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西南石油大学 高分子材料与工程专业教学大纲 双击自动滚屏 发布者:cly 发布时间:2008-3-16 《工程制图基础(?)》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:The fundament of engineering drawing 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时40，上机学时4 4、学 分:2.5 5、先修课程:计算机文化基础 6、适用专业:测控技术与仪器、自动化、电气工程及其自动化、高分子材料与工程、材料科学与工程 7、大纲执笔:机械基础教研室郑悦明 8、大纲审批:机电工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2007年2月 二、课程的目的与任务 本课程是既有系统理论,又有较多实践的技术基础课。其目的是培养学生的绘图能力和读图能力。 主要任务是: 1.学会正投影基本原理及其应用，培养初步的空间形象思维能力; 2.培养阅读和绘制机械工程图的初步能力; 3.培养耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度; 4.培养计算机绘制简单工程图样的初步能力。 三、课程的基本要求 学生学完本课程后应达到如下要求: 掌握正投影法的基本理论,并对轴测投影法有初步了解;并能正确使用绘图工具 和仪器,掌握徒手作图方法,具有查阅 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件、公差与配合等国家标准的初步能力;能对一般物体独立地选用足够的视图将其内外形状及大小正确地表达出来;能根据正投影想象出形体的形状和相对位置,能读懂不太复杂的零件图并了解装配图的基本内容及其一般的表达方法。绘制图样应做到:投影正确,视图选择与配置恰当,尺寸完整,图面整洁,字体工整,符合国家制图标准;在工艺和结构方面,应尽量结合实际,但不要求达到生产水平。同时，由于计算机绘图技术的飞速发展和计算机辅助 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 技术的广泛应用，还应具备计算机绘制工程图样的初步能力。 本课程主要是培养学生绘图能力与读图能力。其中机械图部分,需要由其它技术基础课继续巩固提高;标准件和常用件部分只介绍一般常识和表示法;技术要求中粗糙度只介绍标注方法及规定;公差与配合只介绍初步概念、查表、标注;材料及热处理只作一点简介,进一步的内容有待在其它课程中学习。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学: 绪论(0.5学时) 本课程的地位、性质、任务和学习方法 1(正投影原理和应用(总学时14.5) (1)正投影法的基本知识(6学时) 投影法的基本知识;点在两投影面和三投影面体系中的投影及其投影规律;两点的相对位置、重影点。重点是点三面投影规律。 直线和直线上点的投影;各种位置直线投影。重点是各种位置直线的投影规律。 平面的表示法;各种位置平面的投影及其投影特性;平面上的点和直线。重点是各种位置直线的投影规律。 (2)立体的投影 (6.5学时) 掌握平面立体(底面平行于投影面的直棱柱、棱锥)与曲面立体(轴线垂直于投影面的圆柱、圆锥和圆球)的投影特性和作图方法。 立体表面取点、取线的方法。(主要是棱柱和棱锥以及圆柱表面的取点) 掌握平面与立体的截交线的作图方法(截平面限用特殊位置平面;曲面体的截交线主要是圆柱体的截交线)。 掌握圆柱和圆柱(正交和偏交)和特殊相贯线的作图方法(只限于表面取点法)。重点是圆柱的相贯线的作图方法。难点是圆柱和圆柱相贯线的作图方法。 (3)轴测投影 (2学时) 轴测投影的基本知识;正等测图的画法。重点是平面体的正等轴测图。 2(制图基础(总学时12) (1)制图的基本知识与基本技能(2学时) 掌握制图的基本规格,绘图工具和仪器的使用方法;掌握常用的几何作图方法。遵守《技术制图和机械制图》国家标准的基本规定。重点是机械制图国家标准中的基本规定。 (2)投影制图(10学时) 掌握组合体投影图的画法和组合体视图的尺寸标注。掌握由投影图想象出物体形状的读图方法。(读图图例主要以叠加式组合体为主) 掌握机件常见表达方法的基本应用，熟悉视图、剖视和断面图的画法，了解局部放大图、简化画法以及其它规定画法，初步做到视图选择和配置恰当。重点是单一剖切平面的剖视图的绘制(不包括斜剖)。 3(机械图(总学时8) (1)标准件和常用件 (4学时) 掌握常用的螺纹和螺纹连接件(主要是螺栓连接)及其规定画法和标注。了解直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法。重点和难点是螺纹和螺纹连接的规定画法。 (2)零件图 (2学时) 能阅读和绘制简单零件图(视图数量包括剖面图在内不少于3个，可以轴零件图为例)。能识别表面粗糙度符号、尺寸公差与配合代号。重点简单零件图的阅读。 (3)装配图(2学时) 了解装配图内容;装配图的视图表达及特殊表达方法;常见装配结构的画法;装配尺寸标注。能绘制一简单装配图(如千斤顶或台钳的装配图)。重点是装配图阅读。 4(计算机绘图(讲课5学时，上机4学时) (1)了解计算机绘图的发展及其在经济建设中的作用。 (2)学习AutoCAD绘图软件绘图的基本方法。用计算机绘制平面图形和组合体的三视图。 (二)实验教学 上机4学时，完成上机实验和使用的学时 实验一 平面图形的绘制 2学时 实验二 组合体三视图的绘制 2学时 五、考试考核办法 平时布置作业须全部完成，平时作业成绩计入总分，期末闭卷考试。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]刘小年,刘庆国主编. 工程制图. 北京:高等教育出版社, 2004年1月第1版 [2]刘小年,郭纪林主编. 工程制图习题集. 北京:高等教育出版社,2004年1月第1版 (二)参考书 [1]李爱华等主编. 工程制图基础. 北京:高等教育出版社,2003年8月第1版 [2]杨启美,王小玲主编. 工程制图基础习题集.北京:高等教育出版社,2003年7月第1版 [3]郭启全等编著.AutoCAD2002基础教程.北京:北京理工大学出版社,2002年11月第1版 《工程制图基础(?)》实验教学大纲 一、课程基本信息 1、课程学时:40,48 2、实验/上机学时:4 3、适用专业:高分子材料与工程、材料科学与工程、电子信息工程、应用物理、测控技术与仪器、自动化、电气工程及其自动化 4、大纲执笔人:郑悦明 5、教研室主任:郑悦明 6、大纲审批人:机电工程学院学术委员会 二、实验课的目的和要求 1、通过计算机绘图的操作，学习和巩固机械制图的基本理论和知识。 2、掌握AutoCAD软件绘制二维图形及其尺寸标注以及创建计算机三维实体的方法。 3、通过上机操作，理解计算机绘图和计算机实体造型的基本理论和基本知识，掌握计算机绘图以及实体造型的基本技能。 三、实验内容和占用学时的具体分配 必开实验: 1(实验项目名称:平面图形的绘制 2学时 综合型 实验目的:通过对平面图形的绘制，熟悉绘图软件的用户界面，掌握计算机绘图环境参数的设置，掌握基本绘图命令和编辑命令的使用方法。 仪器设备:PIV 586以上的计算机、HP450C绘图仪或HP LaserJet 1010激光打印机 消耗材料:使用计算机的耗材 2(实验项目名称:组合体三视图的绘制 2学时 综合型 实验目的:进一步熟悉绘图软件的绘图和编辑命令。掌握计算机绘制三视图的方法。 仪器设备:PIV 586以上的计算机、HP450C绘图仪或HP LaserJet 1010激光打印机 消耗材料:使用计算机的耗材 选开实验: 1(实验项目名称:轴类零件图的绘制 4学时 综合型 实验目的:掌握根据轴类零件草图，用计算机绘制零件工作图的基本方法。熟悉计算机文本书写的基本方法和技术要求的标注方法。 仪器设备:PIV 586以上的计算机、HP450C绘图仪或HP LaserJet 1010激光打印机 消耗材料:使用计算机的耗材 2(实验项目名称:拼装部件装配图 4学时 综合型 实验目的:根据部件的装配草图和提供的零件图绘制部件的装配图。掌握计算机绘制部件装配图的基本方法。 仪器设备:PIV 586以上的计算机、HP450C绘图仪或HP LaserJet 1010激光打印机 消耗材料:使用计算机的耗材 四、实验课的考核办法 1(学生每次上机前，应做好必要的准备，要求绘制草图的，必须在草图完成后方可上机绘图。 2(每个学生必须认真参加每次的上机实验，各次作业必须由学生独立完成。图形绘制完毕后，需要用绘图机或打印机打印出图上交。 3(根据学生实验课的各个环节的情况和作业完成情况综合评定实验课成绩。实验课成绩不合格者，不得参加该门课的理论考试。 五、实验教材及参考书 [1] 郭启全等编. AutoCAD 2002基础教程.北京:北京理工大学出版社,2002 [2] 郑悦明等编.工程设计制图.四川南充:西南石油学院,2002 [3] 陈波等编.AutoCAD 三维实体构形技术.四川成都: 电子科技大学出版社,1998 《机械设计基础(?)》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:The Fundament of Mechanical Design 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时 48，实验学时 4 4、学 分:3 5、先修课程:工程制图基础、金属工艺学、金工实习、工程力学等。 6、适用专业:石油工程、油气储运工程、高分子材料与工程、材料科学与工程。 7、大纲执笔:机械基础教研室 邓茂云 8、大纲审批:机械工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年11月 二、课程的目的与任务 本课程是近机类专业研究机械共性问题和培养学生具有一定的机械设计能力的技术基础课，它是近机类专业的一门必修课程。 本课程的主要任务是培养学生:掌握机械学和机械动力学的基本理论、基本知识、基本技能，初步具有确定简单机械运动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，分析和设计常用机构的能力，掌握通用机械零件设计原理、方法和机械设计的一般规律，初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力，树立正确的设计思想，掌握典型机械零件的实验方法，具有一定的运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。 三、课程的基本要求 本课程要求注重培养学生具有分析与设计常用机构的初步能力，使学生掌握机械设计的一般知识，通用零件的主要类型、性能、结构、应用、材料和标准等基本知识;机械设计的基本原则，机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式等基本理论;机械零件的工作能力计算 准则 租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载 、计算方法、改进和提高零部件工作能力、工艺等基本方法。为学习专用机械设备打下基础。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学 1. 总论 (3学时 ) 机械的组成、机械设计的基本要求和一般过程、机械零件的工作能力和计算准则、许用应力和安全系数、机械设计中材料的选择原则等内容是必须讲授的。重点、难点是机械的组成、机械设计的基本要求、机械零件的工作能力和计算准则。 2. 平面机构运动简图及自由度 (3学时 ) 重点、难点是运动副的概念、平面机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。平面机构自由度的计算的注意事项:复合铰链、局部自由度、虚约束的概念及常出现的情况 必须讲述。空间机构不作要求。 3. 平面连杆机构 (3学时 ) 平面四杆机构特点、基本类型及实际应用必须讲述，四杆机构的演化及应用作为选讲，四杆机构的设计以图解法设计为主，必须介绍按行程速比系数、按连杆给定的位置设计四杆机构，解析法设计四杆机构介绍概念和过程。重点、难点是四杆机构的急回性、压力角、传动角、曲柄成在的条件和四杆机构的设计。 4. 凸论机构 (3学时 ) 凸轮机构的特点、组成、类型、应用，推杆的常用运动规律(等速运动、等加速等减速运动规律必讲授)，凸轮机构的设计，必须以盘形凸轮轮廓设计为主，必须讲授凸轮机构的基本参数:滚子半径、压力角、基圆半径。选讲其他常用机构。重点、难点是反转法原理、凸轮机构的图解法设计及基本参数的关系。 5.齿轮传动 (9学时 ) 齿轮传动的特点和类型。齿廓啮合的基本定律，渐开线齿廓的形成，渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及其基本尺寸计算，渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、重合度、中心距，轮齿切削加工方法和原理，根切现象、最小齿数及变位齿轮的概念，齿轮的各种失效形式和具体设计准则， 齿轮的常用材料和许用应力，直齿圆柱齿轮的承载能力计算， 斜齿圆柱齿轮传动。圆锥齿轮简介，选讲齿轮的结构及润滑。重点、难点是渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算;渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动;齿轮的失效形式和设计准则;直齿圆柱齿轮的承载能力计算;斜齿圆柱齿轮传动。 6. 蜗杆传动 (3学时) 蜗杆传动的特点和类型，蜗杆传动的主要参数和几何尺寸，蜗杆传动的失效形式、材料和结构，蜗杆传动的强度计算为选讲，蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算简介。重点、难点是蜗杆传动的特点、主要参数、失效形式。 7. 轮系和减速器 (3学时 ) 轮系的分类，轮系的传动比计算，轮系的应用，选讲减速器的结构和类型。重点、难点是周转轮系、复合轮系的传动比计算。 8.绕性件传动 (5学时 ) 带传动的主要类型、特点和应用，V带传动的结构及尺寸参数，带传动工作情况分析、使用及维护，V带传动的设计计算简介，带轮的结构简介。链传动的特点和应用，链传动的结构，链传动的运动特点，链传动受力分析简介。重点、难点是带传动工作情况分析和链传动的运动特点，提高带传动的工作能力，提高链传动的工作能力和运转平 稳性的方法。 9.螺纹联接 (3学时 ) 螺纹的形式及其主要参数, 螺纹副的受力分析、效率和自锁, 螺纹联接和螺纹紧固件, 螺纹联接的预紧和防松,螺纹联接的强度计算简介，螺旋传动简介。重点、难点是螺纹副的受力分析、效率和自锁;提高螺纹联接强度的措施。 10. 轴和轴毂联接 (2学时 ) 轴的功用和类型，轴的结构设计，轴的强度计算选讲，轴毂联接，主要是键联接的类型。重点、难点是轴的结构设计。 11. 轴承 (3学时 ) 轴承概述，非液体摩擦滑动轴承的类型和应用，滚动轴承的结构、类型和代号，滚动轴承类型的选择，滚动轴承的失效形式，滚动轴承的组合设计。选讲滑动轴承的润滑、滚动轴承选择计算，重点、难点是滚动轴承的结构、类型和代号;滚动轴承的失效形式。 12. 联轴器、离合器和弹簧 (2学时 ) 联轴器、离合器和弹簧的类型、结构及其应用简介。 13. 现代设计方法概述和机械创新设计基础(2学时 ) 简介计算机辅助设计、机械优化设计的基本概念和设计过程;机械创新设计的实质、特点、类型和概念，常用创新方法简介，机械创新设计应用示例。 (二)实验教学 总实验学时为4。机构结构实验、零件结构实验、机构运动简图绘制实验、缝纫机运动简图绘制实验为必做;齿轮范成加工实验、减速器拆装实验为选做，。 五、考试考核办法 命题考试为主，并与学生平时学习情况相结合。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]邓茂云等编著.机械设计基础.北京:石油工业出版社,2005年7月第1版 (二)参考书 [1]杨可桢,程光蕴主编.机械设计基础.北京:高等教育出版社,1999年6月第4版 [2]荣辉,杨梦辰主编.机械设计基础.北京:北京理工大学出版社,2004年2月第1版 《机械设计基础(?)》实验教学大纲 一、课程基本信息 1、课程学时:48 2、实验/上机学时:4 3、适用专业:油气储运、石油工程、自动化、材料科学与工程 4、大纲执笔人:邓茂云 5、教研室主任:郑悦明 6、大纲审批人:机电工程学院学术委员会 二、实验课的目的和要求 1、使学生验证、巩固、加深课堂讲授的理论。 2、培养学生掌握一些基本的实验方法，操作技能。 3、培养学生理论联系实际的能力。 4、使学生理论联系实践的能力。 5、养成踏实细致，严肃认真的科学作风。 三、实验内容和占用学时的具体分配 必开实验: 1、实验项目名称:机械原理结构分析 1学时 验证型 实验目的:使学生对机器和机构有初步认识，了解各种类型的机构和机器在生产实践中的应用。 实验设备:机械原理教学陈列板 2、实验项目名称:机械零件结构分析 1学时 验证型 实验目的:了解通用机械零件的种类、结构、标准、及其加工方法和零件的各种失效形式。 实验设备:机械零件陈列板、零件各种失效形式展板 3、实验项目名称:机构运动简图测绘 2学时 综合型 实验目的:训练学生从实际机器和机构中绘制机构运动简图的能力，巩固机构自由度的计算。 实验设备:刨床、锯床、冲床、锉刀机和缝纫机等 选开实验: 1、实验项目名称: 带传动特性和效率实验 2学时 综合型 实验目的:观察 V 带传动的弹性滑动与打滑，加深对带传动工作原理和设计准则的理解，通过实验绘制带传动的滑动曲线和效率曲线，并确定带能传递的功率。 实验设备:带传动实验台 2、实验项目名称:滑动轴承实验 2学时 综合型 实验目的:通过观察滑动轴承液体摩擦现象、测定油膜压力分布曲线和摩擦系数等一系列的实验操作，加深对润滑状态摩擦系数与比压及滑动速度等参数之间关系的理解。 实验设备:滑动轴承实验机 四、实验课的考核办法 通过对实验报告的批改来进行考查，考核成绩占总成绩的10%,15%，每做一次实验均需写一次实验报告。 五、实验教材及参考书 [1] 西南石油学院.机械设计基础实验指导书 [2] 邓茂云主编.机械设计基础.北京:石油工业出版社 2005.8 《工程力学(?)》教学大纲 一、课程基本信息 1、英文名称:Engineering Mechanics 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时 72/108 ，实验学时 4/6 4、学 分:4.5 5、先修课程:工程制图基础(设计制图)、大学物理 6、适用专业:材料科学与工程、高分子材料与工程 7、大纲执笔:固体力学教研室 王 维 8、大纲审批:机械工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2007年4月 二、课程的目的与任务 本课程是材料类专业的技术基础课程，主要介绍工程设计中的固体力学基础知识和分析方法，具有较强的工程背景和通用性，培养学生的工程意识，为产品的设计选材提供必要的基础力学知识，并直接为后续课程的学习提供必要的基础。 三、课程的基本要求 通过本课程的学习要求学生对刚体系统平衡规律、杆件变形与破坏规律具有初步的认知。明确基本概念、了解基本理论、掌握基本的分析方法。从而使学生对产品选材和材料开发中所涉及的力学问题有定性的认识和初步的分析、计算能力。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学 概论(1/1学时):了解工程力学的主要研究内容、研究对象。 重点、难点:构件失效形式、杆件几何要素。 第一篇 静力分析(19/29学时) 1、基本概念和受力分析(4/6学时) 明确基本概念(力的可传性、二力平衡、加减平衡力系);了解各种典型约束;掌握简单物体系统受力分析。 重点、难点:物体系统受力分析 2、简单力系合成与平衡(4/6学时) 掌握汇交力系的合成与平衡条件;初步掌握平面和空间力对点之矩;力偶及其性质、力偶系合成与平衡性质 重点:汇交力系平衡条件的应用;力偶性质的应用 难点:力对点之矩的计算 3、平面任意力系的简化与平衡(8/13学时) 初步掌握力的平移定理及推论、明确力系的主矢和主矩概念与力系的简化、掌握简化理论的应用(分布力分析、固定端约束、合理矩定理);了解平衡方程及独立性概念、系统静定性概念、掌握简单系统的平衡问题求解;了解简单的摩擦平衡问题分析。 重点、难点:力系等效概念与简化方法;平面系统平衡问题的求解;摩擦平衡问题分析 4、空间任意力系分析(3/4学时) 掌握力对轴之矩的计算;了解空间任意力系向一点简化;掌握空间任意力系平衡方程的简单应用。 重点:力对轴之矩的计算;简单的空间平衡问题的求解 难点:力对轴之矩的计算 第二篇 材料力学分析(48/72学时) 5、轴向拉压杆分析(10/15学时) 明确内力、应力概念、掌握轴力与轴力图;拉压杆横截面上的应力、许用应力与强度计算;明确线应变概念、虎克定律与泊松效应、掌握拉压杆变形计算;了解材料拉压力学性质;掌握简单拉压超静定问题的求解方法。 重点:轴力与轴力图;应力分析与强度计算;超静定问题的求解 难点:轴力分析;超静定问题的分析 6、圆轴扭转(5/7学时) 掌握功率与转矩的换算;扭矩与扭矩图;明确纯剪切概念、剪切虎克定律;了解圆轴扭转应力分析、掌握强度计算;了解扭转变形与刚度计算 重点:扭矩与扭矩图;圆轴扭转应力分析与强度计算 难点:扭矩分析;扭转应力分析;扭转变形与刚度计算 7、弯曲内力与强度计算(10/16学时) 掌握简单的剪力和弯矩方程、剪力图和弯矩图、了解利用荷载内力微分关系作梁的内力图;掌握简单的截面几何性质计算;了解纯弯正应力分析、矩形截面梁弯曲剪应力分析;掌握弯曲强度计算;了解提高梁的强度的措施。 重点:梁的内力方程与内力图;梁的正应力分析与强度计算 难点:梁的内力方程与内力图;组合截面惯性矩计算 8、梁的位移计算(6/9学时) 了解梁的变形与位移概念、挠曲线近似微分方程;掌握积分法求位移;迭加法求梁的位移;了解梁的刚度条件;提高梁刚度的措施;简单超静定梁的求解。 重点:积分法、迭加法求梁的位移;超静定梁的求解 难点:梁的变形与位移概念;位移边界条件 9、应力状态分析与强度理论(8/12学时) 初步掌握建立点的应力状态;平面应力状态分析、最大剪应力;广义虎克定律;四个经典强度理论及适用范围。 重点:平面应力状态分析;广义虎克定律的应用;强度理论的应用 难点:微元体的建立;应力、应变综合分析 10、组合变形杆的强度计算(4/6学时) 了解组合强度计算概念;矩形截面杆的斜弯强度计算;掌握平面拉弯组合的应力分布于强度计算;圆轴弯扭组合强度计算、了解危险点的应力状态 重点、难点:典型组合强度的计算;弯扭组合危险点的应力状态分析 11、压杆稳定性计算(5/7学时) 明确压杆稳定与失稳概念;掌握五种细长压杆的临界力计算;压杆柔度与临界应力总图;压杆稳定安全计算的安全系数法;了解提高压杆稳定承载能力的措施。 重点、难点:细长压杆的临界力计算;不同柔度压杆的临界应力与稳定安全计算 (二)实验教学:(实验教学大纲见后) 1、低碳钢和铸铁拉伸、压缩力学性能测定(2/3学时) 2、矩形截面梁纯弯曲正应力分析(2/3学时) 五、考试考核办法 理论笔试、实验报告、平时作业，其中理论笔试成绩占总成绩的60,,70,、实验报告占5,,10,、平时作业占20,,30,。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]单辉祖.工程力学(静力学与材料力学)(第1版).北京:高等教育出版社，2004 [2] 范钦珊.工程力学(静力学和材料力学)(第1版).北京:高等教育出版社，1996 (二)参考书 [1] 范钦珊,王琪.工程力学(第1版).北京:高等教育出版社，2004 [2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学(第6版).北京:高等教育出版社，2004 [3] 刘鸿文.材料力学(第4版).北京:高等教育出版社，2005 七、其它 (一)课程网站及其它网络教学资源: 《工程力学(?)》实验教学大纲 一、课程基本信息 1、课程学时:72 2、实验/上机学时:4 3、大纲执笔人:陶春达 4、适用专业:材料科学与工程、高分子材料与工程 5、教研室主任:陶春达 6、大纲审批:机电工程学院学术委员会 二、实验课的目的和要求 通过工程力学实验，巩固工程力学的理论知识，对常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步的认识，对电测实验应力分析的基本原理和方法有初步认识，同时了解工程力学实验的实验技术、仪器设备的操作以及实验方法等，以培养动手能力、严肃认真的精 神和良好的科学态度。 三、实验内容和占用学时的具体分配 必开实验 1(项目名称:低碳钢、铸铁的拉伸压缩实验 2学时 验证型 实验目的: (1) 测定低碳钢的弹性模量、拉伸时的屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率; (2) 测定铸铁拉伸时的强度极限; (3) 测定低碳钢压缩时的屈服极限; (4) 测定铸铁压缩时的强度极限; (5) 观察低碳钢与灰铸铁在拉伸和压缩时的变形和破坏现象。 (6) 比较低碳钢与灰铸铁在拉伸和压缩时的力学性能。 仪器设备:万能材料试验机、球铰式引伸仪、游标卡尺 消耗材料:拉伸、压缩试件 2(项目名称:直梁纯弯曲正应力实验 2学时 验证型 实验目的: (1) 学会电阻应变测量技术的基本原理和电阻应变仪的使用方法; (2) 测量矩形截面梁纯弯曲时横截面上正应力的分布规律，并与理论计算结果比较。 仪器设备:电阻应变仪、WS-1弯曲正应力试验仪 消耗材料:应变片 选开实验 1.项目名称:弯曲与扭转组合变形主应力实验 2学时 综合型 实验目的: (1) 继续学习并巩固用电阻应变片测定应力应变的方法和步骤; (2) 学会用电阻应变花测定一点的主应力的方法; (3) 了解应变花的结构、选择和计算主应变的公式; (4)将实验测定的主应力的大小及方向与解析法所计算的结果加以比较，并分析误差的大小及来源。 仪器设备:电阻应变仪、弯扭组合薄壁圆管装置。 消耗材料:应变片。 四、实验课的考试或考核办法 根据学生在每次实验中的动手能力、所采数据的准确程度和完成实验报告的情况给出每次实验的成绩;以完成本课程全部实验的平均成绩作为考核成绩。考核成绩占本课程总成绩的5,,10,。 五、实验教材及参考书 (一)实验教材 [1] 韩林、杨一民.材料力学实验讲义.南充:西南石油学院，2004 (二)参 考 书 [1]刘鸿文、吕荣坤.材料力学实验(第3版). 北京:高等教育出版社，2006 [2]范钦珊.工程力学实验.北京:高等教育出版社，2006 《电工电子技术概论》教学大纲 一、课程基本信息 1(课程英文名称:Generality of Electrical Engineering 2(课程类别:技术基础课 3(课程学时:总学时40，实验学时8 4(学 分:2.5 5(先修课程:大学物理，高等数学 6(适用专业:高分子材料与工程、材料科学与工程。 7、大纲执笔:电工电子学教研室席建中 8、大纲审批:电子信息工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年11月 二、课程的目的与任务 本课程是高等学校本科非电类专业的一门技术基础课程。本课程的作用和任务是:使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术必要的基本理论概论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术的应用和我国电工事业发展的概况，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术和科学研究等工作打下一定的基础。 三、课程的基本要求 1、电工技术部分 1)理解电路模型及理想电路元件。 2)掌握电路定律，电路定理，电路方程分析电路。 3)掌握正弦稳态电路相量分析方法。 4)掌握三相电路对称负载电路计算，了解中线的作用。 2、模拟电子技术部分 理解晶体管特性曲线。 3、数字电子技术部分 1)了解门电路工作原理，掌握门电路逻辑功能，掌握组合逻辑电路分析。 2)了解触发器工作原理，掌握触发器逻辑功能，掌握时序逻辑电路分析。 4、安全用电 了解安全用电知识。 5、网络技术及通信技术 了解网络技术和现代通信技术名词术语。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学 第1章 电路及其分析方法(8学时) 电路模型，电压和电流的参考方向，电源有载工作、开路与短路，基尔霍夫定律，电阻的串联与并联，支路电流法，叠加原理，电压源与电流源及其等效变换，戴维宁定理，电路中电位的计算，电阻元件、电感元件、电容元件伏安关系。 重点:压和电流的参考方向，基尔霍夫定律，叠加原理。 难点:电路中电位的计算。 第2章 正弦交流电路 (4学时) 正弦电压与电流，正弦量的相量表示法，单一参数的交流电路，电阻、电感与电容元件 串联的交流电路，阻抗的串联与并联，功率因数的提高，三相电路。 重点:正弦量的相量表示法，单一参数的交流电路。 难点:三相电路。 第7章 工业企业供电与安全用电 (2学时) 发电、输电概述，工业企业配电，安全用电，节约用电。 重点:安全用电。 难点:接地和接零。 第9章 半导体二极管和三极管 (4学时) 半导体的导电特性，半导体二极管，稳压管，半导体三极管。 重点:PN结单向导电特性，半导体三极管。 难点:半导体三极管。 第11章 运算放大器 (2学时) 运算放大器简介，运算放大器再信号运算方面的应用。 重点:比例运算，加法运算。 难点:积分、微分运算。 第13章 门电路和组合逻辑电路 (4学时) 分立元件门电路，组合逻辑电路的分析，加法器，编码器，译码器和数字显示。 重点:分立元件门电路。 难点:加法器，编码器，译码器和数字显示。 第14章 触发器和时序逻辑电路 (6学时) 双稳态触发器，寄存器，计数器，由555定时器组成的单稳态触发器和无稳态触发器。 重点:双稳态触发器。 难点:由555定时器组成的单稳态触发器和无稳态触发器。 第16章 计算机网络与现代通信技术 (2学时) 计算机网路概述，现代通信技术概述。 重点:现代通信技术概述。 (二)实验教学 1(迭加原理和戴维南定理 (验证型，2学时) 实验目的: (1)验证迭加原理和戴维南定理。 (2)学习使用数字万用表、电阻箱和直流稳压电源。 实验仪器设备: 数字万用表、电阻箱、直流稳压电源、实验电路板。 2(三相交流电路 (综合型，2学时) 实验目的: (1)学习三相交流电路中星形和三角形的联接方法。 (2)了解不同接法时相电压与线电压、•相电流与线电流之间的关系，以便在实际工作中正确选择和使用电机、电器。 (3)了解星形联接及中线的作用，•以便正确使用三相三线制和三相四制。 实验仪器设备: 交流电压表、电流表、功率表、低压配电屏、三相稳压电源、三相调压器。 3(门电路 (验证型，2学时) 实验目的: (1)熟悉TTL与非门和CMOS或非门的主要参数的含义及测试方法。 (2)掌握TTL与非门和CMOS或非门逻辑功能的测试方法。 实验仪器设备: 数字逻辑实验器、双踪示波器、数字集成电路测试仪、数字万用表。 4(计数、译码及显示电路 (综合型，2学时) 实验目的: (1)了解用J-K触发器组成的二??十进制加法计数器的工作原理。 (2)熟悉中规模数字集成电路的外形及外部引线排列。 (3)观察十进制计数器、译码器及显示器的工作情况。 实验仪器设备: 数字逻辑实验器、双踪示波器、数字集成电路测试仪、数字万用表。 五、考试考核办法 课程总成绩,平时(作业、考勤)15%，实验15%，期末考试70% 六、教材及参考书 (一)教材 [1]秦曾煌.电工学简明教程.高等教育出版社 (二)参考书 [1]姚海彬.电工技术(电工学).北京:高等教育出版社 [2]唐 介.电工学(少学时). 北京:高等教育出版社 [3]秦曾煌.电工学(上册)、电工技术(第五版) .北京:高等教育出版社 [4]秦曾煌.电工学(下册)、电子技术(第五版) .北京:高等教育出版社 《材料物理化学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Physical Chemistry of Materials 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:总学时80，其中实验12 4、学 分:5 5、先修课程:高等数学、大学物理、大学化学 6、适用专业:材料科学与工程、高分子材料与工程 7、大纲执笔:材料腐蚀与防护教研室王煦 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.10 二、课程的目的与任务 材料物理化学是材料科学与工程、高分子材料与工程专业的一门重要必修基础理论课。通过本课程的学习，要求学生系统地掌握材料物理化学的基本原理和方法，加深对化学规律的认识，初步培养学生应用所学知识去分析和解决材料物理化学的理论和实际问题的能力。 本课程的任务是向学生系统地介绍化学热力学、化学平衡与相平衡、化学动力学、电化 学及表面现象等基本知识、基本原理和研究方法。 三、课程的基本要求 1.要求学生系统地掌握材料物理化学中的基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义。 2.要求学生系统地掌握材料物理化学中的基本理论与公式，理解各理论与公式的建立、推导及应用;培养学生的化学理论素质和创新思维以及分析问题和解决问题的能力。 3.要求学生掌握部分基本的物理化学实验方法与技能，能理论联系实际，能正确分析与处理实验数据，培养学生独立进行科学实验与研究的能力。 4.学生应完成60-80道习题。 本课程在高等数学、大学物理、大学化学等课程之后开设。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学(共68学时) 绪 论 (1学时) 材料物理化学简介(研究内容、方法);学习方法指导;物理量的表示及运算。 第一章 热力学第一定律 (10学时) 包括:热力学基本概念及术语;热力学第一定律的内容与数学式;恒容热、恒压热与焓;恒压热容与恒容热容;相变焓及其随温度变化;标准摩尔反应焓与标准摩尔燃烧焓;可逆过程及可逆体积功的计算等。 要求掌握热力学系统、状态、过程和热容等基本概念、第一定律及其应用、热化学计算，理解好内能、焓等热力学状态函数及可逆过程概念，了解相变焓随温度变化的关系。 第二章 热力学第二定律 (10学时) 包括:热力学第二定律的表述及熵函数;克劳修斯不等式与熵增原理;熵变的计算;热力学第三定律及规定熵;亥姆霍兹函数及吉布斯函数;热力学基本方程及麦克斯韦关系式。 要求理解好热力学第二定律各经典表述的等价关系、克劳修斯不等式的意义，掌握规定熵及熵差计算、亥姆霍兹函数与吉布斯函数及其计算，会正确运用过程与方向的各判据，了解熵函数的物理意义、热力学基本方程及其应用。 第三章 多组分均匀系统的热力学 (7学时) 包括:拉乌尔定律与亨利定律;偏摩尔量及化学势;理想液态混合物及其混合性质;理 想稀溶液及稀溶液的依数性;逸度与活度。 要求掌握拉乌尔定律、化学势、理想液态混合物与理想稀溶液及其性质，理解好偏摩尔量的含义，了解逸度与活度的概念。 第四章 化学平衡 (4学时) 包括:化学反应的平衡条件;理想气体反应的等温方程;平衡常数及组成的计算;温度对标准平衡常数的影响;压力、惰性组分、反应物配比对理想气体反应平衡转化率的影响;真实化学反应的平衡问题,。 要求掌握理想气体反应的标准平衡常数、等温方程、等压方程及有关化学平衡的基本计算，了解影响反应平衡转化率的因素及处理真实化学平衡的方法。 第五章 相平衡 (10学时) 包括:相律;克拉伯龙方程，单组分系统(HO)的相图;二组分系统的气-液平衡相2 图,;杠杆规则;二组分系统的液-液平衡相图(溶解度图);二组分凝聚系统的相图(热分析法，固态不互溶、生成化合物、固态互溶时三类)。 要求理解独立组分数及自由度(数)的概念，掌握相律、克拉伯龙方程、二组分系统的各典型相图，会运用杠杆规则，重点了解绘制二组分凝聚系统相图的热分析法。 第六章 电化学 (10学时) 包括:电化学系统和法拉第定律;电解质溶液的电导、摩尔电导率，离子独立运动定律,;电解质离子的平均活度与平均活度系数，德拜-许克尔极限公式;可逆电池及其热力学，能斯特方程;电极电势和电池电动势;电极的种类;电极的极化及应用。 要求掌握电化学基本概念与原理、摩尔电导率与离子独立运动定律,、平均活度与平均活度系数、可逆电池热力学与能斯特方程、电极电势与电池电动势，了解电极的种类、电极的极化现象与应用。 第七章 化学动力学基础 (10学时) 包括:反应速率及速率方程;基元反应和非基元反应;动力学方程及应用(讨论零级、一级、二级及n级反应，计算举例);速率方程的确定;温度对反应速率的影响(阿累尼乌斯方程)，活化能的概念;反应速率理论介绍(简单碰撞理论，过渡状态理论),。 要求掌握基元反应与非基元反应的概念，掌握一级与二级反应的动力学方程并会应用，了解确定速率方程的物理方法，掌握阿累尼乌斯方程并理解活化能的概念，重点了解碰撞理论,。 第八章 表面与胶体化学基础 (6学时) 包括:表面张力;润湿现象;弯曲液面的附加压力，开尔文方程，新相生成与亚稳状态;吸附现象;胶体的概念,;胶体的性质(光学性质、动力性质及电学性质),;双电层理论与ζ电势,;胶体的聚沉及外加电解质的影响,。 要求理解表面张力、胶体的概念,，掌握弯曲液面的附加压力、开尔文方程、物理吸附与化学吸附的不同，了解润湿现象、吉布斯吸附等温式、表面活性物质、胶体的电学性质与ζ电势,。 以上加,者，据专业或专业方向的实际要求，为适当选讲内容。 (二)实验教学:选作4个实验，共12学时 1.实验课堂讲授:实验要求与安全事项，误差理论及数据处理简介等。该项内容穿插于各实验进行。 2.实验名称:恒温槽调节、液体饱和蒸汽压 3学时 综合型 目的:掌握恒温槽的构成及使用，掌握测定挥发性液体饱和蒸汽压的方法; 药品:乙酸乙酯或乙醇; 设备:恒温槽全套，等压计，真空泵。 3.实验名称:燃烧热的测定 3学时 验证型 目的:用氧弹式量热计测定物质的摩尔燃烧热; 药品:萘，氧气(钢瓶); 设备:氧弹式量热计，贝克曼温度计。 4.实验名称:二元液系相图 3学时 综合型 目的:用蒸馏法测定二元完全互溶液系的沸点—组成图; 药品:环己烷，苯; 设备:蒸馏瓶，阿贝折光计，精密温度计。 5.实验名称:表面张力测定 3学时 设计型 目的:用吊环法测定溶液的表面张力并计算表面吸附量; 药品:纯水，正丁醇; 设备:表面张力仪，容量瓶，移液管。 6.实验名称:乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定 3学时 综合型 目的:用电导法测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导变化，从而计算反应速度常数; 药品:乙酸乙酯，NaOH; 设备:电导仪，混合反应器，容量瓶，移液管等。 五、考试考核办法 期末闭卷考试为主，课程总成绩=期末成绩(70%)+平时成绩(30%)(包含实验成绩)。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]邵光杰、王锐等编.材料物理化学(修订版).哈尔滨工业大学出版社，2003 [2]冯林、饶小桐编.物理化学实验(少学时).本校内部印刷 (二)参考书 [1]傅献彩、陈瑞华编. 物理化学(上、下).北京:高等教育出版社，1992 [2]天津大学物理化学教研室编. 物理化学(上、下)(第三版).北京:高等教育出版社，1992 [3]印永嘉、李大珍编. 物理化学简明教程.北京:人民教育出版社 [4]胡英编. 物理化学(上、下).北京:高等教育出版社(第三版)，1999 [5]朱志昂等编. 物理化学教程(修订本).长沙:湖南教育出版社 [6] W. I. Moore. Physical Chemistry.5th.Ed 1976 [7]罗澄源等编. 物理化学实验(第三版).北京:高等教育出版社，1991 [8]北京大学编. 物理化学实验.北京:北京大学出版社，1985 [9]吴肇亮等编. 物理化学实验.北京:石油大学出版社，1990 《量子力学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称: Quantum Mechanics 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:32 4、学 分:2 5、先修课程:大学物理、大学化学、高等数学、材料物理化学 6、适用专业:高分子材料与工程、材料科学与工程 7、大纲执笔:材料腐蚀与防护教研室王煦 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.11 二、课程的目的与任务 《量子力学》是高分子材料与工程、材料科学与工程专业学生的专业基础课，也是从事 材料类理论研究不可缺少的基本知识和思维训练课程。通过该课程的学习，使学生掌握 量子力学的基本原理和用量子力学解决问题的基本方法。 三、课程的基本要求 1.初步具有量子化的思想，掌握量子力学基本概念和原理。 2.能够运用薛定谔方程解决简单的微观体系问题，掌握量子力学处理问题的基本方法。 四、教学内容、要求及学时分配 第一章 绪论(4学时) 第一节 经典物理学的困难 第二节 光的波粒二象性 第三节 原子结构的波尔理论 第四节 微观粒子的波粒二象性 本章要求了解经典物理遇到的困难、量子力学的建立过程，掌握微观粒子的波粒二象性。 第二章 波函数和薛定谔方程(8学时) 第一节 波函数的统计解释 第二节 态叠加原理 第三节 薛定谔方程 第四节 定态薛定谔方程 第五节 一维无限深势阱 第六节 线性谐振子 本章要求掌握波函数的统计解释、态叠加原理及定态薛定谔方程，了解薛定谔方程的建立，掌握定态薛定谔方程处理问题的方法。波函数的统计解释、建立薛定谔方程和解决势阱与线性谐振子问题时有关数学处理为难点。 第三章 量子力学中的力学量(10学时) 第一节 表示力学量的算符 第二节 动量算符和角动量算符 第三节 电子在库仑场中的运动 第四节 厄密算符本征函数的正交性 第五节 算符与力学量的关系 第六节 算符的对易关系 测不准关系 本章要求重点掌握力学量算符的概念、力学量算符本征函数的性质、力学量平均值的计算及算符对易关系定理，了解常见力学量算符的本征函数、电子在库仑场中的运动及测不准关系。算符与力学量的关系、算符对易关系为难点。 第四章 态和力学量的表象(5学时) 第一节 态的表象 第二节 算符的矩阵表示 第三节 量子力学公式的矩阵表示 第四节 狄拉克符号 本章要求了解表象概念、态和力学量在具体表象下的表示、量子力学中关系式在具体表象下的表示及初步了解狄拉克符号。 第五章 量子力学的常用近似方法(5学时) 第一节 非简并定态微扰理论 第二节 简并情况下的微扰理论 第三节 变分法简介 第四节 微扰论和变分法的对比 本章要求重点了解非简并定态微扰理论、变分法及其处理问题的方法，了解微扰论和变分法的对比。 五、考试考核办法 期末闭卷考试为主，课程总成绩=70%期末成绩+30%平时成绩。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]材料科学与工程学院编.量子力学简明教程.学校印刷、内部使用。 (二)参考书 [1]周世勋编.量子力学教程.北京:高等教育出版社 [2]曾谨言编.量子力学(卷1、卷2).北京:科学出版社 [3]苏汝铿编.量子力学.上海:复旦大学出版社 《统计热力学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Statistic Mechanics 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:32 4、学 分:2 5、先修课程:量子力学 6、适用专业:材料科学与工程 7、大纲执笔:李华桂 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.9. 二、课程的目的与任务: 统计力学是材料科学与工程专业本科生一门技术基础课程，统计力学是从物质的微观运 动来阐明物质宏观热性质的一门基础学科，是按照微观粒子运动的力学规律，采用统计 平均方法来揭示物质系统热运动本质的科学。 通过本课程的学习，学生应掌握从微观粒子运动规律到物质体系宏观性质的统计数学方 法，进一步了解材料物理化学中介绍的体系热力学性质的本质，为材料科学与工程专业各方向学生学习后续课程打下一个良好数理基础。 三、课程的基本要求: 1 要求学生系统掌握统计力学基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义。 2 要求学生系统掌握统计力学中的基本公式，理解各公式的理论与公式建立推导的数学方法，培养学生物理理论素质及用统计力学方法思考、分析解决问题的能力。 本课程讲述应在学习高等数学、大学物理、物理化学之后进行。 四、教学内容、要求及学时分配: (一)理论教学: 1 绪论 (1学时) 统计热力学研究对象，统计热力学与经典热力学关系，统计热力学研究内容，统计热力学在材料科学与工程中的应用，统计热力学发展简况。 要求掌握统计热力学研究对象和研究内容，理解统计热力学与经典热力学关系，了解统计热力学在材料科学与工程中的应用，统计热力学发展简况。 2 相空间及哈密顿方程 (4学时) 物质的微观结构，宏观量的统计性质，统计热力学研究方法，相空间的选择，哈密顿方程和哈密顿函数，系统的宏观态与微观态，微观态的几何描述——相空间，等能面包围的相体积，对相空间的量子力学改造，由相体积计算微观态数的方法。 要求掌握统计热力学研究方法，哈密顿方程和和自由粒子以及一维谐振子的哈密顿函数，系统微观态数的计算方法，μ空间和Γ空间，宏观量是微观量的统计平均值;理解相空间的选择，系统的宏观态与微观态，等能面包围的相体积，对相空间的量子力学改造，由相体积计算微观态数的方法;了解物质的微观结构，宏观量的统计性质。 重点:哈密顿方程和哈密顿函数，系统微观态数的计算方法，μ空间和Γ空间，宏观量是微观量的统计平均值。 难点:相空间的选择，等能面包围的相体积的计算。 3 统计系综与刘维定理 (3学时) 引入系综概念的原因，系综的概念和分类，统计系综在Γ空间的分布，刘维定理，统计平衡条件与稳定系综，刘维定理的推论。 要求掌握系综的概念和分类，，统计系综在Γ空间的分布，稳定系综，先验几率假设;理解刘维定理的证明及其推论;了解引入系综概念的原因，统计平衡条件。 重点:系综概念及其在Γ空间的分布，先验几率假设。 难点:刘维定理的证明。 4 平衡态的经典理论 (15学时) 等几率原理，微正则系综的特点和分布函数，正则系综的特点和分布函数，配分函数，统计平均值的计算，正则系综条件下的热力学函数和热力学方程，常数β的确定，正则系综中物理量的涨落，近独立子系的分布函数，子配分函数，近独立子系的热力学函数，麦克斯韦速度分布，气体在重力场中的分布，能量均分定理，气体和固体的比热，巨正则系综中物理量的涨落，三种系综之间的联系，不同系综在求统计平均值上的等效性，实际气体的物态方程。 要求掌握三种系综的特点和分布函数，近独立子系的分布函数，子配分函数，求统计平均值和涨落的方法;理解常数β的意义，麦克斯韦速度分布，能量均分定理及其在解释气体和固体的比热上的局限性;了解三种系综之间的联系及其在求统计平均值上的等效性，实际气体的物态方程。 重点:三种系综的特点和分布函数，近独立子系的分布函数，子配分函数，求统计平均值和涨落的方法。 难点:数学知识要求较高。 5 平衡态量子统计理论 (9学时) 经典统计理论的困难，量子统计理论与经典统计理论的区别，几个简单系量子态的说明，量子统计大意，离域子系统及其微观状态数，近独立子系分布的两种推导方法，费米,荻拉克分布，玻塞,爱因斯坦分布，波尔次曼分布及其应用范围，热力学函数，熵的统计意义，固体比热，黑体辐射。 要求掌握离域子系统及其微观状态数，费米,荻拉克分布，玻塞,爱因斯坦分布，波尔次曼分布及其应用范围;理解三个简单系的量子态，量子统计大意，热力学函数，熵的统计意义，固体比热，黑体辐射;了解经典统计理论的困难，量子统计理论与经典统计理论的区别，近独立子系的分布和两种推导方法。 重点:离域子系统及其微观状态数，费米,荻拉克分布，玻塞,爱因斯坦分布，波尔次曼分布及其应用范围。 难点:数学知识要求较高。 五、考试考核办法 闭卷考试,课程总成绩=期末成绩(70%)+平时成绩(30%) 六、教材及参考书 (一)教材 [1]李春福编.统计力学学基础.成都 (二)参考书 [1]赵成大、梁夫余编著. 统计热力学导论.吉林:吉林人民出版社，1983年第1版 [2]熊吟涛编. 统计物理学. 北京:人民教育出版社，1981年12月第1版 [3]汪志诚编. 热力学、统计物理.北京:高等教育出版社，2003年第3版 《材料科学研究方法》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Research Methods for Materials Science 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时48 ，实验学时6 4、学 分:3 5、先修课程:《大学物理》、《材料科学基础》、《材料物理性能》 6、适用专业:材料科学与工程、高分子材料与工程 7、大纲执笔:金属及焊接教研室 王斌 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 材料现代分析方法课程为理工科高等学校材料专业学生必修的专业基础课。本课程的任务是使学生学习和掌握X射线衍射仪、电子显微镜、热分析、红外、紫外光谱等一些现代材料观察分析设备的基本原理及操作方法，掌握进入材料微观领域的钥匙，为今后开展材料研究检测工作及材料科学研究奠定基础。 三、课程的基本要求 通过学习，同学们应了解X射线衍射仪及电子显微镜的结构，掌握X-射线衍射及电子显微镜的基本原理和操作方法，了解试样制备的基本要求及方法，熟悉热分析、红外、紫外光谱，能够利用上述仪器进行材料的物相组成及结构等分析研究。 四、教学内容、要求及学时分配 (一) 理论教学 第一章 X射线衍射分析(6学时) 教学内容:掌握原子的激发、辐射的吸收及发射、连续谱和特征谱等基础知识，重点讲述、掌握X射线的产生及其与物质作用原理，剖析了解X射线的吸收和衰减、激发限等，掌握X射线的探测与防护知识。本章主要为基础知识，讲解中注意知识的连贯性。 教学重点:X射线的产生及其与物质作用为本章。 第二章 X射线衍射原理(8学时) 教学内容:本章为本课程的一个重点，也是本课程的难点。从晶体学基础知识入手，引出倒易点阵和倒易矢量;从倒易矢量的性质出发，介绍、了解晶面间距和晶面夹角的计算方法;倒易点阵和倒易矢量及其性质为本章重点之一，必须掌握。布拉格方程为本章重点之二，通过对布拉格方程的导出及其性质的讨论，引出衍射矢量方程、厄瓦尔德图解。产生衍射的充要条件和厄瓦尔德图解为本章的难点，讲课中一定要充分利用图画，生动形象说明，不然很难讲解明白。随后介绍劳埃方程。行课前应做好细致的备课准备工作，充分利用图形讲解，降低学习的难度。通过学习，学生应该掌握布拉格方程及其性质、衍射矢量方程、产生衍射的充要条件，熟悉厄瓦尔德图解。 教学重点:倒易点阵和倒易矢量及其性质、布拉格方程; 教学难点:产生衍射的充要条件和厄瓦尔德图解。 第三章X射线衍射强度(6学时) 教学内容:晶体中原子的种类、分布和它们在晶胞中的位置，涉及到衍射的强度理论。 本章从一个电子对X射线的衍射开始，介绍晶体X射线衍射强度的计算(了解)，同时引出影响衍射强度的五大因素。等同晶面、多重性因子、半高宽、吸收因子、角因子、结构因子、温度因子等基本概念，构成本章的基点和重点，必须掌握;影响衍射强度影响的五大因素是本章的精华。行课时要注意把握难度，辅以图讲解推倒，增强授课效果。 教学重点:影响衍射强度的五大因素; 教学难点:多晶衍射积分强度的计算。 第四章X射线衍射方法(4学时) 讲述德拜法及X射线衍射仪的构成、工作原理及测量方法，讲解样品制备的基本要求。德拜法为本章难点，学习后要了解其基本原理;样品制备、衍射仪的构成、工作原理及测量方法是本章的重点，要求掌握。讲解最好用多媒体，直观性强，讲课效果较好。 第五章 X射线物相分析及其应用(6学时) 教学内容:讲述多晶X射线衍射定性及定量分析原理及方法，讲述点阵常数、晶面取向度、晶粒尺寸、宏观应力的测量方法。讲课需使用多媒体，利用实验图谱讲解。通过学习，要掌握多晶X射线衍射定性及定量分析原理及方法，掌握点阵常数的测量原理及注意事项、晶粒尺寸的测量方法，了解PDF卡片和宏观应力的两种测量方法。 教学重点:是物相分析基本原理; 教学难点:几种主要的物相分析方法。 第六章 电子显微镜(4学时) 教学内容:讲述电子束、离子束与材料的相互作用并掌握之，简介电子显微镜的基本原理和电镜试样的制作。通过学习，掌握电镜的基本构成、工作原理和电镜试样的制作，掌握电镜的操作要点，了解其主要进展。 教学重点:电子显微镜的试样制作、电镜原理及操作主要要点。 第七章 热分析(4学时) 教学内容:讲述差热分析原理及差热曲线的影响因素，介绍差示扫描量热法、热重分析及其应用。通过学习，学生要掌握差热、差示扫描量热、热重分析的基本原理，掌握相关测量影响因素。 教学重点:差热、差示扫描量热、热重分析的基本原理和相关测量影响因素。 第八章 波谱分析(4学时) 教学内容:简介红外、紫外光谱的基本原理及其应用。通过学习，学生要掌握红外分析的基本原理及其试样制备方法，了解红外分析的基本依据，了解紫外分析的方法及适用范围。 教学重点:红外分析的基本原理及其试样制备方法。 (二)实验教学 实验课的目的和要求:通过实验使学生树立科学的研究实验方法，巩固、验证理论教学中所学知识，掌握基本的XRD、SEM、差热、红外设备的结构和分析方法，培养学生分析解决问题的能力和实验技能，为将来从事材料研究分析奠定基础。 必开实验 1(实验名称:纳米TiO的微观结构分析 4学时 综合型 2 实验内容与目的:现场讲解X射线衍射仪及扫描电镜的结构原理、光路系统、实验参数及操作方法，教师现场演示XRD及SEM测试的操作流程，学生根据实验室提供的X射线衍射图谱，使用衍射工具书(PDF卡片)，对X射线衍射图进行物相分析，鉴别出单相物质;通过扫描电镜图像，观察纳米TiO的微观形貌。 2 通过实验，使学生熟悉XRD及SEM的设备结构，掌握其操作方法。 实验设备:XRD(X射线衍射仪)、SEM 、纳米TiO粉末试样、衍射工具书等。 2 2(实验名称:差热分析及红外分析 2学时 演示型 实验内容与目的:现场讲解差热及红外分析仪的结构、及操作方法，教师现场演示操作流程，学生通过观察记录分析步骤，掌握基本操作分析要求。 实验设备:差热、红外分析仪。 实验考核包括三部分:实验纪律、实验动手能力、实验报告，比例分别按10%、40%、50%，实验成绩占课程总成绩20%。 五、考试考核办法 理论部分闭卷笔试2小时，占课程总成绩70%，平时成绩占10%，实验成绩占20%。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]左演声、陈文哲、梁伟等. 材料现代分析方法.北京:北京工业大学出版社 [2]王斌、陈集、饶小桐等. 现代分析测试方法 .北京:石油工业出版社 [3]自编.材料科学研究方法实验指导书.内部教材 (二)参考书 [1] [日]进藤、g大辅、及川等著.刘安生译. 材料分析测试技术—材料X射线衍射与 电子显微分析材料评价的分析电子显微方法.北京:冶金工业出版社 [2]北京、华中、南京师大编. 无机化学.北京:高等教育出版社 [3]薛奇编. 高分子结构研究中的光谱方法.北京:高等教育出版社 [4]杜庭发. 现代仪器分析.长沙:国防科技大学出版社 [5]周玉、武高辉编著. 材料分析测试技术.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社 [6]吴刚主编. 材料结构表征及应用.北京:化学工业出版社 [7]余鲲主编. 材料结构分析基础.北京:科学出版社 《材料性能学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Properties of Materials 2、课程性质:技术基础课 3、课程学时: 总学时 40 ，实验学时6 4、学分: 2.5 5、先修课程:材料科学概论、材料科学基础、工程力学 6、适用专业:材料科学与工程专业、高分子材料与工程 7、大纲执笔 :金属及焊接教研室 杨眉 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、修订时间 : 2006年9月 二、课程的性质目的与任务 《材料性能学》属于材料科学与工程一级学科主干专业课。其任务是使学生掌握材料各种主要性能的基本概念、物理本质、化学变化规律以及性能指标的工程意义，了解影响材料性能的主要因素及材料性能与其化学成分、组织结构之间的关系，基本掌握提高材料性能的主要途径。 三、课程基本要求 1. 要求学生熟练掌握材料各种性能的基本概念，并了解其物理意义; 2. 要求学生熟练掌握材料各种性能指标的变化规律以及影响因素，并了解各种性能指标的工程意义; 3. 要求学生掌握材料性能与材料其化学成分、组织结构之间的关系，以及改善和提高材料性能的主要途径 4. 要求学生了解材料失效的基本方式、机理及失效分析方法; 5. 要求学生了解材料性能指标的测试方法及原理，有关仪器、设备的使用。 四、主要内容与学时分配 (一) 理论教学 绪论 (1学时) 本课程的性质、目的与任务，主要内容和基本要求 1、材料单向静拉伸的力学性能 (7学时) 教学内容:熟悉力—拉伸曲线和应力—应变曲线的测试方法;掌握弹性变形的实质、熟悉弹性极限、比例极限、弹性比功的物理意义、工程意义;熟悉影响弹性摸量的主要因素;掌握几种理想弹性行为的定义、物理意义以及工程上的利弊;了解内耗基本概念;掌握塑性变形的机理;掌握塑性变形指标(屈服强度、延伸率、伸长率)的测试方法，了解影响屈服强度的主要因素;了解断裂的基本概念、断裂基本方式;掌握断裂的机理。 教学重点1)重点讲解材料的弹性变形以及性能指标;2)非理想弹性以及内耗的意义以及工程应用;3)塑性变形的实质以及指标的测试方法4)断裂的机理 教学难点:材料断裂的讲解 本章的讲授要与《材料力学》以及《材料科学基础》紧密结合起来，让学生有合适的过渡。 2、材料在其它静载下的力学性能 (4学时) 教学内容:掌握应力状态软性系数的概念，熟悉应力状态软性系数在实验设计中的应用;熟悉扭转、弯曲与压缩测试方法及其测试的力学性能指标的分析;熟悉缺口对应力状态的影响，了解缺口试样的测试方法;了解硬度测试的物理意义、工程意义，熟悉几种常用的硬度的测试方法。 教学重点:材料的扭转、弯曲、压缩、硬度指标的物理意义以及测量方法;了解缺口对材料力学性能的影响 教学难点: 分析缺口对材料力学性能的影响，注意材料力学以及微分方程的知识的适当复习。 3、材料的冲击韧性及低温脆性 (4学时) 教学内容:熟悉多冲与单冲实验的测试方法、物理意义以及工程工厂意义;掌握系列冲击试验与冲击韧性的关系;掌握低温脆性的工程意义;了解韧脆转化温度的测试方法以及对其的影响因素。 教学重点:对系列冲击试验与材料韧性的关系的讲解;韧脆转化温度评价方法;影响影响材料低温脆性的因素的分析 教学难点:低温脆性的产生以及影响因素的分析 教学方法上特别注意冲击韧性指标对工程的实际意义的介绍，低温脆性以实际工程事故为例引入。 4、材料的断裂韧性 (6学时) 教学内容 :了解材料裂纹的基本方式;熟悉线弹性条件下的I型裂纹大板的应力应变状态;掌握K的基本概念、物理意义;了解弹塑性条件下的断裂韧性;掌握影响材料IC 断裂韧度的因素;熟悉断裂韧度在工程中的基本应用 教学重点:重点讲解线弹性条件下的断裂韧性; 了解弹塑性条件下的断裂韧性，分析影响材料断裂韧性的因素。 教学难点:线弹性条件下的断裂韧性模型的讲解;对影响断裂韧性因素的工程意义的分析 微分方程知识的复习以及断裂韧性指标工程意义是本章教学中必须做好的两个环节。 5、 材料的疲劳性能 (5学时) 教学内容:了解疲劳破坏的一般规律;掌握疲劳破坏的机理 ;熟悉疲劳抗力指标;掌握影响材料及机件疲劳强度的因素;对热疲劳对基本介绍 教学重点:重点在于讲解材料疲劳的机理; 疲劳抗力指标的意义以及测试方法;影响材料疲劳的因素的分析; 教学难点:疲劳机理的讲解;影响疲劳抗力指标因素在工程上的意义 6、 材料的磨损性能 (4学时) 教学内容:掌握磨损的基本概念;了解磨损基本类型;熟悉磨损的基本过程;掌握耐磨性及其测量方法;理解提高材料耐磨性的途径 教学重点:材料磨损基本过程，材料磨损性能评测指标，提高材料耐磨性的途径 教学难点:材料磨损过程的分析 7、 材料的高温力学性能 (3学时) 教学内容:掌握材料高温蠕变的机理;了解高温蠕变力学性能指标的物理意义、工程意义以及测试方法;对其他高温力学性能指标做简介 教学重点:材料高温蠕变力学性能指标的物理意义、工程意义以及测试方法的讲解 教学难点:将材料高温蠕变性能的机理的分析 (二) 实验教学 (6学时) 1.实验项目名称:缺口拉伸试样实验 4学时 综合型 实验目的:了解缺口对材料性能的影响;对比光滑试样与缺口试样力学性能指标的差异;测定光滑试样的硬化指数;分析缺口以及光滑试样断口特征;掌握WDW-100D试验机的工作原理以及使用方法与注意事项;熟悉WDW-100D实验分析软件使用。 实验设备:WDW-100D万能材料试验机、体式显微镜、线切割机、车床 耗 材:光滑拉伸试样和不同缺口尺寸的拉伸试样若干 2.实验项目名称:高分子材料拉伸实验 2学时 验证型 实验目的:了解高分子材料拉伸实验测试要求;掌握高分子材料拉伸实验试验数据分析方法;熟悉WDW-100D实验分析软件的使用。 实验设备:WDW-100D万能材料试验机、车床。 耗 材:高分子材料标准试样 实验考核包括三部分:实验纪律、实验动手能力、实验报告，比例分别按10%、40%、50%，实验成绩占课程总成绩5%。 五、 考试考核方法: 闭卷考试，考试时间2小时，课程总成绩=平时成绩(30%)+期末成绩(70%)，其中平时成绩包括出勤、试验、作业。 六、推荐教材及主要参考书 (一)教材 [1]王从曾. 材料性能学.北京:北京工业大学出版社，2004 [2]自编.材料科学研究方法实验指导书.内部教材 (二)参考书 [1]束德林. 金属力学性能. 北京:机械工业出版社， 1995 [2]石德珂. 材料力学性能.西安:西安交通大学出版社， 1997 《无机及分析化学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Inorganic and analytical chemistry 2、课程类别:专业大类基础课程 3、课程学时:总学时64 实验学时24 4、学 分:4 5、先修课程:高等数学、大学物理 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:化学教研室 邱海燕 8、大纲审批:化学化工学院学术委员会 9、修订时间:2006.9 二、课程的目的与任务 无机及分析化学是高分子材料与工程专业的一门化学专业基础课，它是培养工程技术人才的整体知识结构及能力、技能结构的组成部分，也是后继课程的基础。 通过本课程的学习，使学生获得物质结构的基础理论、化学反应和分析化学的基本原理、元素化学的基本知识，以及应用这些原理和知识进行定量分析的基本操作技能。树立“量”的概念，养成良好的实验习惯和严格求实的科学作风。独立进行实验，初步达到分析处理一般化学问题、选择分析方法及正确判断和表达分析结果的能力。 三、课程基本要求 通过本课程的学习要求学生: 1、掌握原子核外电子的运动状态和排布规律，原子结构和周期表间的关系。 2、能用原子轨道的观点理解离子键、共价键的形成。掌握离子键、价键理论、杂化轨道理论、金属键能带理论基本要点。并由此说明一些分子或复杂离子的空间构型。了解晶体的基本类型及它们的微观结构与性质之间的关系。 3、能用计算化学反应热效应，初步学会用和判断反应进行的方向和程度，掌握化学平衡及其移动规律，能用化学平衡常数及其表达式进行有关计算。掌握化学反应速率的基本概念，理解化学反应速率理论。 4、了解定量分析的一般步骤，掌握滴定分析中的基本概念，掌握分析中的误差和偏差及其表示方法;掌握有效数字的概念，有效数字的运算规则。 5、掌握弱电解质电离平衡、酸碱理论，溶液pH值的计算，掌握酸碱滴定法的原理及终点的确定方法。 6、掌握难溶电解质的溶度积、溶度积规则、影响沉淀溶解度和沉淀纯度的因素。掌握银量法中的莫尔法，了解佛尔哈德法。 7、掌握配合物的基本概念及其结构理论。学会配位平衡的有关计算。掌握EDTA金属配合物的特点，外界条件对EDTA金属配合物的影响，了解金属指示剂及其作用原理，配位滴定的方式和应用。 8、掌握氧化还原反应的基本概念，原电池，双电层理论，电极电位，标准电极电位，能斯特方程及其应用;掌握氧化还原滴定法，滴定终点的确定方法;了解氧化还原滴定的预处理。 四、教学内容、要求及学时分配 (一)理论教学 第一章 原子结构和周期系(8学时) 【基本内容及要求】 掌握氢原子光谱和能级的概念，玻尔的氢原子模型;重点掌握原子结构的量子力学模型，原子核外电子运动的特征(量子化、波粒二象性、统计性)，波函数和原子轨道;几率密度与电子云，原子轨道与电子云的角度分布图;四个量子数。掌握原子轨道的能级;原子核外电子分布的一般规律(三原则);核外电子的分布与元素周期系;原子和离子的外层电子构型;了解屏蔽效应和屏蔽常数;掌握元素性质与原子结构的关系(有效核电荷、原子半径、电离能、电子亲和能、电负性);了解元素的氧化值及与原子结构的 关系。 【重点】原子核外电子运动的特征;原子轨道和电子云的角度分布图:四个量子数;原子核电子的分布与周期系的关系;原子核外电子分布的一般规律(三原则);元素性质与原子结构的关系。 【难点】原子核外电子运动的特征:波函数和原子轨道;原子轨道和电子云的角度分布图;原子核电子的分布与周期系的关系;屏蔽效应和屏蔽常数;电负性及其应用。 第二章 化学键和晶体结构(7学时) 【基本内容及要求】 掌握离子键的形成与本质，离子的特征;重点掌握共价键的价键理论，共价键的本质和 3特征;了解键参数(键矩、键能、键长和键角);重点掌握杂化轨道理论要点，sp、2sp和sp杂化轨道及与分子的空间构型，不等性杂化;掌握分子轨道理论要点，第二周期双原子分子轨道能级，了解分子的键级和磁性;掌握分子的极性和偶极矩、分子间力(色散力、诱导力、取向力)及其对物质性质的影响;氢键的形成及其对物质性质的影响;金属键的改性共价理论、金属键能带理论;了解晶体的基本类型(离子晶体、原子晶体，分子晶体、金属晶体)及其特征。 【重点】共价键的价键理论;杂化轨道理论与分子的空间构型;分子间力、氢键及其对物质性质的影响;金属键能带理论。 【难点】杂化轨道理论与分子的空间构型、分子轨道理论;分子间力、氢键及其对物质性质的影响。 第三章 化学反应的一般原理(6学时) 【基本内容及要求】 重点掌握体系、环境和相，状态和状态函数;焓、热、功、内能及热力学第一定律，盖斯定律及其应用;掌握标准生成焓及反应标准焓变的计算，绝对熵、标准熵、熵变的计算。重点掌握吉布斯函数的定义及物理意义;吉布斯函数变与反应的方向;标准吉布斯函数变的计算。重点掌握化学平衡与标准平衡常数，标准平衡常数与标准吉布斯函数变;化学平衡有关的计算;了解浓度(分压)、总压力、温度及催化剂对平衡的影响。掌握化学反应速率的概念及其表示方法;了解化学反应速率理论，浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 【重点】基本概念;盖斯定律及其应用;焓变、熵变的计算;吉布斯函数变的计算;标准平衡常数;标准摩尔吉布斯函数变与平衡常数。质量作用定律，基元反应。 【难点】盖斯定律及其应用;焓变、熵变、吉布斯函数变的计算及其应用:化学平衡及 其移动。标准平衡常数表达式;与的关系;平衡常数的有关计算;化学反应速率理论，温度对化学反应速率的影响，阿仑尼乌斯公式。 第四章 定量分析概论(3学时) 【基本内容及要求】 掌握分析化学的任务，分类，定量分析过程;重点掌握滴定分析中的基本概念，滴定分析法的分类，滴定反应的条件和滴定方式，标准溶液的配置，标准浓度的表示法。掌握分析中的误差和偏差及其表示方法;准确度、精密度及它们之间的关系。掌握系统误差，随机误差，随机误差的频率分布和正态分布曲线;了解置信度和置信区间;掌握可疑值的取舍，提高分析结果准确度的方法;重点掌握有效数字及其运算规则。 【重点】滴定分析中的基本概念，滴定分析法的分类，滴定反应的条件和滴定方式，标准溶液的配置，标准浓度的表示法，误差和偏差及其表示方法，有效数字及其运算规则。 【难点】指示剂及变色原理，准确度、精密度及它们之间的关系，可疑值的取舍;有效数字及其运算规则。 第五章 酸碱平衡与酸碱滴定法(5学时) 【基本内容及要求】 重点掌握酸碱质子理论;掌握强电解质与弱电解质;了解表观电离度，活度和活度系数;重点掌握弱电解质的电离，电离常数、电离度和稀释定律;了解多元弱电解质的电离平衡及影响因素;重点掌握酸碱平衡中有关离子浓度的计算;掌握缓冲溶液的作用原理及其pH值的计算;掌握酸碱指示剂及变色原理;掌握一元酸碱的滴定;了解多元酸、多元碱的滴定，酸碱滴定法的应用。 【重点】酸碱质子理论，弱电解质的电离，电离常数，电离度和稀释定律。酸碱平衡中有关离子浓度的计算。缓冲溶液的作用原理及其pH值的计算。酸碱指示剂及变色原理，一元酸碱的滴定。 【难点】电离度和稀释定律，酸碱平衡中有关离子浓度的计算。缓冲溶液的作用原理及其pH值的计算。酸碱质子理论，酸碱指示剂及变色原理，多元酸、多元碱的滴定。 第六章 多相离子平衡与沉淀分析法(3学时) 【基本内容及要求】 重点掌握溶度积，溶度积与溶解度，溶度积规则，同离子效应、盐效应;了解沉淀的生成和溶解，分步沉淀，沉淀的转化。掌握沉淀滴定法银量法中的莫尔法，了解佛尔哈德法。 【重点】溶度积、溶度积规则，同离子效应、盐效应;莫尔法及其滴定终点的确定。 【难点】溶度积规则，同离子效应，盐效应;沉淀的生成和溶解，分步沉淀，沉淀的转化，莫尔法及其滴定终点的确定。 第七章 配位化合物与配位滴定法(4学时) 【基本内容及要求】 重点掌握配位化合物定义、组成、配位数，配合物的命名;掌握配合物在溶液中的状况，配离子的解离平衡，配离子的的稳定常数和不稳定常数及其有关计算，配离子的累积稳定常数。掌握金属离子EDTA配合物的离解平衡，EDTA的配位效应及酸效应系数，金属离子的副反应及副反应系数，条件稳定常数。掌握配位滴定法;了解金属指示剂的条件及作用原理，配位滴定的方式及应用。 【重点】配位化合物定义、组成、配位数，配合物的命名;配离子的的稳定常数和不稳定常数。金属离子EDTA配合物的离解平衡。EDTA的配位效应及酸效应系数，条件稳定常数。 【难点】配位数，配离子的的稳定常数和不稳定常数及其有关计算;金属离子的副反应及副反应系数;EDTA的配位效应及酸效应系数，条件稳定常数。 第八章 氧化还原反应与氧化还原滴定法(4学时) 【基本内容及要求】 重点掌握氧化还原反应的基本概念，氧化还原反应方程式的配平(氧化数法和离子,电子法)，双电层理论、原电池，电极电位，标准电极电位，了解条件电极电位;重点掌握能斯特方程;掌握氧化还原滴定法，滴定终点的确定方法;了解氧化还原滴定的预处理;了解常用氧化还原滴定法(高锰酸钾法，重铬酸钾法，碘法);掌握氧化还原滴定结果的计算。 【重点】氧化还原反应方程式的配平，原电池，标准电极电位，能斯特方程，氧化还原滴定结果的计算。 【难点】氧化还原反应方程式的配平，能斯特方程，氧化还原反应进行的方向和程度，滴定终点的确定方法，氧化还原滴定结果的计算。 (二)实验教学 1、实验课的目的和要求 化学是一门以实验为基础的科学，许多理论和知识离开了实验就难以理解和掌握。实验为理论和知识的学习创造了理论联系实际的最佳条件。通过实验可以最有效地培养学生独立分析和解决问题的能力，为今后的学习和科研工作打下坚实的基础。实验的主要目的和要求: (1)验证、巩固、加深和应用无机及分析化学的基本理论和知识。 (2)掌握无机及, 分析化学实验的基本操作技能和方法。 (3)各种能力的培养。如独立准备和进行实验的能力;合理处理实验数据，分析，表达实验。 2、实验内容和占用学时的具体分配 必开实验: (1)实验项目名称:醋酸电离度及电离常数的测定 4学时 验证型 实验目的:了解测定醋酸电离常数的原理和方法;学习pH计的使用方法;滴定管的基本操作。 仪器设备:pH计 消耗材料:滴定管、移液管、烧杯HAc、NaOH、酚酞 (2)实验项目名称:碱液中NaOH及NaCO含量的测定 4学时 验证型 23 实验目的:了解双指示剂法在此实验中的原理;熟悉物质的量浓度的确定。 仪器设备: 消耗材料:滴定管、移液管、HCl、甲基橙指示剂、酚酞指示剂 (3)实验项目名称:钙中钙高钙片中的钙含量的测定 8学时 设计型 实验目的:学会查阅资料，了解补钙产品的类型及钙与人的健康关系;利用络合滴定的原理和络合滴定的特点，提出实验方案;熟悉Ca指示剂的作用原理及终点的变化;练习酸法溶样; 仪器设备:分析天平 消耗材料:移液管、滴定管、容量瓶、钙中钙高钙片、EDTA、CaCO、NaOH、HCl 3选开实验: (1)实验项目名称:氯化物中氯含量的测定 4学时 验证型 -实验目的:AgNO标液的配制与标定;掌握沉淀滴定中以KCrO为指示剂测定Cl，324的方法和原理。 仪器设备:分析天平 消耗材料:滴定管、容量瓶、移液管、AgNO、NaCl、KCrO 324 (2)实验项目名称:EDTA标准溶液的配制和标定 4学时 验证型 实验目的:学会EDAT标准溶液的配制和标定方法;掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点;熟悉Ca指示剂的作用原理及终点的变化。 仪器设备:分析天平 消耗材料:滴定管、试剂瓶、乙二胺四乙酸二钠、CaCO、氨水、MgSO ?7HO、N342aOH、钙指示剂 (3)实验项目名称:CuSO中Cu含量的测定 4学时 验证型 4 实验目的:掌握用碘量法的测定铜的原理和方法。 仪器设备: 消耗材料:移液管、滴定管、容量瓶、NaSO、HSO、HCl、KSCN、KI、淀粉 22324 (4)实验项目名称:硫酸铜的提纯 4学时 验证型 实验目的:了解用重结晶法提纯物质的原理;学习台天平的使用以及洗涤仪器、加热，溶解、蒸发、结晶、减压过滤等基本操作。 仪器设备: 消耗材料:台天平、烧杯、量筒、洗瓶、漏斗架、蒸发皿、酒精灯、铁架、铁圈、石棉铁丝网、布氏漏斗、滤纸、吸滤瓶、研钵、滤纸、pH试纸、精密pH试纸(0.5~5.0)HSO、HCl、NaOH、NH?HO、KNCS、HO 243222 (5)实验项目名称:化学反应速率和活化能的测定 3学时 验证型 实验目的:了解浓度、温度对反应速率的影响;学习测定化学反应速度、活化能的方法;练习液体药品的取用，搅拌等基本操作;练习用作图法处理实验数据，学会秒表的使用技术。 仪器设备: 消耗材料:烧杯、量筒、试管、秒表、(NH)SO、KI、(NH)SO、KNO、Na422842432SO、Cu(NO)、淀粉 2332 (6)实验项目名称:高锰酸钾标准溶液的配制和标定 4学时 验证型 实验目的:了解高锰酸钾标准溶液配制方法和保存条件。掌握用NaCO作基准物标224定高锰酸钾溶液浓度的原理、方法及滴定条件 。进一步熟悉滴定操作;掌握移液管的使用。 仪器设备:分析天平 消耗材料:酸式滴定管，锥形瓶、称量瓶、KMnO、NaCO 、HSO 422424(7)实验项目名称:从含碘废液中回收碘 4学时 设计型 实验目的:学习查寻资料，设计实验方案;学习正确选择实验药品，仪器的方法;练习独立进行无机实验的能力。 仪器设备: 消耗材料:移液管、锥形瓶、吸滤瓶、布氏漏斗，滴定管、台天平或学生自己选择提出 (包括规格大小等)、KIO、HNO、KCO、NaSO、CuSO?5HO、铁粉(或铁33232342屑)、淀粉、试纸、滤纸 3、实验课的考试或考核办法 实验采用考核和考试相结合、以考试为主的方法。实验考核包括三部分:平时实验态度和实验操作、实验报告、实验考试。三部分所占比例大致为20%、30%、50%。实验成绩占课程总成绩的20,。 五、考试考核办法 平时占5%;实验成绩占20%;期末考试成绩占75%。各项成绩总和为总成绩。若进行了期中考试，则平时成绩、实验成绩、期中考试、期末考试的比例分别为5%、20%、10%、65%。平时成绩的考核内容主要包括学习态度、作业完成情况、课堂测试等。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]陈虹锦.无机与分析化学.北京:科学出版社，2002 [2] 杨世珖.近代化学实验.北京:石油工业出版社，2004 (二)参考书 [1] 武汉大学《无机及分析化学》编写组.无机及分析化学(第二版).武汉:武汉大学出版社，2003 [2] 呼世斌、黄蔷蕾.无机及分析化学.北京:高等教育出版社，2001 [3] 浙江大学.无机及分析化学.北京:高等教育出版社，2003 [4] 崔学桂.基础化学实验.北京:化学工业出版社，2003 [5] 陈烨璞.无机及分析化学实验.北京:化学工业出版社，1998 《有机化学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:organical chemistry 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:总学时64 实验学时14 4、学 分:4 5、先修课程:无机及分析化学等 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:化学教研室 段文猛 8、大纲审批:化学化工学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的和任务 有机化学是一门化学基础学科，它是研究有机物的组成、结构、性质及其变化规律的科学，主要包括有机物的结构和性质、反应机理和有机合成三部分内容。该课程是高分子材料与工程专业的基础必修课。 课程的目的:通过该课程的学习，使学生了解和掌握有机化学的基本理论和规律，熟悉有机物的组成、结构、性质、合成及其应用;为今后其它专业课的学习打下理论基础，做到在未来的专业学习、课题研究中能学以致用。 课程的任务:培养学生能对各种常见化合物写出正确的名称和结构式;能够应用所学知识分析简单有机化合物的结构和性质的关系;能够选择有机化合物的合成路线和方法;能够运用官能团的性质提出简单有机化合物的检验方法;能够根据实验事实，运用所学的知识，推导简单有机化合物的结构;了解一些典型反应的机理;从而具备进一步学习有机化学知识的基本能力。 三、课程的基本要求 1、有机化合物的分类和命名 介绍有机化合物的分类和命名方法。有机化合物的命名以1980年中国化学会推荐的《有机化合物命名原则》为准，重点介绍系统命名法，适当介绍习惯命名法和衍生物命名法。系统命名法介绍脂肪烃、脂环烃、芳香烃、杂环化合物的母体名称，官能团及各 种基团的名称及其编号次序，多官能团化合物命名时母体名称的选择和基团次序。 2、有机化合物的物理性质 物理性质包括有机物的状态、熔点、沸点、相对密度、折光率、溶解度等，掌握物理性质的变化规律，了解物理性质在有机物的鉴定、分离、提纯中的应用。 3、有机化合物的结构 掌握有机化合物的结构是学好有机化学的关键。具体要求如下: 32[1]了解碳原子成键时的杂化状态(sp、sp、sp)及碳原子以不同各种杂化轨道成键时对键长、键角和键能的影响，以及对与之相连的官能团或氢原子的影响。了解烃的衍生物中有关氧、氮原子的成键方式。 [2]了解σ键、π键的特征及区别，要求用价键理论定性说明定域键和离域键的形成。 [3]掌握主要官能团的特征和在一定条件下的相互转变的规律。 [4]了解电子效应(诱导效应、共轭效应、超共轭效应)和空间效应对化合物性质的影响。解释取代酸酸性的强弱，α-氢原子的活泼性，1,3-丁二烯的1,2-和1,4-亲电加成，一元取代苯和萘的定位规律，顺反异构体的相对稳定性等。 [5]了解异构现象。能写出简单分子的异构体，能举例说明碳架异构、官能团异构、官能团位置异构等，初步了解顺反异构、对映异构和构象异构等立体异构的概念。 [6]了解小环化合物的不稳定性和角张力。 4、有机化合物的化学反应 有机化合物的化学反应是本课程的核心内容，具体要求如下: [1]取代反应:卤代、烃化、酰化(包括酯化)，Friedel-Crafts反应，硝化，磺化，氯甲基化，水解，醇解，氨解，氰化等。 [2]消除反应:卤烷脱卤化氢，醇脱水，β-羟基酸脱水，羧酸的脱水等。 [3]加成反应:碳碳双键、碳碳叁键的加成，共轭二烯烃的1,2-及1,4-加成，Diels-Alder反应，羰基的加成等。 [4]氧化与还原反应:掌握由于氧化还原反应而引起的官能团的转化。 [5]重排反应:碳正离子、碳自由基的重排等 5、有机反应历程 反应历程的分类:离子型反应、自由基型反应 离子型反应:酸碱催化剂对反应的影响;饱和碳原子上的亲核取代反应(SN1和SN2);消除反应(E1和E2)及其方向，碳碳双键的亲电加成;醛、酮的亲核加成;羧酸及其衍生物的亲核加成—消除反应;芳烃的亲电取代反应。 自由基型反应:自由基取代;碳碳双键的自由基加成;自由基反应的特点和三个阶段。 以上历程要求初步了解，并能用于相关反应现象的理解。 四、教学内容、要求和学时分配 (一)理论教学 第一章 绪论(4学时) 【教学内容及要求】了解有机化合物和有机化学的概念;掌握有机化合物结构及表示方法;理解共价键的属性和键参数;掌握共价键的形成和断裂方式;了解有机化学反应的类型;了解有机化合物的研究方法;理解有机化学中的酸碱概念;了解有机反应中的试剂和溶剂;掌握有机化合物的分类原则;理解有机化学中的价键理论和分子轨道理论。 【重点】有机化合物的主要特点;共价键的属性和键参数;有机化合物结构及表示方法;有机化合物的分类，价键理论。 【难点】共价键的形成和断裂;有机化学中的酸碱概念，价键理论。 第二章 烷烃(3学时) 【教学内容及要求】理解烷烃的同系列、同分异构、构造异构等基本概念;了解碳的正 3四面体概念;sp杂化和σ键。熟练掌握烷烃的命名法、常见烷基的命名、碳原子和氢原子的种类;了解烷烃的物理性质(物态、沸点、熔点、溶解度)，重点掌握烷烃的化学性质(取代反应及自由基取代反应历程、氧化、热裂);了解烷烃的来源和制备。 【重点】烷烃的构造异构;烷烃的系统命名法;碳原子和氢原子的种类;自由基取代反应及历程。 【难点】自由基取代反应历程。 第三章 烯烃(4学时) 2【教学内容及要求】理解烯烃的分子结构、sp杂化、π键;掌握烯烃的同分异构和命名法、引起顺反异构的结构特征和顺/反、Z/E标记法、次序规则;了解烯烃的物理性质;重点掌握烯烃的化学性质(催化加氢、亲电加成反应及其历程、Marlkovnikov规则，过氧化物效应，硼氢化、氧化反应，臭氧化反应，α-H的卤代反应);重点理解碳正离子的结构及稳定性;了解烯烃的来源;熟悉烯烃的制备。 【重点】Z/E标记法，次序规则;亲电加成反应及其历程，Marlkovnikov规则，过氧化物效应，硼氢化、氧化反应;碳正离子的结构及稳定性。 【难点】亲电加成反应及其历程;碳正离子的结构及稳定性。 第四章 炔烃和二烯烃(4学时) 【教学内容及要求】掌握炔烃的结构、命名和制备方法;了解炔烃的物理性质;熟悉炔烃的化学性质(加成反应、炔氢的酸性，氧化)。了解二烯烃的分类、命名;理解并掌握共轭二烯烃的结构、共轭效应和超共轭效应;熟练掌握共轭二烯烃的反应(1,2-和1,4-加成，Diels-Alder反应，聚合反应);理解共轭二烯烃的制备方法。 【重点】炔烃的酸性;共轭效应和超共轭效应;共轭二烯的1,2-和1,4-加成反应，Diels-Alder反应。 【难点】炔烃的亲核加成反应;共轭效应和超共轭效应。 第五章 脂环烃(2学时) 【教学内容及要求】掌握脂环烃的分类、命名和结构，理解环的大小与稳定性的关系;熟悉脂环烃的化学性质(加成反应、取代反应、氧化反应)。 【重点】脂环烃的命名;开环加成反应。 【难点】脂环烃的结构和稳定性。 第六章 芳香烃(6学时) 【教学内容及要求】熟悉芳烃的分类、命名和结构;了解单环芳烃的物理性质;重点掌握单环芳烃化学性质(亲电取代反应及其历程，加成反应，氧化反应);理解并掌握苯环上亲电取代反应的定位规律及解释;熟悉苯环上二元取代反应的定位规律及其在有机合成上的应用;了解萘的化学性质及萘环上的定位规则;理解非苯芳烃的概念。 【重点】亲电取代反应及其历程;苯环上亲电取代反应的定位规律及解释，苯环上二元取代反应的定位规律及其在有机合成上的应用。 【难点】亲电取代反应历程;定位规律;修克尔规则。 第七章 卤代烃(6学时) 【教学内容及要求】了解卤代烃的分类、命名;熟悉卤代烃的制备方法;了解卤代烃的物理性质;重点掌握卤代烃的化学性质(亲核取代反应及其历程，消除反应及其历程，Sayzeff规则，Grignard试剂的制备及简单应用，Wurtz反应，Corey-Hohse反应，还原反应);理解卤代烯烃和卤代芳烃的反应活性。 【重点】亲核取代反应及其历程，Sayzeff规则，Grignard试剂的制备及简单应用;卤代烃的制备。 【难点】亲核取代反应及其历程;不同结构卤代烃的反应活性。 第八章 醇酚醚(6学时) 【教学内容及要求】掌握醇的结构、分类、异构和命名、醇的制备方法;理解氢键对醇的物理性质的影响;熟练掌握醇的化学性质(与活泼金属的反应，取代反应，脱水反应， 氧化和脱氢，HIO对1,2-二醇的氧化)。掌握酚的构造、分类和命名、酚的制备方法;4 了解酚的物理性质;理解并掌握酚的化学性质(酚羟基的反应，芳环上的亲电取代反应，与FeCl的显色反应)。掌握醚的构造、分类和命名;理解醚的制备方法、物理性质和3 化学性质。 【重点】醇和酚的化学性质及鉴别;醇的制备。 【难点】醇、酚、醚中氧原子的成键方式;酚的酸性。 第九章 醛和酮(6学时) 【教学内容及要求】掌握醛、酮的结构和命名;了解醛酮的物理性质;熟练掌握醛酮的化学性质(亲核加成反应，α-H的反应，氧化和还原，Cannizzaro反应)以及α,β—不饱和醛酮的特性。 【重点】亲核加成反应，α-H的反应，氧化和还原，Cannizzaro反应。 【难点】亲核加成反应历程与醛酮的反应活性。 第十章 羧酸及其衍生物(5学时) 【教学内容及要求】掌握羧酸的分类、结构和命名;掌握羧酸的制备方法;了解羧酸的物理性质;重点掌握羧酸的化学性质(酸性及影响酸性强弱的因素、羧酸衍生物的生成，还原反应，脱羧反应)。了解羟基酸的分类、命名、制备方法和物理性质;理解羟基酸的化学性质(酸性、脱水、脱羧)。掌握羧酸衍生物的结构和命名;了解羧酸衍生物的物理性质;理解羧酸衍生物的化学性质(亲核加成—消除反应，酯的水解反应历程，酰胺的Hoffmann降级反应，与Grignard试剂的反应)。 【重点】亲核加成—消除反应，酰胺的Hoffmann降级反应，与Grignard试剂的反应。 【难点】亲核加成—消除反应，诱导效应。 第十一章 有机含氮化合物(4学时) 【教学内容及要求】掌握硝基化合物的分类、结构、命名、制备方法;了解硝基化合物的物理性质;理解硝基化合物的化学性质(与碱反应，还原，芳环上的取代反应及硝基对邻、对位上取代基性质的影响)。掌握胺的分类、命名、结构和制法;了解胺的物理性质;重点掌握胺的化学性质(碱性，烷基化，酰基化，磺酰化，亚硝化，季铵碱，芳胺苯环上的取代反应)。理解重氮化反应、重氮盐的性质及其在有机合成上的应用;了解偶氮化合物和偶氮染料。 【重点】:芳香硝基化合物、胺和重氮盐的性质;胺的结构。 【难点】:胺的碱性;重氮盐的性质及其在有机合成上的应用。 (二)实验教学 1、实验课的目的和要求 有机化学实验是有机化学课程的重要组成部分。该实验课的目的不仅是验证、巩固和加深有机化学课堂所学的基础理论知识，更重要的是培养学生实验操作技能，综合分析问题和解决问题的能力，养成严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风，从而使学生掌握初步的实验思维方法。 实验课的基本要求: [1]操作技能方面 熟练掌握玻璃仪器的洗涤和干燥，常用玻璃仪器的装配与拆卸，加热和冷却，回流，蒸馏，分馏，萃取和洗涤，重结晶和过滤，液体和固体有机物的干燥，熔点和沸点的测定等。 [2]合成实验方面 合成是本实验课程的主要部分，选择合成实验时，每个实验项目必须是实验方法成熟，反应条件不太不苛刻，实验结果可以验证。产品的检验以熔点、沸点、折光率测定为主，配合使用红外光谱仪、薄层色谱仪等。 [3]性质实验方面 性质实验的目的在于验证和巩固学到的理论知识，熟悉和掌握有机化合物的研究方法，做到对未知物的初步检验、元素分析和官能团鉴别方法。 [4]熟悉常见有机化合物物理常数的查阅方法。 2、实验内容和占用学时的具体分配 必开实验: (1)实验项目名称:环己烯的合成 4学时 验证型 实验目的:学习以浓HPO催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法;掌握分馏的基34 本操作技能。 仪器设备:折光仪，烘箱;园底烧瓶，分馏柱，冷凝管，接引管，锥形瓶等。 消耗材料:环己醇，磷酸(85%)，饱和食盐水，无水氯化钙等。 (2)实验项目名称:从茶叶中提取咖啡因 4学时 综合型 实验目的:了解从茶叶中提取生物碱的原理和方法;学习索氏提取器的使用方法;掌握升华纯化固体物质的方法。 仪器设备:索氏提取器一套，熔点测定仪;烧杯，蒸发皿，烧瓶，冷凝管等。 消耗材料:茶叶末，95%乙醇，生石灰，滤纸套筒，脱脂棉等。 选开实验: (1)实验项目名称:熔点的测定和温度计的校正 2学时 验证型 实验目的:理解熔点测定的原理和意义，掌握熔点测定的基本操作;了解温度计校正的意义，学习温度计校正的方法。 仪器设备:提勒管，温度计，表面皿，玻璃管，毛细管等。 消耗材料:液体石蜡，苯甲酸，水杨酸，乙酰苯胺，邻苯二酚，固体样品等。 (2)实验项目名称:乙酰苯胺的合成 4学时 验证型 实验目的:掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作;熟悉固态有机物提纯的方法，进一步熟练掌握重结晶操作。 仪器设备:循环水真空泵，熔点测定仪，烘箱;锥形瓶，烧瓶，布氏漏斗，吸滤瓶等。 消耗材料:苯胺，冰醋酸，锌粉，活性炭等。 (3)实验项目名称:溴乙烷的合成 4学时 验证型 实验目的:学习以结构上相对应的醇为原料制备一卤代烷的原理和方法，掌握分液漏斗的使用及水浴蒸馏的操作，初步掌握低沸点液体蒸馏的操作要点。 仪器设备:折光仪，烘箱;烧瓶，蒸馏头，冷凝管，接引管，锥形瓶等。 消耗材料:NaBr，CHOH(95%)，HSO(浓)，NaHSO饱和溶液等。 25243 (4)实验项目名称:苯甲酸的合成 2学时 验证型 实验目的:学习由甲苯氧化制备苯甲酸的原理和方法;初步了解电动搅拌器的安装使用，了解半微量合成的方法。 仪器设备:电动搅拌器，循环水真空泵，烘箱;圆底烧瓶，温度计，布氏漏斗、吸滤瓶等。 消耗材料:甲苯，高锰酸钾，盐酸，刚果红试纸等。 3、实验课的考试或考核方法 本课程实验考核分三部分进行:平时实验态度和平时实验操作、实验报告、实验考试(以操作考试为主)，三部分所占比例分别为20%、30%、50%。实验成绩占课程总成绩的15,左右。 五、考试考核办法 本课程采取考试和考核相结合、以考试为主的100分制考核办法。期末考试成绩占75%;平时成绩占10%，实验成绩占15%。如进行了期中考试，则期末考试、期中考试、平时成绩和实验成绩的比例分别为70%、10%、5%和15%。平时成绩的考核 内容主要包括学习态度、作业完成情况、课堂测试等。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]高鸿宾主编.有机化学(第四版).北京:高等教育出版社,2005 [2] 杨世珖主编.近代化学实验.北京:石油工业出版社，2004 (二)参考书 [1]袁履冰主编.有机化学.北京:高等教育出版社，2000 [2]徐寿昌主编.有机化学(第二版).北京:高等教育出版社，2002 [3]薛红艳等编.有机化学简明教程.北京:化学工业出版社，2002 [4]高鸿宾、齐欣主编.有机化学学习指南.北京:高等教育出版社，2005 [5] 周科衍，高占先主编.有机化学实验.北京:高等教育出版社，2001 [6] 兰州大学等校编.有机化学实验.北京:高等教育出版社，1998 《材料科学与工程基础》教学大纲 一、课程基本信息 1 课程英文名: Fundamentals of Materials Science and Engineering 2 课程类别:专业基础课 3 学分:4 4 学时:64 5 适用专业:高分子材料与工程 6 先修课程:大学物理、无机化学、有机化学、物理化学 7 大纲执笔人:高分子材料教研室 周松 8 大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9 制定时间:2006年9月 二、课程的目的与任务: 通过本课程的学习，使学生掌握金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系等有关内容,使高分子材料与工程专业的学 生具备“大材料” 的知识基础。从材料科学与工程的角度出发，学习各种材料的共性规律及个性特征。使学生从原理上认识高分子材料的基本属性，及其在材料领域中的地位和作用。 三、课程的基本要求: 通过本课程的学习，要求学生掌握物质结构基础、材料的组成及结构、材料的性能、材料的制备与成型加工等基本知识,初步了解学习金属、无机非金属和有机高分子等各种材料的组成、结构、制备原理及工艺、性能和应用的共性规律及个性特征，获得较宽的材料领域知识背景，掌握各类材料的性能及加工工艺，建立材料的结构性能与制备加工关系的整体概念。 四、教学内容与各章节学时分配 笫一章 绪论 (1学时) 主要内容:材料的定义、分类及基本性质，材料科学与工程概述。 重点:材料的基本性质。 难点:使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。 第二章 物质结构基础 (21学时) 主要内容:物质组成、状态及材料的结构，物质原子结构，原子之间相互作用和结合，固体中的原子有序，固体中的原子无序，固体中的转变，固体物质的表面结构。 重点:原子间相互作用，固体中的原子有序，固体中的原子无序，固体中的转变。 难点:固体中的转变，固体物质的表面结构。 第三章 材料的组成及结构 (16学时) 主要内容:材料组成及结构的基本内容，高分子材料的组成及结构，金属材料的组成及结构，无机非金属材料的组成及结构，复合材料的组成与结构。 重点:高分子材料的组成及结构，金属材料的组成及结构，无机非金属材料的组成及结构。 难点:无机非金属材料的组成及结构。 第四章 材料的性能 (16学时) 主要内容:固体材料的力学性能, 材料的热性能, 材料的耐腐蚀性, 复合材料的性能, 纳米材料及效应 重点:固体材料的力学性能, 材料的热性能, 复合材料的性能。 难点: 纳米材料及效应，复合材料的性能。 第五章 材料的制备与成型加工 (10学时) 主要内容:金属的制备，无机非金属材料的制备，高分子材料的制备，金属的加工工艺性，高分子材料的加工工艺性。 重点:高分子材料的的制备，高分子材料的加工工艺性。 难点:高分子材料的加工工艺性，无机非金属材料的制备。 五、考试考核办法: 闭卷考试120分钟，平时成绩30%，期末考试成绩70% 六、教材及参考书: (一)教材: 顾宜主编.材料科学与工程基础.化学工业出版社，2002年。 (二)参考书: 1. 周美玲，谢建新，朱宝泉.材料工程基础.北京工业大学出版社，2004.1; 2.Fundsmentals of Materials Science and Engineering, Fifth Edition, Willi am D.Callister,Jr, 2001, John Wiley & Sons, Inc., New York; 3. 谢希文主编.材料科学基础.北京航空航天大学出版社，1999年; 4. 王从曾主编.材料性能学.北京工业大学出版社，2001年。 《高分子化学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Polymer Chemistry 2、课程类别:专业课程 3、课程学时:总学时 64 ，实验学时0 4、学 分:3 5、先修课程:有机化学、无机及分析化学、材料物理化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周明 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.10.30 二、课程的目的与任务: “高分子化学”是材料科学与工程专业高分子材料专业方向课程，是研究高分子的合成原理及其化学反应的一门科学。通过该课程的课堂教学及实验环节，使学生掌握合成高分子化合物的基本原理、聚合方法的选择、控制聚合反应速度和分子量以及分子量分布的方法、高分子化学反应的特征等。本课程的任务是使学生初步掌握和了解逐步聚合反应、自由基聚合及实施方法、离子型链式聚合反应、聚合物的化学反应等。 三、课程的基本要求: 1. 要求学生系统地掌握高分子化学中的基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义; 2. 要求学生系统地掌握高分子化学中的基本理论与公式，理解各理论与公式的建立、推导及应用;培养学生的基础理论和创新思维以及分析问题和解决问题的能力。 3. 要求学生掌握基本知识，能理论联系实际，能正确分析与处理实验数据，培养学生独立进行科学实验与研究的能力。 四、教学内容、要求及学时分配: 绪论 4学时 高分子化学课程主要内容及主线;高分子的发展简史;高分子基本概念;高分子的分类及命名原则;聚合的结构;聚合链的形态;聚合反应的类型。 重点:单体单元;结构单元;重复结构单元;平均分子量;多分散性;按热行为分类。 难点:聚合链的形态;聚合物的化学结构;聚合反应的类型及特点。 第二章 自由基聚合12学时 单体结构与聚合机理的关系，自由基聚合反应机理及特征;自由基聚合低转化率动力学及影响聚合速率和分子量的因素;高转化率下的自动加速现象及其产生原因;主要引发剂类型及引发机理，阻聚和缓聚的基本概念。 重点:四个基元反应;引发剂及引发机理;自动加速现象;诱导效应;聚合速率;链转移对聚合反应速率常数和分子量的影响;分子量分布。 难点:烯类单体的聚合反应性能;稳态假设;聚合反应速率方程;烯丙基单体的自动阻聚作用。 第三章 聚合方法4学时 本体、溶液、悬浮、乳液聚合的特点;经典乳液聚合的机理。 重点:悬浮聚合概念及优缺点、乳液聚合概念及优点、乳化剂的作用;聚合场所和成核机理;乳液聚合的三个阶段。 难点:乳化剂的作用;聚合场所和成核机理;乳液聚合的三个阶段。 第四章 自由基共聚合10学时 共聚物组成与单体组成的关系，竞聚率的意义，共聚物微分组成曲线类型以及与转化率的关系，组成均一性的控制方法，自由基及单体的活性与取代基的关系及对反应速率的影响，Q-e方程及用途。 重点:竞聚率、共聚合方程、Q-E方程、共聚合反应类型分析。 难点:取代基对单体活性和自由基的影响;共聚物瞬间组成、平均组成和转化率的关系;共聚产物组成分布控制。 第五章 离子型聚合与配位聚合10学时 阴、阳离子聚合的单体、引发剂以及相互间的匹配，活性种的形式，聚合反应机理及其特征，溶剂、温度及反离子等对聚合速率和分子量的定性影响，开环聚合;配位聚合、定向聚合、等规聚合等基本概念;配位聚合特征;Ziegler-Natta催化剂体系的组成。 重点:阴、阳离子聚合的单体、引发剂;聚合反应机理及其特征;活性阴离子聚合。 难点:阴离子和阳离子引发类型及机理;阴离子和阳离子聚合反应特征及动力学。 第六章 逐步聚合12学时 逐步聚合反应的特点;反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念;线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法;体型缩聚中凝胶点的预测。 重点:反应类型、逐步聚合实施方法、非线型高分子的一般特征、反应程度的影响因素、单体单元的平均分子量、无规预聚体和结构预聚体。 难点:平均功能度;线型聚合动力学;Xp、P、r 的关系;凝胶点的预测。 第七章 聚合物的化学反应10学时 聚合物化学反应的特点，聚合物聚合度的相似转变，聚合物的接枝、扩链、交联反应;高聚物的降解、老化及防老化原理。 重点:聚合物化学反应的特点及高聚物的降解、老化及防老化原理;聚合物的扩链反应;聚合物的防老化的一般途径。 难点:高分子效应;离子交换树脂的合成;维尼纶的合成;热降解;化学降解。 五、考试考核办法: 闭卷笔试120分钟。成绩构成:平时成绩20%+考试成绩80% 六、教材及参考书: (一)教材: 潘祖仁编. 高分子化学.第三版.化学工业出版社，2003年1月 代加林，周明. Polymer Chemistry(英文版).自编教材.2005年1月 (二)参考书: 1 王槐三.高分子化学教程. 北京:科学出版社.第一版,2002年,月 2 George Odian, “Principles of Polymerization”, 2nd. , John Wiley & So ns, Inc., New York, 1981; 李弘，黄文强，顾忠伟等译. 北京:科学出版社.1987 年。 3林尚安,陆耘,梁兆熙.高分子化学. 北京:科学出版社.1980 4林尚安,于同隐,杨士林.焦书科.配位聚合. 上海:上海科学技术出版社,1988 5潘祖仁,于在章.自由基聚合. 北京:化学工业出版社.1983 6张甾城,李佐邦.缩合聚合. 北京:化学工业出版社.1986 7应圣康,郭少华.离子化型聚合. 北京:化学工业出版社.1988 8应圣康,余丰年.共聚合原理. 北京:化学工业出版社.1984 9胡金生,曹同玉,刘庆谱.乳液聚合.北京:化学工业出版社.1987 《高分子物理》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Polymer Physics 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:总学时64，实验学时:0 4、学 分:4 5、先修课程:大学物理、无机及分析化学、有机化学、材料物理化学、高分子化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 何显儒 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定时间:2006年9月 二、课程的目的与任务: 高分子物理是高分子材料与工程专业的重要基础课程，是研究聚合物结构与性能之间关系的一门学科。通过该课程的课堂教学及相关实验环节，使学生掌握聚合物的多层次结构、分子运动及主要物理、机械性能的基本概念、理论和研究方法，为高分子设计、改性、加工、应用奠定基础，同时通过双语教学使学生熟悉专业词汇，相关表达法，提高应用英语的能力。 三、课程的基本要求: 1. 要求学生系统地掌握高分子物理中的基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义及英文表达; 2. 要求学生系统地掌握高分子物理中的基本理论与公式，理解各理论与公式的建立、推导及应用条件; 3. 要求学生掌握聚合物分子运动及主要物理、机械性能的基本知识，掌握结构与性能之间的相互关系。 四、教学内容、要求及学时分配: 第一章 高分子链的结构 6学时 教学内容: 高分子链的近程结构，高分子链的远程结构。要求:了解高分子各层次结构的特征及其与性能之间的关系。掌握内旋转、构象、柔顺性概念及影响柔顺性的各种因素，了解单个键的柔顺性与聚合物的刚柔之间的关系。 重点:高分子链结构与性能之间的关系。 难点:高分子构象的理解。 第二章 高分子的凝聚态结构 6学时 教学内容: 高聚物的晶态结构、非晶态结构、取向结构及高分子液晶。要求:掌握聚合物非晶态和晶态结构特征，结晶度的概念和测试方法，取向的概念及其对性能的影响。了解高分子共混物和复合材料的织态结构、高分子液晶的结构和性能。 重点:高聚物聚集态特点,结晶度对高聚物物理性能的影响;结晶动力学。 难点:聚集态结构模型。 第三章 高分子溶液 8学时 教学内容:高分子溶液的本质和高分子稀溶液的热力学、高聚物的溶解特性、溶剂的选择和评价、高聚物临界溶解的条件及相分离、高分子浓溶液、聚电解质溶液简介。要求:了解高聚物的溶解特性，聚电解质溶液的特性。掌握溶度参数、Florry温度、相互作用参数、第二维利系数、排斥体积等概念，高分子稀溶液热力学理论，溶剂选择的规律、增塑剂的选择，高聚物临界溶解的条件及相分离理论。 重点:高分子稀溶液的热力学、溶剂的选择和评价、高聚物临界溶解的条件。 难点:高分子稀溶液的热力学。 第四章 聚合物的分子量及分子量分布 8学时 教学内容:高聚物分子量的特点、分子量的测定，分子量分布的表示方法，测定分子量分布的方法，凝胶渗透色谱法(GPC) 及溶解度分级法。要求:了解高聚物分子量的统计意义，掌握应用高分子溶液性质测定分子量的基本原理和基本方法(膜渗透压法、光散射法、粘度法)， 了解高聚物分子量分布的表示方法。掌握应用高分子溶液性质测定分子量分布的基本原理和基本方法(凝胶渗透色谱法，及溶解度分级)。 重点:几种分子量测试方法的原理,凝胶渗透色谱法测定分子量及其分布的原理和校正曲线。 难点:光散射法测定分子量的原理，Zimm作图法。 第五章 聚合物的分子运动和转变 8学时 教学内容:高聚物的分子热运动、高聚物的玻璃化转变、玻璃化转变的测试方法、玻璃化转变的理论，结晶动力学和热力学。 要求:详细讲解高聚物分子运动的特点，高分子链运动单元多重性(主要为双重性);高聚物分子运动的时间依赖性-松驰特性，分子运动对温度的依赖性。高聚物的力学状态和转变。掌握玻璃化转变的现象，影响因素及测定方法，玻璃化转变的自由体积理论，结晶性高聚物熔体结晶动力学和热力学。 重点:高聚物的力学状态和转变，影响高聚物玻璃化转变温度的因素，自由体积理论，结晶动力学(Avarami方程)，平衡熔点的概念及测定。 难点:非晶态高聚物玻璃化转变的热力学理论的理解。 第六章 橡胶弹性 6学时 教学内容:高弹性的特点，高弹性的熵本质，橡胶弹性的热力学分析，橡胶状态方程。要求:掌握高弹性的特点及热力学推导，高弹性的熵本质、橡胶状态方程，了解“唯象理论” 和橡胶状态方程的修正。 重点:橡胶弹性熵本质的热力学推导，橡胶状态方程。 难点:橡胶状态方程的推导。 第七章 聚合物的黏弹性 10学时 教学内容:聚合物的黏弹性现象和分子机理(包括蠕变现象、应力松弛现象、滞后现象、力学损耗)，黏弹性的力学模型理论(Maxwell模型、Kelvin模型和多元件模型)，Boltzmann叠加原理及应用，时温等效原理(WLF方程)及应用，测定高聚物黏弹性的实验方法，储能模量、损耗模量、损耗角正切、对数减量的概念和他们之间关系。聚合物的分子理论。要求:掌握时温等效、储能模量、损耗模量、损耗角正切、滞后、力学损耗、蠕变、应力松弛、对数减量等概念，掌握Boltzmann叠加原理及应用，WLF方程的实际应用，分子运动与动态力学谱之间的关系。了解分子理论及模型，测定高聚物黏弹性的实验方法。 重点:分子运动与动态力学谱之间的关系，聚合物的黏弹性现象和分子机理。 难点:时温等效原理及应用。 第八章 聚合物屈服和断裂 8学时 教学内容:聚合物应力,应变曲线，影响应力,应变曲线的因素，屈服现象和机理，细颈、冷拉、银纹、剪切带等概念，聚合物强度的影响因素，屈服判据、增强方法和增强机理，聚合物韧性的影响因素、增韧方法和增韧机理。要求:掌握各类高聚物的应力-应变曲线及影响屈服和断裂强度的因素，掌握屈服及冷拉的分子机理，增强、增韧的概念，橡胶增韧塑料的机理。了解断裂理论，屈服判据，刚性离子增强、增韧聚合物的机理。 重点:高聚物的屈服与塑性。 难点:影响屈服和断裂强度的因素。 第九章 高聚物的电学性质和热性质 4学时 教学内容:高聚物的极化及介电常数、高聚物的介电损耗、高聚物的导电性、高聚物的电击穿、高聚物的静电现象，表征高聚物热性能的参数、提高聚物(塑料)耐热性的途径。 要求:了解高聚物电学性质、热性质与高聚物结构的关系、高聚物的静电现象及防止，了解提高聚合物(塑料)耐热性的三角原理。 五、考试考核办法: 闭卷考试120分钟，期末成绩占70,，期中、平时成绩占30,。 六、教材及参考书: (一)教材:高分子物理、金日光等主编、化学工业出版社、第,版、,,,,年,月;辅助教材:POLYMER PHYSICS,自编。 (二)参考书: ,.高分子物理，何曼君主编.上海:复旦大学出版社.第一版，,,,,年,,月; ,.高聚物的结构与性能，马德柱等主编.北京:科学出版社.第二版，,,,,年,月。 《高分子基础实验1》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Basic Experiment of Polymer 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时24，实验学时24 4、学 分:1.5 5、先修课程:材料科学与工程基础、高分子化学、无机及分析化学、有机化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周明、何显儒 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 本课程是在学习各专业基础理论课程的基础上，为提高学生对本专业基础理论知识的感性认识，了解常用的聚合物测试设备和合成方法，加深对聚合物结构与性能之间关系的理解，培养学生的分析问题的综合能力，使学生打下坚实的专业理论基础而开设的。 三、课程的基本要求 1. 掌握一些实验的基本技能，学会正确使用常用仪器，培养学生实事求是的科学态度，和准确、整洁、细致、有条不紊的良好习惯; 2.掌握溶液聚合、本体聚合、乳液聚合等合成装置的安装和调试; 3.通过训练，掌握溶液聚合、本体聚合、乳液聚合的配方及其合成工艺; 4.熟悉合成工艺对聚合物分子量、分子量分布及其他性能的影响。 四、教学内容、要求及学时分配 1.专业实验室基本操作及规范 1.1目的和要求 基本操作实验是实验课程的入门和必备环节，主要目的是培养学生正确掌握一些实验的基本技能，学会正确使用常用仪器，培养学生实事求是的科学态度，和准确、整洁、细致、有条不紊的良好习惯。 1.2 教学内容 1.2.1 实验安全与事故处理 (2学时) (1)安全守则与安全操作 (2)实验室意外事故应急处理 1.2.2 常用仪器与基本操作 (4学时) 教学目的:提高实验安全意识和操作能力，掌握分离与提纯等方法。 教学内容:(1)常用基本仪器;(2)玻璃仪器的洗涤(包括洗液的配制);(3)加热 (4)体积量取及称量;(5)分离与提纯(蒸馏、重结晶) 重点:常用基本仪器;提纯基本操作方法;与聚合物相关的分离。 难点:提纯基本原量及操作方法和分离基本原量及操作方法。 2 基本合成实验 2.1 实验项目名称:甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 的本体聚合 6学时 综合型 实验目的: (1) 了解本体聚合的原理，掌握本体聚合的实施特点; (2) 掌握预聚合与浇铸成型工艺; (3) 熟悉有机玻璃的制备方法; (4) 比较光引发剂与一般引发剂对聚合产品质量的影响; 实验内容:甲基丙烯酸甲酯 (MMA)预聚体的制备;预聚体的浇注成型 主要实验仪器:磨口三颈瓶、磨口球形冷凝管、搅拌杆、磨口搅拌套管、水银温度计 主要试剂:甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈 重点:本体聚合的实施特点;正确的操作方法;浇铸成型的注意事项。 难点:预聚合的时机把握和减少气泡的有效措施。 2.2 实验项目名称:丙烯酰胺的水溶液聚合 6学时 综合型 实验目的: (1) 本实验掌握水溶液聚合的实验方法和水溶液聚合的特点; (2) 掌握丙烯酰胺在引发剂引发下水溶液聚合原理及方法; 实验内容:丙烯酰胺的水溶液聚合体系的配置;聚合工艺控制及过程观测;收率的计算和数据处理 主要实验仪器:三颈烧瓶、搅拌电机及搅拌器、水银温度计、水浴锅、电炉、分析天平 主要实验药品:丙烯酰胺、稀硫酸、过硫酸铵、乙醇 重点:水溶聚合的特点;引发剂的引发机理;聚合原理。 难点:搅拌速率的控制;提高分子量的措施;采用乙醇提纯的正确操作方法。 2.3实验项目名称: 乙酸乙烯酯的乳液聚合 6学时 综合型 实验目的: (1)了解乳液聚合的原理 (2)了解聚乙酸乙烯酯乳液粒子的结构表征 实验内容:乳化剂的选用和配置，乳液聚合聚合体系配置，聚合工艺控制及聚合过程观测，乳胶粒子大小的测定。 主要实验仪器:四颈瓶、搅拌电机及搅拌器、水银温度计、水浴锅、电炉、分析天平 动态激光粒度仪、ZETA电位仪，界面张力仪，离心机、氮气瓶 主要实验药品:乙酸乙烯酯、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、聚乙烯醇、乳化剂OP—10、邻苯二甲酸二丁酯、无水乙醇 重点:乳液溶聚合的特点;引发剂的引发机理;成核原理;聚合三阶段。 难点:乳液的配制方法;温度的调节;乳液粒子大小的确定;分子量的测定。 五、考试考核办法 实验考核包括:实验纪律，实验与设计，实验技能、实验报告四部份，其比例分别为15%、20%、25%、40%。 六、教材及参考书 (一)教材 [1] 周明，周松，何显儒.成都:高分子材料实验(1)指导书 (二)参考书 [1]复旦大学高分子科学系编. 高分子实验技术.上海:复旦大学出版社, 1996年8月第2版 《高分子基础实验2》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Basic Experiment of Polymer 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时32，实验学时32 4、学 分:2 5、先修课程:高分子物理、高分子化学、聚合物结构与性能、材料科学与工程基础、高分子基础实验1、材料科学研究方法 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 何显儒、周明 8、大纲审批:料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 本课程是在学习各专业基础理论课程的基础上，为提高学生对本专业基础理论知识的感性认识，了解常用的聚合物测试设备和合成方法，加深对聚合物结构与性能之间关系的理解，培养学生的分析问题的综合能力，使学生打下坚实的专业理论基础而开设的。 三、课程的基本要求 1. 掌握一些实验的基本技能，学会正确使用常用仪器，培养学生实事求是的科学态度， 和准确、整洁、细致、有条不紊的良好习惯。 2.了解高分子材料常用的分析测试方法。 3.熟悉高分子的结构形态，理解高分子材料结构与性能之间的关系。 四、教学内容、要求及学时分配 1.实验项目名称: 粘度法测定聚合物的分子量 4学时 综合型 实验目的:牢固地掌握测定聚合物溶液粘度的实验技术;掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理;测定聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙酮溶液的特性粘数，并计算所用的PMMA的平均分子量。 主要内容:用乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度，通过作图外推求得聚合物的粘均分子量 主要实验仪器:三支管(乌氏)粘度计 主要实验药品:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙酮 重点:粘度法测定聚合物分子量的基本原理;具体操作步骤。 难点:特性粘数的确定方法。 2. 实验项目名称:示差扫描量热法(DSC)测定聚合物的热性能 4学时 综合型 实验目的:熟悉示差量热扫描法(DSC)的基本原理;掌握示差量热扫描法(DSC)测定聚合物的热性能的方法; 主要内容:利用DSC热分析仪测定聚合物在线性程序升温下的热谱图，从而测得其的各项特征参数。 实验设备:示差量热扫描仪及相关设备 实验药品:聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等样品 重点:示差量热扫描法(DSC)测定聚合物的热性能的方法。 难点:从热谱图中分析得到聚合物的特征参数。 3. 实验项目名称: 红外光谱法分析聚合物的分子结构 4学时 综合型 实验目的:了解红外光谱仪的工作原理;掌握红外光谱法分析聚合物分子结构的参比方法;掌握红外光谱法分析聚合物分子结构的专业软件。 实验内容:样品的制备;聚合物红外吸收谱图的测试;谱图的解析。 实验设备:红外光谱仪及相关仪器 实验药品:聚苯乙烯 聚乙烯 聚氯乙烯 涤纶等 重点:红外光谱仪的测试原理。 难点:红外谱图的解析。 4. 实验项目名称:热重法(TGA)测定聚合物的热性能 4学时 综合型 实验目的:熟悉热重法(TGA)的基本原理;掌握热重法(TGA)测定聚合物的热性能的方法; 实验内容:样品的制备;聚合物热失重曲线的测试;曲线分析 实验设备:热重分析仪及相关设备 实验药品:聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等样品 重点:热重法测定聚合物的热性能的方法。 难点:热重分析仪的组成及测定的基本原理。 5. 旋转粘度计测定聚合物溶液流变性 4学时 综合型 实验目的:了解旋转粘度计的结构与工作原理;掌握旋转粘度计测定聚合物溶液粘度的方法和数据处理; 实验内容:聚合物溶液的制备;不同浓度聚合物流变性能测试;不同剪切速度下聚合物溶液流变性能测试; 实验设备:NDJ旋转粘度计及配套设备 实验药品:聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等 6. 实验项目名称: 用扫描电子显微镜观察聚合物形态 6学时 综合型 目的要求:了解扫描电镜的工作原理和结构;掌握扫描电镜的基本操作;掌握扫描电镜样品的制备方法。 实验内容:样品的制备;微观形态的观测 实验设备:扫描电镜 实验药品:聚苯乙烯 聚乙烯 聚氯乙烯 涤纶或NGX—05样品((GPC担体)等 重点:用扫描电镜微观形态的观测方法。 难点:扫描电镜样品的制备方法。 7. 实验项目名称: 多晶聚合物的X—射线衍射分析 6学时 综合型 目的要求:掌握X射线衍射分折的基本原理;掌握x射线衍射仪的操作与使用;对多品聚丙烯进行x射线衍射测定;对实验结果进行数据处理与相分析。 实验内容:不同聚合物样品的衍射谱测试，谱图分析。 实验设备:X射线衍射分折仪 实验药品:高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯等 重点:x射线衍射仪的操作与使用。 难点:对实验结果进行数据处理与相分析。 五、考试考核办法 实验考核包括:实验纪律、实验与设计、实验技能、实验报告四部份，其比例分别为15%、20%、25%、40%。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]周明，周松，何显儒.高分子材料实验(2)指导书. (二)参考书 [1]复旦大学高分子科学系编.高分子实验技术.上海:复旦大学出版社, 1996年8月第2版 《聚合反应工程基础》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名:Principles of Polymerization Engineering 2、课程性质: 专业方向课 3、学时:64 4、学分:4 5、适用专业:高分子材料与工程及其他材料类专业 6、前修课程:有机化学、材料物理化学、高分子化学、化工原理 7、大纲执笔人:高分子材料教研室 肖庆国 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 “聚合反应工程”是以工业规模聚合反应过程为对象，以反应技术开发、反应器设计和反应过程优化为目标的一门工程学科，是高分子材料科学与工程专业的一门专业课。 本课程的任务是使学生初步掌握和了解化学反应工程基础、聚合反应工程分析, 使学生从高分子化学的基础知识向聚合反应工程概念方向发展，了解和掌握聚合物系传递、搅拌器的选型、聚合反应装置的放大技术、放大规律等，为学生以后在聚合过程技术开发及聚合物制造方面打下基础。 通过本课程的开设，使学生加深高分子材料合成方面的理论及工程的掌握和了解。 三、课程的基本要求 1. 要求学生系统地掌握聚合反应工程中的基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义; 2. 要求学生系统地掌握聚合反应工程中的基本理论与公式，理解各理论与公式的建立、推导及应用;培养学生的基础理论和创新思维以及分析问题和解决问题的能力。 四、教学内容、要求与学时分配 第一章 绪论 1学时 聚合反应工程的内容、意义(开发聚合过程，进行聚合物制造), 聚合反应工程学科发展概况,聚合反应工程学科研究方法, 本课程主要学习内容。 第二章 化学反应工程基础 4学时 本章介绍“化学反应工程基础”的一些基本知识.。包栝化学反应及反应器分类;均相反应动力学;理想反应器的设计;理想混合反应器的热稳定性;连续流动反应器的停留时间分布;流动模型;停留时间分布与化学反应。 重点、难点:动力学基础，设备类型及结构。 第三章 聚合反应工程分析 2学时 概述;聚合反应速度的工程分析;聚合物的聚合度及聚合度分布表示法;连锁聚合反应的平均聚合度及聚合度分布;粘度对聚合反应的影响;缩聚反应;非均相聚合反应;流动与混合对聚合度分布的影响;聚合过程的调节与控制。 重点、难点:聚合度及聚合度分布表示法;各因素对反应过程的影响。 第四章 流变学基础 10学时 非牛顿流体;非牛顿流体的流变特性;非牛顿流体在圆管中层流流动的分析;非牛顿流体在圆管中的湍流流动;非牛顿流体流变性的测量。 重点、难点:非牛顿流体的流变特性及其分析和测量。 第五章 搅拌聚合釜内流体的流动与混合 10学时 概述;搅拌釜内流体的流动状况;搅拌器的构形及选择;搅拌功率的计算;搅拌器的流动特性及转速的确定;搅拌器的混合特性;搅拌釜中的分散过程。 重点、难点:搅拌釜结构及性能。 第六章 搅拌聚合釜中的传热与传质 16学时 聚合过程的传热问题;搅拌聚合釜的几种传热方式;搅拌釜内的传质过程;聚合反应釜 的安全操作。 重点、难点:传递过程的分析及安全操作关键。 第七章 搅拌聚合釜的放大 10学时 概述;搅拌聚合釜的传热放大;搅拌聚合釜的搅拌放大;非几何相似放大;放大准则的 确定。 重点、难点:放大过程中的理论学习及计算。 第八章 聚合过程及聚合反应器 11学时 工业聚合方法;聚合反应器;聚合反应器选择原则;聚合过程实例。 重点、难点:聚合方法及反应器的选择原则。 五、考试考核办法 期末考试占总成绩70,，期中、平时成绩占30,。 六、教材及参考书 (一)教材 史子瑾.聚合反应工程基础.北京:化学工业出版社，1990.6 (二)参考书 陈甘棠.聚合反应工程基础.北京:中国石化出版社，北京，1991年6月 《化工原理(?)》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名:Principles of chemical engineering 2、课程类别:专业方向课 3、学分:4 4、学 时:64 5、先修课程:大学物理，无机及分析化学，有机化学，材料物理化学 6、大纲执笔人:高分子材料教研室 周 松 7、适用专业:高分子材料与工程 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、修订时间:2006.9 二、课程的目的与任务 《化工原理》课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课，它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工类型生产中各种物理过程(或单元操作)问题的工程学科。本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。该课程教学水平的高低，对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。 本课程属工科科学，用自然科学的原理(主要为动量、热量与质量传递理论)考察、解释和处理工程实际问题，研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究，本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练、强调理论与实际相结合，提高分析问题、解决问题的能力。 三( 课程的基本要求 学生通过本课程学习，应能够具备解决流体流动、流体输送、过程传热、蒸发、蒸馏、吸收等化工单元操作进行工程计算的能力、正确运用工程图表的能力和运用技术经济观点分析、解决工程实际问题的能力。通过本课程对基本原理、工程计算和典型设备的学习，培养学生从过程基本原理出发，观察、分析、综合归纳众多影响因素，从中找出问题的主要方面，运用所学知识解决工程问题的科学思维能力和创新思维能力，使学生能根据所处理问题的需要，寻找、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容，培养学生的自学能力和独立工作能力。 四(教学内容、要求及学时分配 绪论 (1学时) 主要内容:化学过程与单元操作，课程性质与任务，物料衡算与热量衡算 单位与单位换算。 重点:单元操作概念，物料衡算与热量衡算。 难点:物料衡算与热量衡算。 第一章 流体流动 (16学时) 主要内容:流体静力学，流体在管内的流动，流体的流动现象，流体在管内的流动阻力，管路计算，流体输送管路的计算，流速、流量测量。 重点:流体静力学基本方程及其应用，连续性方程，柏努利方程及其应用，管内流体流动阻力，管路计算。 难点:机械能衡算式—柏努利方程，复杂管路的计算。 第二章 流体输送机械 (7学时) 主要内容:离心泵结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用，离心泵工作特点及流量调节，吸上真空度与气蚀流量，离心泵安装高度的确定，离心泵工作要点及选型计算，往复泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线。 重点:离心泵结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用，离心泵特性曲线测定，管路特性曲线，离心泵工作特点及流量调节，吸上真空度与气蚀流量，离心泵安装高度的确定。 难点: 离心泵特性曲线，离心泵的操作，离心泵工作要点及选型计算。 第四章:传热 (14学时) 主要内容:热传导，对流传热概述，无相变流体的给热，有相变流体的给热，传热过程计算，辐射传热，换热器 重点:传热速率，傅立叶定律，一维定态热传导计算，无相变流体的给热。 难点:一维定态热传导计算，无相变流体的给热。 第五章:蒸发 (4学时) 主要内容:蒸发设备，单效蒸发;多效蒸发，蒸发操作的经济性和操作方式。 重点:蒸发器的选型，溶液的沸点和温度差损失，单效蒸发计算。 难点:单效蒸发计算。 第六章 气体吸收 (8学时) 主要内容:气,液相平衡，分子扩散，对流传质，吸收塔计算，脱吸及其它条件下的吸收。 重点:分子扩散，对流传质，吸收塔计算。 难点:对流传质，吸收塔计算。 第七章:液体精馏 (10学时) 主要内容:蒸馏原理和流程，双组分物系的气液相平衡，双组分连续精馏，间歇精馏， 特殊精馏。 重点:精馏原理和流程，两组分理想溶液的气液平衡，两组分连续精馏的计算。 难点:两组分理想溶液的气液平衡，两组分连续精馏的计算。 第八章 气液传质设备 (4学时) 主要内容:填料塔，板式塔，筛板塔，浮阀塔，塔板效率。 重点:填料塔的流体力学性能，填料塔的计算，塔板效率，板式塔的流体力学性能。 难点:填料塔的计算，塔板效率。 五、考试考核办法 笔试，闭卷120分钟，课程总成绩=平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%) 六、教材及参考书 (一)教材 [1]陈敏恒、丛德滋等编.化工原理(第三版).北京:化学工业出版社，2008 (二)参考书 [1]谭天恩等.化工原理.北京:化学工业出版社，1990 [2]McCabe W.L., Smith J.C. Unit Operation of Chemical Engineering 3rd.ed. New York: McGraw-Hill, 1976 [3]丛德滋等.化工原理详解与应用.北京:化学工业出版社，2002 [4]管国锋，赵汝溥 主编. 化工原理(第二版).北京:化学工业出版社.2003 《有机合成设计》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称: Design in Organic Synthesize 2、课程类别:专业方向课程 3、课程学时:48 4、学 分:3 5、先修课程:有机化学、物理化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 段明 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的和任务 《有机合成设计》课程是高分子材料专业限选的一门专业技术课，其先修课程应包括有机化学、物理化学等。系统、全面的讲授有机分子轨道理论和应用，立体电子效应和构象分析，有机反应机理研究方法，反应活性中间体，分子轨道对称守恒原理，有机分子间的弱相互作用，有机分子结构与性能的关系等。通过本课程的教学，帮助学生理解和掌握现代有机化学的基本理论，进一步提高运用有关知识分析解决实际问题的技巧和能力，培养自我获取、自我更新有机化学知识的素质和能力。 三、课程基本要求 通过本课程的学习，要求同学们能用现代有机化学的主要理论，认识有机分子结构与性能的关系以及重要的有机化学反应机理的细节与规律，如反应途径、反应活性中间体与过渡态，各种能量关系、立体化学特征、环境和结构效应对反应的影响等，掌握研究反应机理和设计合成方法，熟悉有机合成中常用术语的英文表达。 四、教学内容、要求及学时分配 绪 论 (2学时) 1. 高等有机化学的研究内容及其重要意义 2. 高等有机化学发展概况 第一章 基本原理 (6学时) 1. 引言:量子化学的重要作用，化学键类型及理论; 2. 量子化学创立简介:量子力学的形成，量子化学的产生，Schrodinger方程和波函数，原子轨道波函数及其图象; 3. 价键理论:氢分子的Schrodinger方程，波函数的建造和求解思路，化学键的本质，价键理论的优缺点，杂化现象; 4. 分子轨道理论:分子轨道理论要点，分子轨道方法，自洽场分子轨道和变分法求解思路，氢分子的分子轨道计算，分子轨道研究实例和成键三原则，前线分子轨道; 5. Huckel-MO方法和研究实例 重点:分子轨道方法 难点:原子轨道波函数及其图象 第二章 取代基效应和化学活性 (6学时) 1. 诱导效应:静态诱导效应，动态诱导效应，场效应 2. 共轭效应:共轭效应的种类，共轭效应和方向，p-π共轭与偶极矩，超共轭效应 3. 空间效应:空间效应种类，空间效应与稳定性 4. 取代基效应与化学活性间的定量关系:Hammet方程，Hammett 方程的物理意义，Hammett 方程的应用，Taft方程 5. 取代基效应和线性自由能的关系 重点:取代基效应与化学活性间的定量关系 难点:空间效应与稳定性 第三章 有机化学反应分类及研究方法 (4学时) 1. 反应产物研究法:产物的分离鉴定，同位素标记法，动态立体化学法 2. 中间体检测分析法:中间体的分类，检测方法，中间体研究反应历程 3. 动力学方法研究:由反应速率和反应级数研究，由同位素效应研究 4. 过度态理论和Hammond假设:过度态理论，Hammond假设，动力学控制和热力学控制 重点:动力学方法研究 难点:过度态理论和Hammond假设 第四章 脂肪族亲核取代反应 (6学时) 1. 引言:亲核取代反应和用途，亲核取代反应类型和反应历程 2. 双分子亲核取代反应历程(SN2):SN2反应的动力学和动态立体化学证明，前线分子轨道理论分析和解释，SN2反应历程和特征 3. 单分子亲核取代反应历程(SN1):SN1反应的动力学和动态立体化学证明，SN1反应历程和特征 4. 影响亲核取代反应的结构因素(内因):烷基结构与空间效应，离去基团的影响，亲核试剂的影响 5. 影响亲核取代反应溶剂因素及其选择(外因):溶剂的分类，溶剂效应的本质，溶剂对亲核取代反应的影响及其选择 6. 亲核取代反应在合成中的应用:增长链碳的反应，转换官能团的反应， 7. 亲核取代反应历程理论研究实例:量子化学计算模型和方法，反应位能曲线和活化 能的计算，反应历程的理论分析 重点:亲核取代反应在合成中的应用 难点:单分子亲核取代反应历程 第五章 芳香性及其取代反应 (6学时) 1. 芳香性概念和Huckel规则:芳香性概念和特征，Huckel规则及其理论依据，实验证明2. 杂环化合物的芳香性:含氮化合物的杂环化合物，含氧硫化合物的杂环化合物 3. 芳香性理论研究进展:芳香性概念的扩展，同芳香性 4. 芳香烃亲电取代反应:亲电取代反应类型和机理，芳香烃取代基类型和电子效应，多环芳烃的结构与反应活性 5. 芳香烃的四大亲电取代反应:烷基化反应，卤化化反应，磺化反应，硝化反应 6. 芳香烃的亲核取代反应 重点:芳香烃亲电取代反应 难点:多环芳烃的结构与反应活性 第六章 加成和消除反应 (6学时) 1. C=C键的加成反应:亲电加成，亲核加成，自由基加成 2. C=O键的加成反应机理:C=O键的加成，C=O键与有机金属的加成,消除机理，C=O键加成—消除机理，C=O键与胺反应机理 3. 消除反应:消除反应类型和机理，消除反应立体化学和方向，消除反应可变过度态及其影响因素，热解消除反应及量子化学计算 4. 加成和消除反应的应用举例:加成应用举例，消除反应的应用举例 重点:消除反应可变过度态及其影响因素 难点:消除反应类型和机理 第七章 周环反应 (4学时) 1. 周环反应及其理论基础:周环反应和特点，周环反应分类，周环反应三大理论基础简介 2. 前线分子轨道理论和在周环反应中的应用:前线分子轨道理论，作用方式，环加成反应选择规则，电环化反应选择规则 3. 分子轨道对称守恒原理和应用:分子轨道对称守恒原理，能级相关图和三原则，优缺点及新发展 重点:周环反应及其理论基础 难点:分子轨道对称守恒原理 第八章 有机合成设计策略和合成技术 (8学时) 1. 引言:有机合成主要研究内容，有机合成的重要作用，现代有机合成简介，有机合成注意事项和安全防护 2. 有机合成中的几种思考方法:由原料决定有机合成，由化学反应决定合成目的物，由目标分子决定有机合成，有机合成设计策略，工业生产合成路线的选定 3. 反向合成分析法和研究实例:切断法和切断技巧，反向合成分析中的官能团转换，反向合成研究实例，合成路线优选实例 4. 有机合成展望:近期有机合成重要成果举例，分子设计与合成举例，合成方法展望 重点:有机合成设计策略 难点:反向合成分析法和研究实例 五、考试考核办法 每周布置和收交作业，每次课后布置2道左右的作业题，并留1道思考和讨论题。 作业成绩占本课程总成绩的10%，如果5次作业不交，作业成绩为0。 提倡并鼓励与同学讨论作业，但是最终的作业必须是独立完成的。 最终学生本课程的综合成绩为100分，其中平时成绩(以作业为主):20,，上课表现(10%)，共计30,;期末考试成绩:70,。 六、教材及参考书 (一)教 材:J. March.高等有机化学.北京:高教出版社，1990 (二)参考书: 1.F. A. Carry R. J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, 4TH New York; Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000; 2.何九龄.高等有机化学. 北京:化学工业出版社，1987; 3.王积涛.高等有机化学. 北京:高教出版社，1986; 4.梁世懿.高等有机化学. 北京:高教出版社，1993; 5.荣国斌.高等有机化学. 上海:华东理工大学出版社，1994。 《高分子合成工艺学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Technology of Polymer Synthesis 2、课程类别:专业方向课程 3、课程学时:总学时 48 4、学 分:3 5、先修课程:有机化学、材料物理化学、高分子化学、高分子物理、化工原理 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 何显儒 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 聚合物合成及工艺学是高分子材料制备的基础工程型课程。通过该课程的教学结合专业综合实验中有关环节, 使学生了解塑料、橡胶和纤维三大合成材料主要品种的生产过程，掌握各种聚合方法的生产技术原理，流程和设备选择。 本课程的任务是向学生系统地介绍各种聚合物合成方法、各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备。不同实施方法中，关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。 三、课程的基本要求 1. 要求学生系统地掌握基本概念、名词术语，并了解它们的物理意义; 2. 要求学生系统地掌握聚合物合成工艺原理、流程和设备选择;培养学生的工程意识以及分析问题和解决问题的能力。 四、教学内容、要求及学时分配 第一章:高分子合成原理及工艺学绪论 (2学时) 内容要点:高分子材料科学及高分子合成工业发展简史，高分子材料的分类及工业合成高分子的一般过程，本课程对不同知识点的不同层次的具体要求。 要求:了解高分子合成工业发展史，高分子材料的分类，本课程对不同知识点的不同层次的具体要求，熟悉工业合成高分子的一般过程。 重点:合成高分子的一般过程，本课程的具体要求 第二章 生产单体的原料路线 (2学时) 内容要点:石油化工原料路线，煤炭原料路线，其它原料路线。要求:了解高分子合成工业单体的原料途径，石油化工路线制备单体的方法和过程，高分子合成工业和有机合成工业的关系。 重点:石油化工原料路线。 难点:石油化工原料路线中芳烃的制备过程。 第三章 自由基聚合工艺基础和本体聚合工艺 (4学时)( 内容要点: 工业生产中引发剂的选择原则，工业实施本体聚合的特点及难点，气相法本体聚合—高压聚乙烯的生产工艺，非均相本体聚合—聚氯乙烯的本体聚合生产工艺。 要求:掌握工业生产中引发剂的选择原则，本体聚合的特点及解决散热困难的一般措施，聚乙烯生产的工艺。了解聚氯乙烯的本体聚合生产工艺。 重点:工业生产中引发剂的选择原则、高压聚乙烯的生产工艺的影响因素。 难点:高压聚乙烯的生产工艺中压力、温度等对反应及产物性能的影响。 第四章 自由基悬浮聚合生产工艺 (6学时) 内容要点:悬浮聚合的特点、成粒机理与树脂粒子形态的控制，悬浮聚合的物系组成，悬浮剂的类型、结构与性质，悬浮聚合的工艺流程和工艺控制因素，水溶性高分子化合物作悬浮剂的氯乙烯非均相聚合工艺，无机化合物作悬浮剂的苯乙烯悬浮聚合工艺。 要求:掌握悬浮聚合中分散剂的类型及作用机理，聚氯乙稀悬浮聚合生产工艺，了解聚苯乙烯的悬浮聚合生产工艺。 重点:悬浮聚合的工艺流程和工艺控制因素、悬浮剂的作用机理。 难点:水溶性高分子化合物作悬浮剂的氯乙烯非均相聚合工艺、聚氯乙稀悬浮聚合中的温度敏感性。 第五章 自由基乳液聚合生产工艺 (8学时) 内容要点:采用乳液聚合实施工业生产的特点、乳化剂的类型及工业生产中选择乳化剂的原则，乳状液的稳定与破乳原理在乳液聚合工业生产中的应用，低温乳液聚合生产工艺--丁苯橡胶的生产及工艺影响因素，高温乳液聚合--ABS的生产，精细化工产品聚 丙烯酸酯共聚乳液的生产工艺。 要求:了解乳液聚合实施工业生产的特点，高温乳液聚合--ABS的生产，精细化工产品聚丙烯酸酯共聚乳液的生产工艺，掌握乳状液的稳定与破乳原理在乳液聚合工业生产中的应用，乳液聚合机理，低温乳液聚合生产工艺--丁苯橡胶的生产及工艺。 重点:乳化剂的类型及工业生产中选择乳化剂的原则，低温乳液聚合生产工艺--丁苯橡胶的生产及工艺影响因素。 难点:低温乳液聚合生产工艺--丁苯橡胶的生产及工艺影响因素。 第六章 自由基溶液聚合生产工艺 (4学时) 内容要点: 溶剂对聚合反应的作用及工业上选择溶剂的原则，丙烯腈的均相溶液聚合生产工艺，丙烯腈的水相沉淀聚合生产工艺，醋酸乙烯溶液聚合及聚乙烯醇的生产。 要求:掌握溶剂对聚合反应的作用及工业上选择溶剂的原则，丙烯腈的均相溶液聚合生产工艺，了解丙烯腈的水相沉淀聚合生产工艺，醋酸乙烯溶液聚合及聚乙烯醇的生产。 重点:聚丙烯腈的均相溶液聚合生产工艺、溶剂在聚合过程中的作用。 难点:丙烯腈的水相沉淀聚合生产工艺、溶剂的链转移及沉淀作用对聚合物性能的影响。 第七章 配位聚合生产工艺 (4学时) 内容要点: Ziegler-Natta催化剂的组成、性质及制备，催化剂和高效催化剂在聚烯烃生产中的地位和作用，淤浆法聚丙烯的生产工艺，气相流化床法高密度聚乙烯的生产工艺。 要求:掌握Ziegler-Natta催化剂的组成、性质及制备，了解淤浆法聚丙烯的生产工艺，气相流化床法高密度聚乙烯的生产工艺。 重点:淤浆法聚丙烯的生产工艺。 难点:催化剂和高效催化剂在聚烯烃生产中的地位和作用。 第八章 离子型聚合 (2学时) 内容要点: 阳离子聚合与丁基橡胶的生产工艺，阴离子聚合与SBS热塑性弹性体的生产工艺。 要求:了解离子聚合的特点及工艺要求，丁基橡胶的生产工艺，SBS热塑性弹性体的生产工艺。 重点:阳离子聚合与丁基橡胶的生产工艺。 难点:阳离子聚合生产工艺的控制因素。 第九章 线型缩聚高聚物的生产工艺 (6学时) 内容要点:缩合聚合反应的特点、分类及工业上的实施方法，熔融缩聚反应的特点、影 *响因素和实施工艺，涤纶树脂的合成，尼龙的合成，溶液缩聚反应的特点、影响因素和实施工艺，界面缩聚反应和固相缩聚反应的简介。 要求:掌握缩合聚合反应的特点、分类及工业上的实施方法，溶液缩聚反应的特点、影响因素和实施工艺，了解熔融缩聚反应的特点、影响因素，界面缩聚反应和固相缩聚反应。 重点:熔融缩聚反应的特点、影响因素和实施工艺。 难点:熔融缩聚反应的影响因素和实施工艺。 第十章 体型缩聚物生产工艺 (4学时) 内容要点: 体型缩聚的概念，分类、生产步骤及凝胶点及其预测，热塑性和热固性酚醛树脂的工艺特点，工艺流程及影响因素， 酚醛层压塑料和压塑粉的生产工艺及其应用，不饱和聚酯的生产工艺。 要求:掌握体型缩聚的概念，分类、生产步骤及凝胶点及其预测，了解酚醛层压塑料和压塑粉的生产工艺及其应用，不饱和聚酯的生产工艺。 重点:热塑性和热固性酚醛树脂的工艺特点，工艺流程及影响因素。 难点:热塑性和热固性酚醛树脂的工艺特点，工艺流程及影响因素。 第十一章 逐步加成聚合反应的生产工艺 (6学时) 内容要点:逐步加成聚合的概念、类型与工业上的应用，异氰酸酯的化学反应，聚氨酯 *生产的主要原料，聚氨酯泡沫塑料的生产工艺，聚氨酯橡胶的生产工艺，聚氨酯涂料及粘合剂的生产工艺。 要求:掌握逐步加成聚合的概念、类型与工业上的应用，了解聚氨酯涂料及粘合剂的生产工艺。 重点:聚氨酯泡沫塑料的生产工艺。 难点:聚氨酯橡胶的生产工艺。 五、考试考核办法 闭卷笔试120分钟;期末考试占总成绩的70,，期中、平时成绩占30%。 六、教材及参考书 (一)教材 [1]李克友、张菊华、向福如主编. 聚合物合物合成工艺学(第二版). 北京:科学出 版社，2000 (二)参考书 [1]赵德仁、张慰盛主编.高聚物合成工艺学(第二版).北京:化学工业出版社，1997 《聚合物合成新进展》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:New Progress of Polymer Syntheses 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时 32 4、学 分:2 5、先修课程:高分子化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周明 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.9 二、课程的目的与任务 对聚合物合成的新进展主要研究高分子材料，如聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯、水解聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮等品种的物理和化学性能、及最新的主要应用范围、生产过程主要的新技术和优化经济指标评价等方面有较全面的认识，对于聚合物在建材工业、石油化工、食品、卫生、医药等方面的应用也应有一定的了解。 三、课程的基本要求 要求学生系统地掌握聚合物的最新研究成果和应用领域;要求学生系统地掌握聚合物的合成工艺的改进、基本结构、性能、应用和设计方法;培养学生的创新思维以及分析问 题和解决问题的能力。 四、教学内容、要求及学时分配 第一章 聚丙烯类聚合物的研究进展 (8学时) 1)聚丙烯的合成研究进展; 2)聚丙烯酸酯类的合成最新研究进展; 3)聚丙烯酸钠的改性研究进展; 4)部分水解聚丙烯酰胺改性(疏水缔合、梳型、两性、多元化)研究进展等 重点: 聚丙烯固相接枝技术的研究进展;聚丙烯酸酯类的最新研究进展。 难点: 部分水解聚丙烯酰胺降解研究进展;部分水解聚丙烯酰胺改性研究进展。 第二章 聚乙烯类聚合物的研究进展 (8学时) 5)超高分子量聚乙烯的合成研究进展; 6)聚乙烯的化学接枝改性研究进展; 7)聚乙烯基吡咯烷酮研究进展; 8)乙烯醇(PVA)合成研究进展; 重点: 聚乙烯醇(PVA)合成研究进展; 难点: 聚乙烯的化学接枝改性研究进展; 第三章 其它天然聚合物的研究进展 (4学时) 9)纤维素的改性研究进展; 10)淀粉的改性研究进展; 11)瓜胶的改性研究进展; 重点: 纤维素的改性研究进展 难点: 淀粉的改性研究进展 第四章 聚合物合成新方法(12学时) 13)基团(原子)转移聚合; 14)模板聚合; 15)嵌段共聚合纳米结构材料; 16)纳米插层聚合; 17)等离子体聚合; 18)大分子单体的的合成与聚合 重点: 基团(原子)转移聚合、大分子单体的的合成与聚合 难点: 基团(原子)转移聚合、纳米插层聚合 五、考试考核办法 闭卷笔试120分钟;课程总成绩=平时成绩(30%)+考试成绩(70%) 六、教材及参考书 (一)教材 自编 (二)参考书 [1]国家自然基金委.跨世纪的高分子科学----高分子化学.2002年 [2]金关泰主编.高分子化学的理论和应用进展.1995年 [3]何天白.海外高分子科学的新进展.1997年 [4]丁永涛.高分子复合材料研究新进展.2005年12月第1版 《高分子综合实验?》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Comprehensive Experiment of Polymers 2、课程类别:专业方向课程 3、课程学时:64 4、学 分:, 4 5、先修课程:有机化学、高分子化学、高分子物理、材料科学研究方法 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 段明、何显儒 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的和任务 本实验课开设体现高分子合成技术、技能的核心单元实验。实验内容从单体及引发剂的 精制?聚合方法?聚合产物的分离提纯?分子参数测定?性能测试等。 三、课程基本要求 学生在学习高分子化学和高分子物理等专业基础课后，通过本课程教学巩固学生所学高分子合成技术的理论知识，加深对各种聚合方法本质的认识，培养学生进行高分子合成的基本训练，掌握高分子实验的基本技能，通过实验，增强科研动手能力，从而具有初步分析、解决本专业有关聚合物制备技术方面问题的能力，为今后继续学习、进行科学研究、生产实践打下良好的基础。 四、教学内容、要求及学时分配(实验验四、实验五可任选其一) 实验一 丙烯酸共聚酯实验设计(16学时) 设计型 实验内容:?丙烯酸酯的精制; ?偶氮二异丁腈的精制; ?本体聚合制备丙烯酸共聚酯; ?粘度法测定丙烯酸共聚酯的相对分子量; ?红外光谱法确定丙烯酸共聚酯的分子结构; ?DSC测定丙烯酸共聚酯的玻璃化温度。 目的及要求:?掌握减压蒸馏纯化单体的方法; ?了解偶氮二异丁腈的基本性质和保存方法，掌握偶氮二异丁腈的精制方法; ? 综合应用毛细管粘度计、红外光谱、差示扫描量热仪(DSC)等测试仪器对高分子相对分子质量，共聚物分子结构、共聚物玻璃化温等性质进行表征，加深结构与性能之间关系的理解; 重点:单体及引发剂的纯化与精制、相对分子质量，共聚物分子结构、共聚物玻璃化温等性质的表征。 难点:合成配方、工艺条件对共聚物分子结构及性能的影响，共聚物分子结构与性能的表针。 仪器设备:减压蒸馏装置，布氏漏斗，油浴，乌氏粘度计，恒温水浴，傅立叶红外光谱仪，差示扫描量热仪，旋转蒸发器，电动搅拌器，磁力搅拌器，玻璃合成装置 消耗材料:甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，偶氮二异丁腈，乙醇，氢氧化钠，无水硫酸钠 实验二 苯乙烯聚合的综合实验(16学时) 综合型 实验内容: ?苯乙烯的精制; ?正丁基锂的制备; ?苯乙烯的阴离子聚合; ?聚合物的纯化; ?聚苯乙烯相对分子质量及分布的测定; ?DSC测定丙烯聚苯乙烯的玻璃化温度。 目的及要求: ?了解苯乙烯的储存和精制方法，掌握苯乙烯减压蒸馏的方法; ?掌握正丁基锂的合成方法，掌握正丁基锂的分析方法; ?掌握阴离子聚合的机理，了解苯乙烯净化程度对聚合反应的影响，掌握实现阴离子计量聚合的实验操作技术; ?了解聚苯乙烯的良溶剂及沉淀剂，掌握沉淀法分离聚合物的方法; *?了解GPC法测定相对分子质量及分布的基本原理，掌握GPC仪器的基本操作并测定聚苯乙烯的相对分子质量及分布。 重点:掌握实现阴离子聚合的实验操作技术; 难点:正丁基锂的合成方法，无氧操作要求; 仪器设备:减压蒸馏装置，氮气流干燥系统，真空泵，磁力搅拌器，油浴，恒温水浴，凝胶渗透色谱*，电动搅拌器，玻璃合成装置，旋转蒸发器 消耗材料:苯乙烯，丙烯酸丁酯，偶氮二异丁腈，环己烷，金属锂，正氯丁烷，甲醇，石油醚，高纯氮，硅胶，分子筛 实验三 窄相对分子质量分布聚苯乙烯的合成、相对分子质量及分布测定实验设计(16学时) 设计 型 实验内容: ?窄分布聚苯乙烯合成实验设计; ?相对分子质量及分布测定实验设计; 目的及要求:?掌握合成窄分布聚合物的各种聚合机理;进行聚合机理和聚合方法的选择及确定;掌握聚合配方和聚合反应条件，在确定体系组成原理、作用、配方设计、用量等方面得到初步锻炼;对聚合工艺条件的设置有所了解，进一步掌握聚合温度、反应时间等因素的确定方法; ?掌握测定相对分子质量的主要方法和原理;针对合成的特定聚合物选择合适的相对分子质量测定方法;根据选定的实验方法制定合理的实验步骤。 重点:掌握合成窄分布聚合物的各种聚合机理; 难点:原子转移自由基聚合的实验操作 仪器设备:减压蒸馏装置，氮气流干燥系统，真空泵，磁力搅拌器，油浴，恒温水浴，乌氏粘度计，凝胶渗透色谱*，玻璃合成装置，旋转蒸发器 消耗材料:苯乙烯，溴化亚铜，2-溴异丁酸乙酯，二苯醚，甲醇，石油醚，高纯氮，硅胶，分子筛 注:凝胶渗透色谱测定分子量为选做项 *实验四 阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂实验设计(16学时) 任选 设计型 实验内容: ?丙烯酰胺,二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的自由基水溶液聚合; ?丙烯酰胺,二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的反相乳液聚合; ?丙烯酰胺,二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的分散聚合; ?丙烯酰胺,二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的絮凝性能测定。 目的及要求: ?掌握共聚合反应原理，达到理论与实际应用相结合; ?进行聚合机理、聚合方法的选择及确定; ?掌握优化聚合反应条件的方法，在确定体系组成、配方设计、用量等方面得到初步锻炼; ?对聚合工艺条件的设置有所了解，进一步掌握聚合温度、反应时间等因素的确定方法; ?了解浊度法的测定原理，掌握浊度法测定絮凝性能的基本操作 重点:掌握优化聚合反应条件的方法 难点:掌握聚合反应釜的结构以及聚合过程的调控 仪器设备:机械搅拌器，聚合反应釜，恒温水浴，傅立叶红外光谱仪，浊度计，zeta电位仪，界面张力仪 消耗材料:丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵，过硫酸铵，亚硫酸氢钠 *实验五 高抗冲复合材料的制备(16学时) 任选 综合型 实验内容:?熟悉聚合物熔融共混工艺 ?了解螺杆挤出机和塑料注射成型机的基本操作 ?掌握冲击试验机的工作原理和操作方法 实验目的:学习高分子材料共混物的制备及相容性。 重点:高分子材料的抗冲原理，高分子物相容理论 难点:相容性对高分子共混改性的影响。 仪器设备:高速混合机,螺杆挤出机，塑料注射成型机，平板成型模具，制样机 消耗材料:聚苯乙烯，SBS弹性体，顺丁橡胶，无机填料 五、考试考核办法 平时实验操作表现40% + 实验报告35% + 分析与讨论25% 六、教材及参考书 (一)教材:自编实验指导书 (二)参考书 张兴英 李齐方主编.高分子科学实验.化学工业出版社，2004 《聚合物成型加工基础》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Principles of Polymers Processing 2、课程类别:专业课 3、课程学时:64 4、学 分:4 5、先修课程:高分子物理，高分子化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周松 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 聚合物成型加工基础是以高分子物理、聚合流变学、材料力学为基础而建立的聚合物加方法与工艺基础理论课。使学生掌握聚合物成型加工的基础理论，了解它的一般方法及具体过程，加深对聚合物结构性能与成型加工过程之间关系的理解，为进一步学习聚合物加工工艺学、加工机械及模具打下基础。 本课程的任务是使学生在高分子物理学概念基础上，结合加工方法和工艺过程介绍高分子材料的加工性能、流变性能和物理和化学变化等加工原理，以塑料成型加工为重点，介绍高分子材料的成型加工方法。为学生从事高分子材料的生产和科学研究打下必要的理论基础。 三、课程的基本要求 1. 要求学生系统地掌握聚合物成型加工基础中的基本概念、名词术语，了解它们的物理意义; 2. 要求学生系统地掌握聚合物成型加工基础中的基本理论与公式，理解聚合物结构性能与成型加工过程之间关系;培养学生的基础理论和创新思维以及分析问题和解决问题的能力。 3. 要求学生掌握基本知识，理论联系实际，正确运用高分子材料的加工性能、流变性能和物理和化学变化等加工原理，分析和处理高分子材料的成型加工中的问题，培养学生独立进行科学实验与研究能力。 四、教学内容、要求及学时分配 笫一章: 材料的加工性质 4学时 聚合物材料的加工性，聚合物粘弹性形变与加工条件的关系，粘弹性形变的滞后效应。 重点、难点:聚合物粘弹性形变与加工条件的关系. 第二章 聚合物的流变性质 5学时 聚合物熔体的流变行为，影响聚合物流变行为的主要因素。 重点、难点:影响聚合物流变行为的主要因素。 第三章 聚合物液体在管和槽中的流动 5学时 在简单几何形状管道内聚合物液体的流动，聚合物液体流动过程的弹性行为，聚合物液体流动性测量方法简介。 重点、难点:在简单几何形状管道内聚合物液体的流动。 第四章 聚合物加工过程的物理和化学变化 6学时 成型加工过程中聚合物的结晶，加工过程中聚合物的取向，加工过程中聚合物的降解，加工过程中聚合物的交联。 重点、难点:成型加工过程中聚合物的结晶过程及影响因素，加工过程中聚合物的降解和交联机理。 第五章 成型物料的配制 6 学时 物料的组成和添加剂的作用，物料的混合和分散机理，配料工艺简介。 重点、难点:添加剂的作用和物料的混合分散机理。 第六章 塑料一次成型 12学时 挤出成型，注射成型，压制成型，压延成型，其它成型方法。 重点、难点:挤出成型和注射成型的原理和工艺控制。 第七章 塑料的二次成型 8学时 二次成型的粘弹性原理，中空吹塑成型，热成型，拉幅薄膜的成型，冷成型。 重点、难点:二次成型的粘弹性原理。 第八章 橡胶的组成及配合 8学时 橡胶，配合剂，配方设计基本概念。 重点、难点:橡胶的成型加工特点和配合剂的作用。 第九章 胶料的加工 10学时 胶料的加工性能，塑炼，混炼，压延，压出，硫化。 重点、难点:胶料的加工性能和硫化控制因素。 五、考试考核办法: 闭卷考试120分钟，期末成绩占70,，期中、平时成绩占30,。 六、教材及参考书 (一)教材 成都科技大学等合编，王贵恒主编.高分子材料成型加工原理.化学工业出版社，2002年 (二)参考书 1、国家自然科学基金委员会主编.高分子材料科学.科学出版社，第一版，1994 2、丁浩.塑料工业实用手册.化学工业出版社，1995 3、钱汉英，王秀娴等.塑料加工实用技术问答.机械工业出版社，第一版，2001 4、[美]米德尔曼.聚合物加工基础.科学出版社.第一版，1984 5、[美]塔莫尔,克莱因.塑化挤出工程原理.轻工业出版社.第一版，1987 6、[德]菲恩费尔特等著.注塑模塑技术.轻工业出版社.第一版，1990 7、陈昌杰等编著.塑料滚塑与搪塑.化学工业出版社.第一版，1997 8、黄锐.塑料工程手册.机械工业出版社.第一版，2000 《聚合物成型模具与设备》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Mould and Equipment of Polymers Processing 2、课程类别:专业课程 3、课程学时:64 4、学 分:4 5、先修课程:高分子物理，高分子化学, 聚合物成型加工基础 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周松 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 模具是工业生产的重要工艺装备，用以成型具有一定形状和尺寸的各种制品。通过对聚合物成型模具与设备的学习，主要使学生掌握各种类型的塑料成型模具、橡胶压模和化纤喷丝装置等结构设计的理论原理、结构参数的计算和确定，与成型加工设备的关系等内容，并进一步了解模具的成型加工方法和成型加工设备。 本课程的任务是向学生系统地介绍聚合物成型加工模具的设计原理和成型模具与成型加工设备的关系, 主要涉及注塑成型模具、挤塑成型模具、压塑成型模具、传递成型模具、吹塑制品成型模具、热成型模具、以及模具设计与加工设备和材料的关系等内容。 三、课程的基本要求 1. 要求学生系统地掌握聚合物成型模具与设备的基本概念、名词术语，了解它们的物理意义; 2. 要求学生系统地掌握各种类型的塑料成型模具、橡胶压模和化纤喷丝装置等结构设计的基本理论和结构参数的计算方法，理解各理论与公式的建立、推导及应用;培养学生的基础理论和创新思维以及分析问题和解决问题的能力。 3. 要求学生掌握基本知识，能理论联系实际，能正确分析与处理设计结构参数，培养学生独立进行模具设计与开发的能力。 四、教学内容、要求及学时分配 笫一章: 制件设计 4学时 制件的精度和表面粗糙度，形状和结构设计，结构件的力学设计。 重点、难点:形状和结构设计的要素和结构件的力学设计。 第二章 注塑成型模具 24学时 模具与注塑机的关系，注塑模普通浇注系统设计，注塑模无流道浇注系统设计，合模导向和定位机构，侧向分型与抽芯机构，注塑模温度调节系统。 重点、难点:注塑模普通浇注系统设计和成型部件的设计。 第三章 挤塑成型模具 14学时 模具与挤塑机的关系，圆形挤塑成型机头设计，管材挤塑成型机头，吹塑薄膜机头设计，吹塑型坯机头设计，板材和片材模设计，线缆包覆挤塑模设计，异型材挤塑模设计，其它挤塑成型模具，纺丝计量泵和喷丝板。 重点、难点:管材挤塑成型机头设计。 第四章 塑料压塑成型模具 10学时 压模与压机的关系，压模成型零件设计，压模结构零部件，聚四氟乙烯预压制模具，泡沫塑料压模设计，橡胶压模设计。 重点、难点:压模成型零件和压模结构零部件设计。 第五章 热固性塑料的传递和注塑成型模 4学时 传递成型模具，热固性塑料注塑模具。 重点、难点:热固性塑料注塑模具的设计。 第六章 塑料吹塑制品成型模具: 2学时 吹塑制品设计，吹塑模具设计要点。 重点、难点:吹塑模具设计要点。 第七章 塑料热成型模具设计 2学时 塑料热成型模具与成型设备的关系，热成型制品的工艺性设计，热成型机及模具设计。 重点、难点:热成型机及模具设计。 第八章 模具加工新工艺及常用模具钢材 4学时 快速经济模具和特种制模技术，模具抛光技术，试模与模具维修，塑料模的常用钢材和热处理。 重点、难点:塑料模的常用钢材和热处理。 五、考试考核办法: 闭卷考试120分钟，期末成绩占70,，期中、平时成绩占30,。 六、教材及参考书 (一)教材 申开智主编.塑料成型模具.第二版，北京:中国轻工业出版社，2002，9; (二)参考书 1(唐志玉等主编.塑料制品设计师指南.北京:国防工业出版社，1997; 2(丁浩主编.塑料加工基础.上海:上海科技出版社，1998; 3(德J(曼格斯等.塑料注射成型模具的设计与制造.北京:轻工业出版社; 4(马金骏.塑料挤出模具没计图册.北京;轻工业出版社(1985; 5(唐志玉等编著.挤塑模设计.北京:化学工业出版社，1995; 6(刁树森编著.塑料挤出模具设计与制造.哈尔滨:黑龙江科技出版社，1997; 7(黄汉雄编著.塑料吹塑技术.北京:化学工业出版社，1995。 《界面科学基础》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Basis of Interface Science 2、课程类别:技术基础课程 3、课程学时:总学时 48 ，实验学时0 4、学 分:3 5、先修课程:物理化学、高分子化学、高分子物理和材料化学 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周明 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务: 本课程阐述高分子及其复合材料的表界面现象特点和理论基础，以及高分子复合材料中由于界面状况的不同对复合材料性能的重要影响。表界面问题涉及到高分子改性的几乎所有方向，如高分子增强、填充复合材料、高分子共混复合材料、高分子的粘接、涂装及印刷、高分子的表面改性、高分子的摩擦与磨损等。通过本课程的学习，可以使高分子专业的同学具备高分子材料改性技术的理论基础和实用方法。是一门从基础学科学习向实际专业研究工作过渡的重要课程。 三、教学内容、要求及学时分配: 第一章 绪论 2学时 界面研究的意义，复合材料界面、界面问题研究发展概况 第二章 表界面基础知识 6学时 表面张力和表面自由能，表面张力与温度和压力的影响，表面润湿现象，液体表面张力测定方法，固体的临界表面张力，固-液界面张力与界面张力的计算方法。 重点:表面张力受温度和压力的影响。 难点:表面润湿的类型及判别;固体表面张力的一般测定方法。 第三章 高聚物的表面张力与界面张力 4学时 高聚物固体的表面张力测定方法，高聚物二元体系的表面张力，高聚物复合材料的界面张力。 重点:高聚物复合材料的界面张力 难点:高聚物固体的表面张力的影响因素 第四章 高聚物的粘接作用 4学时 界面粘接理论，聚合物的分子结构与粘接性能，表面状况对粘结的影响。 重点:界面粘接理论 难点:分子结构对粘接性能的影响 第五章 高聚物的表面改性 4学时 电晕放电处理，火焰处理和热处理，化学改性，光化学改性，等离子体表面改性，表面接枝。 重点:火焰处理和热处理和等离子体表面改性 难点:化学改性的一般方法和等离子体表面改性的原理 第六章 高聚物基增强复合材料界面 10学时 增强纤维的物理特性，增强纤维的表面化学特性，增强材料的表面浸润性，高聚物增强复合材料界面的形成与界面结构，影响界面粘接强度的因素，高聚物复合材料界面理论，聚合物复合材料界面破坏机理。 重点:高聚物复合材料界面理论 难点:增强复合材料界面的形成过程与界面结构特征;聚合物复合材料界面破坏机理 第七章 高聚物基填充复合材料界面 4学时 粉体填料的表面特性，主要填料品种及特点，填充剂在聚合物中的作用理论，无机填料增韧聚合物机理及界面特征 重点: 填充剂在聚合物中的界面特性 难点:无机刚性离子增强增韧聚合物机理 第八章 表面改性及偶联剂在界面上的作用 4学时 有机硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂，碳纤维、硼纤维等增强材料的表面改性 重点:钛酸酯偶联剂的偶联机理 难点:碳纤维增强材料的表面改性方法 第九章 高分子共混复合材料的界面 6学时 高聚物共混物界面的形成、结构和性质，共混物界面的理论研究，改善共混物界面相容性的方法，高聚物共混体系的增容剂及其作用，改善界面相容性对高聚物共混体系力学性质的影响。 重点:改善共混物界面相容性的方法; 难点:混物界面的理论基础;高聚物共混体系的增容作用 第十章 聚合物基复合材料界面研究方法 4学时 扫描电镜技术，XPS能谱分析，光谱技术，放射性示踪原子技术，偏光椭园测厚技术 重点:扫描电镜技术原量; 难点:XPS能谱分析的基本方法 五、考试考核办法: 闭卷笔试120分钟;总成绩构成:平时成绩30%+考试成绩70%。 六、教材及参考书: (一)教材: 自编 (二)参考书: [1]朱埗瑶,赵振国.界面化学基础.北京:化学工业出版社;1996.9 ; [2][阿根廷]德鲁?迈尔斯著,吴大诚,朱谱新,罗新等译. 表面、界面和胶体——原理及应用.北京:化学工业出版社;2005.1; [3]胡福增,陈国荣.材料表界面.上海:华东理工大学出版社.2001.6 《聚合物流变学》课程教学大纲 一、课程基本信息 3、课程英文名称:Polymer Rheology 4、课程类别:专业课程 3、课程学时:48 4、学 分:3 5、先修课程:高分子化学、高分子物理 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室周明 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.9 二、课程的目的和任务 《聚合物流变学》课程是高分子材料专业限选的一门专业技术课，基本内容包括流变学基础，聚合物稀溶液、浓厚体系及聚合物基多相体系的流变特性，流变测量方法以及典型加工成型过程的流变分析。通过本课程的教学，帮助学生掌握并能运用聚合物流变性能的表征和测定方法，揭示聚合物的流变行为与材料结构参数及加工条件之间的关系，为分析和改进生产工艺、配方及高分子加工模具设计，开发与应用高分子材料打下基础。 三、课程基本要求 学生应在学习《高分子化学》、《高分子物理》等课基础上，掌握了聚合物的结构与性能以及成型加工过程等相关知识。本课程要求学生掌握流变学的基础、聚合物的流变性能及其影响因素、流变性能的基本测定方法等内容，并能运用流变学理论对高分子加工成型过程中的实际问题进行简单分析和解决。 四、教学内容、要求及学时分配 1 绪论(2学时) 1.1 高分子液体的奇异流变现象 1.2 流变学的起源及发展 1.3 聚合物流变学研究的内容及意义 重点:聚合物流变学研究的内容及意义 难点:奇异流变现象的解释 2 流变学基础(10学时) 2.1 流变学的基本概念 (1) 应变 (2) 应力、应力张量的定义及简单实验中的应力张量 (3) 粘度与牛顿定律 (4)流变为分类 2.2 流体的分类 (1) 流体分类 (2) 假塑性流体 (3) 塑性流体 (4) 胀流性流体 (5) 关于剪切粘度的深入讨论 (6)关于剪切变稀的理论解释 (7)拉伸粘度及第一第二法向应力差效应 2.3 流动方式 (1) 圆管中的流动 (2) 狭缝中的流动 (3) 同轴环隙中的旋转流动 (4) 平圆板中的扭转流动 (5) 圆锥,平圆板中的扭转流动 重点:掌握应力、应变、剪切速率、粘度、非牛顿流体类型等内容 难点:理解各种流动方式的流动方程 3非线性粘弹流体的本构方程(6学时) 3.1本构方程概念 3.2速率型本构方程 (1)经典的线性粘弹性模型 (2)广义的Maxwell模型 3.3积分型本构方程 (1)Bolzmann叠加原理 (2)Lodge网络理论 (3)Meister模型和Bird-carreau模型 重点:本构方程概念、Maxwell模型、Lodge网络理论 难点:广义的Maxwell模型 4 聚合物稀溶液的流变特性(8学时) 4.1 聚合物溶液的浓度划分 (1) 高分子稀溶液和浓厚体系 4.2孤立分子链的粘弹性理论 (1)Debye珠-链模型的主要观点; (2)Rouse-Zimm模型的主要假定及处理方法; (3)Rouse-Zimm模型的显式本构方程; (4)非仿射变形假定和带滑动函数Rouse-Zimm模型. 4.3 聚合物稀溶液的粘度 (1) 粘度的测定 (2) 聚合物溶液的浓度划分 (3) 各种粘度定义 4.4 聚合物的特性粘数 (1) 特性粘数 (2) 特性粘数的影响因素 重点:掌握聚合物溶液的浓度划分、Debye珠-链模型和特性粘数的测定方法以及应用 难点:Rouse-Zimm模型、带滑动函数Rouse-Zimm模型和特性粘数的物理意义及 影响因素 5 聚合物浓厚体系的流变特性(12学时) 5.1 高分子浓厚体系的流变学模型和本构方程 (1)高分子浓厚体系的性质 (2)缠结高分子的模型化-蠕动模型 (3)高分子浓厚体系的流变本构方程，Doi-Edwards模型 5.2 剪切粘度及其影响因素 (1)实验条件和生产工艺条件的影响 (2)物料结构及成分的影响 (3)聚合物分子参数的影响 5.3 拉伸粘度及其影响因素 5.4 聚合物浓厚体系的弹性效应 (1)可恢复形变量 (2)挤出胀大比 (3)熔体破裂 重点:蠕动模型、剪切粘度及其影响因素 难点:高分子浓厚体系的流变本构方程，Doi-Edwards模型 6 聚合物基多相体系的流变行为(4学时) 6.1 聚合物共混体系的相容性 6.2 聚合物共混体系的形态及流变行为 (1)共混物的粘性行为 (2)共混物的弹性行为 6.3 聚合物分散体系的流变行为 重点:共混体系的形态、粘性及弹性行为，聚合物填充体系的流变行为 难点:聚合物共混的热力学相容性 7 流变测量学(6学时) 7.1 毛细管流变仪的测量原理和方法 7.2 旋转流变仪 7.3 转矩流变仪的原理和用途 7.4 小振幅的动态流变仪 7.5 落球式粘度计的测量原理 重点:毛细管流变仪的原理及方法 难点:小振幅动态流变仪 五、考试考核办法 每周布置和收交作业，每次课后布置1~2题作业题，并留1道思考或讨论题。 作业成绩占本课程总成绩的20%，如果5次作业不交，作业成绩为0。提倡并鼓励与 同学讨论作业，但是最终的作业必须是独立完成的。 最终学生本课程的综合成绩为100分，其中平时成绩(以作业为主):20%，上课表现(10%)，共计30%;期末考试成绩:70%。 六、教材及参考书 (一)教 材 [1]顾国芳.聚合物流变学基础.上海:同济大学出版社，2001 (二)参考书 [1]吴其晔.高分子材料流变学.北京:高等教育出版社，2002 [2]徐佩眩.高聚物流变学及其应用.北京:化学工业出版社，2003 [3]江体乾.工业流变学.北京:化学工业出版社，1995 [4]王玉忠.高聚物流变学导论.成都:四川大学出版社，1993 《聚合物成型加工新进展》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:New Progresses in Polymer Processing 2、课程类别:专业课 3、课程学时:总学时32，实验学时 0 4、学 分:2 5、先修课程:高分子物理、高分子化学、聚合物成型加工原理 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室何显儒 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务 伴随着高分子材料工业的迅速发展，成型加工技术不断创新，涌现出一批极有价值的新型成型加工方法，为高分子材料加工业的发展奠定了基础。通过本课程的学习，使学生拓宽视野，为新型制品和新型工艺的优化设计打下良好基础。 三、课程的基本要求 通过本课程的学习，使学生系统了解高分子材料各种先进加工技术的基本原理和方法及其最新发展趋势，了解各种新方法的应用领域和应用实例，了解高分子材料低成本化和高性能化可以采取的有效途径。 四、教学内容、要求及学时分配 第一章:气体辅助注射成型 8学时 主要内容:气体辅助注射成型基本工艺过程，气体辅助注射成型设计，气体辅助注射成型工艺控制，气体辅助注射成型过程的CAE模拟，气体辅助注射成型应用领域及应用实例。重点:气体辅助注射成型基本工艺过程。难点:气体辅助注射成型过程的CAE模拟。 第二章:超临界流体在高分子材料加工中的应用 8学时 主要内容:超临界流体基本概念，超临界流体高分子材料纯化，高分子材料在超临界水中的分解回收，超临界流体中高分子材料拉伸取向，超临界流体快速膨胀法制备高分子超细微粒，超临界流体中聚合物诱导结晶。重点:超临界流体基本概念，超临界流体中高分子材料拉伸取向。难点:超临界流体中聚合物诱导结晶。 第三章:反应挤出和反应注塑 10学时 主要内容:反应挤出和注塑基本工艺过程和特点，模具设计过程要点，动态硫化、增强反应注塑(RRIM)和结构反应注塑(SRIM)。重点:反应挤出和注塑基本工艺过程和特点。难点:增强反应注塑(RRIM)和结构反应注塑(SRIM)。 第四章:热塑性聚合物复合片材成型技术 4学时 主要内容:聚合物基复合材料特点及应用，热塑性聚合物复合片材成型方法，增强热塑性聚合物复合片材制品成型，复合材料部件连接。重点:热塑性聚合物复合片材成型方法。难点:增强热塑性聚合物复合片材制品成型。 第五章:先进吹塑模塑技术 2学时 主要内容:吹塑模塑过程及特点，双壁深拉吹塑，模压吹塑，三维吹塑或无溢料吹塑，多层吹塑。重点:吹塑模塑过程及特点。难点:三维吹塑或无溢料吹塑，多层吹塑。 五、考试考核办法 期中、平时成绩占总成绩的30%，期末成绩占70%。 六、教材及参考书 (一)教材 [美] 詹姆士 F 史蒂文森 编著，刘廷华等译.聚合物成型加工新技术.化学工业出版社， 2004，9月。 (二)参考书 1([美] JACK AVERY 主编.气体辅助注射成型原理及应用.化学工业出版社; 2([美] JACK AVERY 主编.塑料成型方案选择.化学工业出版社; 3([美] T. G. GUTOWSKI 主编.先进复合材料制造技术.化学工业出版社; 4([英] C. D. 拉德等著.复合材料液体模塑成型技术.化学工业出版社; 5([美] NORMAN C.LEE 主编.吹塑成型技术.化学工业出版社。 《高分子综合实验(?)》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称: Comprehensive Experiment of Polymers 2、课程类别:专业方向课程 3、实验学时:64 4、学 分:4 5、先修课程:高分子物理，高分子化学, 高分子成型加工基础 6、适用专业:高分子材料与工程 7、大纲执笔:高分子材料教研室 周松 8、大纲审批:材料科学与工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006年9月 二、课程的目的与任务: 本课程是在专业课学习的基础上，以实践技能训练为主要内容，通过综合实验、性能测试、结构表征等环节的学习与训练，目的在于培养学生的专业基本技能，使学生对专业的塑料、橡胶和涂料等高分子材料的制备有较系统的掌握。以学生的实践技能训练为主要内容，以学生的工程思维培养为主体，全面培养学生的动手能力，创新思维能力，综合运用知识的能力和分析问题，解决问题的能力。 三、课程的基本要求: 通过实验教学使学生掌握塑料、橡胶和涂料等高分子材料的组成、配制和成型加工方法、工艺流程、 操作规程 操作规程下载怎么下载操作规程眼科护理技术滚筒筛操作规程中医护理技术操作规程 和相关设备的专业综合知识，使学生掌握挤出成型、注射成型、压 制成型、双辊塑炼和喷涂等常用塑料、橡胶和涂料等多种高分子材料的成型加工技术和材料性能测试方法，为学生从事塑料、橡胶和涂料等高分子材料的生产和科学研究工作奠定基础。 四、实验内容和占用学时的具体分配 一、塑料的成型制备和性能测试 (42学时,必选34学时,任选8学时) 实验1 阻燃塑料的制备和性能测试 14学时 综合型，必选 实验目的:学习高分子共混物的熔融制备方法 实验内容:熟悉聚合物熔融共混工艺;了解螺杆挤出机基本操作;掌握测试塑料阻燃性能的基本操作;掌握测定热塑性聚合物熔体流动速度的方法。 重点:双螺杆挤出原理，熔融共混挤出工艺，热塑性聚合物熔体流动速度与聚合物组成和分子量的关系。 难点:双螺杆挤出原理，物料组成和添加剂对塑料性能的影响。 仪器设备:高速混合机,螺杆挤出机, 注射成型机 ,成型模具,氧指数测定仪,氧气瓶, 制样机，熔融指数仪。 消耗材料:聚丙烯, 乙丙橡胶 ，聚乙烯，三氧化二锑,氯化石蜡,POE,硅烷偶联剂 实验2 热固性塑料的成型试验 6学时 综合型，必选 实验目的: 学习热固性聚合物的交联原理及流动行为 实验内容: 掌握热固性塑料的基本组成及加工工艺对产品性能的影响;结合实验操作，分析分析工艺因素对流动行为的影响;掌握用硬度计测试聚合物硬度的方法。 重点:热固性塑料的成型方法，交联成型原理。 难点:热固性塑料成型工艺因素对流动行为的影响 仪器设备:平板硫化机, 硬度计,烘箱，成型模具。 消耗材料:酚醛树脂、环氧树脂, 固化剂，丙酮，乙醇,硅橡胶片材 实验3 热塑性塑料注塑成型 6学时 综合型，任选 实验目的: 学习注塑设备和注射工艺过程及控制因素 实验内容: 熟悉聚合物注塑成型工艺;掌握塑料注塑成型机的结构和基本操作，熟悉注塑模具结构。 重点:注塑成型机的结构，注射工艺过程，注射模塑工艺控制因素。 难点:注射工艺过程及控制因素 仪器设备:注塑成型机，成型模具，制样机。 消耗材料:ABS树脂，尼龙，聚苯乙烯。 实验4 抗静电复合材料的制备 8学时 综合型，任选 实验目的: 学习高分子复合材料的制备和高分子材料的导电机理。 实验内容: 熟悉聚合物熔融共混工艺;了解螺杆挤出机的操作和抗静电材料的制备方法;掌握高阻计测试抗静电性能的方法。 重点:高分子材料的导电机理，高分子物相容理论。 难点:高分子复合材料的制备过程和工艺控制 仪器设备:高速混合机,螺杆挤出机，高阻计,成型模具,制样机。 消耗材料:聚苯乙烯, SBS橡胶 ,抗静电剂，导电炭黑，铝粉, 偶联剂。 实验5 聚氯乙烯硬板的制备和机械性能测试 14学时 综合型，必选 实验目的:学习复合材料的配方设计原理，聚合物的结构与力学性能的关系。 实验内容: 聚氯乙烯的性能及配方中各添加剂的作用;学习用双辊炼塑机混炼物料，平板硫化机上制备PVC硬板;掌握冲击强度试验机使用。 重点:学习聚合物的结构与冲击强度性能的关系。 难点:配方设计原理 仪器设备:冲击强度试验机,制样机，双辊塑炼机，平板硫化机，注塑成型机。 消耗材料:聚氯乙烯, 复合稳定剂, 活性碳酸钙, ACR, MBS, CPE，硬脂酸。 实验6 塑料热变形温度的测定 8学时 综合型，任选 实验目的:熟悉PVC树脂的配方选择依据和共混工艺，学习双辊炼塑机和平板硫化机的基本操作，学习聚合物的形变与温度的关系。 实验内容:学习用双辊炼塑机混炼物料，平板硫化机模压成型塑料;学会用热变形维卡温度测定仪测定塑料热变形温度的原理和方法。 重点:聚合物的结构组成对热变形温度的影响，聚合物聚集态的转变机理。 难点:热变形维卡温度测定仪测定塑料热变形温度的方法 消耗材料:聚氯乙烯, 复合稳定剂, 碳酸钙, ACR, MBS, CPE，硬脂酸。 实验7塑料拉伸和弯曲性能试验 8学时 综合型，任选 实验目的:学习可延性材料的应力-应变关系 实验内容:测定聚合物的载荷—应变曲线，获得拉伸和弯曲力学性能,观察聚合物的断裂和细颈现象;了解微控电子万能试验机的操作与使用。 重点:掌握和拉伸应力—应变图，应变软化，应力硬化，塑性形变。 难点:可延性材料的形变机理 仪器设备:微控电子万能试验机，拉伸样条注塑成型模具，弯曲样条注塑成型模具，注塑成型机。 消耗材料:ABS树脂，尼龙。 二、橡胶的成型制备和性能测试(14学时,必选8学时，任选6学时) 实验8 橡胶的硫化和硫化点的测定 8学时 综合型，必选 实验目的:学习橡胶的硫化原理 实验内容:掌握橡胶硫化的工艺过程。了解开放式双辊炼塑机的使用。掌握平板硫化机的操作。用硫化仪测定橡胶硫化点。 重点:硫化反应机理，硫化仪测定原理，硫化参数的测定。 难点:硫化参数的测定 仪器设备:双辊塑炼机，平板硫化机，硫化仪, 压片机和裁刀。 消耗材料:聚异戊二烯橡胶, 丁腈橡胶，硫磺,活化剂氧化锌, 促进剂DM, 促进剂CZ,炭黑,润滑剂硬脂酸, 硅烷偶联剂。 实验9 橡胶的热老化试验 6学时 综合型，任选 实验目的:学习聚合物的老化原理和评价方法 实验内容:通过老化试验箱的热老化试验，学习人工加速老化的基本方法。 比较老化前后橡胶力学性能的变化。评定橡胶的耐热老化性能。 重点:聚合物的降解或交联原理，影响聚合物老化性能的因素。 难点:耐热老化性能的评定 仪器设备:热老化箱, 双辊塑炼机，平板硫化机，压片机和裁刀，硬度计。 消耗材料:硫化胶样条 实验10橡胶耐磨性能和硬度的测试 6学时 综合型，任选 实验目的:学习橡胶的性能综合评价。 实验内容:明确测试原理。用橡胶阿克隆磨耗机测试橡胶耐磨性能。用硬度计测定橡胶粘度。 重点: 配方因素对橡胶耐磨性能和硬度的影响 难点: 橡胶耐磨性 仪器设备:阿克隆磨耗机, 压片机和裁刀, 硬度计。 消耗材料:丁腈橡胶, 硫磺,活化剂氧化锌, 促进剂DM, 促进剂CZ,白炭黑,硬脂酸, 硅烷偶联剂。 三、涂料的制备及其性能的测定 (8学时必选) 实验11 涂料的制备及其性能的测定 8学时 综合型，必选 实验目的:学习涂膜的制备及其综合性能的评价 实验内容:掌握涂料的制备方法。用附着力测试仪,划格器,测试涂料附着力。用铅笔划痕硬度仪测定涂料的硬度。高电阻计测试涂料表面电阻。涂料漆膜冲击器测试仪涂料的抗冲击性能。 重点:聚合物溶液的加工，涂料的中各添加剂的作用及其对涂膜性能的影响。 难点:涂膜的制备 仪器设备:附着力测试仪,划格器,,涂料高速分散机，漆膜冲击器测试仪, 高阻计, 电烘箱,空压机，喷枪。 消耗材料:丙烯酸涂料，聚氨酯涂料,固化剂, 氧化硅，喷涂样板，甲苯，邻苯二甲酸二辛酯。 五、实验课的考试或考核办法: 实验考核包括:实验纪律、实验与设计、实验技能和实验报告四部份，其比例分别为15%、20%、25%、40%。 六、实验教材及参考书: (一)教材:自编.高分子综合实验指导书，内部教材。 (二)参考书: [1]复旦大学高分子科学系编.高分子实验技术.上海:复旦大学出版社, 1996年8月。 [2]吴智华主编.高分子材料与工程专业实验教程. 北京:化学工业出版社, 2004年9月。