课。它以有机化学和物理化学等作为基础,又为后续课程 “高 分子物理”、“聚合物合成工艺学”、“聚合反应工程”、“聚合物成型加工原理”等打下理论基础。高分子化学是研究高分子的合成原理及其化学反应的一门 科学。可为化学化工类,非高分子专业的本专科生拓宽知识面,还可供有关工程技术人员参考。本课程的任务是使学生掌握高分子的基本概念,合成高 分子化合物的基本原理及控制聚合物反应速率和分子量的方法,高分子化学反应的特征,以及聚合方法的选择;并对高分子领域发展的历史背景、重大 事件和研究前沿给以承上启下的介绍,将该领域的最新研究进展穿插其中,提高学生的学习兴趣。同时极大提高学生的专业外语水平和科研创新能力
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1(理解):学生能够基于数学、自然科学及通过这门课程的教学,可以使学生对高分子的结构、性能、聚合方法、反应机理等知识有深高分子材料与工程的相关科学原理C1.具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学基础知入的理解,并在掌握知识点的基础上,更要具有和数学模型方法正确表达高分子材识和材料工程专业知识的能力。丰富的高分子实验操作技能,以达到理论和实践料与工程领域复杂工程问题。的有机结合。目标2(分析):能够运用所学的高分子化合物的基本概念、学生可以将数学、自然科学、工聚合反应合成的基本原理、反应动力学、聚合方程科学的语言工具用于高分子材料C3.具有材料工程实践所需技术、技巧及使用工具的能力。法等内容,去分析并解决实际的操作和工程问题与工程领域复杂工程问题的表述。在此基础上还应该有创新和创造能力。学生在学习课程后,能分析和目标3(运用):评价高分子材料与工程专业工程实课程学习和实践过程中,在教师的引导下践对社会、健康、安全、法律、文化依靠学生的自我探索,认识到高分子科学在自然的影响,以及这些制约因素对项目实C8.理解专业伦理及社会责任,具有较好的人文社会科学素科学中的作用,并能够熟练运用所学的知识解决施的影响,并理解应承担的责任,并养,较强的社会责任感和良好的工程职业道德,能够在工程实实际问题,并培养学生良好的社会责任感和职业有正确价值观,理解个人与社会的关践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行社会责任。道德:同时养成理论联系实际、科学严谨、认真系,了解中国国情,为祖国建设做出细致、实事求是的科学态度和职业道德。相应的贡献
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1(理解): 通过这门课程的教学,可以使学生对高分子 的结构、性能、聚合方法、反应机理等知识有深 入的理解,并在掌握知识点的基础上,更要具有 丰富的高分子实验操作技能,以达到理论和实践 的有机结合。 学生能够基于数学、自然科学及 高分子材料与工程的相关科学原理 和数学模型方法正确表达高分子材 料与工程领域复杂工程问题。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学基础知 识和材料工程专业知识的能力。 目标 2(分析): 能够运用所学的高分子化合物的基本概念、 聚合反应合成的基本原理、反应动力学、聚合方 法等内容,去分析并解决实际的操作和工程问题, 在此基础上还应该有创新和创造能力。 学生可以将数学、自然科学、工 程科学的语言工具用于高分子材料 与工程领域复杂工程问题的表述。 C3. 具有材料工程实践所需技术、技巧及使用工具的能力。 目标 3(运用): 课程学习和实践过程中,在教师的引导下, 依靠学生的自我探索,认识到高分子科学在自然 科学中的作用,并能够熟练运用所学的知识解决 实际问题,并培养学生良好的社会责任感和职业 道德;同时养成理论联系实际、科学严谨、认真 细致、实事求是的科学态度和职业道德。 学生在学习课程后, 能分析和 评价高分子材料与工程专业工程实 践对社会、健康、安全、法律、文化 的影响,以及这些制约因素对项目实 施的影响,并理解应承担的责任,并 有正确价值观,理解个人与社会的关 系,了解中国国情,为祖国建设做出 相应的贡献。 C8. 理解专业伦理及社会责任,具有较好的人文社会科学素 养,较强的社会责任感和良好的工程职业道德,能够在工程实 践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行社会责任
理论教学进程表教学模式教学内容(重点、难点、课程思支撑课程周次教学主题授课教师学时数学生学习预期成果(线上/混合作业安排教学方法政融入点)目标式/线下)重点:对以往相关知识点的复习,聚合物的命名规则和两种分类方法以及聚合物分子量的课程思政作测定方法业:要求学1.能够了解高分子化学生每人至少难点:聚合物聚合度与分子量、的发展历史及特点:课堂讲授阅读两篇与目标1均聚物与共聚物与各类聚合物绪论刘啸天线下教学与小组讨2.能够评价高分子化学1X化学发展有基本性质。论的发展对社会发展和环关的文章或课程恩政融入点:介绍高分子境的影响。书籍科学的发展过程,并着重中国古代劳动人民所取得的成就,以培养学生的爱国精神,树立文化自信。重点:缩聚反应的单体和类型、第二次作缩聚反应的逐步性和可逆性,业:教材及能够理解缩聚反应的反反应程度和聚合度官能团的反缩聚反应1目标1参考书的部2刘啸天4线下教学课堂讲授应特点及反应方式。应活性:分思考题及与小组讨难点:官能团的反应活性。习题论
理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容(重点、难点、课程思 政融入点) 学生学习预期成果 教学模式 (线上/混合 式/线下) 教学方法 作业安排 支撑课程 目标 1 绪论 刘啸天 4 重点:对以往相关知识点的复 习,聚合物的命名规则和两种 分类方法以及聚合物分子量的 测定方法; 难点:聚合物聚合度与分子量、 均聚物与共聚物与各类聚合物 基本性质。 课程思政融入点:介绍高分子 科学的发展过程,并着重中国 古代劳动人民所取得的成就, 以培养学生的爱国精神,树立 文化自信。 1. 能够了解高分子化学 的发展历史及特点; 2. 能够评价高分子化学 的发展对社会发展和环 境的影响。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 课程思政作 业:要求学 生每人至少 阅读两篇与 化学发展有 关的文章或 书籍 目标 1 2 缩聚反应Ⅰ 刘啸天 4 重点:缩聚反应的单体和类型、 缩聚反应的逐步性和可逆性, 反应程度和聚合度官能团的反 应活性; 难点:官能团的反应活性。 能够理解缩聚反应的反 应特点及反应方式。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 第 二 次 作 业:教材及 参考书的部 分思考题及 习题 目标 1
重点:线形缩聚反应的平衡影响因素、平衡常数聚聚合度的控制:能够正确计算出缩聚反线下教课堂讲授目标2难点:产物聚合物的计算。缩聚反应Ⅱ应产物分子量,并能培3学与小组讨刘啸天4养严谨科学精神。论课程思政融入点:以学习中的各类反应发现和优化为例,培养严谨科学精神及匠人品质。重点:线形缩聚反应的反应动力学及平衡控制方法:第三次作Carothers法计算体型聚合反能够正确计算教案聚合业:教材及课堂讲授目标1应的凝胶点及体型聚合实施方缩聚反应IⅢI参考书的部物的凝胶点并运用此知与小组讨4法:刘啸天4线下教学论分思考题及识设计实验。难点:缩聚反应动力学的计算、习题反应程度及分子量的控制方法、凝胶点的计算。重点:逐步聚合反应的种类、4第四次作实施办法及及其主要聚合物介能够在缩聚反应的基础课堂讲投业:教材及绍:其他逐步聚上对各类具有不同反应与小组讨参考书的部目标2刘啸天线下教学5机理的逐步反应有较深合反应1论难点:对各类逐步聚合反应机分思考题及层次的理解。理的理解及了解各类产物的应习题用范围:
3 缩聚反应Ⅱ 刘啸天 4 重点:线形缩聚反应的平衡影 响因素、平衡常数聚聚合度的 控制; 难点:产物聚合物的计算。 课程思政融入点:以学习中的 各类反应发现和优化为例,培 养严谨科学精神及匠人品质。 能够正确计算出缩聚反 应产物分子量,并能培 养严谨科学精神。 线 下 教 学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 2 4 缩聚反应Ⅲ 刘啸天 4 重点:线形缩聚反应的反应动 力 学 及 平 衡 控 制 方 法 ; Carothers 法计算体型聚合反 应的凝胶点及体型聚合实施方 法;难点:缩聚反应动力学的计算、 反应程度及分子量的控制方 法、凝胶点的计算。 能够正确计算教案聚合 物的凝胶点并运用此知 识设计实验。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 第 三 次 作 业:教材及 参考书的部 分思考题及 习题 目标 1 5 其他逐步聚 合反应Ⅰ 刘啸天 4 重点:逐步聚合反应的种类、 实施办法及及其主要聚合物介 绍;难点:对各类逐步聚合反应机 理的理解及了解各类产物的应 用范围 。 能够在缩聚反应的基础 上对各类具有不同反应 机理的逐步反应有较深 层次的理解。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 第 四 次 作 业:教材及 参考书的部 分思考题及 习题 目标 2
重点:主要逐步聚合反应产物能够利用所学的知识设的使用领域及制备方法其他逐步聚刘啸天线下教学课堂讲授4目标2计、控制工业中各类逐6合反应IⅡI难点:聚合产物的合成制备机与小组讨步聚合反应。理。论重点:自由基的结构及化学反应、基元反应特征、引发剂的总类及分解作用:第五次作能够对自由基聚合的特业:教材及难点:自由基聚合反应机理。目标1自由基聚合征有所理解,并了解中刘啸天4线下教学课堂讲授参考书的部2课程思政融入点:通过多样化反应1国人在自由基聚合中的与小组讨分思考题及教学手段使学生掌握科学的世贡献,激发民族自豪感。论习题界观和方法论,辨明学科研究方向,为学生一生成长莫定科学的思想基础。重点:温度对聚合速率的影响,第六次作对自由基聚合中聚合自由基聚合反应中自加速现业:归纳聚线下教课堂讲授目标3自由基聚合度、自加速原因能够透合反应的机象,平均聚合度的计算:8学与小组讨反应II刘啸天彻了解,并掌握控制方4理和应用范论难点:自加速现象的产生原因法。围以及控制方法。重点:自由基聚合反应中阻聚课堂讲授第七次作自由基聚合与小组讨和缓聚作用:能熟练使用各类阻聚业:教材及线下教学刘啸天4反应Ⅲ目标39论参考书的部剂,并熟悉其作用机理。难点:不同类型阻聚剂的作用分习题机理
6 其他逐步聚 合反应Ⅱ 刘啸天 4 重点:主要逐步聚合反应产物 的使用领域及制备方法; 难点:聚合产物的合成制备机 理。 能够利用所学的知识设 计、控制工业中各类逐 步聚合反应。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 2 7 自由基聚合 反应Ⅰ 刘啸天 4 重点:自由基的结构及化学反 应、基元反应特征、引发剂的 总类及分解作用; 难点:自由基聚合反应机理。 课程思政融入点:通过多样化 教学手段使学生掌握科学的世 界观和方法论,辨明学科研究 方向,为学生一生成长奠定科 学的思想基础。 能够对自由基聚合的特 征有所理解,并了解中 国人在自由基聚合中的 贡献,激发民族自豪感。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 第 五 次 作 业:教材及 参考书的部 分思考题及 习题 目标 1 8 自由基聚合 反应Ⅱ 刘啸天 4 重点:温度对聚合速率的影响, 自由基聚合反应中自加速现 象,平均聚合度的计算; 难点:自加速现象的产生原因 以及控制方法。 对 自 由 基 聚 合 中 聚 合 度、自加速原因能够透 彻了解,并掌握控制方 法。 线 下 教 学 课堂讲授 与小组讨 论 第 六 次 作 业:归纳聚 合反应的机 理和应用范 围 目标 3 9 自由基聚合 反应Ⅲ 刘啸天 4 重点:自由基聚合反应中阻聚 和缓聚作用; 难点:不同类型阻聚剂的作用 机理 能 熟 练 使 用 各 类 阻 聚 剂,并熟悉其作用机理。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 第 七 次 作 业:教材及 参考书的部 分习题 目标 3