《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总学时/周学时/学分:64/4/4其中实验/实学时: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地点:松山湖校区教学楼7B414(星期一)、松山湖校区教学楼6C205(星期三)授课时间:星期一3-4节、星期三1-2节(1-16周)授课对象:2018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/讲师、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(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,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
《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:星期一 3-4 节 、星期三 1-2 节(1-16 周) 授课地点:松山湖校区教学楼 7B414(星期一)、松山湖校区教学楼 6C205(星期三) 授课对象:2018 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/讲师、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
课程款学自标及对单业要求指标点的支择毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1(知识目标):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了解,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间题。的有机结合。目标2(能力目标):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手高分子材料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,去解决实际的操作和工程问题,在此与工程领域复杂工程问题的表述。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(素质目标):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:在社会发展中的地位,并培养学施的影响,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,能够在工程实生良好的社会责任感和职业道德:同时养成理论有正确价值观,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。联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科系,了解中国国情,为祖国建设做出学态度和职业道德。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(知识目标): 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 入的了解,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(能力目标): 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(素质目标): 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,在社会发展中的地位,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、课程思政融支撑课周次教学主题授课教师 学时数学生学习预期成果(线上/混合教学方法作业安排入点)程目标式/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1.能够了解高分课程思政作及聚合物分子量的测定方法:业:要求学生子化学的发展历每人至少阅读史及特点:难点:聚合物聚合度与分子量、均聚课堂讲授目标 1两篇与化学发物与共聚物与各类聚合物基本性质。与小组讨绪论刘啸天线下教学142.能够评价高分目标3展有关的文章论子化学的发展对课程思政融入点,介绍高分子科学的或书籍社会发展和环境发展过程,并着重中国古代劳动人民的影响。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、缩聚第二次作业:反应的逐步性和可逆性,反应程度和能够理解缩聚反目标1教材及参考书聚合度官能团的反应活性:缩聚反应1应的反应特点及2刘啸天4线下教学课堂讲授的部分思考题目标2难点:官能团的反应活性。反应方式。与小组讨及习题论重点:线形缩聚反应的平衡影响因能够正确计算出目标13素、平衡常数聚聚合度的控制:缩聚反应产物分目标2缩聚反应II子量,并能培养严
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 目标 3 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 目标 2 3 缩聚反应Ⅱ 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 缩聚反应产 物分 子量,并能培养严 目标 1 目标 2
目标3谨科学精神。线下教课堂讲授难点:产物聚合物的计算。学与小组讨刘啸天课程思政融入点:以学习中的各类反X论应发现和优化为例,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:Carothers法计算体能够正确计算教第三次作业:型聚合反应的凝胶点及体型聚合实目标1教材及参考书案聚合物的凝胶课堂讲授施方法:缩聚反应IⅢI4点并运用此知识的部分思考题与小组讨目标2刘啸天线下教学4难点:缩聚反应动力学的计算、反应论设计实验。及习题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、实施办能够在缩聚反应4第四次作业:的基础上对各类法及及其主要聚合物介绍:目标1课堂讲授教材及参考书其他逐步聚5具有不同反应机难点:对各类逐步聚合反应机理的理与小组讨的部分思考题合反应1目标2刘啸天线下教学理的逐步反应有论解及了解各类产物的应用范围。及习题较深层次的理解。重点:主要逐步聚合反应产物的使用能够利用所学的目标1领域及制备方法:其他逐步聚知识设计、控制工刘啸天4线下教学课堂讲授6合反应II业中各类逐步聚难点:聚合产物的合成制备机理。目标2与小组讨合反应。论重点:自由基的结构及化学反应、基能够对自由基聚第五次作业:目标1自由基聚合7教材及参考书元反应特征、引发剂的总类及分解作合的特征有所理
刘啸天 4 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。 谨科学精神。 线下教 学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 3 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 目标 2 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 1 目标 2 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 1 目标 2 7 自由基聚合 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 能够对自由 基聚 合的特征有 所理 第五次作业: 教材及参考书 目标 1
反应I用:解,并了解中国人的部分思考题目标3在自由基聚合中及习题难点:自由基聚合反应机理。的贡献,激发民族刘啸天Y课程思政融入点:通过多样化教学手线下教学课堂讲授自豪感。段使学生掌握科学的世界观和方法与小组讨论论,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,自由第六次作业:对自由基聚合中基聚合反应中自加速现象,平均聚合归纳聚合反应线下教课堂讲授目标1自由基聚合聚合度、自加速原的机理和应用度的计算:8学与小组讨反应II刘啸天因能够透彻了解,4目标2范围论难点:自加速现象的产生原因以及控并掌握控制方法。制方法。重点:自由基聚合反应中阻聚和缓聚课堂讲授自由基聚合第七次作业:能熟练使用各类目标1与小组讨作用:反应IⅢ阻聚剂,并熟悉其教材及参考书刘啸天线下教学9论目标2作用机理。的部分习题难点:不同类型阻聚剂的作用机理掌握自由基聚合课堂讲授重点:可控“活性”自由基聚合的反的特点及运用,并与小组讨目标1刘啸天A应特点:线下教学自由基聚合论对中国人在此领10反应IV难点:可控“活性”自由基聚合的目标2域的贡献有所了应用。解。自由基聚合掌握四种自由基第八次作业:目标1重点:自由基聚合的实施方法、自由11反应实施方聚合的优点及方关于乳液聚合目标2基共聚合反应特点和反应机理、单体法法,并对各类方法应用及前景的
反应 Ⅰ 刘啸天 4 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。 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 的部分思考题 及习题 目标 3 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 1 目标 2 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 1 目标 2 10 自由基聚合 反应Ⅳ 刘啸天 4 重点:可控“活性”自由基聚合的反 应特点; 难点: 可控“活性”自由基聚合的 应用。 掌握自由基 聚合 的特点及运用,并 对中国人在 此领 域的贡献有 所了 解。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 1 目标 2 11 自由基聚合 反应实施方 法 重点:自由基聚合的实施方法、自由 基共聚合反应特点和反应机理、单体 掌握四种自 由基 聚合的优点 及方 法,并对各类方法 第八次作业: 关于乳液聚合 应用及前景的 目标 1 目标 2