材料类专业学习指南化学与材料学院制目录化学与材料学院简介2材料类专业简介4材料类专业培养方案5材料类专业课程简介10无机化学p.
10;高分子及其复合材料导论p.
13;分析化学p.
14;无机及分析化学实验p.
18;有机化学p.
22;物理化学p.
28;物理化学实验p.
36;材料科学与工程基础p.
39;高分子化学p.
43;高分子化学实验p.
47;高分子物理p.
51;聚合物近代仪器分析p.
54;聚合物近代仪器分析实验p.
59;化工原理p.
63;聚合物合成原理及工艺学p.
68;高分子材料成型加工p.
72;聚合物改性p.
76;高分子材料综合设计实验p.
78;高分子物化实验p.
79;模具设计CADp.
84;工程材料力学性能p.
85;工程材料力学性能实验p.
90;高分子材料成型加工实验p.
94.
基础与专业课任课教师汇总表97材料类专业教师简介98第一章化学与材料学院简介福建师范大化学与材料学院前身可追溯到1907年创办的福建优级师范学堂理化选科.
解放初期由私立华南女子文理学院化学系、私立福建协和大学化学系、福建省立师范专科学校化学系、福建省研究院化工研究所等相继合并,成立福州大学化学系.
1953年院系调整更名为福建师范学院化学系,1972年更名为福建师范大学化学系.
1960年成立中国科学院华东分院天然高分子研究室,1973年更名为福建师范大学化学系高分子研究所,1984年从化学系分出,成立福建师范大学高分子研究所.
2002年11月,化学系与高分子研究所、环境科学研究所、实验中心合并成立化学与材料学院;2012年4月调整组建化学与化工学院、材料科学与工程学院和环境科学与工程学院;2017年6月化学与化工学院和材料科学与工程学院合并组建新的化学与材料学院.
全院现有教职员工121人,其中专任教师82人,具有博士学位教师占67%,正高级专业职称33人,副高级专业职称32人,高级职称人员占79%,博士生导师17人.
其中中组部"千人计划"1人,享受国务院政府特殊津贴专家2人,教育部新世纪优秀人才支持计划3人,省级教学名师1人,福建省百人计划2人,新世纪"百千万人才工程"省级人选4人,闽江学者特聘教授4人,福建省杰出青年科学基金获得者4人,福建省高校新世纪优秀人才10人,福建省高校杰出青年科学基金获得者5人.
聘任中国科学院福建物质结构研究所研究员、国家杰出青年科学基金获得者陈忠宁为化学与材料学院院长;聘任美国Texas大学教授、国家千人计划专家BanglinChen为多孔材料方向首席科学家;聘任深圳市理邦精密仪器股份有限公司的国家千人计划专家林朝博士和大连理工大学的郭新闻教授为闽江学者讲座教授.
学院坚持"差异化培养、育化材英才"的办学理念,坚持面向海西基础教育和经济建设的需求,以化学学科为基础,材料学科为重点,突出高分子材料特色,以本科教育为主体,以研究生教育为突破和发展重点,培养综合素质高、具有创业创新能力的研发型和教育类专门人才.
拥有化学(师范)、高分子材料与工程、复合材料与工程、应用化学、化学工程与工艺5个本科专业;学院拥有化学学科博士后流动站;拥有化学一级学科博士学位授权点,材料科学与工程、化学工程与技术两个一级学科硕士学位授权点;拥有学科教学(化学)教育专业硕士学位授权点、材料工程和化学工程2个工程专业硕士学位授权点;具有信息与能源新材料工程与技术省级优势学科创新平台(培育)、材料科学与工程省级特色重点学科和化学、化学工程与技术2个省级重点学科;拥有福建省化学工程与技术和化学研究生教育创新基地、福建省材料工程专业学位研究生联合培养示范基地.
学院现有国家级化工综合实验教学示范中心、福建省化学实验教学示范中心、福建省高分子材料与工程教学示范中心和福建省化学拔尖人才培养模式创新实验区;拥有高分子材料与工程高等学校服务产业特色专业、化学工程与工艺高校服务产业特色专业和"化工新材料"应用型人才培养专业群,是省级化学卓越教师教育培训计划和校级高分子材料与工程、化学工程与工艺卓越工程师教育培训计划实施单位.
学院现有省级、校级精品课程共14门,精品视频公开课1门;十二五规划教材2部,其他教材6部;2013年以来,学院获得省级本科教学成果奖二等奖1项;本科生创新创业立项140多项,其中国家级17项,省级34项;承担教改项目11项,发表了教改论文30多篇.
同时,我院本科学生的英语四、六级通过率、计算机过级率及考研升学率多年一直名列全校前茅.
学院现有在校全日制本科生1264人、硕士研究生307人,博士研究生18人.
自1972年福建师范大学复办以来,共培养各类毕业生万余人,其中有姚建年、卓仁禧、梁敬魁和黄维垣等校友当选院士,谢素原和汪联辉等入选国家杰青和长江学者,陈田安、林朝和项生昌等入选千人计划.
经过多年发展,学院已形成化学、化工、材料科学与工程、应用化学多学科交叉渗透辐射的优势,并在高分子化学与物理等学科形成了自己的研究特色,成为福建省在高分子材料等方面一支重要的研发力量.
根据目前的优势研究方向,逐渐融合发展,凝练并设立化工分离和能源材料、传感识别和信息材料、天然高分子和生物材料、聚合物改性和复合材料四个研究部.
拥有福建省高分子材料重点实验室、福建省先进材料化工基础重点实验室和福建省环境友好高分子材料工程技术研究中心等科技平台;拥有高分子研究所、化工新材料研究所、锂电研发中心等校级研究机构;拥有信息材料与器件省级科技创新团队和多孔能源材料校级创新团队.
自2011年以来,共承担国家项目27项,省部级项目100项,CSCD以上论文892篇,其中SCI2区以上论文159篇,B类以上论文723篇,省部奖励7项,授权发明专利140项.
学院十分重视开展对外学术交流活动,多次主办全国性和全省性的学术会议.
近几年,邀请来校访问、讲学、交流的国内外专家、学者达上百人次,聘请了40多名国内外著名教授、研究员担任学院的兼职教授,其中有15位中科院院士.
同时,学院还与国内外的许多著名高校、研究所及企业保持着良好的关系,有力地促进了学院的发展.
学院将始终坚持立德树人根本任务,围绕全面提高人才培养能力这个核心,坚持以学科建设为龙头,巩固提升化学学科,做优做特材料学科,为实现建设特色鲜明的高分子研究型学院的发展目标而不断开拓进取.
表1-1学院现任党政领导党委书记院长常务副院长党委副书记副院长(教学)副院长(科研)兰玉清陈忠宁项生昌刘敏肖秀峰朱虎材料类专业简介福建师范大学材料类专业是以高分子材料为主、涵盖能源环境和光电信息材料的高等教育和研究型专业.
它致力于为多层次人员(本科生、研究生)提供材料科学优质高等教育,并可以授予学士、硕士和博士的学科.
本专业面向社会需求,培养材料学科高级研究型和应用型人才,为海峡西岸和国家经济社会发展服务.
福建师范大学材料类专业是起源于高分子材料的专业.
本校高分子教学与研究始于20世纪五十年代;1964年开始招收研究生;1981年具有硕士学位授予权;2002年起招收高分子材料与工程专业工学本科生;2003年批准设立高分子化学与物理专业博士点.
本专业在共享学校和学院的教学资源和平台之外,还拥有福建省高分子材料与工程教学示范中心、福建省高校高分子材料与工程服务产业特色专业、福建省高分子材料重点实验室、福建省改性塑料技术开发基地和福建省环境友好高分子材料工程技术研究中心科研平台,以及与本专业紧密相关的高分子化学与物理、材料学、材料物理与化学、材料加工工程4个专业硕士点、高分子化学与物理和材料化学2个专业博士点.
材料类专业教学和科研队伍力量雄厚.
目前,学院现有专任教师39人,包括中组部"青年千人计划"1人、国务院特殊津贴人员3人、福建省"高层次创业创新人才"2人、省"百千万人才工程"入选者1人、"闽江学者"特聘教授2人、省级优秀专家1人、教育部新世纪优秀人才2人.
专任教师占职工总数的75%.
在学历结构方面,现有专任教师中拥有博士学位的教师比例为56%;在职称结构上,正高职称(教授、研究员)20名,副高职称(副教授、副研究员)13人,高职称教师人数所占比例为84%.
多位中青年骨干教师为美国加州大学、德克萨斯大学、日本九州大学及国立新加坡大学留学归国人员,及复旦大学、浙江大学、上海交通大学、四川大学等著名高校博士.
高分子材料科学教师的研究领域广泛,包括生漆化学、纳米复合材料、信息材料与器件、木塑复合材料、环境友好塑料、抗菌功能高分子材料、医用高分子、金属高分子和导电高分子等方面,主持了国家"863"项目、"973"子课题,国家自然科学基金、教育部博士点基金、福建省杰出青年基金等项目;在NatureCommunication,JournaloftheAmericanChemicalSociety,Energy&EnvironmentalScience等国际顶级期刊发表了系列论文;获得福建省科学技术奖近15项.
本专业为本科生开设了科学完整的课程体系如"高分子化学"、"高分子物理"、"聚合物合成原理及工艺学"、"高分子材料成型加工"等核心课程和选修课程.
利用课外创新计划,本科生有机会参与教师科研项目,在教学和科研的融合中享受高等教育.
在本科学习期间,学生能系统得到塑料、橡胶、纤维、涂料、复合材料等方面的高分子基础知识教育,高分子材料加工基本技能培养,达到厚基础、宽口径、强工程实践能力的培养目标.
本学科的发展与海峡西岸的高分子材料研究结合紧密,学生择业面广,包括科研院所、高等学校、石化、航空航天、电子、化工、轻工、工程塑料、特种复合材料及高分子功能材料等相关的科研单位、企业、公司等部门从事应用研究、科技开发、销售和管理工作,毕业生就业率达到100%.
本专业热忱欢迎优秀学子的加入,我们将为你提供四年甚至更长时间的优质教育,培养你的理论知识、综合技能和创造力,使你成为有"料"有"才"的材料人,让你能够在未来的职业中制造更多更美好的材料,为材料世界的发展添砖加瓦.
地址:旗山校区|福建省福州市大学城科技路1号福建师范大学旗山校区理工楼4楼仓山校区|福建省福州市仓山区上三路8号福建师范大学5号楼官网:chem.
fjnu.
edu.
cn材料类专业培养方案一、培养目标本专业培养德、智、体全面发展,具备高分子材料的基本理论、基本技能和专业知识,能够在高分子材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域,可从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产与经营管理等方面工作,适应石油化工产业链发展需要,具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才.
二、培养要求本专业学生主要学习高分子化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及材料成型加工技术知识.
接受科学思维与科学实验方面的基本训练,具备运用化学与高分子材料科学与工程的基础理论,基本知识和实验技能进行高分子材料研究与技术开发的基本能力.
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.
具有扎实的数学、物理、化学和高分子材料科学理论基础;2.
能在高分子材料生产中承担生产组织、技术管理和相关的教学、科研工作;3.
能熟练阅读本专业的文献资料;4.
掌握文献查询检索、资料查阅,以及运用现代信息技术获取相关信息的基本技能;5.
具有应用计算机进行结构性设计和解决材料工程的能力;6.
了解材料类专业领域的技术标准、相关的行业政策、法律和法规.
7.
掌握材料的组成、结构和性能的关系;掌握高分子及复合材料力学与结构的基础知识,能够根据工程实际对产品进行优化设计;掌握成型工艺与设备的基本原理,了解本学科专业在复合材料、生物医用复合材料、功能复合材料和智能复合材料等新兴科学交叉领域的发展.
高分子材料与工程专业的毕业生能够从事聚合物生产、加工和应用,并能在石化,塑料、橡胶、化纤、涂料、胶粘剂、功能高分子材料、生物医用材料、聚合物及复合材料等与高分子材料相关的工程技术领域进行新材料的研究、开发和应用.
三、核心课程无机化学、无机及分析化学实验、分析化学、有机化学、有机化学实验、物理化学、物理化学实验、材料科学与工程基础、工程材料力学、高分子化学及实验、高分子物理及实验、聚合物合成原理及工艺学、高分子材料成型加工及实验、工程材料力学性能、化工原理等.
四、学制、总学分及授予学位标准学制4年.
学生应至少修满155.
5学分方可毕业.
符合学位授予条件者可授予工学学士学位.
五、各类课程结构比例课程类别课程模块学分其中小计(占总学分比例)讲课学分实验学分实践学分通识教育课程思想政治理论课(含形势与政策)必修1612437(23.
79%)计算机应用基础211大学外语1010大学体育44大学生心理健康教育10.
50.
5职业生涯规划0.
50.
5就业指导0.
50.
5创新创业基础11军事课22中外文化与人文素养选修888(5.
14%)数理基础与科学探索社会发展与公民教育体育艺术与审美体验专业教育课程专业基础课程必修41.
534.
57.
073.
5(47.
27%)专业主干课程必修32248个性发展课程专业选修课程选修1716117(10.
97%)教师教育课程创新创业课程集中实践性环节专业实习必修6620(12.
86%)创新培养拓展55毕业论文(设计)66专业见习22模具设计实践11合计155.
51141823.
5155.
5(100%)注:该专业实验实践学分占总学分26.
69%,选修课程学分占总学分的比例为16.
08%.
六、教学计划表课程类别课程代码课程名称开课学期学分总学时讲课学时实验学时实践学时周学时课程标识开课学院备注通识教育课程必修1000010304马克思主义基本原理334832162马克思主义学院1000390303毛泽东思想与中国特色社会主义理论体系概论334832162马克思主义学院1000390304毛泽东思想与中国特色社会主义理论体系概论434832162马克思主义学院1000030200中国近现代史纲要22323202马克思主义学院1000040302思想道德修养与法律基础134832162马克思主义学院1000060208形势与政策1-8264644马克思主义学院混合教学1000200201计算机应用基础124016241+2数学与计算机科学学院1000410201大学英语读写(一)1232322大外部分级分层次教学1000410202大学英语读写(二)1/2232322大外部1000410203大学英语读写(三)2/3232322大外部1000410204大学英语读写(四)2/3/4232322大外部1000520001大学英语听说(一)10000大外部自主学习1000520002大学英语听说(二)20000大外部1000520003大学英语听说(三)30000大外部1000420204大学英语听说(四)4232322大外部1000110101大学体育(一)1136362大体部1000110102大学体育(二)2136362大体部1000110103大学体育(三)3136362大体部1000110104大学体育(四)4136362大体部1000540101大学生心理健康教育21201282教育学院、学工部1000410052职业生涯规划20.
5201462公共管理学院、学工部1000090055就业指导50.
5201462公共管理学院、学工部1010080100创新创业基础6116162经济学院混合教学1000220200军事理论123624122军事教研室1000160001军事训练12周2周军事教研室选修中外文化与人文素养1-8任选8数理基础与科学探索社会发展与公民教育体育艺术与审美体验专业教育课程专业基础必修课2051010401高等数学A(上)1464646数计院2051020602高等数学A(下)2696966数计院2060010302大学物理B(上)2364644物能院2060010303大学物理B(下)3348483物能院2060000200大学物理实验B32426363物能院2071010351无机化学13.
556564核心化学与材料学院2071050202分析化学2232324核心化学与材料学院2071060202无机及分析化学实验2264644核心化学与材料学院2070080403有机化学3464644核心化学与材料学院2070090203有机化学实验3264644核心化学与材料学院2070100304物理化学4348484核心化学与材料学院2070110104物理化学实验4132324核心化学与材料学院2050050403线性代数3348484数计学院2050070404概率论与数理统计4348484数计学院专业教育课程专业主干必修课3390010304材料科学与工程基础4348484核心化学与材料学院3390020255聚合物表征与测试52.
540404化学与材料学院3390030105聚合物表征与测试实验5132324化学与材料学院3390040355高分子化学53.
556564核心化学与材料学院3390050155高分子化学实验51.
548486核心化学与材料学院3390060355高分子物理53.
556564核心化学与材料学院3390070255化工原理52.
540404核心化学与材料学院3390080156高分子物理实验61.
548486核心化学与材料学院3390090256高分子合成原理及工艺学62.
540404核心化学与材料学院3390100306高分子材料成型加工6348484核心化学与材料学院3390110356工程材料力学性能63.
556564核心化学与材料学院3390120156工程材料力学性能实验61.
548484化学与材料学院3390130106高分子材料综合设计实验6124245化学与材料学院3390140157高分子材料成型加工实验71.
548488核心化学与材料学院个性发展课程专业选修课程4390010101高分子及其复合材料导论1116162化学与材料学院至少取得17学分4390020304有机合成设计4348484化学与材料学院4390030306聚合物改性原理6348484化学与材料学院4390070206功能高分子6232324化学与材料学院4390210256复合材料表面与界面62.
540404核心化学与材料学院4390080206电工与电子技术6232324化学与材料学院4390100307中级无机化学7348484化学与材料学院4390110307中级有机化学7348484化学与材料学院4390120207复合材料及其应用技术7232324化学与材料学院4390130207高分子材料生产加工设备7232324化学与材料学院4390140207高分子助剂7232324化学与材料学院4390150207模具设计CAD723222104核心化学与材料学院4390160207纳米复合材料7232324化学与材料学院4390180207金属与陶瓷基复合材料7232324化学与材料学院教师教育课程创新创业教育课程集中实践环节必修2393020152轮转训练(RotationTrainingProject)2-31.
53周3周3周创新创业化学与材料学院**2393030354顶级训练(CapstoneProject)4-63.
57周7周7周创新创业化学与材料学院***1000440200专业见习522周2周2周化学与材料学院1000210600专业实习7、866周6周6周化学与材料学院2393010107模具设计实践712周2周2周化学与材料学院1000510608毕业论文7、8614周14周14周化学与材料学院七、修读要求或说明1.
大学一、二年级按材料大类上课,修满规定的通识教育课程和专业基础课程必修要求的86.
5学分后,三年级开始选择相应的专业主干课程;修满专业专干课程和选修课程49学分(其中专业选修课程要达到17学分)、实践环节培养20学分,方可毕业.
2.
注重学生全面素质和创新能力的培养,并使学生按自己的学习兴趣在专业方向的选择上有一定的自主权.
在大学四年学习期间,学生系统地学习高等数学、大学物理、大学英语、计算机、化工设计CAD、工程材料力学、无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、高分子化学、高分子物理、聚合物合成原理及工艺学、高分子材料成型加工、化工原理、材料科学与工程基础等基础课和专业课,学生可以根据兴趣和产业对人才的需求,自主选择相应的专业方向,并修完相应专业方向课程,使学生具备坚实的基础知识又具有一定的专业特长.
3.
学生动手能力的培养受到特别重视,主要课程均包含一定比例的实验内容,还专门设置了生产见(实)习、专业实习及毕业论文设计等实践环节,培养学生发现、分析和解决问题的能力,全面提高学生的综合素质.
注:*学生以组为单位,利用课余时间查阅资料并设计实验,进入学院开放实验室及指导教师实验室,完成实验.
**利用课余时间和假期,学生在教师研究团队间进行轮流,了解教师团队和科研项目的前沿,参加并听取小组学术技术会议,做出PPT汇报学习体会,写出训练的实践报告.
***学生在了解教师团队和课题项目的研究前沿的基础上,利用课余时间和假期,进入团队和教师实验室实验训练,参加小组学术和技术会议,PPT汇报实验进展,写出训练的实践报告,为毕业论文设计准备.
材料类专业课程简介《无机化学》教学大纲中文名称:无机化学英文名称:InorganicChemistry课程类别:专业基础课学分:3.
5学时:56学时建议开课学期:1建议开课单位:化学与材料学院一、教学目的无机化学是材料类专业的先行主干基础课程,通过教学活动,使学生掌握基础无机化学的基本原理、知识和方法,用于认识和研究化学运动的普遍规律,初步培养学生运用无机化学知识和技能分析、解决实际问题的能力,为后续课程和研发打下基础.
二、基本要求能够对常见条件下反应的能量、方向、限度及平衡进行简单的定性定量分析,对吉布斯自由能的贯穿作用有较深刻的理解和初步运用,能够计算常见溶液的pH值,能够通过计算判别沉淀的生成、溶解和转化,学会运用能斯特方程分析电池和氧化还原反应.
初步理解电子运动的概率特点和图像形式,体会周期表在元素和化合物性质中的作用.
初步掌握分子和配合物结构理论,熟悉常见晶体微观结构及与宏观参数的关系,拓展了解重要化合物的化学性质、主要反应、变化规律和应用.
三、课程内容、要求及学时分配第1章化学反应中的质量关系和能量关系(4课时)教学要求:建立化学计量数和反应进度的基本概念.
理解状态函数、热和功、内能、焓、焓变、标准状态等热力学基本概念和术语,掌握热力学第一定律的数学表达及其运用.
能够正确书写热化学方程式.
了解标准摩尔生成焓及盖斯定律的建立依据,熟练运用两者进行反应热的相关运算.
教学内容:1.
1化学反应中的质量关系1.
2化学反应中的能量关系第2章化学反应的方向、速率和限度(8课时)教学要求:了解自发过程的定义和判断方式.
初步理解熵的物理意义及取值依据.
掌握吉布斯自由能的定义式,深入认识吉布斯能判据在热力学研究中的支配地位,能够熟练定性分析不同因素尤其是温度对G的影响,初步掌握G的计算方法.
了解反应速率的定义和反应速率的理论,能够初步定性分析各种因素对速率的影响.
深入理解化学平衡的特点,灵活运用化学平衡定律、化学平衡常数开展相关计算.
认识多重平衡在平衡问题中的重要意义.
能依据化学反应等温式推算各种因素对化学平衡的影响,判断平衡移动的方向,尤其掌握不同温度下平衡常数的求算.
教学内容:2.
1化学反应的方向和吉布斯自由能变2.
2化学反应速率2.
3化学反应的限度2.
4化学平衡的移动第3章酸碱反应和沉淀反应(4课时)教学要求:初步了解各种酸碱理论的依据和观点,掌握Ka和Kb的定义和关系,熟练运用Ka和Kb等数据进行弱电解质和盐的酸度计算.
建立缓冲溶液的概念,熟悉缓冲溶液的不同配制方式并掌握相关计算.
掌握溶度积常数的定义,能够熟练地与溶解度进行换算.
熟悉影响沉淀平衡的因素,学会用溶度积规则定性定量判断沉淀产生及其溶解、转化、分步沉淀.
教学内容:3.
1水的解离反应和溶液的酸碱性3.
2弱电解质的解离反应3.
3盐类的水解反应3.
4沉淀反应第4章氧化还原反应与应用电化学(4课时)教学要求:了解氧化数的概念和取值.
深化理解原电池的装置、现象及原理.
熟悉电极种类,理解电势E的产生,掌握标准电极电势的定义.
定量理解rG、E、K之间的联系和区别.
能够熟练运用能斯特方程判断氧化还原反应的方向和限度,定量分析电势的影响因素(特别是沉淀的影响).
了解电极电势图的形式并能够初步应用.
教学内容:4.
1电极电势4.
2氧化还原反应的方向和限度第5章原子结构与元素周期性(10课时)教学要求:了解原子光谱对经典理论的挑战,熟悉玻尔理论主要内容.
理解微观粒子的波粒二象性和概率研究方法.
了解单电子原子波函数解的大致形式,掌握量子数的定义及其意义.
熟悉波函数的电子云、径向分布,尤其是角度分布,为分子成键和结构的理解打下基础.
理解并记忆鲍林能级图,掌握屏蔽效应和钻穿效应的成因及其对原子结构和性质的影响,灵活运用原子排布三原则,熟练掌握元素(及离子)电子排布.
熟悉元素周期表的主要结构,理解常见元素性质周期性,尤其是原子半径、电离能、电子亲和能、电负性的定义和变化规律,为元素化学的学习打下基础.
教学内容:5.
1原子结构的经典概念5.
2原子结构的近代概念5.
3原子中电子的分布5.
4原子性质的周期性第6章分子的结构与性质(12课时)教学要求:理解离子键的形成机制,熟悉离子键的主要性质.
熟练书写路易斯结构式.
初步了解海特勒-伦敦理论对分子成键的观点,熟悉共价键的特征和分类.
初步理解和运用杂化轨道理论、价层电子互斥理论以及分子轨道理论,能够对常见分子的空间结构、杂化方式、轨道排布、键级、磁性等进行分析.
能够定性判断分子极性和偶极矩的大小,掌握分子间力的成因,熟悉分子间力的特点,能够定性判断常见物质的分子间力的大小.
理解氢键的成因,能判断特定条件下是否存在氢键,熟悉氢键的特点、种类,掌握氢键对物质性质的影响.
教学内容:6.
1离子键6.
2价键理论6.
3分子的几何构型6.
4分子轨道理论6.
5分子间力和氢键第7章固体的结构与性质(5课时)教学要求:掌握晶体结构的表征方法(尤其是布拉菲点阵).
熟练掌握空间利用率与晶体结构和宏观数据间的相关计算.
熟悉离子晶体和金属晶体的典型结构,能够判断和计算它们的布拉菲点阵、配体数、空间利用率.
了解分子晶体、原子晶体的特征和种类,从混合晶体的角度理解石墨的特征.
理解离子极化和变形的成因,熟悉各种因素对离子极化的影响,能够熟练判断离子极化对晶体结构、性质的影响.
教学内容:7.
1晶体和非晶体7.
2离子晶体及其性质7.
3原子晶体和分子晶体7.
4金属晶体7.
5混合型晶体7.
6离子极化对物质性质的影响第8章配合物的结构和性质(3课时)教学要求:了解配合物的内涵和外延.
熟悉配合物基本结构,尤其是对配位数、配体数、多齿配体的判别.
理解配合物书写和命名的主要规则,能够为常见配合物命名.
理解配合物价键理论的分析思路,熟练掌握常见配合物的杂化轨道类型和几何构型,学会分析构型和磁矩的相互关系.
了解配合物的稳定常数及其计算.
熟悉常见几类配合物,了解配合物的常见应用.
教学内容:8.
1配合物的基本概念8.
2配合物的价键理论8.
3配合物在水溶液中的稳定性8.
4几类典型的配合物8.
5配位化学的应用第9章元素及其化合物(6课时)教学要求:熟悉重要元素(常见主族元素或低周期元素)及其主要化合物的化学性质,掌握主要反应,能够依据元素周期律及其特例分析元素及化合物性质的变化规律,熟悉它们的主要化学应用.
教学内容:9.
1氢、稀有气体9.
2碱金属和碱土金属元素9.
3卤素和氧族元素9.
4氮族、碳族和硼族元素9.
5过渡元素四、考试与成绩评定考试方式:闭卷考试成绩评定:考勤、提问、作业25%,期中考试15%,期末考试60%.
五、教材和参考书教材:杨宏孝主编,《无机化学简明教程》,高等教育出版社.
参考书:1.
王兴尧等编著,《无机化学简明教程学习指南》,高等教育出版社.
2.
武汉大学等编,《无机化学》(第三版),高等教育出版社.
3.
傅献彩等编著,《物理化学》(第五版),高等教育出版社.
4.
大连理工大学无机化学教研室编,《无机化学》(第五版),高等教育出版社.
5.
北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学编,《无机化学》(第四版),高等教育出版社.
《高分子及其复合材料导论》教学大纲1.
课程基本信息中文名称:高分子及其复合材料导论英文名称:ProgressofPolymersandtheirCompositeMaterials课程类别:相关学科指定选修课学分:1学时:16建议开课学期:1建议开课单位:化学与材料学院2.
课程目标通过本课程的学习,使学生了解高分子科学、高分子材料、高分子与自然、高分子与人之间的关系;使高材专业学生从入校开始就对高分子科学有一定的认识,培养学生对所学专业的兴趣.
3.
课程内容与主要学习材料(含教材及参考书目)课程内容:3.
1高分子科学的发展3.
2高分子材料的种类3.
3高分子材料的性能3.
4高分子材料造福于人3.
5高分子材料对环境的污染3.
6高分子材料的加工3.
7功能高分子材料3.
8高性能高分子材料3.
9医用高分子3.
10纤维3.
11塑料3.
12橡胶3.
13涂料教材:本课程没有固定的教材,教学资料来自教材、科研论文和网络.
重要的参考书:①.
《高分子物理》,复旦大学出版社.
②.
《功能纤维》曾汉明主编,化学工业出版社.
③.
《天然高分子科学与》张俐娜主编,科学出版社.
④.
《天然纤维复合材料》鲁博等编著,化学工业出版社.
⑤.
《高性能聚合物光学材料》杨柏等著,化学工业出版社.
4.
对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求《高分子材料进展》的教学安排一个学期,课时计划每周2学时,共20学时.
课程采用多媒体教学.
以课堂教学为主,并在课堂上开展少量习题练习和讨论;邀请高分子学科带头人开展专题讲座.
5.
考核方式和评价结构比例本课程以书写"你对高分子的认识"为题的论文为考核方式.
6.
其它:如先修课的要求、课程班规模的要求、实践类课程方案等无《分析化学》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:分析化学英文名称:AnalyticalChemistry课程类别:专业基础课学分:2学时:32学时建议开课学期:2建议开课学院:高分子材料与工程,复合材料专业(二)课程目标分析化学是化学系各专业学生必修的重要主干基础课,是培养具有创新精神和实践能力强的化学化工类专业人才,以及从事大、中学化学教学所必需的重要课程.
主要内容分为五大部分:数据处理与质量保证、滴定分析法、重量分析法、吸光光度法、分离与富集方法.
由于分析化学是一门人们赖以获得物质的化学组成和结构及有关信息的科学,而这些信息对于生命科学、材料科学、环境科学和能源科学等都是必不可少的,因此分析化学常被称为科学技术的"眼睛",是进行科学研究的基础.
开设这门课的目的,是让学生熟练系统地掌握分析化学的基础知识和实验技术、技能,培养科学的素养和创新能力,为今后从事化学教学、科学研究以及化工生产等工作打下坚实的基础.
通过本课程的教学,要求学生达到:分析化学是化学类各专业的重要主干基础课,主要内容分为五大部分:数据处理与质量保证、滴定分析法、重量分析法、吸光光度法、分离与富集方法.
通过这门课程的学习使学生牢固掌握其基本的原理和测定方法,建立起严格的"量"的概念.
让学生能够运用化学平衡的理论和知识,处理和解决各种滴定分析法的基本问题,包括滴定曲线、滴定误差、滴定突跃和滴定可行性判据,掌握重量分析法及吸光光度法的基本原理和应用、分析化学中的数据处理与质量保证.
了解常见的分离与富集方法.
培养学生科学的思维方法和严谨的科学作风,正确掌握有关的科学实验技能,提高分析问题和解决问题的能力.
从而为其今后更深一步地学习作必要的铺垫.
在完成该课程的学习之后,要求学生在掌握了定量分析化学基本原理的前提下,可以根据样品性质、分析对象设计分析方案.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:第1章绪论(1学时)了解分析化学的性质、任务与作用,分析方法的分类及分析化学发展史.
向学生介绍一些分析化学发展和应用的资料,介绍其发展趋势,使学生建立起分析化学这门课程的概念,培养学生学习的兴趣.
第2章误差与分析数据的统计处理(4学时)一、教学目的与要求1、掌握准确度与误差、精密度与偏差的含义以及准确度与精密度的关系2、理解系统误差和偶然误差的特点3、掌握绝对偏差与相对偏差,平均偏差与相对平均偏差,标准偏差和相对标准偏差,极差的概念及运算.
4、掌握应用t分布表计算平均值的置信区间,可疑值的取舍方法——Q检验法5、了解偶然误差的分布特征——正态分布6、了解有限次测量中偶然误差的t分布7、了解误差产生的原因及提高分析结果准确度的方法8、了解置信度、置信区间的概念9、了解可疑值取舍的意义与方法——4d法10、了解显著性检验的意义与方法——t检验法、F检验法11、了解提高分析结果准确度的重要性12、掌握有效数字及其运算规则二、授课内容1、误差及其表示方法2、有效数字及其运算规则3、分析化学中的数据处理4、少量数据的统计处理5、回归分析法6、提高分析结果准确度的方法第3章滴定分析概论(2学时)一、教学目的与要求要求了解滴定分析概述、滴定分析分类与滴定反应条件.
理解基准物质、标准溶液等概念,掌握滴定分析的方式和方法对化学反应的要求.
掌握标准溶液配制方法、浓度的表示形式及滴定分析的相关计算.
二、授课内容1.
滴定分析的特点,滴定分析对化学反应的要求,滴定分析的方法和方式2.
滴定分析过程介绍什么是被测溶液、标准溶液、滴定指示剂、化学计量点,滴定终点,滴定误差3.
标准溶液的配制和标定、物质的量浓度、滴定度、基准物质、浓度的标定及计算第4章酸碱滴定法(7学时)一、教学目的与要求1、要求学生能根据质子理论,了解酸碱的定义、共轭酸碱对、酸碱反应的实质.
2、掌握活度与浓度的关系及活度系数的计算方法.
3、掌握酸碱平衡体系中各型体分布分数的计算、物料平衡、电荷平衡、质子平衡及利用PBE方程处理酸碱平衡的基本方法.
掌握酸碱平衡溶液中[H+]的计算方法.
4、了解缓冲溶液的作用原理,缓冲范围的概念,掌握其pH值及缓冲容量的计算方法.
熟悉几种常用缓冲溶液的配制和应用.
5、了解指示剂的变色原理,掌握指示剂的选择原则及常用指示剂的变色范围、终点变色情况.
了解影响指示剂变色点的因素.
理解混合指示剂的种类、优点.
6、掌握酸碱滴定过程中[H+]的变化规律及计算方法.
理解滴定突跃的含义,掌握其影响因素,会选择指示剂.
7、掌握酸碱被准确滴定的条件,多元酸碱能否分步滴定的条件.
了解终点误差的计算.
8、理解酸碱滴定中CO2的影响情况.
9、掌握用酸碱滴定法测定混合碱、氮的原理.
会利用所学知识设计较简单的实验方案10、酸碱滴定法的应用:混合碱的测定,2极弱酸(碱)的滴定,铵盐中氮的测定,有机化合物中氮的测定.
二、授课内容1、活度、活度系数和平衡常数2、酸碱质子理论3、酸碱平衡中有关浓度的计算4、缓冲溶液5、酸碱指示剂6、酸碱滴定法基本原理7、酸碱滴定法的应用第五章络合滴定法(6学时)一、教学目的与要求1、理解络合平衡体系中有关基本概念及彼此间的关系,包括:稳定常数与不稳定常数,逐级稳定常数,累积稳定常数,总稳定常数,平均配位数.
2、了解络合平衡体系中有关各型体分布分数及平衡浓度的计算.
3、掌握EDTA的性质及其与金属离子络合物的特点.
4、熟练掌握络合平衡中各种副反应系数的计算(酸效应系数,共存离子效应系数,络合效应系数),MY条件稳定常数的计算并理解其意义.
5、掌握络合滴定法的基本原理和化学计量点前后、计量点时金属离子浓度的计算方法,理解影响滴定突跃范围的因素.
6、掌握准确滴定和分别滴定金属离子的条件,单一离子和有共存离子时被测离子酸度范围的确定方法.
7、熟悉指示剂的变色原理及其选择依据,掌握常用指示剂的使用条件及终点颜色的变化,了解指示剂的封闭现象、僵化现象.
8、掌握提高络合滴定选择性的方法,常用掩蔽剂的使用,掌握络合滴定方式及其应用,结果计算.
9、对简单混合离子体系会设计分析方案.
二、授课内容:1、分析化学中的络合物2、络合物在溶液中的离斛平衡3、副反应系数和条件稳定常数4、络合滴定基本原理5、金属离子指示剂6、提高络合滴定选择性的途径7、络合滴定方式及其应用第6章氧化还原滴定法(4学时)一、教学要求与内容1、明确氧化还原反应的实质,能运用能斯特方程计算电极电位.
并据此判断反应进行的方向及进行的程度.
理解对称电对、对称反应.
2、理解标准电极电位与条件电极电位的意义和它们之间的区别,掌握影响条件电位的因素,会计算特定介质中的条件电位.
3、了解影响氧化还原反应速度的各种因素.
掌握平衡常数的计算.
4、掌握氧化还原滴定过程中电极电位和离子浓度的变化规律及计算方法(特别是计量点、突跃范围的计算),影响突跃范围的因素(对称反应),指示剂的选择.
5、掌握KMnO4法、K2Cr2O7法及碘量法的原理、条件、步骤、应用及有关标准溶液的配制,掌握分析结果的计算.
6、了解氧化还原预处理的重要性及预处理常用的氧化剂和还原剂的应用、使用条件、除去方法.
二、授课内容:1、氧化还原平衡2、氧化还原反应的速度3、氧化还原滴定曲线4、氧化还原滴定的中指示剂5、氧化还原滴定结果的计算6、预先氧化或还原处理(自学)7、高锰酸钾法8、重铬酸钾法9、碘量法10、其他氧化还原滴定法(自学)第7章重量分析法和沉淀滴定法(2学时)一、教学目的与要求1、重量分析法的分类、特点.
重量分析对沉淀形式与称量形式的要求2、掌握影响沉淀溶解度的因素及影响程度的计算方法(同离子效应、盐效应、酸效应、络合效应).
3、了解沉淀的形成理论,掌握不同类型沉淀条件的选择4、理解影响沉淀纯度的因素,掌握共沉淀的形成条件、表面吸附共沉淀的吸附规律.
5、自学换算因数的计算及重量分析法结果的计算.
6、自学莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法的基本原理、滴定条件、应用和计算.
沉淀滴定法的基本原理和应用.
二、授课内容1、重量分析法概述2、沉淀的溶解度及其影响因素(重点内容)3、沉淀的形成4、影响沉淀纯度的因素(简介)5、沉淀条件的选择6、有机沉淀剂(自学)7、重量分析结果计算(自学)8、沉淀滴定法(自学)第8章吸光光度法(4学时)一、教学目的与要求1、粗略了解光的基本性质、吸收光谱的产生,了解吸光光度法的特点.
2、理解朗伯一比耳定律及其偏离的原因,理解摩尔吸光系数、桑德尔灵敏度指数的定义及意义.
3、理解目视比色法、光电比色法,掌握分光光度法的基本原理.
4、了解吸光光度法对显色反应的要求,了解显色反应的各种影响因素.
5、了解吸光光度法的应用.
二、授课内容1、概述2、光吸收的基本定律3、比色和分光光度法及其仪器4、显色反应及其影响因素5、光度测量误差和测量条件的选择6、吸光光度法的应用第9部分复习+习题课(2学时)教学参考书:1.
武汉大学.
分析化学,第四版,高等教育出版社,20052.
华东理工,四川大学编,《分析化学》(第六版),高等教育出版社,20102.
华中师大、东北师大等.
分析化学,第三版,高等教育出版社,20013.
北京大学分析教研室编《分析化学》北京大学出版社,1998年4.
分析化学》,张正奇主编,科学出版社,20015.
《分析化学》,薛华主编,清华大学出版社6.
《分析化学》(第四版)华中师大主编高等教育出版社7.
彭崇慧等,《定量化学分析简明教程》(第二版),北京大学出版社,1997年.
8.
邹明珠等,《化学分析》,吉林大学出版社,1996年.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求闭卷考试成绩由三部分组成(平时出勤以及作业,半期考,期末考)(五)其它先修课程:高等数学、无机化学《无机及分析化学实验》教学大纲中文名称:无机及分析化学实验英文名称:ExperimentsofInorganicandAnalyticalChemistry课程类别:专业基础课学分:2学时:64学时建议开课学期:2建议开课单位:化学与材料学院建议开设实验数:16个一、教学目的1.
学生掌握无机及分析化学实验的基本知识、基本方法、操作和技能.
2.
通过实验获得感性知识,加深理解理论课的基本原理和知识.
3.
培养细致严谨的科学态度、良好的实验素养(如操作和报告的规范性、条理性、卫生习惯),培养分析问题、解决问题的科学思维和独立工作能力,增强环保意识.
二、基本要求1.
学生应发挥主体地位,主动动手、自觉提高.
2.
具体在预习工作中,学生应认真学习实验教材、实验指导,查阅相关资料,了解实验目的、试剂、仪器,明确实验原理和要求,理解(甚至设计)实验步骤,完成预习报告,绘制适当的数据记录表格.
3.
实验时必须携带预习报告备查,尊重实验规律,遵守实验室规则,牢记实验安全事项和救护措施.
认真听取教师的必要实验指导,加深对实验原理、步骤的理解和注意事项的把握.
实验中小心操作,仔细观察,准确记录结果,有疑难一般靠自己动手动脑解决,实验数据经教师签名同意后方可离开.
4.
规范撰写实验报告,誊写实验数据,按要求进行分析、处理与讨论,给出实验结果和结论(上交时应附上教师签名的原始实验数据).
对异常结果进行说明和讨论.
按要求完成老师布置的习题等内容.
三、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1无机实验理论本实验学习方法和要求;安全教育;数据处理方式;基本操作视频(仪器洗涤、干燥、试剂取用、加热、离心分离、托盘天平、电子天平、试纸的使用、表面皿的使用、溶液配制、过滤、抽滤、离心分离、移液管、容量瓶、酸碱滴定管).
4必做讲授集体2基本操作练习练习无机化学实验中的基本操作,主要包括仪器洗涤、干燥、固/液体试剂取用、加热、离心分离、称量、溶液配制等.
4必做基础13硝酸钾的制备和提纯学习利用各种易溶盐在不同温度时溶解度的差别来制备易溶盐的原理和方法;学习称量、溶解、加热、冷却、蒸发、结晶和过滤等无机物制备的基本操作;掌握重结晶法提纯物质.
4必做基础14电离平衡与沉淀平衡理解并实践电离平衡、沉淀平衡、水解平衡和同离子效应的基本原理;熟悉化学平衡移动的判断;掌握分步沉淀和沉淀转化的条件;掌握离心分离、沉淀洗涤、pH试纸使用.
4必做基础15氧化还原反应、电化学、配位平衡了解电极电势与氧化还原反应方向的关系,掌握反应物浓度,介质的酸度对氧化还原反应的影响;定性观察并了解化学电池的电动势氧化态或还原态的浓度对电极电势的影响;学习利用微型仪器进行化学实验操作,树立环境保护意识;比较配合物与简单化合物和复盐的区别,并掌握影响配合物稳定性的因素,了解螯合物的形成条件等.
4必做基础16电子天平称量了解电子分析天平的原理,熟悉使用规范;练习并初步掌握电子分析天平的常用操作;练习三种常用称量方法(直接称量法、固定质量称量法和递减称量法);掌握在称量中有效数据的运用.
4必做基础17滴定分析基本操作学习和掌握滴定分析常用仪器的洗涤、使用;掌握NaOH、HCl溶液的相互滴定;通过练习滴定操作,学习准确读数,初步掌握半滴操作和用甲基橙、酚酞指示剂确定终点的方法;巩固实验中有效数据的运用,掌握并应用误差、相对偏差、相对平均偏差的计算及对实验数据进行分析.
4必做基础18食用醋总酸度的测定巩固利用移液管定量移取溶液及容量瓶定容的操作;巩固酸碱滴定的基本操作;了解强碱滴定弱酸过程中溶液pH的变化以及指示剂的选择;掌握食用醋总酸度的测定方法.
4必做基础19EDTA标准溶液的配制与标定掌握络合滴定中EDTA溶液标定的原理和操作方法;握EDTA滴定终点的判断及"返红"现象的原因;巩固电子天平的操作;熟悉金属指示剂铬黑T的变色原理和应用.
4必做基础110KMnO4法测定H2O2的含量掌握KMnO4溶液的配制方法和其氧化还原滴定的原理;了解自动催化反应和自身指示剂的特点;学习KMnO4法测定H2O2的原理和方法.
4必做基础111莫尔法测定可溶性氯化物中氯含量的测定熟悉AgNO3标准溶液的配制和标定;掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理、方法和实验操作;体会与巩固指示剂用量对滴定的影响;测定食盐中氯含量.
4必做基础112分光光度法测定水样中的铬学习使用二苯碳酰二肼光度法测定水样中六价铬的方法;练习使用722分光光度计,掌握比色管的实用;完成标准曲线的制作和水样中六价铬的测定;初步学习origin软件作图及数据处理.
4必做基础113由铁屑制备含铁化合物(一)硫酸亚铁铵的制备制备硫酸亚铁和硫酸亚铁铵,了解它们的性质与制备条件;进一步练习水浴加热、蒸发、结晶和减压过滤等基本操作.
学习无机制备时投料、产率等计算方法.
4必做综合设计214由铁屑制备含铁化合物(二)三草酸合铁酸钾的制备及其性质学习简单配合物的制备方法,制备三草酸合铁酸钾;练习用"溶剂替换法"进行结晶操作;了解三草酸合铁的光敏性质及用途.
4必做综合设计215硫代硫酸钠的制备及纯度测定(一)熟悉硫代硫酸钠的制备原理和方法;熟练掌握蒸发、浓缩、结晶、抽滤等基本操作.
4必做综合设计216硫代硫酸钠的制备及纯度测定(二)学习碘量瓶和淀粉指示剂的使用;熟悉置换碘量法的过程、原理,掌握用重铬酸钾标定硫代硫酸钠的方法.
4必做综合设计2四、实验考试与成绩评定从预习报告、实验操作、实验报告、纪律卫生等相结合给出平时成绩,占总成绩的70%,实验理论测验,占总成绩的30%.
五、实验教材和参考书实验教材:林深、王世铭主编,《化学实验教程(上册)》,高等教育出版社.
参考书:南京大学大学化学实验教学组编,《大学化学实验》,高等教育出版社.
武汉大学主编,《分析化学实验》,高等教育出版社.
3.
北师大无机教研室主编,《无机化学实验》,高等教育出版社.
4.
赵清泉,姜言权编,《分析化学实验》,高等教育出版社.
5.
邓珍灵主编,《现代分析化学实验》,中南大学出版社.
六、主要的仪器设备酸碱滴定管、移液管、吸量管、容量瓶、分光光度计、比色管、比色皿、磁力搅拌器、离心机、水浴锅、制冰机、温度计、循环水真空泵、布氏漏斗、吸滤瓶、烘箱、电炉、酒精灯、电子天平、托盘天平、常规玻璃仪器、常规试纸、坩埚、镍铬丝、井穴板、砂纸《有机化学》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:有机化学英文名称:OrganicChemistry课程类别:专业基础课学分:4学时:64学时建议开课学期:3建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标本课程是材料类专业重要的学科基础必修课.
课程的任务是使学生掌握有机化学的基础知识、基本理论、基本技能和基本方法,并了解学科的最新动态,培养学生采用有机化学的视角与方法观察与解决科学问题,并为今后进一步学习相关领域的知识打下必要的基础.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)第一章绪论(4学时)教学要求:了解有机化学发展简史.
掌握有机化合物的特征、基本分类;掌握结构式的写法.
了解共价键理论,分子间的作用力.
了解并掌握酸碱理论;了解并掌握化合物的基本命名法则.
教学基本内容:1.
1有机化合物和有机化学1.
2有机化合物的特征1.
3共价键1.
4分子间相互作用力1.
5有机反应中的酸碱概念1.
6有机化合物的分类1.
7有机化合物构造式的写法1.
8有机化合物命名的基本原则1.
9有机化学的研究方法第2章饱和烃:烷烃和环烷烃(4学时)教学要求:掌握烷烃的构象、结构、理化性质和同系物;烷烃的化学反应;掌握环烷烃的结构、构象和理化性质;掌握环烷烃的化学反应.
了解烷烃和环烷烃的制备.
教学基本内容:2.
1通式、同系列和同分异构I烷烃2.
2烷烃的命名2.
3烷烃的结构2.
4烷烃的物理性质2.
5烷烃的化学反应II环烷烃2.
6环烷烃的命名2.
7环烷烃的结构与构象2.
8环烷烃的物理性质2.
9环烷烃的化学反应2.
10烷烃和环烷烃的制备III饱和烃的来源及石油产业第3章不饱和烃:烯烃、炔烃和二烯烃(6学时)教学要求:掌握烯烃的结构、异构、稳定性和不饱和度;烯烃的制备和应用;烯烃的理化性质;马氏规则;亲电加成机理(碳正离子的结构);稳定性和重排;烯烃的化学反应.
掌握炔烃的结构和理化性质;炔烃的化学反应;端基炔氢的性质;炔烃的制备.
熟练掌握二烯烃的分类;1,3-丁二烯及共轭二烯烃结构;共轭效应;共轭二烯烃的反应;二烯烃的制备.
教学基本内容:Ⅰ烯烃3.
1烯烃的结构3.
2烯烃的异构和命名3.
3烯烃的物理性质3.
4烯烃的化学反应Ⅱ炔烃3.
5炔烃的结构3.
6炔烃的命名3.
7炔烃的物理性质3.
8炔烃的化学反应Ⅲ二烯烃3.
9二烯烃的分类和命名3.
10共轭二烯烃的结构与共轭效应3.
11共轭二烯烃的化学反应3.
12烯烃和炔烃的制备Ⅳ不饱和烃的来源及橡胶产业第4章芳烃(4学时)教学要求:熟练掌握芳烃的分类、异构和物理性质;苯的结构;单环芳烃的化学反应(卤代、硝化、Friedel-Crafts烷基化和酰基化反应);掌握芳环亲电取代反应的定位规律.
了解稠环芳烃、非苯芳烃、芳烃的来源及煤炭产业.
教学基本内容:4.
1芳烃的分类、异构和命名4.
2苯的结构4.
3芳烃的物理性质4.
4单环芳烃的化学性质4.
5芳环亲电取代反应的定位规律4.
6稠环芳烃4.
7非苯芳烃4.
8芳烃的来源及煤炭产业第5章对映异构(4学时)教学要求:熟练掌握对称性、手性、构型的标记;手性的判断;一个、两个和三个手性碳的化合物构型标志;对映异构;外消旋体的拆分.
了解轴手性、面手性化合物和其他不含不对称碳原子的手性化合物;了解立体结构和化学反应之间关系;不对称合成;手性药物;异构体的分类.
教学基本内容:5.
1手性和对称性5.
2含一个不对称碳的化合物5.
3含两个及多个不对称碳的化合物5.
4环状手性化合物5.
5其他不含不对称碳原子的手性化合物5.
6前(潜)手性碳和分子的前(潜)手性5.
7不对称合成与拆分5.
8手性与药物5.
9异构体的分类第6章卤代烃金属有机化合物(6学时)教学要求:熟练掌握卤代烃的分类、异构和结构;卤代烃的理化性质;卤代烃的化学反应(亲核取代反应、消除反应、与金属的反应);理解SN2及SN1亲核取代反应理论和影响因素;E2及E1消除反应理论及影响因素;理解取代反应和消除反应的竞争.
掌握卤代烃的制备(烷烃的自由基卤代、烯烃与HX加成、由醇制备).
教学基本内容:6.
1卤代烃的分类、异构、命名和结构6.
2卤代烃的物理性质6.
3卤代烃的化学反应6.
4饱和碳原子上亲核取代反应历程6.
5影响亲核取代反应的因素6.
6消除反应历程6.
7影响消除反应的因素6.
8取代反应与消除反应的竞争6.
9其他卤代烃6.
10卤代烃的制备第7章波谱分析在有机化学中的应用(4学时)教学要求:了解有机化合物红外光谱,特别是某些官能团的特征吸收峰;有机化合物的紫外-可见光谱;了解1H核磁共振谱、化学位移、自旋耦合和自旋裂分;了解质谱.
学会利用图谱鉴定有机化合物的结构.
教学基本内容:7.
1电磁辐射7.
2红外光谱7.
3核磁共振7.
4紫外光谱7.
5质谱第8章醇、酚和醚(6学时)教学要求:熟练掌握醇和醚的结构;醇的理化性质、氢键和酸碱性;醇的制备(由烯制备、卤代烃的水解、羰基化合物的还原和格氏试剂与羰基化合物反应);醇的化学反应.
掌握多元醇及其特殊反应.
掌握酚的结构、物理性质和化学反应;酚的制备.
掌握醚的分类;醚的物理性质、化学反应及制备.
了解环醚和冠醚.
教学基本内容:Ⅰ醇8.
1醇的分类、命名和结构8.
2醇的物理性质与波谱特征8.
3一元醇的化学性质8.
4多元醇的特殊反应8.
5醇的制备Ⅱ酚8.
6酚的分类和命名8.
7酚的物理性质与波谱特征8.
8酚的化学性质8.
9酚的制备Ⅲ醚8.
10醚的分类和命名8.
11醚的物理性质与波谱特征8.
12醚的化学反应8.
13醚的制备Ⅳ环醚和冠醚8.
14环醚8.
15冠醚第9章醛、酮和醌(6学时)教学要求:熟练掌握醛和酮的结构、物理性质和波谱特征;醛酮的反应(亲核加成反应、α-H的反应、醛酮的氧化还原反应和Cannizzaro反应);α,β-不饱和醛酮的反应;醛酮的制备.
了解醌的结构和化学反应.
教学基本内容:Ⅰ醛和酮9.
1醛和酮的分类和命名9.
2醛和酮的结构9.
3醛和酮的物理性质和波谱特征9.
4醛和酮的亲核加成反应9.
5醛和酮α-H的反应9.
6醛和酮的氧化和还原反应9.
7Cannizzaro反应9.
8α,β-不饱和醛、酮9.
9醛酮的制备II醌9.
10醌的结构和命名9.
11醌的化学性质9.
12醌与染料第十章羧酸及其衍生物(6学时)教学要求:熟练掌握羧酸的分类和结构;羧酸的物理性质和波谱特征;羧酸的化学性质及反应;羧酸的制备.
熟练掌握羧酸衍生物的物理性质和波谱特性;羧酸衍生物的化学性质及反应.
了解取代酸的分类和化学反应.
教学基本内容:I羧酸10.
1羧酸的分类、命名和结构10.
2羧酸的物理性质和波谱特征10.
3羧酸的化学性质II羧酸衍生物10.
4羧酸衍生物的命名10.
5羧酸衍生物的物理性质和波谱特征10.
6羧酸衍生物的化学性质III取代酸10.
7羟基酸的分类和命名10.
8羟基酸的化学反应10.
9β-二羰基化合物10.
10羧酸的制备第11章含氮有机化合物(4学时)教学要求:掌握硝基化合物的结构和分类;硝基化合物的理化性质和化学反应.
熟练掌握胺的结构和分类;胺的物理性质和波谱特征;胺的化学性质和化学反应;胺的制备.
了解其余含氮化合物.
教学基本内容:I硝基化合物11.
1硝基化合物的分类、命名和结构11.
2硝基化合物的物理性质和波谱特征11.
3硝基化合物的化学性质II胺11.
4胺的分类、命名和结构11.
5胺的物理性质和波谱特征11.
6胺的化学性质11.
7季铵盐和季铵碱11.
8胺的制备III其他含氮化合物11.
9芳香族重氮和偶氮化合物11.
10腈和异腈第12章杂环化合物(4学时)教学要求:掌握杂环化合物结构和分类;五元和六元杂环化合物的结构和化学反应.
了解杂环药物及其生物活性.
教学基本内容:12.
1杂环化合物的分类、命名和结构12.
2五元杂环化合物12.
3六元杂环化合物12.
4杂环类药物第13章碳水化合物(3学时)教学要求:掌握单糖的结构和分类;单糖的构型(Fischer构型、D,L-异构体)、构象、化学反应及重要的单糖及其衍生物;掌握重要的二糖化合物.
了解多糖.
教学基本内容:13.
1碳水化合物的分类13.
2单糖13.
3二糖13.
4多糖第14章氨基酸、多肽、蛋白质和核酸(3学时)教学要求:掌握氨基酸的结构、分类和性质.
了解多肽和蛋白质的组成、结构和分类和性质.
了解酶和核酸.
教学基本内容:14.
1氨基酸14.
2多肽14.
3蛋白质14.
4酶14.
5核酸14.
6生物技术和生物技术药物教材:李艳梅、赵胜印、王兰英编著,《有机化学》(第二版),科学出版社.
教学参考书:(1)邢其毅等编著,《基础有机化学》(上、下册),高等教育出版社.
(2)裴伟伟编著,《基础有机化学习题解析》,高等教育出版社.
(3)胡宏纹编著,《有机化学》(上、下册),高等教育出版社.
(4)裴伟伟编著,《有机化学例题与习题——题解及水平测试》,高等教育出版社.
(5)冯骏材等编著,《有机化学习题精解》(上、下册),科学出版社.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求闭卷考试,成绩由三部分组成(平时出勤及作业,半期考,期末考)(五)其它先修课程:无机化学、分析化学、大学物理《物理化学》教学大纲1.
课程基本信息中文名称:物理化学英文名称:PhysicalChemistry课程类别:相关学科基础课学分:3学时:48建议开课学期:4建议开课单位:化学与材料学院2.
课程目标本课程通过教学活动,促进学习者理解和掌握物理化学的基本概念、基本知识、基本定律、基本理论、基本计算与基本方法;培养学习者理论思维的能力;培养与提高学习者逻辑推理的能力;培养和提高学习者的基本实验技能;增进学习者用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力;增进学习者从事物理化学研究与创新的能力.
3.
课程内容与主要学习材料(含教材及参考书目)课程内容:3.
0绪论阐明"物理化学学科含义"、内容、方法、以及学习物理化学的方法.
3.
0.
1物理化学的研究对象及其重要意义3.
0.
2物理化学的研究方法3.
0.
3学习物理化学的方法3.
1热力学第一定律3.
1.
1热力学概论3.
1.
1.
1热力学的研究对象3.
1.
1.
2一些基本概念:(系统与环境,状态与状态性质,过程与途径,热力学平衡态,功、热和内能)3.
1.
2热力学第一定律3.
1.
2.
1能量守恒-----热力学第一定律3.
1.
2.
2体积功①.
体积功②.
可逆过程与不可逆过程③.
可逆相变的体积功3.
1.
2.
3定容及定压下的热3.
1.
2.
4理想气体的内能和焓3.
1.
2.
5热容定容热容与定压热容理想气体的热容热容与温度的关系3.
1.
2.
6理想气体的绝热过程3.
1.
2.
7实际气体的节流膨胀3.
1.
3热化学3.
1.
3.
1化学反应的热效应①化学反应热效应②定容反应热与定压反应热③反应进度④热化学方程式的写法⑤反应热的测量3.
1.
3.
2盖斯定律3.
1.
3.
3生成热及燃烧热①标准生成热②标准燃烧热3.
1.
3.
4反应热与温度的关系----基尔戈夫方程3.
2热力学第二定律3.
2.
1自发过程的共同特征3.
2.
2热力学第二定律的经典表述3.
2.
3卡诺循环与卡诺定理3.
2.
4熵的概念①可逆过程的热温商及熵函数的引出②不可逆过程的热温商③第二定律的数学表达式----克劳修斯不等式3.
2.
5熵变的计算及其应用定温过程的熵变定压或定容变温过程的熵变相变化的熵变3.
2.
6熵的物理意义及规定熵的计算①几率、宏观状态、微观状态②熵是系统混乱度的度量③热力学第三定律及规定熵的计算3.
2.
7亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能①定温定容的系统----亥姆霍兹自由能A的引出②定温定压的系统----吉布斯自由能G的引出3.
2.
8判断过程方向及平衡条件的总结3.
2.
9热力学函数的一些重要关系式①热力学函数之间的关系②热力学的基本公式③马克斯韦(Maxwell)关系式3.
2.
10ΔG的计算①简单状态变化的定温过程的ΔG②物质发生相变过程的ΔG③化学反应的ΔG④ΔG随温度T的变化----吉布斯-亥姆霍兹公式3.
3化学势3.
3.
1偏摩尔量①偏摩尔量的定义②偏摩尔量的集合公式3.
3.
2化学势①化学势的定义②化学势在多相平衡中的应用③化学势在化学平衡中的应用3.
3.
3气体物质的化学势①纯组分理想气体的化学势②混合理想气体的化学势③实际气体的化学势—逸度的概念3.
3.
4理想溶液中物质的化学势①拉乌尔定律②理想溶液的定义③理想溶液中物质的化学势3.
3.
5稀溶液中物质的化学势亨利定律稀溶液的定义稀溶液中物质的化学势3.
3.
6不挥发性溶质稀溶液的依数性凝固点下降渗透压3.
3.
7非理想溶液中物质的化学势实际溶液对理想溶液的偏差非理想溶液中物质的化学势及活度的概念活度的求算3.
4化学平衡3.
4.
1化学反应的方向和限度化学反应的限度反应系统的吉布斯自由能化学反应的平衡常数和等温方程3.
4.
2反应的标准吉布斯自由能变化化学反应的ΔrGm与ΔrG物质的标准生成吉布斯自由能反应的ΔrG和标准平衡常数的求算3.
4.
3平衡常数的各种表示法气相反应液相反应复相反应平衡常数与反应方程式写法的关系3.
4.
4平衡常数的实验测定3.
4.
5温度对平衡常数的影响3.
4.
6平衡混合物组成的计算示例3.
4.
7其它因素对化学平衡的影响压力的影响惰性气体的影响3.
5多相平衡3.
5.
0相律3.
5.
0.
1几个基本概念:相,物种数、组分数,自由度3.
5.
0.
2相律的推导3.
5.
1单组分系统3.
5.
1.
1克劳修斯—克拉佩龙方程①液—气平衡②固—气平衡③固—液平衡3.
5.
1.
2水的相图3.
5.
2二组分系统3.
5.
2.
1完全互溶的双液系统①蒸气压-组成图②沸点-组成图③杠杆规则④分馏原理3.
5.
2.
2部分互溶的双液系统3.
5.
2.
3完全不互溶的双液系统①完全不互溶双液系统的饱和蒸气压与沸点②水蒸气蒸馏3.
5.
2.
4简单低共熔混合物的固—液系统①水-盐系统相图②热分析法绘制相图3.
5.
2.
5有化合物生成的固—液系统①有稳定化合物生成的系统②有不稳定化合物生成的系统3.
5.
2.
6有固溶体生成的固—液系统①固相完全互溶系统的相图②固相部分互溶系统的相图③区域熔炼3.
5.
3三组分系统3.
5.
3.
1三角坐标图组成表示法3.
5.
3.
2二盐一水系统①固相是纯盐的系统②生成水合物的系统③生成复盐的系统3.
5.
3.
3部分互溶的三组分系统3.
6统计热力学分布3.
6.
0引言3.
6.
0.
1统计热力学的研究对象和方法3.
6.
0.
2统计系统的分类3.
6.
0.
3统计热力学的基本假设3.
6.
1玻兹曼分布3.
6.
1.
1所研究系统的特征3.
6.
1.
2玻兹曼定理3.
6.
1.
3玻兹曼分布定律3.
6.
1.
4斯特林近似3.
6.
2分子配分函数3.
6.
2.
1分子配分函数的物理意义3.
6.
2.
2能量标度零点的选择3.
6.
2.
3分子配分函数与热力学量的关系3.
6.
3.
分子配分函数的求算及应用3.
6.
3.
1平动配分函数3.
6.
3.
2转动配分函数3.
6.
3.
3振动配分函数3.
6.
3.
4电子配分函数和核配分函数3.
6.
3.
5分子的全配分函数3.
6.
4.
理想气体反应的平衡常数3.
6.
4.
1平衡常数的统计热力学表达式3.
6.
4.
2ΔU0(的求算3.
6.
4.
3由分子配分函数求算平衡常数3.
6.
4.
4表册法求算标准平衡常数3.
7电化学3.
7.
1.
电解质溶液3.
7.
1.
1离子的迁移电解质溶液的导电机理法拉第定律离子迁移数3.
7.
1.
2电解质溶液的电导电导、电导率和摩尔电导率电导的测定电导率和摩尔电导率随浓度的变化离子独立移动定律及离子摩尔电导率3.
7.
1.
3电导测定的应用示例求算弱电解质的电离度α及电离常数Kc求算微溶盐的溶解度和溶度积电导滴定3.
7.
1.
4强电解质的活度和活度系数①溶液中离子的活度和活度系数②影响离子平均活度系数的因素3.
7.
1.
5强电解质溶液的理论简介①离子氛模型及德拜-尤格尔极限公式②不对称离子氛模型及德拜-尤格尔-盎萨格电导公式3.
7.
2可逆电池电动势3.
7.
2.
1可逆电池可逆电池必须具备的条件可逆电极的种类电池电动势的测定电池表示法电池表示式与电池反应的"互译"3.
7.
2.
2可逆电池热力学①可逆电池电动势与浓度的关系②电动势E及其温度系数与电池反应热力学量的关系③离子的热力学量3.
7.
2.
3电极电势①电池电动势产生的机理②电极电势Ψ3.
7.
2.
4由电极电势计算电池电动势①单液化学电池②双液化学电池③单液浓差电池④双液浓差电池⑤双联浓差电池3.
7.
2.
5电极电势及电池电动势的应用①判断反应趋势②求化学反应的平衡常数③求微溶盐活度积④求离子平均活度系数⑤pH值的测定⑥电势滴定3.
7.
3不可逆电极过程3.
7.
3.
1电极的极化不可逆条件下的电极电势电极极化的原因过电势的测量3.
7.
3.
2电解时的电极反应阴极反应阳极反应3.
7.
3.
3金属的腐蚀与防护①金属的腐蚀②金属的钝化③金属腐蚀的防护3.
7.
3.
4化学电源简介①常用化学电源②高能电池3.
8表面现象与分散系统3.
8.
1表面现象3.
8.
1.
1表面自由能与表面张力3.
8.
1.
2纯液体的表面现象①附加压力②曲率对蒸气压的影响③液体的润湿与铺展④毛细管现象3.
8.
1.
3气体在固体表面上的吸附①气固吸附的一般常识②郎格谬尔单分子层吸附等温式③BET多分子层吸附等温式*④其它吸附等温式3.
8.
1.
4溶液的表面吸附①溶液表面的吸附现象②吉布斯吸附公式③表面活性剂的吸附层结构④表面膜3.
8.
1.
5表面活性剂及其作用①表面活性剂的分类②胶束和临界胶束浓度③表面活性剂的作用3.
8.
2分散系统3.
8.
2.
1分散系统的分类3.
8.
2.
2溶胶的光学及力学性质①丁达尔效应②布朗运动③扩散④沉降与沉降平衡3.
8.
2.
3溶胶的电性质①电动现象②溶胶粒子带电的原因③溶胶粒子的双电层④溶胶粒子的结构3.
8.
2.
4溶胶的聚沉和絮凝①外加电解质对溶胶聚沉的影响②溶胶的相互聚沉③大分子化合物对溶胶稳定性的影响3.
8.
2.
5溶胶的制备与净化①溶胶的制备②溶胶的净化3.
9化学动力学基本原理3.
9.
0引言3.
9.
0.
1化学动力学的任务和目的3.
9.
0.
2反应速率的表示法3.
9.
0.
3反应速率的实验测定3.
9.
0.
4反应机理的概念3.
9.
1反应速率公式3.
9.
1.
1反应速率的经验表达法3.
9.
1.
2反应级数3.
9.
1.
3质量作用定律3.
9.
1.
4速率常数3.
9.
2简单级数反应的速率公式3.
9.
2.
1一级反应3.
9.
2.
2二级反应3.
9.
2.
3三级反应和零级反应3.
9.
3反应级数的测定3.
9.
3.
1积分法3.
9.
3.
2微分法3.
9.
3.
3孤立法(或称过量浓度法)3.
9.
4温度对反应速率的影响3.
9.
4.
1阿累尼乌斯经验公式3.
9.
4.
2活化能的概念及其实验测定3.
9.
4.
3阿累尼乌斯公式的一些应用3.
9.
5双分子反应的简单碰撞理论3.
9.
5.
1碰撞数Z的求算3.
9.
5.
2有效碰撞数q的求算3.
9.
5.
3速率常数k的计算3.
9.
5.
4碰撞理论的成功与失败3.
9.
6过渡态理论大意3.
9.
6.
1势能面和过渡态理论中的活化能3.
9.
6.
2速率常数的统计热力学表达式3.
9.
6.
3速率常数的热力学表达式3.
9.
6.
4过度态理论的评价*3.
9.
7单分子反应的理论简介3.
10复合化学动力学3.
10.
1典型复合反应3.
10.
1.
1对峙反应3.
10.
1.
2平行反应3.
10.
1.
3连串反应3.
10.
2复合反应的近似处理方法3.
10.
2.
1稳定态处理3.
10.
2.
2平衡浓度法3.
10.
3链反应3.
10.
3.
1一般原理3.
10.
3.
2直链反应3.
10.
3.
3支链爆炸反应3.
10.
4反应机理的探索和确定示例3.
10.
5催化反应3.
10.
5.
1催化反应的基本原理3.
10.
5.
2均相催化反应3.
10.
5.
3复相催化反应3.
10.
5.
4酶催化反应3.
10.
6光化学概要3.
10.
6.
1光化学定律3.
10.
6.
2量子效率和能量转换效率3.
10.
6.
3光化学反应3.
10.
6.
4光化学反应与热反应的比较*3.
10.
7快速反应研究技术简介3.
10.
7.
1阻碍流动技术3.
10.
7.
2闪光光解技术3.
10.
7.
3驰豫技术教材及主要参考书:本课程采用高等教育出版社出版的、由印永嘉等编的《物理化学简明教程》(1992年第三版)高等学校教材,作为本课程的主教材.
为了更好地理解和学习课程内容,建议学习者可以进一步阅读以下基本重要的参考书:①、I.
N.
Levine著,诸德萤等译《物理化学》北京大学出版社[1987].
②、上海师范大学等五校合编:《物理化学》高等教育出版社,1991年第三版.
③、傅献彩、沈文霞、姚天扬编:《物理化学》高等教育出版社,1990年第五版.
④、蒋亦芹《物理化学》华中师大出版社(1987).
⑤、AtkinsPhysicalChemistry2-Edoxford(1982).
⑥、W.
J.
MooreRocePhysicalChemistry,5-Ed,Lonman(1974).
⑦、BerryRiceRocePhysicalChemistry,JohnWiley&sonc(1980).
⑧、Atkins主编的最新版(第八版)《物理化学》4.
对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求《物理化学》的教学,安排一个学期,总学时为64学时,每周4个学时.
教师根据课时适当调整部分教学内容.
本课程教学主要采用课堂讲授与研究性教学相结合,把物理化学研究的有关思想方法直接或间接地引入课堂教学过程.
本课程也可采用多媒体技术手段辅助教学.
课堂教学强调理解与应用.
并进行适当的研究性教学设计,在条件允许的前提下,可以让学生寻找与物理化学的基本理论和基本定律相关的学术论文来阅读,并写出简要的读书笔记,在课堂中进行交流或答疑.
本课程重视平时的复习与习题,每一章都有习题与思考题(配有标准答案),大部分由学生自己自我练习,达到目标即可.
每一章结束时都进行小结以及部分思考题和习题的讲解和讨论.
本课程的期末考试方式为闭卷考试.
闭卷考试题目类型为单项选择题、填空题、计算题和简答题等.
本课程考试设计主要在于测试考生对物理化学基本知识、基本概念、基本定律及理论理解的准确程度、掌握的熟练程度和应用的灵活程度;同时测试考生思维的敏捷性,综合应用知识、分析解决问题的能力以及逻辑推理能力.
考试设计基于教学内容,但又不局限于教学内容.
不过,考卷中有90%以上的考题内容与平时教学内容紧密关联.
本课程总评成绩由期末考试和平时学习成果两部分组成,采用百分制.
期末考试成绩占总评成绩的70%,平时成绩占总评成绩的30%.
5.
其它:如先修课的要求、课程班规模的要求、实践类课程方案等无《物理化学实验》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:物理化学实验英文名称:Physicalchemistryexperiment课程类别:专业基础课学分:1学时:32学时建议开课学期:4建议开课单位:化学与材料学院一、教学目的物理化学实验这门课程开设的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,学会重要的物理化学性能的测定,熟悉物理化学实验现象的观察和记录、实验条件的判断和选择、实验数据的测量和处理、实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法,从而加深对物理化学基本理论的理解,提高解决实际化学问题的能力.
二、基本要求一,完成4个物理化学实验和1个综合实验的实际操作训练,共30学时.
这些实验含盖热力学、电化学、动力学、表面现象与胶体化学等方面有代表性的实验,同时又将物理化学的重要实验方法和技术分散到各个实验中去,力求使学生得到全面的基础训练和综合素质的提高.
因此,在进行每一个具体实验时,要求做到:实验前的预习:通过预习了解实验的目的要求,并撰写预习提纲.
实验操作:进入实验室后应检查测量仪器和试剂是否符合实验要求,并作好准备工作,记录实验条件.
具体实验操作时,要求仔细观察实验现象,详细记录原始数据,严格控制实验条件.
整个实验过程必须有严谨的科学态度,做到清洁整齐,有条有理,一丝不苟,还要积极思维,善于发现和解决实验中出现的各种问题.
实验报告:实验后学生必须将原始数据交教员签名,然后正确处理数据,写出实验报告.
实验报告应包括:实验目的要求,简明原理,实验仪器和实验条件,具体操作方法,数据处理,结果讨论以及参考资料等.
教师对每个实验,应根据实验所用的仪器、试剂以及具体操作条件,提出对实验结果数据的要求范围,学生如果达不到要求,则该实验必须重做.
二,对物理化学实验方法和实验技术进行系统的讲授,安排讲课2学时,讲课内容包括本实验课程的学习方法、安全防护、数据处理、文献查阅、报告书写和实验设计思想等实验基本要求,同时还应较系统地介绍物理化学的基本实验方法和实验技术,如温度的测量和控制、真空技术、电化学测量技术等.
通过系统介绍这些内容,推动学生学习近代物理测试技术中的新成就,并了解如何运用它们去解决化学方面的实际问题.
三,实验考核:期末进行笔试或操作考试考核.
笔试侧重考核学生对物理化学实验的基础理论知识以及各个实验的目的、原理、操作步骤、注意事项和数据处理等相关知识的掌握程度.
操作考试侧重考核学生的具体实验操作能力.
三、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验类型每组人数1电导法测定弱电解质的电离常数(1)理解溶液的电导、电导率、摩尔电导率的概念;(2)独立组装实验装置,并掌握电导仪或电导率仪的使用方法;(3)正确测量溶液的电导值;(4)正确使用电导池(洗涤、铂电极的选择、使用和维护等).
5验证22碳钢极化曲线的测定(1)掌握极化曲线四个区的意义及其在金属镂刻和防腐蚀等方面应用;(2)独立、正确地组装用恒电位仪测定电极极化曲线的实验装置;(3)了解金属电极的制作和表面处理方法;(4)掌握极化曲线的测定方法,并学会正确使用恒电位仪.
5验证23固体物质比表面的测定(1)熟练、正确地使用分光光度计,并用它准确测定次甲基蓝的浓度;(2)正确使用摇瓶振荡器并掌握控制吸附平衡技术;(3)了解活性炭的活化方法.
(4)深入理解朗格缪尔单分子层吸附理论.
5验证24溶液表面张力的测定――最大气泡法(1)了解表面张力的性质,表面自由能的意义以及表面张力与吸附的关系;(2)掌握阿贝折射仪的使用方法;(3)掌握精密微压差压力计的使用方法;(4)掌握超级恒温槽的结构及其使用方法;(5)计算表面吸附量和乙醇分子的横截面积.
5验证25界面电泳法测定的Fe(OH)3溶胶电动势(1)掌握在电泳管中装入KCl溶液,并使之形成清晰的界面的方法;(2)正确连接电泳管和电泳仪,掌握使用电泳仪测定胶体的电泳速度;(3)了解火棉胶半透膜的制作以及半透膜进行Fe(OH)3溶胶的渗析净化;(4)掌握胶体的相对稳定性和带电机理.
5验证26磁化率的测定(1)掌握古埃磁天平的结构及使用;(2)正确调节两磁极间距及磁场强度;(3)正确调节励磁电流;(4)正确使用莫尔盐来标定磁场强度;(5)正确地往样品管中装入各种样品.
5验证27蔗糖水解反应的动力学研究及其产物分子量的测试(1)掌握用旋光仪测定蔗糖水解反应的反应速度常数的原理和方法;(2)学会用旋光仪测量溶液的旋光度;(3)掌握样品管的使用方法;(4)测量不同反应时间溶液的旋光度;(5)正确使用凝固点测定仪测定稀溶液的凝固点降低值,并培养通过数据判断状态的能力;(6)学会制备寒剂和调节寒剂的温度;(7)掌握步冷曲线的绘制及认知过冷现象;(8)深入理解稀溶液的依数性以及凝固点下降法测试物质分子量的方法.
10综合4实际教学:以上6个验证性实验中选做4个实验;1个综合实验必做.
四、实验考试与成绩评定考核方式为平时实验占70%,实验考试(笔试、操作)占30%.
五、实验教材和参考书教材:《物理化学实验》福建师范大学化学与材料学院物理化学教研室编教学参考书:复旦大学.
《物理化学实验》(第三版).
北京:高等教育出版社,2004六、主要的仪器设备凝固点测定仪、精密温度温差测定仪、超级恒温槽、玻璃恒温水浴槽、压力计(数显式低真空压力计、数显微压差压力计、数显式大气压力计)、722型分光光度计及比色皿、电导仪、电导率仪、恒电位仪、电泳仪、旋光仪、分光光度计、折射率仪、磁天平.
《材料科学与工程基础》教学大纲1.
课程基本信息中文名称:材料科学与工程基础英文名称:FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering课程类别:材料类专业方向必修课学分:3学时:48建议开课学期:4建议开课单位:化学与材料学院2.
课程目标本课程从材料科学与工程的基本原理出发,使学生掌握高分子材料、金属材料、无机非金属材料的共性规律和个性特点及复合材料的基本特征.
了解各类材料在力、热、电、光、磁、化学介质等外界因素作用下表现出来的宏观性质.
还要了解各类材料的制备原理和主要方法.
本课程以讲授为主,辅以课堂讨论等教学环节.
教师以多媒体教学为主要教学方式.
通过本课程的学习,为学生深入学习材料科学与工程领域的专业知识奠定基础.
3.
课程内容与主要学习材料(含教材与参考书目)课程内容:第一章绪论(2学时)教学要求:通过人类文明发展的历史,了解材料的发展史;掌握四大材料的基本特征;了解材料科学与工程的研究内容.
教学基本内容:1.
1材料的发展与人类的文明1.
1.
1材料与人类文明及社会现代化1.
1.
2材料、能源与环境1.
2材料的分类1.
2.
1金属材料1.
2.
2无机非金属材料1.
2.
3高分子材料1.
2.
4复合材料1.
3材料科学与工程概述1.
3.
1材料科学的由来1.
3.
2材料科学与工程的性质与范围1.
3.
3材料科学在工程中的作用第二章物质结构基础(12学时)教学要求:了解材料结构的含义;学会用能带理论解释导体、半导体和绝缘体的区别;了解7个晶系和14种布拉菲点阵;学会在晶胞中画出晶向和晶面,以及求晶向指数和密勒指数;熟练掌握晶体的各种缺陷;掌握扩散理论;学会分析相图.
教学基本内容:2.
1物质的组成、状态及材料结构2.
1.
1物质的组成和状态2.
1.
2材料结构的含义2.
2固体中的原子有序2.
2.
1结晶体特性与晶体结构2.
2.
2晶体几何学基础2.
2.
3液晶2.
3固体中的原子无序2.
3.
1固溶体2.
3.
2晶体结构缺陷2.
3.
3非晶体及描述理论2.
3.
4扩散2.
4固体中的转变2.
4.
1固体中的转变类型2.
4.
2平衡和相变2.
4.
3相图2.
4.
4相图热力学2.
4.
5非平衡相变第三章材料组成与结构(16学时)教学要求:熟练掌握铁碳合金相图,了解金属晶体和非晶态合金的结构;了解无机非金属材料的结构,掌握硅酸盐的结构和一些无机非金属材料的非晶态结构;掌握高分子材料的结构;了解聚合物的组成及结构.
教学基本内容:3.
1材料组成和结构的基本内容3.
2金属材料的组成与结构3.
2.
1金属材料3.
2.
2合金材料3.
2.
3铁碳合金的基本知识3.
2.
4非铁金属及合金3.
2.
5非晶态合金3.
2.
6金属材料的再结晶3.
3无机非金属材料的组成与结构3.
3.
1无机非金属材料的组成与结合键3.
3.
2无机非金属材料中的简单晶体结构3.
3.
3硅酸盐结构3.
3.
4无机非金属材料的非晶体结构3.
3.
5陶瓷3.
3.
6碳化合物3.
4高分子材料的组成和结构3.
4.
1高分子材料组成和结构的基本特征3.
4.
2高分子链的组成和结构3.
4.
3高分子链的聚集态结构3.
4.
4高分子材料的组成和织态结构及微区结构3.
4.
5聚合物共混材料3.
5复合材料的组成与结构3.
5.
1复合材料定义及分类3.
5.
2复合材料的组成及特性3.
5.
3复合材料的结构3.
5.
4复合材料的界面第四章材料的性能(14学时)教学要求:掌握材料的力学性能、热性能、电学性能、磁学性能、光学性能、耐腐蚀性;了解复合材料的性能.
教学基本内容:4.
1材料的力学性能*4.
1.
1材料的力学状态4.
1.
2应力和应变4.
1.
3弹性形变4.
1.
4永久变形4.
1.
5强度、断裂及断裂韧性4.
1.
6硬度4.
1.
7摩擦和磨损4.
1.
8疲劳4.
2材料的热性能4.
2.
1热导率和比热容4.
2.
2热膨胀性4.
2.
3耐热性4.
2.
4热稳定性4.
2.
5高分子材料的燃烧特性4.
3材料的电学性能4.
3.
1电导率和电阻率4.
3.
2材料的结构与导电性4.
3.
3材料的半导电性4.
3.
4材料的超导电性4.
3.
5材料的介电性4.
3.
6静电现象4.
4材料的磁学性能4.
4.
1物质的磁性4.
4.
2磁畴与磁滞回线4.
4.
3金属材料的磁学性能4.
4.
4非金属材料的磁学性能4.
4.
5高分子材料的磁学性能4.
5材料的光学性能4.
5.
1电磁辐射及其与原子的相互作用4.
5.
2吸收、反射和透射4.
5.
3旋光性及非线性光学性4.
5.
4光泽4.
5.
5发光4.
5.
6光敏性4.
6材料的耐腐蚀性4.
6.
1物理腐蚀4.
6.
2化学腐蚀4.
6.
3电化学腐蚀4.
7复合材料的性能4.
7.
1复合材料性质的复合效应4.
7.
2复合材料的力学性能*备注:4.
1材料的力学性能,该部分内容属于《工程材料力学性能》的课程范畴,教师可根据实际选讲.
第五章材料的制备与成型加工(4学时)教学要求:了解金属材料、无机非金属材料和高分子材料的制备方法;了解金属材料的加工工艺性和聚合物的成型加工特性.
教学基本内容:5.
1材料制备原理及方法5.
1.
1金属材料的制备5.
1.
2无机非金属材料的制备5.
1.
3高分子材料的制备5.
2材料的成型加工性5.
2.
1金属材料的加工工艺性5.
2.
2聚合物的成型加工特性及成型加工方法教材及参考书目本课程主教材:顾宜主编:《材料科学与工程基础》(第二版),化学工业出版社出版(2011).
为了更好地理解和学习课程内容,建议学习者可进一步阅读以下的参考书:①王高潮主编:《材料科学与工程导论》(第一版),机械工业出版社(2006);②杨瑞成等主编:《材料科学与工程导论》(第一版),哈尔滨工业大学出版社(2002);③顾家琳等编:《材料科学与工程概论》(第一版),清华大学出版社(2005);④许并社主编:《材料科学概论》(第一版),北京工业大学出版社(2002);⑤赵品等:《材料科学基础教程》(第二版),哈尔滨工业大学出版社(2002).
4.
对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求闭卷考试,成绩由三部分组成(平时出勤以及作业占10%,半期考占20%,期末考占70%.
)5.
其它:如先修课的要求、课程班规模要求、实践课程方案等先修课程:高等数学、无机化学.
《高分子化学》教学大纲课程基本信息中文名称:高分子化学英文名称:PolymerChemistry课程类别:材料类专业方向必修课学分:3.
5学时:56学时建议开课学期:三年级上学期建议开课单位:化学与材料学院第一部分:课程性质、课程目标与教学要求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专业基础课.
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.
本门课程主要学习有关高分子化合物的基本概念,高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、聚合方法,以及高分子化合物的进一步深化反应等内容,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.
本门课程将通过教书育人的教学指导思想、准确的教学内容、多种多样的教学方法实现培养高素质人才的目的.
在思想上培养学生热爱祖国、热爱科学、奋发向上、积极进取的精神,在专业上培养学生牢固地掌握高分子化学的基础知识,学会分析问题的思路和方法,提高解决问题的能力.
第二部分:课程教学内容纲要绪论(3学时)本绪论学习要求:1.
了解高分子化学及其发展简史;2.
掌握单体、高分子、聚合物的结构单元、聚合度、几何形状、聚集态等几个基本术语、概念和定义;3.
掌握聚合物的通俗命名法和系统命名法;4.
了解聚合物的分类方法及合成高分子的制备方法;5.
掌握聚合物分子量和分子量分布的概念,会计算数均分子量和重均分子量.
讲授内容:高分子化学及其发展简史;聚合物的基本概念;聚合物的命名和分类;合成高分子的一般制备方法;聚合物的分子量和分子量分布本绪论重点:聚合物的基本概念、结构与命名;分子量和分子量分布本绪论难点:高分子与小分子的区别;聚合物的结构与命名;聚合物平均聚合度的计算;聚合物分子量多分散性【扩展与提高内容】1.
高分子化学与四大化学的关系2.
描述高分子化学是什么3.
想象高分子化学今后能引起兴趣或有重大突破的发展方向第二章逐步聚合反应(12学时)本章学习要求:1掌握缩聚反应、逐步加聚反应、单体的官能度、反应程度、平均聚合度、摩尔系数、平均官能度、凝胶点等几个概念和定义;2了解单体对逐步聚合反应的影响;3掌握线型缩聚反应中官能团等活性假设、反应程度与聚合度的关系、平衡常数与聚合度的关系;4了解影响缩聚反应平衡的因素;5掌握线型缩聚物分子量的控制;6了解不平衡缩聚反应的特点;7了解缩聚反应的实施方法;8掌握体型缩聚反应的特点,会用Carothers方程计算凝胶点讲授内容:逐步聚合反应与链式聚合反应比较;单体的官能度;单体;官能团等活性假设;反应程度与聚合度的关系;缩聚平衡方程;影响缩聚反应平衡的因素;线型缩聚物分子量的控制;不平衡缩聚反应;缩聚反应的实施方法;体型缩聚反应;Carothers方程本章重点:单体的官能度;平均官能度;官能团等活性假设;反应程度与聚合度的关系;缩聚平衡方程;线型缩聚物分子量的控制;体型缩聚反应;Carothers方程本章难点:官能度;线型与体型缩聚物形成条件的区别;平均聚合度的计算【扩展与提高内容】1.
逐步聚合在合成高性能聚合物材料中的地位与作用第三章自由基聚合(12学时)本章学习要求:1.
掌握自由基聚合机理;2.
了解自由基聚合引发剂及引发反应;3.
了解自由基聚合反应动力学;4.
掌握链转移反应等因素对分子量的影响讲授内容:自由基聚合机理;单体结构与聚合类型;自由基聚合的基元反应;引发剂与引发反应;自由基聚合反应动力学;分子量和链转移反应本章重点:自由基聚合的基元反应;单体结构与聚合类型;引发剂与引发反应;引发效率;聚合速率方程;自动加速现象;链转移反应与分子量的关系本章难点:单体结构与聚合类型;引发反应;自动加速现象【扩展与提高内容】1.
论述假设条件在动力学公式推导中的作用,条件的变化对公式的影响2.
活性自由基聚合进展情况,如何实现活性自由基聚合,发展前景如何第四章自由基共聚合(6学时)本章学习要求:1掌握二元共聚物的分类;2了解二元共聚物组成方程及组成曲线;3掌握共聚物组成分布及其组成的控制方法;4了解影响竞聚率的因素讲授内容:共聚合的概念;二元共聚物的分类;二元共聚物组成方程;二元共聚物组成曲线;竞聚率;共聚物组成分布及其组成的控制;影响竞聚率的因素本章重点:二元共聚物的分类;二元共聚物组成方程及组成曲线;竞聚率;共聚物组成的控制本章难点:竞聚率;共聚物组成的控制第五章聚合方法(2学时)本章学习要求:1了解本体聚合的实施方法;2掌握溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合的实施方法讲授内容:本体聚合;溶液聚合;悬浮聚合;乳液聚合本章重点:悬浮聚合;乳液聚合本章难点:悬浮聚合中分散剂及其分散作用;乳液聚合中特殊的聚合机理【扩展与提高内容】1.
新聚合方法:反相悬浮聚合;反相乳液聚合;反相微乳液聚合;反相超微乳液聚合第六章离子聚合(6学时)本章学习要求:1掌握阳离子聚合适用的单体和引发剂;2了解阳离子聚合机理;3掌握阴离子聚合适用的单体和引发剂;4掌握阴离子聚合反应机理,活的聚合及其应用讲授内容:阳离子聚合;阴离子聚合本章重点:阴、阳离子聚合各适用的单体和引发剂;阳、阴离子聚合反应机理;活的聚合;活性聚合物本章难点:阴、阳离子聚合各适用的单体和引发剂【扩展与提高内容】1.
自由基聚合、阳离子聚合、基团转移聚合等在合成嵌段共聚物中的最新进展2.
阴离子聚合与其它活性聚合的区别3.
如何实现活性自由基聚合、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合4.
活性聚合在分子设计中的应用前景第七章配位聚合(6学时)本章学习要求:1掌握聚合物的立体异构;2掌握Ziegler-Natta引发剂;3了解α―烯烃配位聚合机理讲授内容:配位聚合的定义、意义;聚合物的立体异构;Ziegler-Natta引发剂;α―烯烃配位聚合机理本章重点:聚合物的立体异构;Ziegler-Natta引发剂本章难点:定向聚合与Ziegler-Natta聚合的区别【扩展与提高内容】1.
茂金属催化剂的结构,用茂金属催化剂合成的主要工业化聚合物2.
聚合物的立构规整性与聚合物性能之间的关系第八章开环聚合(3学时)本章学习要求:1.
环状单体的开环能力,从热力学和动力学角度分析环状单体开环聚合的可能性和难易程度2.
环醚的开环聚合,环氧丙烷和四氢呋喃的开环聚合讲授内容:1.
环醚的聚合2.
内酯的聚合3.
环酰胺4.
N-羧基-氨基酸酐5.
其它有机杂环单体的聚合6.
环烯烃的异位聚合7.
共聚反应8.
自由基开环聚合【扩展与提高内容】1.
热力学分析与动力学分析在高分子化学中的应用第九章聚合物的化学反应(2学时)本章学习要求:1掌握聚合物的基团反应及降解反应;2了解聚合物的交联反应;3掌握聚合物的老化与防老化讲授内容:聚合物的基团反应;聚合物的交联反应;聚合物的降解反应,包括热降解、氧化降解、光降解、化学降解等;聚合物的老化与防老化本章重点:聚合物的基团反应,包括离子交换树脂的制备、维尼纶的制备等;聚合物的热降解反应;老化;防老化本章难点:与聚合反应相区别第三部分:教材及参考书:教材:《高分子化学》潘祖仁主编,北京:化工出版社,2015年参考书:1.
《高分子化学》张兴英主编,张兴英、程珏、赵京波合编,北京:中国轻工业出版社,2000年2.
《高分子化学》复旦大学高分子科学系集体编写,上海:复旦大学出版社出版,1995年3.
《PrinciplesofPolymerization》(第二版)的中译本.
G.
Odian(美国),北京:科学出版社,1987年4.
潘祖仁,翁志学,黄志明.
悬浮聚合.
北京:化学工业出版社,19975.
曹同玉,刘庆普,胡金生.
聚合物乳液合成原理、性能及应用.
北京:化学工业出版社,19976.
GeorgeOdian.
PrincipleofPolymerization,2nded.
,NewYork:JohnWiley&Sons,Inc.
,19817.
Billmeyer.
R.
W.
TextbookofPolymerScience,3nded.
,NewYork:JohnWiley&Sons,Inc.
,19848.
杂志(1)高分子学报(2)高分子材料科学与工程(3)高分子通报(4)化学学报(5)化学通报(6)高等学校化学学报(7)应用化学(8)材料研究学报(9)科学通报(10)Macromolecules(11)Polymer(12)JournalofPolymerScience:PartA,PolymerChemistry(13)JournalofAppliedPolymerScience(14)PolymerBulletin(15)MacromolecularChemistryandPhysics(16)PolymerEngineeringandScience(17)EuropeanPolymerJournal(18)PolymerInternational《高分子化学实验》教学大纲课程基本信息中文名称:高分子化学实验英文名称:PolymerChemistryExperiment课程类别:专业基础课学分:1.
5学时:48学时建议开课学期:5建议开课专业:高分子科学与工程专业建议开设实验数:6个(1个配方设计)教学目的锻炼和培养学生分析问题、解决问题的能力的同时,训练学生科学研究思维和创新意识的能力,在验证性实验的基础上设置了设计性实验,其目的是:1.
使学生通过实验加强对课堂上所学的基本理论和反应的理解,运用所学理论解释实验现象的能力;2、使学生掌握实验的基本操作技术和技能,通过溶液聚合方法、乳液聚合方法、逐步聚合方法、高分子聚合物化学改性和设计性等实验,以加深对高分子化学反应基本原理的理解以及掌握实验程序、熟练使用有关仪器设备;3、培养学生实事求是、严谨的科学态度,良好的科学素养及实验室工作习惯,存疑求真的科学品德和科学精神.
二、基本要求实验课按课前预习、实际操作、实验记录、实验结果和实验报告等环节来进行.
为达到上述实验教学目的,要求学生必须严肃认真地对待实验教学中的每一环节,按照实验的目的和内容,主动、积极地进行实验,对各个环节的具体要求如下:1.
实验前认真预习,领会实验原理,了解实验步骤和注意事项,并写好实验预习报告,做到心中有数.
2.
设计性实验,首先理解实验的科学意义,看实验教材和相关资料,查重要数据,提出科学问题,其次进行配方设计,做好实验前准备.
3.
实验时要严格按照规范操作进行,仔细观察实验现象,并及时正确地记录.
整个实验过程必须有严谨的科学态度,做到清洁整齐,有条有理,一丝不苟;还要积极思维,善于发现和解决实验中出现的各种问题.
实验后学生必须将原始数据交教师签名.
4.
正确处理数据,认真写好实验报告,要善于思考,学会运用所学理论知识解释实验现象,研究实验中的问题.
实验报告应包括:实验目的要求,简明原理,实验仪器和实验条件,具体操作方法,数据处理,结果讨论等.
二、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1乙酸乙烯酯的溶液聚合了解组分的要求掌握制备聚醋酸乙烯酯溶液方法测定聚醋酸乙烯酯溶液固含量计算单体转化率6必做基础12醋酸乙烯酯的乳液聚合了解乳液聚合的配方及乳液聚合中各个组分的作用了解本聚合场所掌握种子聚合的方法掌握聚醋酸乙烯酯的制备测定聚醋酸乙烯酯乳液固含量观察聚醋酸乙烯酯乳液粒子沉降量7必做基础13苯丙乳液的合成了解共聚乳液的配方设计及共聚乳液中各个组分的作用.
掌握单体的预乳化熟悉引发剂溶液的制备掌握苯丙乳液的合成方法测定固含量计算转化率7必做基础14双酚A型环氧树脂的制备及其固化了解逐步聚合的基本原理掌握NaOH溶液的制备掌握双酚A型环氧树脂混合物的制备熟悉双酚A型环氧树脂(商品)的乙二胺固化过程6必做基础15聚乙烯醇缩甲醛的制备了解高分子化学反应基本原理.
掌握制备10%PVA1799的方法掌握聚乙烯醇缩甲醛的制备观察高温脱水低温溶解的目标物测定聚乙烯醇缩甲醛的固含量6必做基础16聚氨酯软硬泡塑料的制备及其性能分析硬泡配方设计半硬泡配方设计软泡配方设计预聚体的合成气泡的形成与扩链交联固化观察制品的形成过程鉴赏制品的孔大小及均匀情况观察制品的颜色变化多次训练掌握制备目标物的技术分析硬软泡塑料的产品性能12必做配方设计1三、实验考核与成绩评定预习报告10%、实验操作50%、实验结果20%、实验报告20%四、实验教材和参考书实验教材:梁晖,卢江编.
《高分子化学实验》.
北京:化学工业出版社,2014参考书:欧国荣,张德震编.
《高分子科学与工程实验》.
上海:华东理工大学出版社,1998;山西省化工研究所编.
《聚氨酯弹性体手册》.
北京:化学工业出版社,2004李绍雄,刘益军编.
《聚氨酯树脂及其应用》.
化学工业出版社,2001五、主要仪器设备1、每生应具备的仪器设备名称规格用量备注恒温水浴装置控温精度0.
1oC1套所有实验通用电动搅拌机1套所有实验通用标准磨口四口瓶250ml/24mm*41个所有实验通用四氟乙烯搅拌器1套所有实验通用温度计100--200℃2支所有实验通用磨口球形冷凝器24#,300mm1支所有实验通用磨口具塞真空滴液漏斗24#,100ml1所有实验通用铁夹4所有实验通用铁架台带铁圈2分液漏斗用橡皮管2m冷凝器用橡皮塞24#,带孔1所有实验通用橡皮塞24口用3个所有实验通用玻璃棒15-20cm3所有实验通用胶头滴管4支所有实验通用量筒10ml1个所有实验通用量筒20ml1个所有实验通用量筒50ml2个所有实验通用量筒100ml2个所有实验通用烧杯10ml1所有实验通用烧杯20ml1所有实验通用烧杯50ml1所有实验通用烧杯100ml1所有实验通用胶头滴管10支所有实验通用PH试纸广泛(1-14)1本PH试纸精密(1-2)1本磨口具塞锥形瓶100ml2个洗耳球小号1称量瓶小号2个2、公用的仪器设备电子天平、台称、调温控制的电热套、磨口广口试剂瓶、烘箱、璇转粘度计、整套璇转蒸发仪、整套真空过滤装置、电吹风、剪刀、铝薄等.
《高分子物理》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:高分子物理英文名称:PolymerPhysics课程类别:专业基础课学分:3.
5学时:56学时建议开课学期:5建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标高分子物理是以分子运动的观点研究聚合物的结构、性能及其相互关系,以此指导我们正确地了解聚合物的结构和物理性质的关系,选用高分子材料,合理地控制加工成型条件,通过各种途径改造聚合物的结构,从而有效地改进其性能,并最终指导设计和合成具有预定性能的高分子材料.
通过高分子物理课程的学习,使学生巩固和运用所学的有关基础理论、基本知识与有关公式,加深对基本内容的理解,培养分析与解决实际问题的能力,为以后从事高分子研究、教学、生产的能力培养打下较深厚的理论基础.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:第一章高分子链的结构(6课时)本章重点掌握内容:高分子的构型和构象;分子结构对高分子链柔顺性的影响;均方末端距的几何计算法;均方末端距的统计计算法.
1.
1高分子概论1.
1.
1高分子科学的诞生与发展1.
1.
2高分子学科获得诺贝尔化学奖1.
1.
3高分子物理的内容主要分为三个部分1.
1.
4高分子结构的特点1.
1.
5高分子结构的内容1.
2高分子链的近程结构1.
3高分子链的远程结构1.
4高分子链的构象统计本章小结,习题课,作业点评第二章高分子的聚集态结构(12课时)本章重点掌握内容:内聚能密度的概念;各种结晶形态和形成条件;缨状胶束模型的聚合物晶态结构模型;聚合物结晶能力,化学结构对高聚物结晶的影响;高聚物结晶度及其测定方法;高聚物结晶动力学:结晶速率及Avrami方程;高聚物熔点的热力学分析与熔点测定方法;高分子合金(高分子共混物)的概念、相容性和组分含量与织态结构的关系.
本章了解内容:液晶态的基本概念、液晶的结构特征、分类;聚合物的取向现象、取向机理、取向度的表征和应用.
本章自学内容:Keller近邻折叠链模型和Flory插线板模型等聚合物晶态结构模型;Yeh两相球粒模型和Flory无规线团模型等非晶态结构模型.
2.
1高聚物分子间的作用力2.
2高聚物结晶的形态和结构2.
3高分子的聚集态结构模型2.
4高聚物的结晶过程2.
5结晶对高聚物物理机械性能的影响2.
6结晶热力学2.
7高聚物的取向态结构2.
8高聚物的液晶态结构2.
9共混高聚物的织态结构本章小结,习题课,作业点评第三章高分子的溶液性质(12课时)本章重点掌握内容:高分子溶液的形成过程—热力学解释、溶剂的选择原则;溶度参数的概念和测定;Flory-Huggins晶格模型理论;稀溶液的混合热、混合熵、混合自由能;Huggins相互作用参数χ1和第二维利系数(A2)的物理意义,Flory温度(θ温度)及溶胀因子a;θ溶液的含义和θ条件;渗透压的概念及公式的应用;化学位的概念;增塑剂的选用原则、聚合物之间的混溶性;交联高聚物的溶胀及溶胀平衡;共混聚合物的溶混性.
本章了解内容:高分子的亚浓溶液;临界交叠浓度c*;聚电解质溶液.
本章自学内容:常用的聚合物浓溶液:纺丝液、胶粘剂、涂料、凝胶与冻胶的概念;高分子溶液的流体力学性质.
3.
1高聚物的溶解3.
1.
1高聚物溶液过程的特点3.
1.
2高聚物溶液过程的热力学解释3.
1.
3溶剂的选择3.
2高分子溶液的热力学性质3.
2.
1Flory-Huggins高分子溶液理论3.
2.
2Flory温度的提出3.
2.
3Flory-Krigbaum稀溶液理论3.
3高分子的亚浓溶液3.
4高分子的浓溶液3.
5聚电解质溶液3.
6共混聚合物的溶混性3.
7高分子溶液的流体力学性质本章小结,习题课,作业点评第四章高聚物的分子量(4课时)本章重点掌握内容:数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量的定义和它们之间的关系,粘度法、渗透压法测聚合物的分子量;分子量分布宽度的意义、分布宽度指数与多分散系数.
本章了解内容:端基分析法、沸点升高与冰点下降法、气相渗透法和光散射法等测相对分子量的基本原理、基本公式、测试方法、相对分子量范围和所测的分子量为哪一种平均分子量4.
1高聚物分子量的统计意义4.
2高聚物分子量的测定本章小结,习题课,作业点评第五章高聚物的分子量分布(4课时)本章重点掌握内容:聚合物的沉淀与溶解分级方法、原理,画出积分分布曲线和微分分布曲线;GPC的分离原理、实验方法、数据处理.
本章了解内容:分子量分布的表示方法(离散型的图解表示和连续型的分子量分布曲线),Schulz函数、董函数,对数正态分布函数等各种分布函数.
5.
1分子量分布的表示方法5.
2基于相平衡的分级方法5.
3凝胶色谱法本章小结,习题课,作业点评第六章高聚物的分子运动(9课时)本章重点掌握内容:聚合物分子热运动的主要特点;模量(或形变)-温度曲线;玻璃化转变的现象、自由体积理论;玻璃化温度的影响因素;聚合物熔体粘度和流动性能的影响,WLF方程的物理意义及适用范围;聚合物的粘性流动,聚合物的粘流温度及其影响因素,零切粘度η0,表观粘度ηa,微分粘度ηc,拉伸粘度ηt,熔融指数MI;牛顿流体和非牛顿流体、聚合物流动的非牛顿性(假塑性)及聚合物的流动曲线.
本章了解内容:玻璃化温度的测定方法;了解高聚物流动时的几种特殊现象(韦森堡效应、挤出物胀大、弹性湍流和熔体破裂).
6.
1高聚物分子热运动6.
1.
1高聚物分子热运动的主要特点6.
1.
2高聚物的力学状态和热转变6.
2高聚物的玻璃化转变6.
2.
1玻璃化转变现象和玻璃化温度的测量6.
2.
2玻璃化转变理论,自由体积理论6.
2.
3影响玻璃化温度的因素6.
2.
4玻璃化转变的多维性6.
3高聚物的粘性流动本章小结,习题课,作业点评第七章高聚物的力学性质(9课时)本章重点掌握内容:聚合物应力-应变曲线;屈服现象和机理,银纹、剪切带的概念;聚合物强度的概念;聚合物强度的影响因素;橡胶高弹性的特点;橡胶弹性的热力学分析;橡胶弹性的统计理论;聚合物的粘弹性现象(包括蠕变现象、应力松弛现象、滞后现象、力学损耗);粘弹性的力学模型理论(Maxwell模型、Kelvin模型、四元件模型和多元件模型);时温等效原理(WLF方程)及应用;Boltzmann叠加原理及应用;储能模量、损耗模量、损耗角正切之间关系.
本章了解内容:形变类型及描述力学行为的基本物理量;了解屈服判据.
7.
1玻璃态和结晶态高聚物的力学性质7.
2高弹态高聚物的力学性质7.
3高聚物的力学松弛—粘弹性本章小结,习题课,作业点评教材:何曼君、陈维孝、董西侠编著,《高分子物理》(修订版),复旦大学出版社.
教学参考书:(1)金日光编著,《高分子物理》,化学工业出版社.
(2)蓝立文编著,《高分子物理》,西北工业大学出版社.
(3)方征平等编著,《高分子物理》,浙江大学出版社.
(4)董炎明等编著,《高分子物理学习指导》,科学出版社.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求考试方式:闭卷考试成绩评定:考勤、作业和练习等30%;期中考试20%,期末考试50%.
(五)其它先修课程:高等数学、线性代数、概率论、物理化学、高分子化学《聚合物近代仪器分析》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:聚合物近代仪器分析英文名称:Moderninstrumentalanalysisofpolymers课程类别:专业方向课学分:2.
5学时:40学时建议开课学期:5建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标《聚合物近代仪器分析》课程,是化学与材料学院材料类专业本科生的专业方向课.
《聚合物近代仪器分析》的课程目标是:在学习有机化学、分析化学和高分子化学等专业课的基础上,初步了解如何利用各种近代仪器分析方法解决高分子材料研究中所遇到的分析问题.
课程的特点是涉及知识面宽、实用性和灵活性强.
课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)第一章绪论(2学时)基本要求:本章重点了解聚合物近代仪器分析的研究对象;聚合物近代仪器分析所用的仪器;高分子材料样品的制备等.
教学基本内容:(一)聚合物近代仪器分析的研究对象§1.
1.
1聚合物链结构的表征§1.
1.
2高分子的聚集态结构§1.
1.
3高分子材料的力学状态和热转变温度§1.
1.
4高聚物的反应和变化过程(二)聚合物近代仪器分析所用仪器(三)高聚物研究和分析§1.
3.
1问题的提出§1.
3.
2高分子材料样品的准备高聚物的表征§1.
4.
1键接方式§1.
4.
2空间立构§1.
4.
3支化与交联§1.
4.
4共聚物的序列结构§1.
4.
5聚合物结晶§1.
4.
6物理状态光谱分析(6学时)基本要求:理解各种光谱分析方法的基本原理;掌握各种光谱分析方法的特点及其所能提供的信息;掌握光谱特征与分子结构之间的相互关系;掌握各种光谱分析结果的解析方法;了解各种光谱分析在高分子材料中的应用.
教学基本内容:(一)概述§2.
1.
1一般光谱分析方法§2.
1.
2光谱分析仪的组成§2.
1.
3吸收光谱图的表示方法§2.
1.
4聚合物的光谱分析(二)紫外可见光谱§2.
2.
1价电子的跃迁§2.
2.
2谱图解析§2.
2.
3紫外可见光谱在高分子材料中的应用(三)荧光光谱§2.
3.
1基本原理§2.
3.
2荧光光谱仪与谱图§2.
3.
3荧光光谱在高分子材料中的应用(四)红外光谱§2.
4.
1分子振动与红外吸收光谱的产生§2.
4.
2傅里叶变换红外光谱仪§2.
4.
3红外光谱与分子结构的关系§2.
4.
4谱图解析方法§2.
4.
5红外吸收光谱在高分子材料中的应用激光拉曼光谱简介核磁共振波谱法(4学时)基本要求:理解核磁共振原理;了解核磁共振波谱仪;了解位移和核磁共振图谱;了解自旋偶合及自旋裂分;了解图谱解释;理解简化图谱的方法;了解1H核磁共振和3C核磁共振在高分子材料研究中的应用.
教学基本内容:(一)核磁共振波谱§3.
1.
1核磁共振的基本原理§3.
1.
2核磁共振波谱仪(二)1H-核磁共振波谱§3.
2.
1化学位移及自旋-自旋分裂§3.
2.
2谱图表示方法§3.
2.
3化学位移、耦合常数与分子结构的关系§3.
2.
4谱图解析举例(三)NMR在高聚物研究中的应用§3.
3.
1高分子的鉴别§3.
3.
2共聚物组成的测定§3.
3.
3高聚物立构规整性的测定§3.
3.
4共聚物序列结构的研究§3.
3.
5高聚物分子运动的研究第四章气相色谱法与反气相色谱法(6学时)基本要求:掌握气相色谱仪的组成和分析流程;掌握色谱分离原理及分离基本方程式;掌握下列基本概念:色谱峰、基线、保留值、分离度、分配系数和分配比;掌握气相色谱法定性和定量的依据及分析方法;掌握用相对极性法选择固定液;了解四个常见检测器的构造及特性;理解塔板理论和速率理论;了解常用的气相色谱担体、固定相、固定液的种类及选择原则;了解气相色谱分析操作条件的选择;了解气相色谱法与反气相色谱法在聚合物研究中的应用.
教学基本内容:§4.
1气相色谱法概述§4.
2色谱分析理论基础§4.
3色谱分离条件的选择§4.
4气相色谱固定相及其选择§4.
5气相色谱检测器§4.
6气相色谱定性方法§4.
7气相色谱定量方法§4.
8毛细管柱气相色谱§4.
9气相色谱与反气相色谱在聚合物研究中的应用第五章、聚合物的热解分析(6学时)基本要求:了解质谱法基本原理;了解双聚焦质谱仪、飞行时间质谱计及四极质谱计的构造工作原理;了解质谱定性分析及图谱解析;了解有机质谱中的离子类型和碎裂过程机制;熟悉几种典型的聚合物裂解方式;理解裂解气相色谱的特点;掌握裂解气相色谱的谱图解析;熟悉裂解气相色谱和PGC-MS联用以及在聚合物研究中的应用.
教学基本内容:(一)聚合物热解分析的特点(二)高聚物热裂解的一般模式§5.
2.
1高分子的热解反应§5.
2.
2几种典型的高聚物裂解方式(三)有机质谱§5.
3.
1概述§5.
3.
2有机质谱仪简介§5.
3.
3有机质谱谱图的表示方法(四)有机质谱谱图解析§5.
4.
1有机质谱中的离子§5.
4.
2典型的碎裂过程机制§5.
4.
3常见典型有机化合物的谱图§5.
4.
4未知化合物谱图解析举例(五)裂解气相色谱分析§5.
5.
1裂解色谱的特点§5.
5.
2热裂解装置(六)PGC-MS联用技术§5.
6.
1PGC-MS联用接口§5.
6.
2PGC-MS联用谱图表示方法§5.
6.
3PGC-MS谱图解析的几个问题(七)热解分析在聚合物研究中的应用.
§5.
7.
1高聚物的定性鉴定§5.
7.
2共混物和共聚物的区分§5.
7.
3高分子材料的定量分析§5.
7.
4高分子链结构的测定§5.
7.
5聚合物反应过程的研究§5.
7.
6高聚物合金材料在流动过程中分散相迁移状况的研究第六章热分析(6学时)基本要求:掌握热分析概念.
理解DTA、DSC、TG的基本原理;掌握DSC、TG曲线的特点及其所能提供的信息;掌握Tg、Tm的处理方法;了解DTA、DSC、TG等热分析方法在聚合物研究中的应用.
教学基本内容:(一)热分析的定义与分类(二)差热分析(DTA)和示差扫描量热分析(DSC)§6.
2.
1差热分析的原理和装置§6.
2.
2示差扫描量热分析的原理与装置§6.
2.
3差热分析和示差扫描量热分析应用中须注意的问题(三)热重分析(TG)§6.
3.
1热重法的原理与装置§6.
3.
2热重分析法应用中须注意的问题(四)DTA,DSC,TG在聚合物研究中的应用§6.
4.
1热转变温度§6.
4.
2聚合物体系热力学参数的测定§6.
4.
3热历史与处理温度对聚合物的影响§6.
4.
4结晶聚合物结晶度的测定§6.
4.
5聚合物热稳定性的研究聚合物的热-力分析(2学时)基本要求:了解聚合物的力学状态;了解聚合物的热-力分析主要测试方法的原理与装置,包括热机械曲线法、扭摆法、扭辫法和动态粘弹谱振簧法;理解热-力分析中应注意的问题;了解热-力分析在聚合物研究中的应用.
教学基本内容:(一)概述§7.
1.
1聚合物的力学状态§7.
1.
2静态法与动态法(二)主要测试方法的原理与装置§7.
2.
1热机械曲线法§7.
2.
2扭摆法§7.
2.
3扭辫法§7.
2.
4动态粘弹谱§7.
2.
5振簧法(三)热-力分析中应注意的问题§7.
3.
1几种热-力法的选择§7.
3.
2升温速度及作用力的频率的影响§7.
3.
3聚合物材料本身的影响(四)热-力分析在聚合物研究中的应用§7.
4.
1聚合物的转变温度与结构性能§7.
4.
2聚合物的模量与内耗§7.
4.
3聚合物的多重转变§7.
4.
4多嵌段聚合物组成对性能的影响第八章高分子材料的投射电子显微术(4学时)基本要求:了解电磁透镜的理论分辨本领及其影响因素;理解电磁透镜的景深和焦深;了解透射电镜的结构及其成像机制;掌握透射电镜放大原理;掌握透射电镜用聚合物试样的制备技术.
了解透射电镜在聚合物结构研究中的应用.
教学基本内容:(一)光学与电子光学基础§8.
1.
1光学凸透镜的聚焦与放大作用§8.
1.
2光学显微镜分辨本领的理论极限§8.
1.
3电磁透镜的理论分辨本领§8.
1.
4电磁透镜的景深和焦深(二)透射电镜的结构及其成像机制§8.
2.
1透射电镜的结构和电子图像的形成§8.
2.
2电子散射和散射衬度§8.
2.
3阿贝成像原理§8.
2.
4电子衍射和衍射衬度§8.
2.
5选择衍射成像及衍衬像的特点§8.
2.
6电子波的干涉与相位衬度§8.
2.
7相位衬度成像的特点(三)透射电镜用聚合物试样的制备技术(四)透射电镜应用举例第九章聚合物扫描电镜显微术(4学时)基本要求:了解高能电子束与固体样品的相互作用;了解扫描电镜的结构;掌握扫描电镜的放大倍数和分辨本领及其成像机制;掌握扫描电镜样品制备技术;了解扫描电镜在高分子材料中的应用;了解电镜的近期发展.
教学基本内容:(一)高能电子束与固体样品的相互作用§9.
1.
1背散射电子§9.
1.
2二次电子§9.
1.
3吸收电子§9.
1.
4透射电子§9.
1.
5特征X电子(二)扫描电镜的结构§9.
2.
1电子光学系统§9.
2.
2扫描系统§9.
2.
3信号检测系统§9.
2.
4显示系统§9.
2.
5试样室和试样座(三)扫描电镜的放大倍数和分辨本领§9.
3.
1放大倍数§9.
3.
2分辨本领(四)扫描电镜的衬度及其调节§9.
4.
1表面形貌衬度§9.
4.
2原子序数衬度§9.
4.
3扫描电镜衬度的调节(五)扫描电镜的样品制备技术(六)电镜的近期发展教材:杨睿等,《聚合物近代仪器分析》清华大学出版社,2010年教学参考用书:1.
薛奇主编:《高分子结构研究中的光谱方法》,高等教育出版社,北京,1995年版.
2.
吴人洁主编:《现代分析技术-在高聚物中的应用》,上海科技出版社,上海,1987年版.
3.
朱善农主编:《高分子材料的剖析》,科学出版社,北京,1988年版.
4.
董炎明主编:《高分子材料实用剖析技术》,中国石化出版社,1997年版.
5.
汪昆华,罗传秋,周啸等编:《聚合物近代仪器分析》清华大学出版社,2000年第二版.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求闭卷考试成绩由三部分组成(平时出勤以及作业,半期考,期末考)(五)其它先修课程:高分子化学、高分子物理《聚合物表征与测试实验》教学大纲课程基本信息中文名称:聚合物表征与测试实验英文名称:ExperimentsonPolymerCharacterizationandTesting课程类别:高分材料与工程专业方向必修课学分:1学时:32学时建议开课学期:5建议开课单位:化学与材料学院建议开设实验数:8个一、教学目的1.
通过聚合物表征与测试实验,促进学生理解和掌握聚合物结构表征与性能测试的基本概念、知识、原理和方法,将聚合物表征与测试理论与操作应用技能融会贯通,加深对课堂上所学聚合物表征与测试基本理论的理解;2.
培养学生运用现代仪器分析手段表征聚合物的结构与性能测试的能力;3.
培养学生数据处理和实验结果表达的能力;4.
培养学生严谨求是的科学态度及良好的科学素养、勇于科技创新和独立进行实验工作的能力,为后续课程及未来职业工作奠定良好的基础.
5.
综合训练学生的技能,完成8学时的综合设计实验.
二、基本要求聚合物表征与测试实验课按课前预习、课中实际操作和实验报告撰写三个环节进行.
为达到上述实验教学目的,要求学生必须严肃认真地对待实验教学中的每一环节,按照实验的目的和内容,主动、积极地进行实验,对各个环节的具体要求如下:1.
实验前认真预习,对实验内容有清晰的了解,明确仪器原理,了解操作步骤和注意事项,完成预习报告,绘制适当的数据记录表格;2.
实验时必须携带预习报告备查,遵守实验室规则,牢记实验安全事项和救护措施.
认真听取教师必要的实验指导,学习仪器原理和结构,掌握操作步骤.
实验中要严格按照规范操作,仔细观察,准确记录结果,整个实验过程必须有严谨的科学态度,做到清洁整齐,有条有理,一丝不苟;还要积极思维,注意手脑并用,善于发现和解决实验中出现的各种问题.
实验数据经教师签名同意后方可离开;3.
正确处理数据,规范撰写实验报告,誊写实验数据,按要求进行分析、处理与讨论,给出实验结果和结论(上交时应附上教师签名的原始实验数据).
对异常结果进行说明和讨论.
按要求完成老师布置的习题等内容.
三、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1用氟离子选择性电极测定牙膏中微量F-掌握标准曲线法和标准加入法测定微量F-的原理及其方法;掌握总离子强度调节缓冲液TISAB的组成及作用;学习氟离子选择性电极的构造;熟悉离子计的使用方法4必做基础42竹粉和聚乙烯红外吸收光谱分析掌握漫反射法测试固体粉末样品的方法;掌握薄膜试样的红外吸收光谱测试;学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析;熟悉红外光谱仪的基本结构、工作原理及其使用方法.
4必做基础43极化曲线测定硝化纤维素漆膜的抗腐蚀性能掌握恒电位测定极化曲线的原理和方法;掌握电化学工作站极化曲线的使用技术;了解极化曲线的意义和应用;分别测定铁及涂覆硝化纤维素漆膜铁在3.
5wt%盐水、10%HCl体系中极化曲线,求算自腐蚀电位、自腐蚀电流、抗腐蚀效率;掌握实验数据表格的优化设计.
4必做基础44几种聚合物膜紫外漫反射光谱的测定了解紫外-可见漫反射原理;熟练紫外可见漫反射光谱仪的操作;采用积分球完成几种聚合物膜样品吸收率、透过率的测定;采用固体样品池架完成几种聚合物膜样品反射率的测定.
4必做基础45分子荧光分析法测定核黄素的含量学习分子荧光分析法的基本原理,理解进行定量分析的依据;熟练掌握荧光分光光度计的结构和操作方法;巩固利用移液管定量移取溶液,配制系列标准溶液的方法,培养学生细心、耐心的实验态度;利用荧光分析法测定维生素B2片剂中核黄素的含量;4必做基础46原子吸收法测定海洋防污涂料中的铜含量(AAS)了解AAS对高分子材料所含金属的定量分析功能;掌握原子吸收分光光度法的基本原理,了解其主要结构;熟练掌握AAS的操作方法;掌握朗伯-比耳定律的适用范围;学习使用标准曲线法、标准加入法进行定量分析;巩固利用移液管定量移取溶液,配制系列标准溶液的方法,培养学生细心、耐心的实验态度;掌握湿法消解的方法;完成海洋防污涂料中铜含量的测定.
4必做基础/综合47食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定(一)了解食品塑料包装材料中邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等16种增塑剂的化学结构及其增塑机理;掌握食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂在塑料基体中的迁移;掌握利用邻苯二甲酸酯类增塑剂在塑料基体中的迁移进行抽提的方法;掌握抽提液中邻苯二甲酸酯类增塑剂的分离与提纯的方法.
4必做综合设计48食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定(二)了解HPLC在高分子材料中的小分子化合物如增塑剂、药物分子的定性定量分析的应用功能;理解HPLC的原理熟悉高效液相色谱仪的基本结构、工作原理与操作技术.
外标法定量分析邻苯二甲酸酯类增塑剂;4必做综合设计4四、实验考试与成绩评定本课程采用平时与期末相结合的考核方式.
总分100分,其中,平时成绩占80%,由预习、操作、结果、实验报告、纪律卫生等相结合给出;期末考试占20%.
期末考试采用闭卷考试,考试题目类型选择、填空、判断题、计算和问答为主,主要考察学生基本掌握常用仪器的基本原理、分析特点以及方法适用范围.
五、实验教材和参考书实验教材:胡坪主编,《仪器分析实验》(第三版),高等教育出版社,2016杨睿主编,《聚合物近代仪器分析》(第三版),清华大学出版社,2010参考书:赵青南,孙振亚主审,《材料研究与测试方法实验》,武汉理工大学出版社,2011杨万泰主编《聚合物材料表征与测试》,中国轻工业出版社,2008;3.
穆华荣.
《仪器分析实验》(第二版).
化工出版社,2004;4.
张济新.
《仪器分析实验》.
高等教育出版社,19985.
华中师范大学等校编,《分析化学实验》(第三版),高等教育出版社,2001;六、主要的仪器设备1.
氟离子选择性电极、酸度计;2.
自动扫描傅立叶红外光谱仪、玛瑙研钵、红外干燥灯;3.
紫外可见分光光度计、吸收池、吸量管和容量瓶;4.
电化学工作站;5.
F-7000型荧光分光光度计;6.
原子吸收分光光度计、乙炔钢瓶、无油空气压缩机、空心阴极灯、防火防爆通风设备.
7.
索氏提取装置、高效液相色谱仪、微量进样器10l、超声波发生器;《化工原理》大纲课程基本信息中文名称:化工原理英文名称:PrincipleofChemicalEngineering课程类别:专业课学分:2.
5学时:40学时建议开课学期:5建议开课单位:化学与材料学院二、教学目的《化工原理》是一门重要的专业基础课,它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算.
化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本过程,其特点是化工生产过程中以物理为主的操作过程,包括流体流动过程、传热过程和传质过程.
它在基础课如高等数学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等与专业课如"三传一反"之间起着承上启下的作用.
化工原理课程的目的是使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基本理论和基本计算能力,并受到必要的基本操作技能训练.
为学生学习后续专业课程和将来从事工程技术工作,实施常规工艺、常规管理和常规业务打好基础.
具体目的如下:1)能正确理解各单元操作的基本原理;了解典型设备的构造、性能和操作原理,并具有设备选型及校核的基本知识.
2)熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法;掌握基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围;具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力.
3)熟悉常见化工单元操作要领.
4)具有选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力;具有运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的初步能力.
三、教学内容绪论重点化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵.
难点:使学生通过对课程性质的了解,把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上,在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念.
了解本课程的性质、任务、研究对象和研究方法.
本课程与本专业其他有关课程的关系.
教学内容:一、化工过程与单元操作二、《化工原理》课程的性质与任务三、物理量的单位与量纲四、混合物含量的表示方法五、单元操作中常用的基本概念第一章:流体流动基本要求:熟练掌握流体静力学基本方程式,连续性方程式和柏努利方程式及其应用;正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念;掌握流体流动阻力的计算,简单管路的设计型计算和输送能力的核算.
了解测速管,文丘里流量计,孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算.
重点:理解流体的主要物性数据求取及不同单位之间的换算;了解流体流动的连续性、稳定性和两种流动类型及判别;掌握流体力学方程、连续性方程、柏努利方程的内容及应用;掌握流体在管道中流动中流动阻力的计算方法,流体适宜流速的选择及管道直径的确定;掌握管路中流体的压力、流速和流量的测定原理及方法.
了解:了解管道的构成,管件,阀门的作用及简单管路和复杂管路的计算要求.
难点:流体的不同流型的摩擦系数及其计算,简单管路的设计型计算和输送能力的核算.
教学内容第一节流体静力学第二节管内流体流动的基本方程式第三节管内流体流动现象第四节管内流体流动的摩擦阻力损失第五节管路计算第六节流量的测定第二章流体输送机械基本要求:了解离心泵的结构及基本方程式;掌握离心泵的性能参数及影响因素、泵的特性曲线、工作点和流量调节;掌握离心泵安装高度的确定原则;正确选用离心泵、风机的型号.
了解其它类型流体输送机械.
重点离心泵的特性曲线及其影响因素;管路特性曲线方程式.
难点:离心泵的基本方程式;离心泵的工作点的改变;离心泵安装高度的计算.
教学内容第一节离心泵第二节其他类型化工用泵第三节气体输送机械第三章沉降与过滤基本要求:球形颗粒和均匀床层的特性的理解;一维固定床层的流动压降的计算.
正确理解液体过滤操作的基本原理;掌握过滤基本方程式及其应用;掌握过滤过程及设备的计算和过滤常数的测定方法.
了解重力沉降运动的基本原理,掌握重力沉降设备的计算.
重点影响固定床层流动压降的主要因素;恒压过滤基本方程式及其应用;板框过滤机的操作和工艺计算;球形颗粒的重力自由沉降速度的计算;斯托克斯公式;除尘室的生产能力计算.
难点:可压缩滤饼的过滤常数的理解与应用;滤布阻力的确定与当量滤饼层概念的引入;颗粒沉降的因次分析法的应用;应用直接判据法计算沉降速度.
教学内容第一节概述第二节重力沉降第三节离心沉降第四节过滤第4章传热基本要求:了解热传导的基本原理,掌握傅立叶定律及平壁和圆筒壁的热传导计算.
理解对流传热的基本原理,牛顿冷却定律及影响对流传热系数的因素,掌握对流传热系数的物理意义及经验关联式的用法,使用条件及注意事项.
理解辐射传热的基本概念及两固体辐射传热的计算.
掌握传热过程的计算,传热速度方程式,传热负荷,平均温度差,总传热系数计算及了解强化传热过程,途径.
了解工业生产中常用换热器的类型,结构,并能进行列管式换热器的选型计算.
重点傅立叶定律及其一维稳态热传导应用;牛顿冷却定律和影响对流传热系数的主要因素;流体在圆形直管内强制湍流传热及对流传热系数的计算;换热器的热负荷计算,对数平均温度差的计算;总传热系数的计算;换热器的设计型计算.
难点:传热过程中传热速率、传热推动力和热阻的基本概念;流体的相态的物理性质,流动状况和类型以及传热设备的型式对对流传热过程的影响;对流传热系数的类比法的应用,换热器的总传热系数与对流传热系数的关系及其简化应用;换热器的核算型计算.
教学内容第一节概述第二节热传导第三节对流传热第四节两流体间传热过程的计算第五节热辐射第六节换热器第五章吸收基本要求:掌握吸收的概念、类型和目的;了解解吸的概念;掌握溶剂选择的原则;掌握亨利定律三种表达形式及相关的计算;掌握吸收与解吸的过程方向判断及过程推动力的计算.
了解菲克定律的适用范围;了解等摩尔相向分子扩散和分子单向扩散时、分子扩散速率与传质速率之间的关系、摩尔相向分子扩散和分子单向扩散传质速率积分式的区别;了解气、液相分子扩散系数.
了解吸收过程;掌握双膜理论;掌握汽、液相总传质系数的计算方法,以及推动力与阻力的关系;掌握气膜控制和液膜控制;掌握物料衡算和操作线方程;掌握汽、液相总传质单元高度及总传质单元数常用的计算方法;掌握设计型和操作型计算;了解其它吸收流程.
重点溶剂选择,亨利定律,菲克定律,双膜理论,汽、液相总传质系数,操作线,平衡线,设计型和操作型计算.
难点:分子扩散传质速率积分式;操作型的计算及判断题.
教学内容第一节概述第二节气液相平衡第三节吸收过程的传质速率第四节吸收塔的计算第五节填料塔第六章蒸馏基本要求:了解蒸馏与蒸发的区别;掌握相对挥发的定义;了解闪蒸的原理;掌握用安托因方程计算平衡的汽液相组成;掌握"t~x~y"图线、泡点线和露点线;了解总压对泡点线和露点线的影响;了解正、负偏差溶液的形成和特点.
了解简单蒸馏的计算;掌握精馏原理及回流的定义;了解全塔物料衡算;掌握恒摩尔流假设;掌握五种进料状态;了解平衡线、q线、精馏段操作线和提馏段操作线;了解理论板的定义及全塔效率的概念.
了解全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;掌握进料状态对理论塔板数的影响;掌握设计型计算中图解法、逐板计算法求解理论塔板数的方法;了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理论塔板数.
在操作型计算中,掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和塔底产品的影响.
了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点.
了解间歇精馏的特点与计算,了解特殊精馏的特点.
重点相对挥发度,"t~x~y"图线,精馏原理,恒摩尔流假设,进料状态,操作线方程,操作型计算和设计型计算.
难点:"t~x~y"图线,精馏原理,操作型计算与判断.
教学内容第一节双组分溶液的汽液相平衡第二节蒸馏与精馏原理第三节双组分连续精馏的计算与分析第四节间歇精馏第五节恒沸精馏与萃取精馏第六节板式塔第七章干燥基本要求:了解湿分的定义、去湿的方法及干燥的分类;了解干燥过程的必要条件和干燥推动力.
掌握湿空气的主要性质,它们的定义和计算公式;掌握湿空气的"I—H"图及其中的五种线;掌握确定湿空气状态的三种条件及由状态点确定空气有关参量.
掌握物干燥过程的物料衡算和热量衡算;掌握等焓和非等焓干燥过程确定干燥器出口状态空气;掌握干燥器的热效率和干燥效率的定义.
了解物料中所含水分性质;掌握平衡水分与自由水分、结合水分与非结合水分的概念;掌握干燥速率的定义及干燥速率曲线;掌握临界水含量的概念;了解影响恒速干燥和降速干燥的因素.
掌握恒速和降速段干燥时间的计算方法.
了解干燥器的主要型式及它们的特点.
重点:湿空气性质,物料衡算和热量衡算,干燥速率和干燥速率曲线,临界水含量,干燥时间的计算.
难点:露点,湿球温度,绝热饱和温度,影响恒速干燥和降速干燥的因素.
教学内容第一节概述第二节湿空气的性质及湿度图第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算第四节物料的平衡含水量与干燥速率第五节干燥设备各教学环节学时分配讲课案例分析课小计第0章绪论11第一章流体流动527第二章流体输送机械44第三章非均相物系的分离516第四章传热426第五章气体吸收426第六章蒸馏426第七章干燥314合计301040教材:1王志魁.
化工原理.
第四版.
北京:化学工业出版社,2010.
2谭天恩,麦本熙,丁惠华.
化工原理(上、下册).
第二版.
北京:化学工业出版社,19983姚玉英.
化工原理例题与习题.
第三版.
北京:化学工业出版社,1998四对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求考试方式:闭卷考试成绩评定:考勤、作业和练习等30%;期中考试20%,期末考试50%.
五其它先修课程:高等数学、线性代数、概率论、物理化学、高分子化学《高分子合成原理及工艺学》教学大纲课程基本信息中文名称:高分子合成原理及工艺学英文名称:Principleandtechnologyofpolymersynthesis课程类别:专业基础课学分:2.
5学时:40学时建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院第一部分:课程性质、课程目标与教学要求高分子合成原理及工艺学是研究高分子材料的合成原理及其生产方法、结构及性能的一门课程,是高分子科学与工程专业学生必修的一门专业基础课.
它以有机化学、高分子化学和高分子物理为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础.
本课程主要学习高分子材料合成与分子设计的关系,学习高分子材料领域(合成塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂)中重要品种的合成原理及生产方法及生产过程控制方法和调节手段,学习结构及工艺与性能的关系.
培养和训练学生将所学过的高分子化学,高分子物理基本理论与高聚物合成工艺紧密结合在一起,形成有机的统一体,从而提高学生分析和解决实际问题的能力.
本门课程将通过教书育人的教学指导思想、准确的教学内容、多种多样的教学方法实现培养高素质人才的目的.
在思想上培养学生热爱祖国、热爱科学、奋发向上、积极进取的精神,在专业上培养学生牢固地掌握高分子合成原理及工艺的基础知识,学会分析问题的思路和方法,提高解决问题的能力.
第二部分:课程教学内容纲要第一章-第三章(2学时)教学要求:了解高分子材料的主要应用领域及发展前景,掌握高分子化合物的简要生产流程,了解聚合物所用单体的主要来源路线.
教学内容:1高分子合成工业发展简史及前景.
2高分子材料的应用领域.
3高分子化合物的生产过程.
4聚合物单体的原料路线.
第四章:自由基聚合生产工艺(4学时)教学要求:掌握自由基聚合最常见的四大聚合方法(本体聚合,悬浮聚合,溶液聚合,乳液聚合)的生产工艺,了解特殊的悬浮聚合及乳液聚合以及分散聚合的生产工艺.
教学内容:1本体聚合生产工艺.
2悬浮聚合生产工艺.
3溶液聚合生产工艺.
4乳液聚合生产工艺.
5分散聚合生产工艺.
讲授要点:聚合机理由于已在高分子化学中讲授过,本章重点讲授并比较几种工艺的特点并着重讲授导致工艺不同及产品不同的原理,同时讲授几种特殊类型的悬浮聚合,乳液聚合及分散聚合并了解他们的应用范围.
本章扩展:了解可控/活性自由基聚合反应的机理及在工业上的用途.
第五章:离子聚合和配位聚合生产工艺(1学时)教学要求:了解离子聚合及配位聚合所用的生产工艺特点及其工业应用.
重点掌握离子聚合中溶剂所起的作用及对聚合反应的影响及配位聚合中高效催化剂的组成及对反应的影响.
教学内容:1离子聚合反应及其工业应用.
2配位聚合反应及其工业应用.
3离子聚合与配位聚合生产工艺.
第六章:缩合聚合生产工艺(1学时)教学要求:了解线型高分子量缩聚物的生产工艺,重点掌握四种缩聚方法(熔融缩聚,溶液缩聚,界面缩聚,固相缩聚)的定义,适用范围,对原料单体的选择,反应条件.
了解具有反应活性的低聚物的生产工艺,掌握体型高聚物的生产过程并了解线型和体型缩聚物生产过程不同的机理.
教学内容:1线型缩聚物的生产工艺.
2具有反应活性的低分子量缩聚物的生产工艺.
讲授重点:本章缩聚反应的理论基础知识已在高分子化学中学过,因此讲授时重点侧重于几种缩聚方法的工艺及体型缩聚物的生产时如何得到低聚物并且为何要分阶段生产.
第七章:逐步加成聚合物的生产工艺(2学时)教学要求:掌握逐步加成反应定义,了解逐步加成和连锁反应的区别,了解聚氨酯的原料单体种类及所发生的反应以及聚氨酯合成过程中如何通过预聚,扩链及交联反应调控聚氨酯的结构,了解聚氨酯在工业上的应用前景.
教学内容:1逐步加成聚合反应.
2异氰酸酯与活泼氢化合物的初级反应、次级反应、自聚反应、等.
3聚氨酯原料.
4聚氨酯预聚,扩链及交联反应.
5聚氨酯合成工艺.
讲授要点:重点讲授异氰酸酯与活泼氢化合物的反应及聚氨酯的原料单体的属性特点以及如何利用聚氨酯合成过程中原料的选择,扩链剂及交联方法的选择来调控聚氨酯的结构并改变相应性能.
扩展:聚氨酯的应用前景.
第八章高聚物改性工艺(2学时)教学要求:了解高聚物改性的主要手段,掌握接枝共聚物,嵌段共聚物在工业上的制备途径,了解互穿网络聚合物定义以及主要生成途径,了解高聚物化学改性的主要途径.
教学内容:1共聚改性工艺.
2嵌段共聚物.
3共混聚合物.
4互穿网络聚合物.
5聚合物化学改性.
讲授重点:各种特殊类型的共聚物的制备途径及高聚物化学改性的主要途径.
第九章:合成树脂与塑料概论(1学时)教学要求:掌握塑料,树脂及纤维的定义以及如何评价材料作为塑料,纤维的性能.
教学内容:1合成树脂分类及用途.
2塑料.
3纤维.
4离子交换树脂.
第十章:通用塑料(11学时)热塑性通用塑料(9学时)教学要求:掌握聚乙烯的主要类型并比较它们的反应条件,聚合时物系组成,反应机理,聚合方法对聚合物分子量结构及性能的影响.
了解高效催化剂的选择对聚丙烯工艺的影响,掌握本体液相本体法生产聚丙烯与气相本体法生产聚丙烯的生产工艺及比较它们的异同.
掌握无规和间规聚苯乙烯均聚物的聚合机理及生产工艺.
掌握ABS共聚物的聚合机理及生产方法.
掌握氯乙烯自由基聚合反应的特点,掌握氯乙烯自由基聚合反应过程中如何控制及影响聚氯乙烯的分子量,了解聚氯乙烯悬浮聚合中常用的分散剂的种类,如何使用引发剂以及使用复合引发剂的好处.
熟悉种子乳液聚合定义及了解聚氯乙烯糊用树脂的常用的聚合方法及干燥方法.
教学内容:1聚乙烯PE.
2聚丙烯PP.
3聚苯乙烯及苯乙烯共聚物PS.
4ABS及苯乙烯多元共聚物.
5聚氯乙烯PVC.
热固性塑料(2学时)教学要求:掌握酸法酚醛树脂和碱法树脂的聚合机理,生产工艺及比较它们两者间的不同.
掌握环氧树脂所用原料单体,固化剂及合成原理以及相应的生产工艺.
教学内容:1酚醛树脂.
2环氧树脂.
讲授重点:重点讲授工业上四大通用大品种塑料PP,PE,PS(ABS)及PVC的合成原理及生产工艺.
第十一章:工程塑料(2学时)教学要求:掌握通用工程塑料聚甲醛,聚苯醚,聚芳酯及聚碳酸酯所用原料单体,合成原理及生产方法.
教学内容:1聚甲醛.
2聚苯醚.
3聚芳酯.
4聚碳酸酯.
讲授重点:本章由于PET,sPS及聚酰胺的合成工艺在聚苯乙烯及合成纤维这章中讲授,这里重点讲授工业上产量较大的通用工程塑料聚甲醛,聚苯醚,聚芳酯及聚碳酸酯所用原料单体,合成原理及生产方法.
第十二章:高性能聚合物与特种聚合物(2学时)教学要求:掌握液晶聚合物,聚苯硫醚,聚砜类及聚酰亚胺所用原料单体,合成原理及生产方法.
教学内容:1液晶聚合物.
2聚苯硫醚.
3聚砜类.
4聚酰亚胺.
讲授重点:本章重点讲授重要的高性能聚合物液晶聚合物,聚苯硫醚,聚砜类及聚酰亚胺,其它的高性能聚合物学生自学.
第十三章:生物基高聚物与生物降解高聚物第十四章:固态离子型高聚物第十五章:水溶性高聚物第十六章:热塑性橡胶第十七章:高分子材料在控制释放技术中的应用由于本课程学时受限,这部分章节内容自学第十八章:合成纤维(7学时)教学要求:了解用来制造合成纤维的聚合物必须具有的特性,了解涤纶的结构及特征,掌握直缩法合成涤纶的合成原理及BHET熔融缩聚合成PET时反应的特点.
了解聚酰胺纤维的链结构特点,掌握尼龙6及尼龙66的合成路线,聚合机理及相应的生产工艺.
掌握工业上生产聚丙烯腈的两种聚合方法及他们各自的生产工艺.
了解聚乙烯醇缩甲醛纤维的原料单体及合成原理.
教学内容:1概述.
2聚酯纤维.
3聚酰胺纤维.
4聚丙烯腈纤维.
5聚乙烯醇缩甲醛纤维.
讲授重点:重点讲授工业上产量最大的三种合成纤维PET,PA,PAN的工艺路线及生产方法.
第十九章合成橡胶概论(1学时)教学要求:熟悉合成橡胶的工艺特点及塑炼及硫化的定义及目的,如何评价橡胶的工艺性能.
教学内容:1合成橡胶和天然橡胶概况.
2合成橡胶生产工艺特点.
3合成橡胶的加工与应用.
第二十章:通用橡胶、特种橡胶与胶乳(4学时)教学要求:掌握高温和低温生产冷丁苯橡胶的物系组成及如何确定反应终点及如何控制,了解生产溶液丁苯橡胶的合成原理物系组成以及如何控制反应条件,掌握丁苯橡胶的结构,组成对性能的影响.
掌握顺丁橡胶,异戊橡胶,乙丙橡胶,丁基橡胶的原料来源及它们的合成路线、聚合机理及相应的生产工艺.
教学内容:1丁苯橡胶.
2顺丁橡胶,异戊橡胶,乙丙橡胶,丁基橡胶.
讲授重点:本章重点讲授工业上最大品种的合成橡胶丁苯橡胶的主要种类及他们各自的合成原理,物系组成,生产条件对结构组成的影响进而了解丁苯橡胶性能的影响因素.
第三部分:关于教材与学习参考书的建议本课程采用化学工业出版社出版的,由赵德仁主编的《高聚物合成工艺学》(第三版)作为本课程的主教材.
为了更好地理解和学习课程内容,建议学习者可以进一步阅读以下几本重要的参考书:[1]高分子合成原理及工艺学.
李克友,张菊华,向福如.
科学出版社,2001.
[2]高分子材料导论.
张留成.
化学工业出版社,2000.
[3]高分子物理.
何曼君,陈维孝,董西侠.
复旦大学出版社,2003.
[4]高分子化学.
潘祖仁,孙经武.
化学工业出版社,2003.
[5]聚合过程及设备.
计其达.
化学工业出版社,1983.
第四部分:教学方案简要说明本课程的教学,安排10周,课时计划是每周4个学时,计40学时.
教师根据课时适当调整部分教学内容.
本课程教学主要采用课堂讲授,课后习题加深课程理解.
第五部分:课程作业与考核评价的说明考试方法和考核成绩综合评价办法在开课之初向学生公布.
作业、期中考试和期末考试全部批改,各项均占有一定的成绩比例.
以上各项均是评定成绩的依据.
总的思路是增大平时学习成绩和期中考试评价的比重,占40%,期末考试成绩占60%,将考试尤其是期末考试的要求与平时的学习过程结合起来.
《高分子材料成型加工》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:高分子材料成型加工英文名称:PolymerMaterialsMoldingandProcessing课程类别:专业必修课学分:3学时:48学时建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标要求学生必须先修过《高分子化学》、《高分子物理》、《聚合物合成原理及工艺学》及其实验课程.
通过本课程的学习,帮助学生理解和掌握高分子材料的加工工艺原理和工艺过程,培养分析与解决实际问题的能力,为学生从事高分子材料及其制品的设计、生产和研究工作打下必要的理论基础.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:1绪论4课时学习要求根据工科专业的特点和学生就业需求,结合学科研究前沿,适时采用案例教学,向学生介绍高分子材料的工程特征和发展趋势,使学生建立起高分子材料成型加工的课程概念,抛砖引玉,调动学生对本门课程学习的积极性和主动性,进一步激发学生对本专业的热爱.
授课内容1.
1高分子材料及成型加工1.
2高分子材料工程特征1.
3高分子材料制造及成型加工程序1.
4高分子材料的发展历史与未来(《高分子化学》、《材料科学与工程基础》有详细描述,安排自学或概要介绍)2高分子材料学本章是《高分子物理》、《高分子化学》、《聚合物合成原理及工艺学》和《高分子材料改性技术》的理论知识,在这些课程中已经作了详细讲解,为避免重复讲授,在本门课程中仅安排自学或概要介绍.
3添加剂本章内容涉及本学院另开课程《高分子助剂》,为避免重复讲授,在本门课程中仅安排自学或概要介绍.
4高分子材料制品设计和配方设计结合课本知识采用案例教学4课时学习要求通过本章的学习,要求了解高分子材料制品设计的一般原则和程序,掌握以下制品配方设计的要领:1.
配方的几种表示方法2.
正交设计法和单因素变量配方设计方法,相关数学课程已做详细推导,此处仅做概要介绍3.
重点掌握典型正交表的表示方法授课内容结合课本知识采用案例教学4.
1高分子材料制品设计4.
2高分子材料配方设计5聚合物流变学基础本章是《化工原理》、《高分子物理》和《高分子材料改性技术》的基础理论,在这些课程中已经作了相当详细的讲解,为避免重复讲授,在本门课程中仅安排自学或概要介绍.
6高分子材料混合与制备8学时学习要求1.
了解高分子材料的混合与分散理论,掌握混合涉及到三种扩散的基本运动形式:分子扩散、涡流扩散和体积扩散,体积扩散在聚合物加工的混合中占支配地位.
2.
掌握混合的机理:剪切、分流、合并、置换、挤压、拉伸、集聚,它们的出现以及占有的支配地位是由混合的最终目的、物料的状态、温度、压力、速度决定的.
3.
掌握判定混合状态终点的方法.
4.
初步了解混合设备的分类、结构特点和作用过程.
5.
重点掌握橡胶塑炼与混炼的目的、机理和工艺,塑料混合与塑化的目的、机理和工艺.
6.
掌握橡胶混炼时配合剂的加入顺序7.
掌握塑料混合和塑化终点的判定方法.
授课内容部分内容涉及《高分子材料改性技术》和《高分子材料生产加工设备》内容,为避免重复讲授,在本章节中仅安排自学或概要介绍.
6.
1混合与分散(自学或概要介绍)6.
2混合设备(自学或概要介绍)6.
3橡胶的塑炼与混炼6.
4塑料的混合与塑化7压制成型8学时学习要求1.
掌握压制成型工艺的分类、适用范围.
2.
掌握模压成型的工艺过程、特点和使用品种,能画出简单的工艺流程图.
3.
掌握模压成型的工艺性能及其内在含义.
4.
掌握模压成型的成型工艺条件——压力、温度、时间的控制方法.
5.
掌握橡胶制品的基本生产工艺过程,制品硫化过程中的结构与性能的变化,理解并掌握硫化曲线.
6.
理解并掌握复合材料压制成型和传递模塑的类型和工艺特点.
授课内容部分涉及《复合材料制备技术》的内容,在本章节中仅安排自学或概要介绍.
7.
1热固性塑料的模压成型7.
2橡胶制品的模型硫化7.
3复合材料压制成型(自学或概要介绍)8挤出成型10学时学习要求1.
认识单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和压出机的基本结构及作用.
2.
初步了解挤出成型原理.
3.
掌握挤出成型工艺特点和过程.
4.
理解和掌握合成纤维熔融纺丝的工艺条件.
授课内容8.
1挤出成型设备(概要介绍)8.
2挤出成型原理8.
3挤出成型工艺8.
4橡胶的压出8.
5合成纤维的挤出熔融纺丝8.
6热固性塑料挤出8.
7双螺杆挤出及反应性挤出9注射成型8学时学习要求1.
了解注射机的结构与作用、注射过程原理.
2.
掌握注射成型工艺及工艺条件.
3.
掌握橡胶注射成型、热固性塑料注射成型、反应注射成型的工艺过程和条件控制.
4.
了解气体辅助注射成型的设备、特点和成型工艺.
授课内容9.
1注射机的结构与作用(概要介绍)9.
2注射过程原理9.
3注射成型工艺及工艺条件9.
4橡胶注射成型9.
5热固性塑料注射成型9.
6反应注射成型10压延成型6学时学习要求1.
了解压延成型的原理及设备.
2.
掌握压延成型工艺及制品质量的影响因素.
3.
掌握橡胶的压延成型工艺和设备.
授课内容10.
1压延设备(概要介绍)10.
2压延成型原理10.
3压延成型工艺10.
4影响压延制品质量因素10.
5橡胶的压延教材:唐颂超主编,《高分子材料成型加工》第三版,中国轻工业出版社,2016.
教学参考书:(1)王贵恒.
《高分子材料成型加工原理》,化学工业出版社.
(2)瞿金平,胡汉杰.
《聚合物成型原理及成型技术》,化学工业出版社.
(3)成都科技大学.
《塑料成型工艺学》,轻工业出版社.
(4)张海,赵素合.
《橡胶及塑料加工工艺》,化学工业出版社.
(5)FredW.
Billmeyer.
《TextbookofPolymerScience》,NewYork:JohnWiley&Son,Inc.
(6)DonaldG.
Baird,DimitrisI.
Collias.
《聚合物加工设计与原理》,化学工业出版社.
(7)SeymourS.
Schwartz,SidneyH.
Goodman.
《PlasticsMaterialsandProcesses》,NewYork:VanNostrandReinholdCo.
Inc.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求本门课程的教学,安排1个学期,约48学时.
教师可根据实际下达的教学时数适当调整部分教学内容,根据专业特点结合教材知识采用案例教学.
目前大部分采取课堂教学,关于成型加工类型的部分章节需用高分子材料成型加工实验室里的成型加工设备进行现场教学,以便加深学生对课堂教学知识的理解,强化课堂教学效果.
闭卷考试,综合评分.
总评成绩=平时出勤以及作业40%+期末考试60%闭卷考试题目类型:1.
概念或名词解释2.
填空题3.
选择题4.
简答题5.
计算与分析题等.
(五)其它先修课程:聚合物合成原理及工艺学、高分子化学、高分子物理及其实验课程.
《聚合物改性原理》教学大纲1.
课程基本信息中文名称聚合物改性原理英文名称PrincipleofPolymerModification课程类别专业课程学分:2.
5学时:40建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院2.
课程目标《聚合物改性原理》课程,是化学与材料学院材料类专业的专业基础课程.
本课程的目标是:材料类专业的学习者,通过教学活动,使学生系统地掌握聚合物共混改性的原理和方法,培养学生能初步地运用所学知识和技能去解决实际高聚物共混改性中的问题,从面学生在今后的工作中能聚合物改性的理论基础和技能.
通过课堂的讲授,学生的自学,在完成教学任务的同时,加强对学生查阅文献、演算和前沿科技课题的讨论能力.
3.
学习内容3.
0绪论3.
0.
1聚合物共混发展概,发展简况和理论概貌.
3.
0.
2聚合物共混的优势.
3.
0.
3聚合物共混的应用与研究.
3.
1聚合物共混的基本概念3.
1.
1聚合物共混的定义,狭义的与广义的共混.
3.
1.
2共混改性的主要方法.
3.
1.
3组分含量的表示方法.
3.
1.
4关于共混物形态的基本概念.
3.
1.
5关于相容性的基本概念,热力学相容性和广义相容性,以及与热力学相容性相关的溶混性.
3.
1.
6聚合物共混物的分类.
3.
1.
7共混理论体系与应用研究的基本框架.
3.
2聚合物共混过程及其调控3.
2.
1混合的基本方式与基本过程.
3.
2.
2聚合物共混过程的理论模型,液滴模型,双小球模型,毛细管不稳定性模型.
3.
2.
3共混过程的实验研究方法,3.
2.
4共混过程的调控方法.
3.
3聚合物共混物的微观形态3.
3.
1共混物微观形态研究的基本目的和主要研究内容.
3.
3.
2共混物形态的观测研究方法3.
3.
3共混物形态的表征与研究,连续相和分散相的区分.
3.
3.
4聚合物共混物形态的影响因素,影响连续相、分散相形成的因素.
3.
3.
5多组分共混体系的形态3.
3.
6共混物的结晶结构3.
3.
7聚合物共混物形态测试技术进展等.
3.
4共混物的相容热力学和相界面3.
4.
1共混物相容热力学条件.
3.
4.
2相容性的实验研究方法.
3.
4.
3共混物的相界面.
3.
4.
4相容剂:非反应性共聚物,反应性共聚物,原位聚合方法.
3.
5聚合物共混物的性能3.
5.
1共混物性能的影响因素.
3.
5.
2共混物性能的预测.
3.
5.
3共混物试样制备与测试.
3.
5.
4共混物熔体的流变性能.
3.
5.
5共混物的力学性能.
3.
5.
6共混体系的其它性能.
3.
6聚合物共混的应用3.
6.
1聚合物共混应用体系的选取.
3.
6.
2通用塑料的共混改性.
3.
6.
3工程塑料的共混改性3.
6.
4橡胶的共混(并用)改性.
3.
7聚合物填充体系与短纤维增强体系3.
7.
1填充剂与增强纤维简介.
3.
7.
2填充剂及填充体系的性能.
3.
7.
4聚合物填充体系的界面.
3.
7.
5聚合物增强体系.
3.
7.
6聚合物填充阻燃体系.
3.
7.
7天然材料/聚合物复合体系.
3.
8聚合物共混工艺与设备3.
8.
1共混工艺路线的设计.
3.
8.
2共混设备简介,概述,熔融共混的设备包括开炼机、密炼机、挤出机等.
3.
8.
3挤出共混设备与工艺的调控.
教材:①.
王国全.
聚合物共混改性原理与应用.
北京:中国轻工业出版社,2007.
1参考书建议:②.
吴培熙,张留城.
聚合物共混改性.
北京:中国轻工业出版社,1998.
3,③.
戚亚光,薛叙明.
高分子材料改性,化学工业出版社.
(高职高专教材).
2005年1月第1版.
④.
何曼君,陈维孝,董西侠编,高分子物理(修订版或第三版),复旦大学出版社.
⑤.
"PolymerBlends"EditedbyD.
R.
PaulandSeymourNewman,1978.
4.
对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求本课程重视课堂和平时的复习,每一章节后有一定量的作业,大部分由学生自己练习,达到目标即可.
本课程的期末考试方式:闭卷考试.
考试基于教学内容,但不限于教学内容.
试题的内容90%与平时的教学内容有紧密相关.
总成绩由期末考试成绩和平时作业练习或小测两部分组成,采用百分制.
期末考试成绩占总评成绩的80%,平时作业练习或小测占20%.
5.
其他:对先修课程、课程班规模、实践类课程的要求要求先修高分子化学、高分子物理、高分子材料加工艺等课程,其他无要求.
《高分子材料综合设计实验》教学大纲一、课程基本信息中文名称:高分子材料综合设计实验英文名称:Comprehensiveexperimentsfordesigningpolymermaterials课程类别:专业方向课学分:1学时:24学时建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院二、教学目的1、引导学生自主创新探索高分子材料的合成及成型加工性能评价以及机理分析,学习高分子材料的设计、实验研究和技能方法,使理论学习与实验互相结合促进,激发对高分子材料研究学习的兴趣.
在新型高分子材料的研制与开发、材料结构研究与分析、材料成型与加工等领域,引导学生从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计.
2、培养具备高分子材料合成及成型加工领域的基本理论、基本技能和专业知识.
培养适应高分子材料产业链产业发展需要、具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才.
3、鼓励学生跨专业组合团队(高分子材料与工程/复合材料与工程),协作分工,对高分子材料合成及成型加工等工程技术应用的综合性实验探索研究,从文献查阅、设计实验、测试和分析,并结合指导教师的具体科研项目方向而开展.
三、基本要求学生学习高分子材料的合成和成型加工技术,以及高分子材料的组成、结构与性能知识,并接受了科学思维与实验的基本训练的基础上,应具备运相关的科学与工程的基础理论、基本知识和实验技能进行高分子材料研究与开发的基本能力.
1、实验前查阅文献资料:学生在指导教师给的研究方向上查阅有关的文献资料和技术测试标准,学习相关的实验教材和实验指导书,领会实验原理,明确实验要求和注意事项,设计出实验方案,提出所需原辅材料,并想学院申请购买所学的原辅材料.
2、探索研究实验:学生严格按照规范操作仪器设备,仔细观察实验现象并及时做好实验记录.
尊重实验规律,发现问题并及时与指导教师沟通,采取科学方案解决问题.
3、实验中:遵守实验室规则,牢记实验安全事项和救护措施,出现异常情况时善于分析和解决问题.
4、实验后:学生应及时清洗、整理实验仪器设备,完成实验数据的汇总分析,对实验数据进行正确处理与讨论,得出实验结果和结论,写出论文或设计形式的总结性研究报告.
四、实验项目内容与学时分配1、学院对学生不再给定实验题目,而是由学生自主创新选题,或者在指导教师给定研究方向后,与指导教师探讨并确定研究的题目.
2、学生自愿组合,以5人为一组,学生组在自主创新选题或者指导教师给的研究方向后,利用课余时间查阅资料,查阅有关的文献资料和技术测试标准,学习相关的实验教材和实验指导书,领会实验原理,明确实验要求和注意事项,并设计出包含方法、步骤的详细实验方案.
3、学生根据设计的实验方案,向学院提出申请所需原辅材料和所需的仪器设备.
4、在指导教师指导下,进入本科生实验室、学院开放实验室及指导教师实验室,或者把制备出来的样品交给学校高分子重点实验室,进行研究、测试和分析,完成24学时的综合设计创新实验.
五、实验考试与成绩评定学生的查阅文献资料、实验方案设计、实验操作,占30%;实验总结性论文或设计,占50%;学生做好PPT参加学院组织的答辩,占20%.
六、实验教材和参考书教材:不指定教材,学生自主查阅文献资料.
教学参考书:李青山主编,材料科学与工程实验教程高分子分册,北京:冶金工业出版社,2012.
08刘方主著,高分子材料与工程专业实验教程,上海:华东理工大学出版社,2012.
08刘建平,郑玉斌主编高分子科学与材料工程实验,北京:化学工业出版社,2005.
04陈泉水,罗太安,刘晓东著高分子材料实验技术,北京:化学工业出版社,2006.
055.
学校图书馆藏专业技术图书及其中外文网络资料检索数据库.
七、主要的仪器设备大型分析测试仪器设备,如SEM,TEM,FTIR,TGA,DSC,等;加工测试设备,如捏合机、缠绕机、拉挤机、RTM机和手糊成型操作台等;以及材料性能测试设备,如UV老化箱、氙灯老化箱、氧指数测定仪、垂直燃烧仪、万能拉力试验机、各种硬度计等.
《高分子物理实验》教学大纲课程基本信息中文名称:高分子物理实验英文名称:PolymerPhysicsExperiment课程类别:专业基础课学分:1.
5学时:48学时建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院建议开设实验数:13个一、教学目的高分子物理实验是高分子科学的重要组成部分,是从事高分子科学与材料研究的最基础的实验技术,是研究和表征聚合物结构和性能关系的一门实验科学,是高分子材料专业教学的必修课.
要求学生熟悉掌握θ溶液黏度法测定无干扰高分子链的均方末端距、浊点滴定法测定聚合物的溶解度参数、GPC法测定聚合物的分子量及分子量分布、X射线衍射法鉴定聚合物晶体的结构、红外光谱法鉴定合物的结构特征、动态黏弹法测定聚合物的动态力学性能、聚合物的热重分析(TGA)、聚合物的定性鉴别,加深理解高分子物理的科学原理,为以后的学习和从事高分子学科类的工作打下基础.
二、基本要求1.
本课程为单独设课,实验前由教师向学生讲明课程的内容、进度安排、平时考核内容、期末考试办法、书写实验报告要求、实验守则和实验室安全教育等.
2.
实验前学生必须进行预习,教师在实验前进行检查学生的预习情况,一经发现没有预习,则不准其进行该次的实验.
3.
实验2人一组,相互配合,共同完成;4.
要求学生使用实验记录本认真进行实验过程的原始记录,教师随时检查,引导学生严肃认真地做好实验.
5.
每次实验课都先由教师把当次实验的目的要求、内容和基本原理讲解后,由学生独立完成.
6.
实验报告是本实验教学的一个重要环节,有部分需要学生掌握的内容可以通过实验报告反映学生对其掌握程度,让教师了解尚存在的问题.
一般要求实验过后一周内或下次实验前将报告交上.
教师批改全部实验报告.
7.
每一堂实验课后,教师要认真填写实验情况记录,内容包括学生实验情况及结果分析总结.
经过本课程学习和严格训练后,学生应达到如下要求:1.
进一步加深理解高分子物理的科学原理.
2.
掌握高分子物理常用的一些研究方法和实验技能,如仪器测试原理、高分子的各种特性等.
3.
掌握聚合物的鉴别实验程序和通过查阅文献进行聚合物结构与性能研究的能力4.
学会独立分析问题和解决问题的方法,具有一定的创新能力.
5.
养成严谨的科学态度,科学思维方法和具有较强的实际动手能力.
二、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1高分子物理实验的基础技术了解并熟悉高分子物理实验中一些常用的基础技术;熟悉和领会实验室安全知识,了解相关注意事项;清点实验装置和玻璃器皿;掌握大型测试仪器的操作规范4必做基础12黏度法测定聚合物的黏均分子量了解粘度法测量聚合物分子量的原理;熟练掌握测定聚合物稀溶液粘度的实验技术,包括乌氏粘度计的使用方法;测量聚合物溶液的特性粘度以及掌握数据处理的方法;掌握Mark-Houwink公式及应用范围.
6必做基础23θ溶液黏度法测定无干扰高分子链的均方末端距进一步了解θ溶液的性质;掌握在θ溶剂中测定黏度而计算高分子链的无干扰尺寸的实验技术;深入了解计算无干扰状态均方末端距有关公式;学习高分子链的无干扰尺寸的计算方法.
测定试样的流出时间用图解法求[η]计算无干扰均方回转半径6必做基础24浊点滴定法测定聚合物的溶解度参数加深了解溶度参数的基本概念和实用意义;掌握烛点滴定法测定聚合物溶度参数的原理;掌握烛点滴定法测定聚合物溶度参数的方法并分别计算混合溶剂和聚合物的溶度参数;了解如何通过溶度参数去找合适的溶剂或沉淀剂6必做基础25聚合物的定性鉴别学会基于聚合物的特性,根据试样的表观鉴别聚合物;学会根据试样的透明程度鉴别聚合物;学习根据燃烧试样的火焰颜色及气味鉴别聚合物;利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则,了解并掌握溶解度法对常见聚合物的定性分析;对给定的未知样品,观察外观,初测密度范围.
6必做综合26红外光谱法鉴定聚合物的结构特征掌握红外光谱仪构造和基本工作原理;掌握聚合物产生红外吸收光谱的基本原理;初步掌握试样制备方法和红外光谱仪的使用;学习谱图解析的一般方法;初步确定所测试样主要官能团.
3必做基础27动态黏弹法测定聚合物的动态力学性能掌握聚合物动态力学分析的原理和方法;初步掌握动态力学分析仪的操作,了解对试样的要求及相应种类夹具的使用;了解数据处理方法,学习如何从所得曲线上获得相关数据;分析在实验温度范围内,聚合物模量等参数变化的趋势.
3必做基础28发泡硫化仪测定橡胶硫化特性掌握发泡硫化仪的基本原理;学习样品的制备方法和发泡硫化仪的操作步骤;解析所测试样的硫化特性曲线;了解硫化参数的意义及对控制胶料质量的重要性.
3必做基础29激光粒度仪掌握激光粒度仪的基本原理掌握激光粒度仪的操作与使用测试乳胶溶液的粒度及其分布3必做基础210X射线衍射法鉴定聚合物晶体的结构掌握X射线衍射分析的基本原理掌握X射线衍射仪的操作与使用对聚苯胺进行X衍射测定,并计算其结晶度2观摩基础511偏光显微镜了解偏光显微镜的结构及其原理掌握偏光显微镜的使用方法及目镜分度尺的标定方法学习观察聚合物的结晶形态2观摩基础512GPC法测定聚合物的分子量及分子量分布掌握凝胶色谱的分离、测量原理根据实验数据计算数均相对分子量、重均相对分子了、多分散系数并绘制相对分子质量分布曲线2观摩基础513聚合物的热重分析(TGA)掌握热重分析的实验技术掌握TGA谱图分析2观摩基础5三、实验成绩考核办法高分子物理实验,安排是一个学期,48学时.
本实验课程主要重视课上老师的讲解和学生的实验操作.
学生要认真完成每次的实验报告.
本课程的期末考试方式是采用实验操作考试和书面考试.
本课程采用平时考核(实际操作和实验报告成绩)和期末考试来综合评定学生成绩.
平时成绩占30%,期末操作考试占30%,书面考试占40%.
每个实验,预习考查占20%,实际操作占40%,实验报告占40%.
实验成绩按100分计,90分以上为优,80~89分为良,70~79分为中,60分为及格,低于60分为不及格.
四、实验教材与参考书1.
中山大学主编.
《高分子物理实验》.
化学工业出版社,2004.
2.
张兴英主编.
《高分子科学实验》.
化学工业出版社,2004.
五、主要使用的仪器设备乌氏粘度计、凝胶渗透色谱(GPC)仪、X射线衍射(XRD)仪、红外光谱(IR)仪、动态力学热分析(DMTA)仪、热重分析(TGA)仪、激光粒度仪、恒温槽、加热恒温电动搅拌器、控温仪、电子天平、真空干燥箱、冰箱、真空泵、恒温烘箱、电炉、计算机等.
《模具设计CAD》教学大纲1.
课程基本信息中文名称:模具设计CAD英文名称:课程类别:专业必修课学分:2学时:32学时建议开课学期:3建议开课单位:化学与材料学院2.
课程目标化工CAD课程设计是以《化工原理课程设计》为基础的综合应用《化工制图》、《计算机在化学化工中的应用》等课程课程的基本技能的实践教学环节,是培养学生工程设计能力必不可少的一次综合性综合训练,是提高学生专业计算机能力的重要环节.
因此,所选设计题目应尽可能与生产实际相结合.
通过设计,学生应初步掌握化工设备装配图的基本规范、CAD绘图的基本步骤、CAD中绘图和编辑命令的使用、CAD的工程设计出图操作等.
设计完毕时,完成符合规范要求的A1图幅的电子版图纸和打印的图幅不小于A4的纸质图纸.
通过本课程的学习,使学生巩固和运用所学的有关基础理论、基本知识与有关公式,加深对基本内容的理解,培养分析与解决实际问题的能力,为以后从事高分子研究、教学、生产的能力培养打下较深厚的理论基础.
3.
课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:1、基本内容1)设置CAD的绘图环境(设置单位、绘图边界、字体式样、标注式样、图层、线型与线宽等).
2)以1:1的比例在模型空间绘制所设计设备的主体视图和俯视图.
3)在模型空间进行尺寸标注及部件.
4)在布局空间中建立化工设备装配图的标题栏、明细表、技术特性表、接管表和技术要求.
5)在布局空间中建立视口,选择图纸比例,生成主体视图和局部放大图.
6)在模型空间和布局空间不断切换,调整生成的图纸.
7)打印图纸.
2、教学要求:要求设计者接收设计任务书后,认真查阅化工制图的规范要求,分析化工设备的特点以及化工设备装配图的表达方法.
正确设置绘图环境,正确选用坐标输入方式、绘图命令、编辑命令.
准确而迅速地在模型空间进行化工设备主视图、俯视图(作视图)及特殊的局部视图.
正确标注装配图中的各类尺寸.
根据设备特征,在布局空间正确设置图纸特性和打印特性,在布局空间生成符合规范要求的A1图幅的装配图.
3、课程设计实践的基本理论方法和步骤化工CAD课程设计是综合应用《化工制图》、《计算机在化学化工中的应用》等课程课程的基本技能、提高学生专业计算机能力的重要实践环节.
具体教学安排如下:设计启动阶段:由指导教师下达设计任务,简要介绍设计内容、设计要求,布置学生借阅设计参考书.
设计阶段:学生在教师的指导下,独立完成成符合规范要求的A1图幅的装配图的绘制.
4、化工CAD课程设计具体环节及要求如下:1、熟悉基本的绘图命令、编辑命令的使用2、熟悉化工制图的规范、分析设备的特点,选择合理的表达方法3、图绘设置绘图环境,绘制主视图、俯视图(左视图)及特殊的局部放大图,完成尺寸表注.
4、制作外部块按制图标准的要求制作图框、标题栏、明晰表、技术特性表、接管表和技术要求的外部块.
5、生成图纸设置布局,插入边框、标题栏、明晰表、技术特性表、接管表和技术要求的外部块的外部块,开视口、选择比例生成一些列视图,在模型空间和布局空间切换、调整,生成符合规范要求的电子版图纸,打印.
教材:周大军,揭嘉.
《化工工艺制图》.
北京:化学工业出版社,2005大连理工大学工程制图教研室编.
《机械制图》(第五版).
北京:高等教育出版社,2003.
张利,刘兴勇等.
《计算机在化学化工中的应用》.
四川理工学院,2006方利国,陈砺.
《计算机在化学化工中的应用》.
北京:化学工业出版社,2003何友义主编.
《AutoCAD2000应用教程》.
北京:机械工业出版社,20014.
对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求化工CAD课程设计考核主要依据平时学生设计过程的表现,包括出勤情况、独立完成设计的情况、完成图纸(电子版和纸质)情况等进行考核,其中完成图纸(电子版和纸质)情况在课程成绩中的比例为50~70%.
5.
其它无《工程材料力学性能》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:工程材料力学性能英文名称:MechanicalPropertiesOfEngineeringMaterials课程类别:专业基础课适合专业:高分子材料与工程学分:3.
5学时:56学时建议开课学期:6建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标工程材料力学性能是研究工程材料在各种力(载荷)的作用下或力与环境因素(温度、介质和能量等)联合作用下发生变形和断裂的规律.
工程材料力学性能的高低反映了工程材料抵抗变形和断裂的能力.
学完本课程,学生应掌握《工程材料力学性能》中的基本概念、基本理论(宏观规律与微观机理的关系)和基本评测方法,初步具备合理选材、正确用材、改进工艺发挥材料潜力与研发新材料的基本能力.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:静载拉伸试验(6学时)本章学习要求:1掌握下列力学性能指标的定义及其工程意义:载荷,条件应力,真应力,变形(弹性和塑性),条件应变,真应变,延伸率,断面收缩率,弹性模量,强度(屈服、抗拉、断裂),断裂.
2掌握不同工程材料在单向静拉伸时的应力一应变曲线的类型和特点及其在工程应用.
讲授内容:1-1应力一应变曲线1-2拉伸性能指标1-3塑性指标及其意义本章重点:应力-应变曲线及其在选材与工程应用的作用.
本章难点:条件应力和条件应变与和真应力与真应变的区别与作用;弹性模量的工程意义.
弹性变形(8学时)本章学习要求:1掌握变形、弹性、弹性变形、刚度、切变弹性模量G、泊松比ν、弹性比功、弹性后效、弹性滞后环、内耗(循环韧性)等概念的定义及其工程意义.
2了解材料发生弹性变形的本质和弹性的不完整性以及胡克定律和它的适用范围.
讲授内容:2-1弹性变形及其物理本质2-2弹性性能的工程意义2-3弹性不完整性本章重点:弹性变形、刚度、弹性模量、泊松比ν、弹性比功、弹性后效、弹性滞后环和内耗(循环韧性)等力学性能指标的物理意义及其工程应用.
本章难点:弹性的不完整性及其在工程应用中的利弊.
塑性变形(8学时)本章学习要求:1掌握工程材料塑性、塑性变形、屈服、形变强化、颈缩、应变时效等概念的定义及其工程意义.
2理解工程材料塑性变形机理和规律,理解材料屈服现象、塑性变形的本质,以及形变强化现象.
3了解真实应力-应变曲线和形变强化规律以及颈缩现象在工程上的应用.
4了解应力状态(拉伸、扭转、弯曲、压缩和剪切)对塑性变形的影响.
讲授内容:3-l工程材料塑性变形机制与特点3-2屈服现象及其本质3-3真实应力一应变曲线及形变强化规律3-4应力状态对塑性变形的影响本章重点:工程材料的塑性、塑性变形、屈服、形变强化、颈缩和应变时效等力学行为在工程上的应用.
本章难点:应力状态(拉伸、扭转、弯曲、压缩和剪切)对材料塑性变形和断裂行为的影响.
断裂(6学时)本章学习要求:1掌握不同工程材料断裂类型、断口特征与断裂机理,尤其材料发生延性断裂、解理断裂和沿晶断裂的机理和差别.
2理解材料断口特征区(断口三要素)的定义、特征区的形成机理及其工程意义.
3能根据力学状态图描述应力状态与断裂性质的关系.
讲授内容:4-1延性断裂4-2解理断裂4-3沿晶断裂4-4应力状态对断裂的影响本章重点:不同工程材料断裂类型、断口特征与断裂机理.
本章难点:应力状态与断裂性质的关系.
缺口试样的力学性能(8学时)本章学习要求:1掌握应力集中、平面应力状态、平面应变状态、缺口强化、缺口敏感性、冲击功、低温脆性等基本概念及其工程意义.
2理解这些不连续因素(缺口)对力学性能(屈服、塑性变形和应力状态)的影响规律.
3了解低温脆性及其评定的方法以及影响低温脆性的组织与结构因素.
讲授内容:5-1缺口顶端应力、应变分析5-2缺口试样静载力学性能5-3缺口试样在冲击载荷下的力学性能5-4低温脆性及其评定5-5抗脆断设计及其试验本章重点:应力集中、平面应力状态、平面应变状态、缺口强化、缺口敏感性、冲击功和低温脆性等在工程上的应用.
本章难点:材料不连续因素(缺口)对力学性能(屈服、塑性变形和应力状态)的影响.
断裂韧性基础(6学时)本章学习要求:1掌握线弹性条件下断裂韧性的物理意义与K判据在工程中的应用.
2了解能量释放率的物理意义、GIC与KIC的关系等.
3在掌握断裂力学、表面能、低应力脆断、应力强度因子、断裂韧度、有效屈服强度等概念的定义和工程意义的基础上,理解应力强度因子和断裂韧性的差别,传统力学设计与断裂力学设计在工程上的差别.
4能够通过学习裂纹体的力学行为,懂得运用断裂韧度等力学性能指标和各种判据来判断裂纹体抗断能力和材料中缺陷和裂纹对断裂的影响程度,并定量评定或预测裂纹体的安全性.
讲授内容:6-1Griffith断裂理论6-2裂纹扩展的能量判据6-3裂纹顶端的应力场6-4裂纹顶端的塑性区6-5应力强度因子的塑性区修正6-6断裂韧度K1c测试6-7影响断裂韧性的因素6-8弹塑性条件下的断裂韧性概述本章重点:线弹性条件下材料的断裂韧性的物理意义与K判据在工程中的应用.
本章难点:在给定材料内裂纹尺寸和形状时,究竟允许多大的工作应力才不致发生脆断;反之,当工作应力确定后,如何根据断裂判据确定构件内部在不发生脆断的前提下所允许的最大裂纹尺寸.
疲劳(10学时)本章学习要求:1掌握下列概念的定义和工程意义:疲劳、变动载荷(应力)、高周疲劳、疲劳极限、条件疲劳极限、低周疲劳、循环硬化、循环软化、热疲劳和热应力.
2掌握疲劳破坏的基本特征和疲劳断口的特征区意义.
3掌握高周疲劳的两种典型S-N曲线,以及疲劳极限和条件疲劳极限等高周疲劳数据的工程意义.
4掌握低周疲劳下的循环应力-应变特性、循环下的应力-应变曲线测定以及滞后回线形成过程.
能用疲劳曲线和参数图示说明过度疲劳寿命2NT定义和意义.
5会用断裂力学理论通过计算预测带缺口或裂纹的工件的疲劳寿命.
6能描述典型的疲劳裂纹扩展过程并图解说明循环下的裂纹扩展规律.
7了解疲劳裂纹是怎样萌生和扩展、影响疲劳裂纹扩展因素和改善疲劳强度的方法.
讲授内容:7-l变动载荷(应力)和疲劳破坏的特征7-2高周疲劳7-3低周疲劳7-4疲劳裂纹扩展7-5疲劳裂纹萌生和扩展机理7-6改善疲劳强度的方法本章重点:疲劳、变动载荷(应力)、高周疲劳、疲劳极限、条件疲劳极限、低周疲劳、循环硬化、循环软化、热疲劳和热应力的定义和工程意义.
材料疲劳破坏的基本特征和疲劳断口的特征区意义.
本章难点:如何通过断裂力学理论,计算带缺口或裂纹的工件的疲劳寿命.
聚合物的力学性能(4学时)本章学习要求:1掌握聚合物的聚集态结构、聚合物力学性能的基本特点和决定其力学性能的内在因素;2掌握聚合物力学状态随温度的转变规律、聚合物的时间效应和时温等效原理,能够举例解释时温转换原理中的时温相当、转换和曲线叠加概念.
3了解时温等效原理在工程应用中的重要意义和WLF方程的应用.
讲授内容:8-1聚合物的结构特点与力学状态8-2聚合物的时间效应和时-温等效原理8-3聚合物的力学性能本章重点:聚合物的时间效应和时温等效原理.
本章难点:时温转换原理中的时温相当、转换和曲线叠加概念.
教材:刘瑞堂等编,《工程材料力学性能》,哈尔滨工业大学出版社.
教学参考书:(1)《MechanicalBehaviorofMaterials,2ndThomasH.
Courtney,2000,McGraw-HillCompanies,Inc.
(2)(美)尼尔森(L.
E.
Nielsen)著,丁佳鼎译,高分子和复合材料的力学性能,轻工业出版社.
(3)郑修麟等编,材料力学性能,西工大出版社.
(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求《工程材料力学性能》课程的教学,课时48学时,每周4学时.
本课程教学主要采用课堂讲授,并与多媒体技术辅助教学相结合,把材料组成、结构与力学性能间关系的最新研究成果、经典案例和发展动向介绍给学生,激发学生学习本课程兴趣和热情、并让学生用已学到有限的专业知识去解答高分子等材料在工程应用上的实际问题.
本课程教学过程要求学生:课前要预习上课要认真、适当作笔记、课后要复习.
每章教学完成后:独立完成一份本章复习题作业.
学生总评成绩由期中、期末闭卷考试和平时学习成果(作业和考勤)三部分构成.
(五)其它先修课程:高等数学、线性代数、数值分析、数理方程、大学物理、无机化学、高分子化学、物理化学、高分子物理、材料科学与工程基础、材料力学(工程力学)、材料成型加工、材料现代仪器分析测试方法.
《工程材料力学性能实验》教学大纲(一)课程基本信息中文名称:工程材料力学性能实验英文名称:MechanicalPropertiesExperimentofEngineeringMaterials课程类别:专业基础课适合专业:高分子材料与工程学分:1.
5学时:48学时建议开课学期:7建议开课单位:化学与材料学院(二)课程目标工程材料主要有金属(合金)、陶瓷(玻璃)、聚合物和复合材料.
工程材料力学性能实验就是对上述材料在不同力学状态下的各种力学性能指标进行测定,并通过比较达到如下目的:(1)通过《工程材料力学性能实验》有关制样和设备操作,让学生掌握国标中相关的制样标准和设备操作规程.
在独立完成力学性能测定后,能提交正确的完整报告.
以此巩固《工程材料力学性能》理论课程中的学到的基本概念、基本理论(宏观规律与微观机理的关系)和基本评测方法,为今后在专业岗位上具备合理选材、正确用材、失效分析和开发新材奠定基础.
(2)学会分析上述4大材料在给定力学条件下的力学性能指标的差异与其组成和结构等内部因素的关系,以及各自材料的力学性能指标随力学状态和加载速度等外部因素变化的变迁规律.
(三)课程内容与主要学习资料(含教材及参考书目)课程内容:序号实验项目名称实验内容与要求学时授课方式每组人数1邵氏硬度测试了解邵氏硬度计的构造原理.
掌握邵氏硬度的实验原理及应用范围,硬度值的表示方法.
掌握各种类型邵氏硬度计(A\D和C型)的测定特点和技巧.
测试对象为聚合物(橡胶)及其发泡多孔材料(4种).
比较并分析上述材料硬度差异性的原因与本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时12洛氏硬度测试了解洛氏硬度计的构造原理.
掌握洛氏硬度的实验原理及应用范围,硬度值的表示方法.
(3)掌握洛氏硬度计的测定特点和技巧(HR-150A).
(4)测试对象为四大典型工程材料.
(5)比较并分析上述材料硬度差异性的原因与本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时13布氏硬度测试了解布氏硬度计的构造原理.
(2)掌握布氏硬度的实验原理及应用范围,硬度值的表示方法.
(3)掌握布氏硬度计压痕的测定特点和技巧(HVS-1000).
(4)测试对象为四大典型工程材料.
(5)比较并分析上述材料硬度差异性的原因与本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时14维氏硬度测试了解维氏硬度计的构造原理(HV-5).
(2)掌握维氏硬度的实验原理及应用范围,硬度值的表示方法.
(3)掌握维氏硬度计的压痕测定特点与技巧,以及数据有效性判定.
(4)测试对象为四大典型工程材料.
(5)比较并分析上述材料硬度差异性的原因与本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时15线膨胀系数测(1)了解PCY-D低温膨胀仪的构造与工作原理.
(2)掌握线膨胀系数测试规程及应用范围.
(3)测试对象为四大典型工程材料.
(4)比较并分析上述材料线膨胀系数差异性的原因与本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时16摩擦磨损性能实验(1)了解CREE-6007DIN磨耗试验机的构造原理.
(2)掌握磨耗度测定的操作规程及应用范围.
(3)以天然和合成橡胶为实验对象,学会选材和制样.
(4)懂得分析实验数据的有效性和计算实验数据的方法.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时17材料断口分析(1)学习4大工程材料断口的选择和试样的处理.
(2)了解扫描电子显微镜工作原理.
(3)掌握观测断口形貌(断口三要素)的方法和表述方式.
(4)分析4大工程材料断口在通常条件下的断裂机理、断口三要素差异性的原因和本质.
4讲授和示范(1学时),学生独立实验(3学时)58扭转性能实验学习并掌握扭转试验机构造与工作原理.
工程材料的选择和制样.
测定扭转强度和扭转曲线.
分析扭转曲线上各项力学性能指标.
6讲授和示范(2学时),学生独立实验(4学时19聚合物机械疲劳性能综合设计实验学习并掌握疲劳试验机构造、工作原理和操作规程.
针对特定聚合物,从选材、制样到测定参数的选择设计出具体实验方案和预期结果(测定疲劳强度、疲劳曲线和预测疲劳寿命).
独立完成上述设计实验,分析疲劳曲线上各项力学性能指标,并判定设计实验的实施效果.
14讲授(2学时),学生独立实验(12学时5教材:龙伟民刘胜新主编《材料力学性能测试手册》,机械工业出版社.
教学参考书:(1)MechanicalBehaviorofMaterials,ThomasH.
Courtney(USA)(2)FailureAnalysisofEngineeringMaterials,CharlieR.
Brooks(USA);中译本(3)高聚物的力学性能,何平笙中科大出版社(四)对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求实验教学方式:每个实验4学时(教师讲授与示范1学时,学生实验操作3学时).
学生实验课要求:课前要预习、了解实验目与要求,并写预习报告.
实验过程要遵守实验室安全守则、实验仪器设备的操作规则并保持良好的实验秩序.
实验人员在实验过程要协作互助,并独立完成实验、实验数据处理与分析,及时提交统一和规范的实验报告.
实验课程的考核:教师根据以上学生实验课的各项要求,对每个学生的执行情况按百分制进行实时评测(预习报告占20%,实验操作占50%,实验报告占30%).
实验课程完成后,取其各次实验评测成绩的平均值为每位学生的实验课程最终考核成绩.
(五)其它先修课程:高等数学、线性代数、数值分析、数理方程、大学物理、无机化学、高分子化学、物理化学、高分子物理、材料科学与工程基础、工程材料力学性能、材料成型加工、材料现代仪器分析测试方法.
《高分子材料成型加工实验》教学大纲课程基本信息中文名称:高分子材料成型加工实验英文名称:PolymerMaterialsMoldingandProcessingExperiment课程类别:专业方向课学分:1.
5学时:48学时建议开课学期:7建议开课单位:化学与材料学院一、教学目的与基本要求高分子材料成型加工实验是材料类专业本科生重要的专业操作技能课之一,是探索和研究材料的成型方法以及材料结构与性能的重要手段,也是提高产品质量、进行科学管理的重要手段,因此,它是该专业本科生进行学习的重要教学环节之一.
本课程力图与理论教学有机结合,以实验技能训练为基础,以能力培养为核心,通过传授知识和技能,要求学生根据高分子材料原材料的选择与制品配方设计原理,掌握实验基本操作,正确处理实验数据,特别是通过高分子制品的生产过程、标准样条的制备、性能测试等实验,训练学生形成科学的思维和方法,培养学生科学精神和品德,提高学生的创新实践能力,培养学生通过实验发现问题和解决问题的能力,使学生能熟练运用高分子材料成型加工原理,解决科研及生产中遇到的实际问题.
本课程要求学生必须先修过《高分子化学》、《高分子物理》、《聚合物合成原理及工艺学》理论及其实验课程.
材料类专业的高分子材料成型加工实验课程主要由三个教学环节组成:1.
完成9个高分子材料成型加工实验的实际操作训练.
这些实验是结合本校实际教学条件和社会需要挑选的高分子材料成型加工方面有代表性的系列实验,力求使学生得到全面的训练.
因此,在进行每一个具体实验时,要求做到:实验前的预习:通过预习了解实验的目的要求,并撰写预习提纲.
实验操作:进入实验室后应检查测量仪器设备和实验药品是否符合实验要求,并作好准备工作,记录实验条件.
具体实验操作时,要求仔细观察实验现象,详细记录原始数据,严格控制实验条件.
整个实验过程必须有严谨的科学态度,做到清洁整齐,有条有理,一丝不苟;还要积极思维,善于发现和解决实验中出现的各种问题.
实验报告:实验目的要求,简明原理,实验仪器和药品,具体操作方法,数据处理以及结果讨论等.
2.
对实验方法进行系统的讲授,可安排在实验之前进行,约1-3学时,内容包括本实验课程的学习方法、安全防护、数据处理、报告书写和实验设计思想等实验基本要求,同时还应较系统介绍本课程的基本实验方法和实验技术,有助于推动学生学习近代高分子成型加工领域中的新成就,并了解如何运用,去解决该方面的实际问题.
3.
进行每次实验考核:每次实验开始,通过课堂提问,侧重考核学生对本次实验的预习情况,如对基础理论知识以及实验的目的、原理、操作步骤、注意事项和数据处理等相关知识的掌握程度,了解学生的创新思维和创新意识;实验中,侧重考核学生的具体实验操作能力;实验结束,通过实验报告考核学生分析、解决问题和创新实践的能力.
二、实验项目内容与学时分配序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数0高分子材料成型加工实验基本知识的学习实验室规则;本课程实验基础知识、常用设备的名称及使用方法、安全防护规范、数据处理和实验设计思想;掌握实验报告书写规范3必需理论讲座全体学生1多组分塑料粉料的初步混合LDPE片材的配方设计多组分塑料成型前的混配工艺4必做基础4-62塑料的塑炼和混炼了解操作开炼机和密炼机的结构和原理掌握制备LDPE薄片掌握热塑性塑料塑化终点的判断5必做基础23用压制成型方法制作聚乙烯硬板了解制备LDPE塑料板材掌握平板硫化机的使用方法掌握LDPE压制成型工艺与制品表面质量的关系5必做基础24聚丙烯/无机填料的挤出共混了解挤出机挤出造粒的原理掌握聚丙烯/无机填料的挤出共混工艺参数确定、操作掌握成型过程中的工艺控制4必做基础4-65热塑性塑料的注射成型了解注塑成型机使用方法了解聚烯烃/无机填料的注塑成型机工艺参数设定掌握制作标准测试样条3必做基础16高分子材料冲击强度的测定了解使用冲击实验机掌握恒温恒湿条件对耐冲击性能的影响掌握高分子材料冲击强度的测定原理和方法2必做基础17高分子材料拉伸强度的测定了解使用拉力实验机了解拉伸速度对力学性能测试结果的影响掌握恒温恒湿条件对力学性能的影响掌握高分子材料拉伸强度的测定原理和方法2必做基础28高分子材料熔融指数的测定了解聚合物黏流态与流动速率的关系掌握使用熔体流动速率仪掌握测定高分子材料的熔融指数2必做基础39HDPE的吹塑成型了解吹塑成型的结构和与原理了解HDPE吹塑成型工艺参数掌握制备HDPE塑料瓶子及其吹塑成型工艺设定2必做基础1三、实验成绩考核办法1、考试方法高分子材料成型加工实验课程作为一门重要的实验专业、实验技能课程.
如果采用通常的一次性书面考试方法,是不能全面反映学生的实验能力和科研水平的.
通过综合成绩的记录可以避免一次考核带来的偏差.
本课程主要从实验预习、操作规范、实验报告等方面进行考核.
2、成绩评定实验预习、纪律、卫生、团队协作能力:30%;实验操作考试:30%;实验报告:40%.
四、实验教材和参考书实验教材:肖汉文,王国成,刘少波编著.
《高分子材料与工程实验教程》.
北京:化学工业出版社,2007年.
参考书目:刘长维主编.
《高分子材料与工程实验》.
北京:化学工业出版社,2004年.
五、主要使用的仪器设备高速混合机、密炼机、开放式炼胶机、压力成型机、破碎机、挤出机组、注塑机、吹塑机组、拉力实验机、冲击实验机、熔融指数测定仪、硫化仪、配套的压力-注射-硫化模具、电热干燥箱以及恒温恒湿条件机组等.
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