材料科学与工程学院高分子化学教案任课教师：复合材料系余木火2006年8月课程基本信息课程名称高分子化学课程编号110821学分数 3 学时数48授课班级高分子材料与工程专业2004级课程性质（）通识教育（√）学科基础（）专业方向（√）必修（）选修考核方式（√）闭卷考（）开卷考（）小论文（）其它____________ 总评成绩平时成绩（20）％＋考核成绩（80）％教材名称《高分子化学》使用教材主编余木火出版社及出版日期中国纺织出版社，2001《高分子化学》，潘祖仁编，化学工业出版社参考资料《聚合反应原理》奥迪安编，北京科学出版社《高分子化学》复旦大学高分子系高分子教研室，复旦大学出版社《高分子化学教程》王槐三，寇晓康编北京科学出版社《高分子化学》教学大纲Polymer Chemistry一、基本信息课程名称：高分子化学课程代码：【110821】课程学分：【3】总学时数：【48】面向专业：【高分子材料与工程专业】课程性质：【学科基础必修】开课院系：【材料科学与工程学院高分子材料与工程系】使用教材：《高分子化学》，余木火主编，中国纺织出版社，1999年先修课程：【有机化学（1）100921（2）、有机化学（2）1009212（2）、物理化学（1）100901（2）、物理化学（2）100902（2）】并修课程：【高分子物理110812（3.5）】二、课程简介高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是高分子材料与工程专业学生必修的一门学科基础课。

它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。

课程主要学习有关高分子化合物的基本概念，高分子化合物合成的基本原理、反应动力学、聚合方法，以及合成高分子和天然高分子的化学反应等内容。

三、选课建议该课程要求学生已熟练掌握有机化学、物理化学知识，建议本科二年级以上选修。

四、课程任务和教学目标高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是高分子科学与工程专业学生必修的一门学科基础课程。

它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。

教学时将在课堂教学、课外活动及高分子化学教学网页上对高分子科学的研究前沿及其研究热点进行深入浅出的介绍，使同学们能通过本课程的学习了解高分子科学的研究动态。

作为工科学生的专业基础课，在课程教学中将对高分子工业及其产业经济进行深入浅出的介绍，使同学们建立以经济的角度考虑材料工业生产技术的基本思考方式。

教学中将通过多种多样的教学方式，在专业上培养同学们牢固地掌握高分子化学的基础知识，学会提出问题、分析问题和解决问题的思路和方法，提高解决问题的能力。

对部分同学将结合材料学院的科学研究以及开放实验室开始进行科学改造，培养同学们的创新能力和高分子科学研究的能力。

五、课程基本内容和要求第一章绪论（4学时）1.1 高分子的基本概念1.2 高分子化合物合成方法分类及比较1.3 聚合物的分类及命名1.4 相对分子质量和相对分子质量分布1.5 高分子科学和工业的发展简史（自学）第二章逐步聚合反应（8学时）2.1 逐步聚合反应的分类2.2 官能团的反应活性2.3 线形逐步聚合反应的机理2.4 线形逐步聚合反应动力学2.5 线形逐步聚合反应的相对分子质量控制2.6 线形聚合反应中的相对分子质量分布2.7 体型逐步聚合2.8 交联反应和凝胶点2.9 逐步聚合实施方法及其主要聚合物介绍第三章自由基聚合（10学时）3.1 自由基化学及单体的聚合能力3.2 自由基聚合机理3.3 链引发反应3.4 聚合反应动力学3.5 相对分子质量和相对分子质量分布3.6 链转移反应、阻聚反应及阻聚剂3.7 自由基聚合实施方法及其重要产品介绍第四章离子型聚合（4学时）4.1 离子型聚合与自由基聚合的比较4.2 活性阴离子聚合反应4.3 阳离子聚合反应及活性阳离子聚合4.4 基团转移聚合第五章配位聚合（4学时）5.1 聚合物的立体异构5.2 配位聚合与定向聚合5.3 Ziegler-Natta催化剂5.4 乙烯和丙烯配位聚合5.5 二烯烃的配位聚合5.6 Ziegler-Natta催化剂的发展第六章开环聚合（2学时）6.1 概述6.2 环醚的聚合6.3 内酯的聚合6.4 环酰胺6.5 N-羧基α-氨基酸酐6.6 其它有机杂环单体的聚合6.7 环烯烃的异位聚合6.8 无机或部分有机环状单体的聚合6.9 开环聚合主要产品介绍第七章共聚合（6学时）7.1 引言7.2 共聚物的组成7.3 共聚物组成和转化率的关系7.4 共聚组成方程及共聚物组成曲线的讨论7.5 共聚组成的序列结构7.6 自由基共聚及离子型共聚7.7 嵌段共聚物及高分子合金第八章聚合物的化学反应(4学时)8.1 聚合物的反应性及影响因素8.2 纤维素的反应8.3 聚乙酸乙酯的反应8.4 卤化反应8.5 芳香烃的取代反应8.6 环化反应8.7 交联反应8.8 接枝共聚物8.9 嵌段共聚物8.10 功能高分子8.11 聚合物的降解、老化及环保第九章天然高分子的改性及其利用(2学时)9.1 多糖类高分子9.2 橡胶与古塔波胶（杜仲胶）9.3 蛋白质六、作业、考核方式和成绩评定作业随堂布置。

考核成绩由平时作业、期末考试组成。

平时作业占20％，期末考试占80％。

7《高分子化学》教学日历200 —200 学年第 学期课程名称 高分子化学 任课教师 余木火 考查周次 第 9 周 答疑时间班级高分子材料与工程教研室主任张清华 考试周次第 17 周答疑地点5＃学院楼A440日期 周次讲课内容分章和分节的名称 课内时数课外时数习题课、课堂讨论、课堂练习内容课内时数课外时数实验、设计 和实践环节 名称课内时数课外时数11.1 高分子的基本概念 1.2 高分子化合物合成方法分类及比较1.3 聚合物的分类及命名1.4 相对分子质量和相对分子质量分布4 1. 高分子化学与有机化学的关系，特别是有机化学反应与高分子合成反应的关系（相同点和不同点）； 2. 结合高分子科学的前沿研究课题，讨论高分子化学科学的发展方向；3. 结合高分子工业现状，讨论目前哪些地方没有使用高分子材料、为何不用、是否可能被高分子材料代替？建立金属材料、无机材料、高分子材料特性的概念。

要求每个学生“提出一个目前使用金属材料或无机材料高分子材料，但有可能用8高分子材料代替的设想，并说明理由”22.1 逐步聚合反应的分类 2.2 官能团的反应活性 2.3 线形逐步聚合反应的机理2结合高性能聚合物的发展，讨论芳环、杂环有机化学反应在合成高性能聚合物材料中的地位与作用。

重温有机化学，大胆设想新型聚合物产品及其合成反应32.4 线形逐步聚合反应动力学2.5 线形逐步聚合反应的相对分子质量控制2.6 线形聚合反应中的相对分子质量分布 2.7 体型逐步聚合4 要求每个学生必须参与的活动：“利用缩聚的基本原理（一个分子上有2个以上可以反应的官能团，就有可能成为制备高分子的单体），结合有机化学的基本知识，设计2个以上在教科书中未出现的新单体及其聚合物”，通过这一活动，常常会有学生提出的单体和高分子结构是已经工业化生产的很重要的高分子材料、或是当前高分子学科的研究热点、或是文献已经报道的重要高分子材料。

通过这样的活动，提高学生的创新能力和习惯，也大大提高了学生对高分子科学的学习兴趣。

942.8 交联反应和凝胶点 2.9 逐步聚合实施方法及其主要聚合物介绍 2结合PET 生产工程，建立大规模生产聚合物的工程概念、生产成本概念、大规模经济概念实验一 1 153.1 自由基化学及单体的聚合能力3.2 自由基聚合机理 3.3 链引发反应4活性自由基聚合实验二1 16 3.4 聚合反应动力学3.5 相对分子质量和相对分子质量分布2实验三1 173.6 链转移反应、阻聚反应及阻聚剂3.7 自由基聚合实施方法及其重要产品介绍 4 1、高分子工业与石油工业；高分子工业产业链2、乳液聚合的进展、环境保护、高分子纳米材料实验四1 18 4.1 离子型聚合与自由基聚合的比较4.2 活性阴离子聚合反应2 活性聚合及其应用的教学中，一大批在Science, Nature, JACS,Advanced Materials, Macromolecuel 等杂志上关于自组装的文章，其最基础、最重要的创新工作是利用高分子化学中的活性聚合基本原理，合成嵌段共聚物1 1109机动4.3 阳离子聚合反应及活性阳离子聚合 4.4 基团转移聚合4通过活性阳离子聚合的发现过程，说明科学发现并不是高不攀，鼓励同学们大胆想象、培养创新能力：从有机化学反应出发，寻找是否还有新的化学反应可以合成高分子新品种。

1 1105.1 聚合物的立体异构 5.2 配位聚合与定向聚合 5.3 Ziegler-Natta 催化剂 21 1115.4 乙烯和丙烯配位聚合 5.5 二烯烃的配位聚合 5.6 Ziegler-Natta 催化剂的发展6.1 概述6.2 环醚的聚合 6.3 内酯的聚合 6.4 环酰胺6.5 N-羧基　-氨基酸酐 6.6 其它有机杂环单体的聚合6.7 环烯烃的异位聚合 6.8 无机或部分有机环状单体的聚合6.9 开环聚合主要产品介绍41. 茂金属催化剂的结构、特性；及其意义，再次说明有机化学知识在高分子科学与工业中的重要性。

2. 稀土催化剂。

3. 在高分子工业中为何只有少数的聚合物通过开环聚合制备，结合有机化学知识想象新的环状单体及其采用开环聚合的新聚合物。

1 112 7.1 引言7.2 共聚物的组成7.3 共聚物组成和转化率的关系2实验五1 111 13 7.4 共聚组成方程及共聚物组成曲线的讨论7.5 共聚组成的序列结构7.6 自由基共聚及离子型共聚 7.7 嵌段共聚物及高分子合金 4 要求每个学生“根据共聚合基本原理，提出2个以上在教科书中未出现的共聚体系及其共聚物，并根据各均聚物的性能预测可能出现的性能改善或新性能，根据竞聚率或反应活性预测共聚物的组成和系列分布”实验六1 114 8.1 聚合物的反应性及影响因素8.2 纤维素的反应 8.3 聚乙酸乙酯的反应 8.4 卤化反应8.5 芳香烃的取代反应2 要求每个学生“大胆在高分子上引入各种官能团成为新的高分子材料”，包括通过碳水化合物上羟基的各种有机化学反应，制备新的高分子材料？通过通过碳水化合物上羟基的化学反应，如何使淀粉、纤维素、甲壳素成为热塑性高分子材料？通过蛋白质上氨基的化学反应，制备蛋白质工程材料？15 8.7 环化反应 8.8 交联反应 8.9 接枝共聚物 8.10 嵌段共聚物 8.11 功能高分子 8.12 聚合物的降解、老化及环保4 1. 活性聚合等在合成嵌段共聚物结构设计中的应用；2. 生物可降解聚合物的制备进展；3. 高分子材料资源与环保9.1 多糖类高分子9.2橡胶与古塔波胶（杜仲胶）9.3蛋白质16 复习 217 考试注：经过平衡的教学日历一式四份，一份教师和教研室，一份存系，一份送教务处，一份送有关班级。