《高分子化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《高分子化學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名高分子化學(xué)課程英文名Polymerchemistry雙語授課□是否課程代碼21112002課程學(xué)分2.5總學(xué)時數(shù)40（含勞動教育2學(xué)時）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現(xiàn)階段性測試課后作業(yè)其他（可多選）開課學(xué)院材料學(xué)院開課系(教研室)材料化學(xué)系面向?qū)I(yè)材料化學(xué)專業(yè)開課學(xué)期第4學(xué)期先修課程有機化學(xué)、物理化學(xué)后續(xù)課程高分子物理選用教材潘祖仁.高分子化學(xué)（第五版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2022.參考書目周其鳳、胡漢杰.高分子化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.2.王槐三.高分子化學(xué)教程[M].北京:科學(xué)出版社,2003.課程資源PPT、短視頻、慕課/course/ZJU-1461781183?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_課程簡介高分子化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個重要分支，專注于研究高分子的合成、結(jié)構(gòu)、性能以及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。高分子化合物廣泛存在于自然界和人工合成材料中，如塑料、橡膠、纖維、涂料等，這些材料在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活中扮演著至關(guān)重要的角色。因此，高分子化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對于化學(xué)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說具有極其重要的意義。本課程將通過高分子的基本概念、聚合反應(yīng)機理和動力學(xué)、高分子鏈結(jié)構(gòu)調(diào)控原理、聚合反應(yīng)實施方法、高分子的化學(xué)反應(yīng)和若干重要高分子產(chǎn)品的介紹，讓學(xué)生掌握各類高分子的基本特征、合成機理及反應(yīng)動力學(xué)，理解聚合反應(yīng)中影響聚合物分子量及其分布、共聚物組成及其分布、立構(gòu)規(guī)整性等鏈結(jié)構(gòu)的主要因素及基本規(guī)律，了解高分子化學(xué)反應(yīng)的類型及其應(yīng)用背景；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用高分子化學(xué)的原理進行各類高分子的合成、化學(xué)改性及相關(guān)工藝與產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)能力。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能夠闡述高分子化學(xué)中的基本概念和研究范圍，化學(xué)反應(yīng)的基本原理、反應(yīng)動力學(xué)和分子量的控制方法；課程目標2能夠陳述常見高分子合成的基本實施方法，培養(yǎng)學(xué)生初步具有控制聚合反應(yīng)和選擇聚合方法的能力；課程目標3能夠陳述結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，可進行分子的設(shè)計與合成，同時能夠陳述本學(xué)科方向一些有意義的新動向；課程目標4初步具備在相關(guān)科研單位及企事業(yè)機構(gòu)從事高分子合成與開發(fā)工作。形成正確的理想信念；具備家國情懷、社會責任；具有主動參與、積極進取、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識表2-1課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：工程知識：能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識解決化工、有機高分子材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題【M】1.2具有化工、有機高分子材料領(lǐng)域需要的數(shù)據(jù)分析能力，能針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并利用計算機求解；1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析化工、有機高分子材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論?！綡】2.2能基于數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達復(fù)雜工程問題；2畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對化工、有機高分子材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計與制備滿足特定要求的有機高分子材料，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】3.2能夠設(shè)計與制備滿足特定要求的有機高分子材料；3畢業(yè)要求4：研究：能夠綜合運用專業(yè)理論知識和技術(shù)方法分析并解決化工、有機高分子材料相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合處理得到合理有效的結(jié)論?！綧】4.2能夠根據(jù)高分子材料的特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案；4三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1緒論1.高分子的基本概念、聚合物的分類和命名1.拓展閱讀：高分子化學(xué)發(fā)展歷史2.個人作業(yè)：高分子的命名課程目標1重點：1.重均分子量的理解2.聚合物的命名、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和分類難點：3.體型縮聚反應(yīng)的歷程和特點案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于高分子化學(xué)的概念及歷史發(fā)展有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握高分子化學(xué)相關(guān)的概念與知識42.聚合反應(yīng)、分子量及其分布課程目標13.大分子微結(jié)構(gòu)、線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子、凝聚態(tài)和熱轉(zhuǎn)變課程目標34.高分子材料和力學(xué)性能、高分子化學(xué)發(fā)展簡史課程目標42縮聚及逐步聚合1.縮聚反應(yīng)1.明確縮聚聚合方法的分類與定義。2.個人作業(yè)：線性縮聚聚合的反應(yīng)機理；體型縮聚、縮聚和逐步聚合的實施方法課程目標1重點：1.控制線性逐步聚合相對分子質(zhì)量方法2.控制體型逐步聚合凝膠點難點：3.線性逐步聚合反應(yīng)機理與動力學(xué)案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于縮聚及逐步縮聚的概念及反應(yīng)過程有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握縮聚及逐步縮聚相關(guān)的概念與知識72.線性逐步聚合反應(yīng)機理、線性逐步聚合反應(yīng)動力學(xué)、線性逐步聚合反應(yīng)聚合度的控制、線性縮聚物的聚合度的分布課程目標23.體型縮聚和凝膠化、縮聚和逐步聚合的實施方法課程目標34.重要縮聚物和其他逐步聚合物、聚酯、聚碳酸酯等課程目標43自由基聚合1.自由基聚合單體、自由基聚合機理、自由基引發(fā)劑及引發(fā)作用1.明確自由基聚合方法的分類與定義。2.個人作業(yè)：自由基的聚合的單體；聚合機理；引發(fā)劑的作用；反應(yīng)動力學(xué)課程目標1重點：1.對具體單體聚合熱力學(xué)與動力學(xué)的綜合分析2.終止方式的相對比例及其與體系狀態(tài)的關(guān)系3.氧化還原類的反應(yīng)式:籠蔽效應(yīng)與誘導(dǎo)效應(yīng)難點：4.不同條件下反應(yīng)速率對單體與引發(fā)劑濃度的反應(yīng)級數(shù)的推導(dǎo)與分析5.區(qū)別聚合反應(yīng)速率、動力學(xué)鏈長、平均聚合度的影響因素和變化趨勢6.向不同轉(zhuǎn)移對象的鏈轉(zhuǎn)移程度的難易分析案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于自由基聚合的單體，反應(yīng)機理有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握自由基聚合反應(yīng)相關(guān)的概念與知識62.自由基聚合反應(yīng)動力學(xué)、自動加速現(xiàn)象、自由基聚合的聚合度、阻聚原理及阻聚劑作用課程目標13.光及其他方式引發(fā)的自由基聚合、自由基聚合實施方法課程目標24自由基共聚合1.共聚組成、瞬時共聚組成方程1.明確競聚率的概念。2.個人作業(yè)：競聚率；共聚組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系課程目標1重點：1.共聚組成曲線2.共聚組成控制方法的運用難點：3.描述共聚組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于競聚率有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌競聚率與共聚曲線相關(guān)的概念與知識42.競聚率與共聚組成曲線、共聚組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系課程目標23.自由基共聚課程目標35聚合方法1.本體聚合1.明確不同聚合方法的定義與體系。2.個人作業(yè)：本體、溶液、懸浮、乳液聚合定義、組成、優(yōu)缺點課程目標1、2重點：1.本體、溶液、懸浮、乳液聚合定義、組成、優(yōu)缺點難點：2.乳液聚合機理及動力學(xué)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于聚合方法的種類有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握四種聚合方法相關(guān)的概念與知識42.溶液聚合3.懸浮聚合4.乳液聚合6離子聚合1.陰離子聚合1.明確陽離子、陰離子聚合的定義。2.個人作業(yè)：活性陰離子聚合條件、特點及其應(yīng)用課程目標2、3重點：1.陽離子聚合機理2.陰陽離子對平衡式影響規(guī)律難點：3.活性陰離子聚合條件、特點及其應(yīng)用案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于陰陽離子聚合的概念及反應(yīng)過程有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握陰陽離子聚合相關(guān)的概念與知識32.陽離子聚合7配位聚合1.聚合物的立構(gòu)規(guī)整性1.明確配位的概念。2.個人作業(yè)：配位聚合的聚合條件、特點課程目標1重點：1.聚合物的光學(xué)異構(gòu)難點：2.丙烯的配位聚合機理案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于配位聚合的概念及反應(yīng)過程有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握配位聚合相關(guān)的概念與知識42.3a-烯烴的配位陰離子聚合課程目標23.二烯烴的配位陰離子聚合課程目標24.配位聚合的實施課程目標38開環(huán)聚合1.環(huán)烷烴開環(huán)聚合熱力學(xué)1.明確開環(huán)聚合的概念。2.個人作業(yè)：單體開環(huán)聚合能力與聚合機理課程目標1重點：1.典型單體的開環(huán)聚合難點：2.單體開環(huán)聚合能力與聚合機理案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于開環(huán)聚合的概念及反應(yīng)過程有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握陰陽開環(huán)聚合相關(guān)的概念與知識42.雜環(huán)開環(huán)聚合熱力學(xué)和動力學(xué)特征課程目標23.工業(yè)上常用的開環(huán)聚合產(chǎn)物課程目標49聚合物的化學(xué)反應(yīng)1.反應(yīng)特征及影響因素1.個人作業(yè)：幾率效應(yīng)、臨近基團效應(yīng)2.拓展閱讀：高分子的老化相關(guān)的知識課程目標1重點：1.幾率效應(yīng)、臨近基團效應(yīng)2.解聚、老化等概念難點：3.相似轉(zhuǎn)變、聚合度變大的反應(yīng)案例教學(xué)、視頻學(xué)習(xí)講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對于聚合物反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng)的過程級影響因素有一定的了解；促進學(xué)生進一步掌握反應(yīng)的影響因素，聚合度大大小等相關(guān)的概念與知識42.聚合物的相似轉(zhuǎn)變課程目標13.功能高分子課程目標34.聚合度變大的反應(yīng)、聚合度變小的反應(yīng)課程目標25.老化與防老化課程目標4勞動教育表3-2課程目標、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號項目名稱項目來源教學(xué)目標（觀測點、重難點）學(xué)時數(shù)項目類型教學(xué)方法課程目標1自由基聚合教材自由基聚合的體系1教材多媒體+講解掌握自由基聚合的工藝自由基聚合的工藝2縮聚聚合教材線型縮聚的體系1教材多媒體+講解掌握縮聚聚合的工藝線型縮聚的工藝體型縮聚的工藝四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.高分子的基本概念、聚合物的分類和命名；聚合反應(yīng)、分子量及其分布149%課堂參與課后作業(yè)階段性測驗閉卷考核2.縮聚反應(yīng)23.自由基聚合單體、自由基聚合機理、自由基引發(fā)劑及引發(fā)作用；自由基聚合反應(yīng)動力學(xué)、自動加速現(xiàn)象、自由基聚合的聚合度、阻聚原理及阻聚劑作用34.共聚組成、瞬時共聚組成方程45.本體、溶液、懸浮、乳液聚合56.聚合物的立構(gòu)規(guī)整性77.環(huán)烷烴開環(huán)聚合熱力學(xué)88.反應(yīng)特征及影響因素；聚合物的相似轉(zhuǎn)變9課程目標21.線性逐步聚合反應(yīng)機理、線性逐步聚合反應(yīng)動力學(xué)、線性逐步聚合反應(yīng)聚合度的控制、線性縮聚物的聚合度的分布234%課堂參與課后作業(yè)階段性測驗閉卷考核2.光及其他方式引發(fā)的自由基聚合、自由基聚合實施方法33.競聚率與共聚組成曲線、共聚組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系44.本體、溶液、懸浮、乳液聚合55.陰離子聚合，陽離子聚合66.3a-烯烴的配位陰離子聚合；二烯烴的配位陰離子聚合77.雜環(huán)開環(huán)聚合熱力學(xué)和動力學(xué)特征88.聚合度變大的反應(yīng)、聚合度變小的反應(yīng)9課程目標31.大分子微結(jié)構(gòu)、線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子、凝聚態(tài)和熱轉(zhuǎn)變110%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)素質(zhì)考核2.體型縮聚和凝膠化、縮聚和逐步聚合的實施方法23.自由基共聚44.陰離子聚合，陽離子聚合65.配位聚合的實施76.功能高分子9課程目標41.高分子材料和力學(xué)性能、高分子化學(xué)發(fā)展簡史17%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)素質(zhì)考核2.重要縮聚物和其他逐步聚合物、聚酯、聚碳酸酯等23.工業(yè)上常用的開環(huán)聚合產(chǎn)物84.老化與防老化9表4-2課程目標與考核方式矩陣關(guān)系課程目標考核方式考核占比期末考試50%階段性測驗15%課后作業(yè)20%課堂表現(xiàn)10%素質(zhì)考核5%課程目標160%60%40%20%049%課程目標240%40%30%20%034%課程目標30020%30%60%10%課程目標40010%30%40%7%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（20%）：通過學(xué)生在課堂上闡明知識的情況及相關(guān)能力水平進行評價。包括課堂發(fā)言、提問、回答問題、練習(xí)等。（2）作業(yè)完成情況（50%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標進行作業(yè)的設(shè)計。如讓學(xué)生簡述對知識的認識，考核學(xué)生對于概念的理解情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。每次講課完畢，教師均會根據(jù)所講內(nèi)容以及需要延伸的內(nèi)容，提出具體要求，布置相關(guān)作業(yè)，取每次成績的平均分，百分制。（3）階段性測驗（25%）：通過試卷的的方式，考查學(xué)生對知識的認識、領(lǐng)會情況和綜合運用知識解決實際問題的能力。（4）素質(zhì)考核（5%）：主要包括學(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國情懷、社會責任、學(xué)科專業(yè)意識、世界觀與人生價值觀、學(xué)習(xí)紀律、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識。2.期末成績評定期末考核主要考察學(xué)生對高分子化學(xué)中的基本概念、反應(yīng)的基本原理、反應(yīng)動力學(xué)和分子量的控制方法；常見高分子合成的基本實施方法；結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等基本概念、操作程序和具體方法的理解與運用等?？己朔绞綖殚]卷考試。3.總成績評定總成績應(yīng)由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成?？偝煽儯?00%）=平時成績（50%）+期末成績（50%）。（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分素質(zhì)考核（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣濃厚，經(jīng)常問問題；遵守紀律，課堂發(fā)言積極（20%）。（2）熱愛科學(xué)，有刻苦鉆研的科學(xué)精神（10%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有強烈的社會責任感和家國情懷（30%）。（5）有較強的學(xué)科專業(yè)意識（10%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度較端正，大部分時間能按時