课程概述

在线课程“高分子化学与物理”的前身“高分子化学”曾于2010年被评为北京市精品课程立项项目。该课程在北京师范大学原为“高分子化学”和“高分子物理”两门课程,各讲48学时(周3学时),已有20余年的开设历史,2015年教育教学改革大类招生时,两门课程合并为一门课“高分子化学与物理”,为本科生学科基础课程,校内讲授时间为64学时(周4学时),学生为化学专业类型,人数每年约150人。“高分子化学与物理”在线课程,是由刘正平教授领导的教学团队7位教师历时两年倾情精心打造的力作。该课程的主讲教师团队成员均有博士学位,绝大多数具有海外经历,学缘分布广泛,年龄结构合理,坚持开展教研活动,积极参与全国教学研讨会,中年教师教学经验丰富,青年教师都经历听课、助教和多年教学经历,教学效果好,近3年团队所有教师的学生评价均为优秀。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

普通化学、无机化学、分析化学、仪器分析、有机化学和物理化学

授课大纲

第一章 高分子科学简介(2 学时)

1.1 高分子材料与人类的关系

1.2 高分子科学的重要性及研究内容

1.3 高分子化学与物理课相关资料及课程资源

1.4 高分子科学的建立与发展

1.5 高分子化学与物理中涉及的基本概念

1.6 高分子结构式与聚合反应方程式

1.7 高分子化合物的命名

1.8 高分子化合物的分类

1.9 高分子相对分子质量及其分布

1.10 聚合反应的分类

1.11 高分子物理的几个基本问题

第一章 绪论课件

第一章 单元测试

第一章 单元作业

第二章 逐步聚合 ( 3 学时)

2.1 逐步聚合反应概述

2.2 缩合聚合反应

2.3 线型缩聚反应平衡

2.4 线型缩聚反应动力学

2.5 线型缩聚反应产物相对分子质量的控制及其分布

2.6 体型缩聚反应

2.7 缩聚反应实施方法

2.8 重要的逐步聚合产物

第二章 逐步聚合 课件

第二章 单元测验

第二章 单元作业

第三章 自由基聚合 ( 6 学时)

3.1 连锁聚合概述

3.2 连锁聚合热力学

3.3 自由基聚合反应机理

3.4 自由基聚合引发方式

3.5 自由基型引发剂

3.6 引发剂分解动力学

3.7 引发剂的引发效率、选择与用量

3.8 自由基聚合反应速率

3.9 自由基聚合基元反应速率常数

3.10 自由基聚合反应中的自动加速现象

3.11 平均聚合度和链转移

3.12 聚合度的控制

3.13 自由基聚合产物的相对分子质量分布

3.14 阻聚和缓聚的基本概念及阻聚机理

3.15 氧和烯丙基单体的阻聚作用

3.16 动力学参数的测定与计算

3.17 自由基聚合方法

第三章 自由基聚合 课件

第三章 单元测试

第三章 单元作业

第四章 离子聚合 ( 3 学时)

4.1 离子型聚合反应介绍

4.2 阴离子型聚合反应及单体

4.3 阴离子聚合机理

4.4 阴离子聚合反应的影响因素

4.5 阴离子聚合应用举例

4.6 阳离子型聚合反应及单体

4.7 阳离子聚合的引发体系

4.8 阳离子聚合反应机理

4.9 阳离子聚合的影响因素

4.10 配位聚合简介

4.11 聚合物的立构规整性

4.12 配位聚合引发体系

4.13 丙烯的配位聚合

4.14 共轭二烯烃的配位聚合

4.15 环状单体的聚合能力

4.16 环醚的聚合

4.17 己内酰胺的开环聚合

第四章 开环聚合 课件

第四章 离子聚合 课件

第四章 单元测验

第四章 单元作业

第五章 共聚合(3 学时)

5.1 共聚合反应概述

5.2 二元共聚物组成方程

5.3 共聚物组成曲线

5.4 共聚物组成与转化率的关系

5.5 共聚物组成的控制方法

5.6 竞聚率的测定

5.7 影响竞聚率的因素

5.8 单体和自由基的活性

5.9 Q-e 概念和方程

5.10 共聚物的序列结构

第五章 共聚合 课件

第五章 单元测验

第五章 单元作业

第六章 高分子控制合成 ( 2 学时)

6.1 高分子控制合成概述

6.2 活性阴离子聚合

6.3 可控/活性阳离子聚合

6.4 可控/活性自由基聚合概述

6.5 引发转移终止剂(iniferter)法

6.6 氮氧稳定自由基法

6.7 可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)

6.8 原子转移自由基聚合(ATRP)

第六章 高分子控制合成 课件

第六章 单元测验

第六章 单元作业

第七章 高分子化学反应 (1 学时)

7.1 高分子化学反应概述

7.2 高分子化学反应的应用

第七章 高分子化学反应 课件

第七章 单元测验

第七章 单元作业

第八章 功能高分子简介 (1 学时)

8.1 概述

8.2 化学功能高分子

8.3 物理功能高分子

8.4 生物功能高分子

第八章 功能高分子简介 课件

第八章 单元作业

第八章 单元测验

第九章 高分子链结构 (1 学时)

9.1 高分子的近程结构

9.2 高分子链的构象

9.3 均方末端距的几何计算

9.4 回转半径

9.5 末端分布

9.6 高分子链柔性

第九章 高分子链结构 课件

第九章 单元作业

第九章 单元测试

第十章 高分子溶液 (2 学时)

10.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论

10.4 渗透压

10.5 相平衡

10.6 稀溶液中的摩擦与散射性质

第十章 高分子溶液 课件

10.1 高分子的溶解

10.2 高分子溶液的热力学理论

第十章 单元作业

第十章 单元测试

第十一章 高分子聚集态(2 学时)

11.1 高分子的晶胞组成及链构象

11.2 高分子结晶形态

11.3 晶态结构模型

11.4 结晶度及结构因素对结晶能力的影响

11.5 聚合物非晶态结构及其普遍性

11.6 聚合物的非晶态结构模型

11.7 聚合物非晶态结构表征

11.8 聚合物的取向态结构

11.9 高分子液晶态

11.10 高分子共混物

第十一章 高分子聚集态 课件

第十一章 单元测试

第十一章 单元作业

第十二章 聚合物的分子运动与转变 (1 学时)

12.1 高分子分子运动的特点

12.2 聚合物的力学状态

12.3 玻璃化转变现象

12.4 玻璃化转变的自由体积理论

12.5 玻璃化转变的热力学理论

12.6 流动曲线与熔体黏度

第十二章 聚合物的分子运动与转变 课件

第十二章 单元作业

第十三章 橡胶弹性 (0.5 学时)

13.1 橡胶弹性的热力学分析

13.2 长链分子的弹性

13.3 高分子网络的弹性

第十三章 单元作业

第十三章 单元测试

第十四章 聚合物的粘弹性 (1.5 学时)

14.1 粘弹性现象

14.2 Boltzmann叠加原理

14.3 力学模型

14.4 粘弹性同温度与结构的关系

第十四章 聚合物的粘弹性 课件

第十四章 单元作业

第十四章 单元测试

第十五章 聚合物的机械强度 (1 学时)

15.1 极限强度及试验方法

15.2 聚合物的拉伸应力-应变曲线

15.3 影响聚合物强度的因素

第十五章 聚合物的机械强度 课件

第十五章 单元作业

第十五章 单元测验

参考资料
  1. 高分子化学(第五版),潘祖仁. 北京:化学工业出版社,2013年6月.
  2. 高分子物理(第二版),刘凤歧,汤心颐. 北京:高等教育出版社,2014年12月.