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1、黑龙江自考化学工程独本高分子化学与物理考试大纲黑龙江省高等教育自学考试化学工程(081203)专业（独立本科段）高分子化学与物理考试大纲(课程代码 5050)黑龙江省高等教育自学考试委员会办公室二九年十月适用专业：化学工程(独立本科段)学 时:72一 课程的性质 目的和任务 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学。主要讲述高分子的合成机理、动力学、合成反应与高分子的分子结构、相对分子质量、相对分子质量分布之间的关系，以及高分子的化学反应、改性和防老化等内容。通过本课程的学习，使学生了解高分子化合物的基本理论和基本概念，以及高分子化学在聚合物研究、生产和应用等领域的重要作用；掌握高分子

2、合成反应机理和动力学，重点是自由基聚合、自由基共聚合与逐步聚合反应及其实施方法。掌握离子型聚合、配位聚合的聚合机理、引发体系、活性中心等内容，一般性的了解高分子的化学反应。培养学生用科学方法和态度来分析和解决实际中遇到的有关聚合物方面问题的能力。 高分子物理是研究高分子的结构与其物理性能之间关系的一门科学。主要讲述高分子的结构、高聚物的分子运动和热转变以及高分子材料的物理机械性能，包括：高弹性、粘弹性、断裂和强度、流变性能、溶液性能及电学性能等。通过本课程的学习，使学生了解高分子物理的基本理论和基本概念，掌握高聚物结构与其物理性能之间的关系。培养学生用科学方法和态度来分析和解决实际中遇到的有关

3、高分子材料方面问题的能力，为今后所从事的应用化学专业工作打下良好的基础。 二、课程的基本要求学习本课程，要求学生先修“有机化学”、“物理化学”等课程。通过本课程的学习，使学生能初步掌握高分子材料的结构、合成、性能之间的基本关系，熟悉工程上常用的高分子材料的基本性质及加工成型方法。三、课程内容和考核目标第一章 绪论（5学时）(一) 学习目标了解高分子科学的发展历史、高分子科学的学科作用以及高分子材料在民经济中的重要性，掌握高分子材料的有关定义、分类、命名、结构等基本知识(二) 课程内容第一节 高分子材料的发展和四个现代化（1学时）1高分子材料的发展历史2高分子材料的作用3. 高分子科学的学科地位

4、第二节 高分子科学的基本概念（1学时）1.高分子化合物（聚合物）2. 单体3. 聚合度4. 链节数5. 高分子化合物的分子量6. 高聚物的定义，聚合物与超高分子量聚合物和低聚物的区别第三节 聚合物的命名和分类（1学时）1. 聚合物的习惯命名2. 聚合物的系统命名3聚合物按主链结构分类4. 聚合物按性能用途分类5. 聚合物按组成变化分类第四节 聚合物的平均分子量和分子量分布（1学时）1. 平均分子量的意义2. 数均分子两，重均分子量，Z 均分子量，粘均分子量3. 聚合物的多分散性和分子量分布第五节 高分子链的结构形态（1学时）1.高分子链的结构形态分类：线性，支链形和体形2.聚合物的结构形态于物

5、性的关系(三) 考核知识点1高分子材料的发展历史，2高分子化合物（聚合物）3单体， 聚合度， 链节数，高聚物4. 聚合物与超高分子量聚合物和低聚物的区别5. 聚合物的习惯命名6. 聚合物按主链结构分类7. 聚合物按性能用途分类8. 聚合物按组成变化分类9. 数均分子两，重均分子量，Z 均分子量，粘均分子量的计算方法及相互间关系10. 聚合物的多分散性和分子量分布11. 高分子链的结构形态分类：线性，支链形和体形12. 聚合物的结构形态于物性的关系(四) 考核要求1识记（1） 高分子化合物（聚合物）（2）高聚物，单体， 聚合度， 链节数，（3）聚合物的习惯命名（4）高分子链的结构形态分类：线性，

6、支链形和体形2领会（1）高分子材料的发展历史（2）聚合物按主链结构分类（3）聚合物按性能用途分类（4）聚合物按组成变化分类（5）聚合物的多分散性和分子量分布3.简单应用（1）聚合物与超高分子量聚合物和低聚物的区别（2）聚合物的结构形态于物性的关系4综合应用（1）数均分子两，重均分子量，Z 均分子量，粘均分子量的计算第二章 自由基聚合反应（10学时）（一） 学习目标掌握自由基聚合反应的机理、反应的动力学及具体实施反应的方法，重点掌握聚合反应的单体、引发剂、阻聚剂、平均聚合度及聚合反应的实施方法等方面的知识。(二) 课程内容第一节 概述（0.5学时）1链式聚合反应分类及各自的反应机理的简单描述2自

7、由基聚合反应的重要地位及主要产品（自由基反应机理）第二节 自由基聚合的聚烯烃（0.5学时）1.了解几种重要的自由基聚合的聚烯烃的反应方程式、产量及理化性能及俗名，如：聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈等第三节 自由基聚合反应机理（1.5学时）1. 自由基，自由基聚合2. 自由基聚合的基元反应：链引发，链增长，链终止，链转移3. 链转移反应的分类4. 链引发的两个阶段5. 链终止反应中的双基结合与双基歧化6. 根据自由基反应机理计算反应生产聚合物的分子数7. 阻聚作用第四节 引发剂和引发作用（1学时）1.引发剂种类2.引发剂的分解速率3.半衰期（t1/2）4.诱导分解与笼蔽效

8、应5.引发剂的效率与引发剂浓度的关系6.热引发与光引发，光引发的特点第五节 自由基聚合反应动力学（1.5学时）1.自由基聚合反应动力学的研究内容及聚合速率的测定方法2.自由基聚合反应速率方程的基本假设及推导过程3.聚合速率的计算4.温度对聚合速率的影响5.自动加速作用产生的原因、条件、抑制及促进的方法第六节 平均聚合度和链转移（1.5学时）1.动力学链长（），数均聚合度（）2.温度对聚合度的影响3.链转移对引发效率及平均聚合度影响4.自由基向大分子转移的结果第七节 聚合反应的单体（1学时）1.影响单体聚合能力的因素：取代基，结构的对称性，极性2.链自由基与单体的结合方式：首首和首尾结合3.产生

9、首尾排列结构的原因4.根据反应机理计算首首或首尾连接的百分比5.单体聚合热力学第八节 阻聚剂和阻聚作用（0.5学时）1.阻聚剂，阻聚作用，常见的阻聚剂 2.阻聚作用的机理3. 缓聚剂4.烯丙基单体的自动阻聚作用第九节 反应速率及速率常数的测定（0.5学时）1.聚合速率的表示方法及测定途径2.测定转化率的方法：膨胀计法，非稳态法，间歇光照法第一十节 聚合反应实施方法（1.5学时）1.本体聚合的优缺点及特征2.溶液聚合的优缺点，3.悬浮聚合的定义，特征4.乳液聚合的优缺点5. 乳化剂的分类及特点6. 乳液聚合的场所7. 乳液聚合的过程及特点8. 乳液聚合各阶段速率的特征9. 丁苯橡胶乳液聚合的特征

10、(三) 考核知识点1链式聚合反应的分类依据与种类2自由基聚合反应的典型产品3几种主要的自由基聚合的聚烯烃的单体、典型理化性质、俗名4. 自由基与自由基聚合的定义5. 自由基聚合的基元反应：链引发，链增长，链终止，链转移6. 链引发的两个阶段7. 链终止反应中的双基结合与双基歧化8. 引发剂种类9. 引发剂的效率与引发剂浓度的关系10. 诱导分解与笼蔽效应11. 光引发的特点12. 半衰期（t1/2）13. 有关聚合反应总速率的计算14. 聚合反应速率的影响因素15. 温度对聚合速率的影响16. 自动加速作用产生的原因、条件、抑制及促进的方法17. 动力学链长（），数均聚合度（）18. 链转移对

11、引发效率及平均聚合度影响19. 影响单体聚合能力的因素：取代基，结构的对称性，极性20. 链自由基与单体的结合方式：首首和首尾结合21. 产生首尾排列结构的原因22. 根据反应机理计算首首或首尾连接的百分比23. 阻聚剂，缓聚剂，阻聚作用，常见的阻聚剂24. 本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合的定义、特征及优缺点25. 乳化剂的定义、分类及特点26. 乳液聚合各阶段速率的特征(四) 考核要求1识记（1）自由基聚合反应的典型产品（2）几种主要的自由基聚合的聚烯烃的单体、典型理化性质、俗名（3）链引发、链增长、链终止、链转移的定义（4）链引发的两个阶段（5）引发剂种类（6）诱导分解与笼蔽效应（

12、7）动力学链长（），数均聚合度（）（8）影响单体聚合能力的因素：取代基，结构的对称性，极性（9）链自由基与单体的结合方式：首首和首尾结合（10）阻聚剂，缓聚剂，阻聚作用，常见的阻聚剂（11）本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合的定义及典型产品（12）乳化剂的定义、分类及特点2领会（1）链式聚合反应的分类依据与种类（2）自由基聚合的基元反应（3）引发剂的效率与引发剂浓度的关系（4）聚合反应速率的影响因素（5）动力学链长（）与数均聚合度（）的关系（6）链转移对引发效率及平均聚合度影响（7）产生首尾排列结构的原因（8）乳液聚合各阶段速率的特征3.简单应用（1）链终止反应中的双基结合与双基歧化的机理

13、与比较（2）光引发的特点（3）半衰期（t1/2）（4）温度对聚合速率的影响（5）自动加速作用产生的原因、条件、抑制及促进的方法（6）本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合的特征及优缺点4综合应用（1）根据自由基反应机理计算反应生产聚合物的分子数（2）根据反应机理计算首首或首尾连接的百分比（3）有关聚合反应总速率的计算第三章 离子聚合反应（8学时）（一） 学习目标 掌握正离子聚合与负离子聚合的反应机理、催化剂、溶剂，以及典型的聚合反应产物；比较离子聚合与自由基聚合；掌握配位聚合的反应机理,Ziegler-Nettta型催化剂，以及配位聚合的主要产物立体规整聚烯烃。(二) 课程内容第一节 正离子聚

14、合和聚异丁烯（2.5学时）1聚异丁烯与聚乙烯基醚结构、主要物化性质、制法及用途2正离子聚合反应所用的催化剂分类与可选用的溶剂3. 正离子聚合反应的反应机理第二节 负离子聚合和活的高分子（2.5学时）1.负离子聚合的发展2.典型的负离子聚合产物单分散的聚苯乙烯与低顺聚丁二烯的制法、物化性质及用途3.负离子聚合用催化剂：电子转移引发性催化剂，负离子或亲核试剂4.负离子聚合的溶剂选择，在不同溶剂中单体的活性顺序5.负离子聚合的反应机理6.活的高分子的定义，活的高分子存在的证明依据7.活的高分子的数均聚合度8.活的高分子的应用第三节 离子聚合与自由基聚合的比较（1学时）1.自由基聚合、正离子聚合与负离

15、子聚合用的异同点比较2.根据反应特点（如对租聚剂的行为，聚合的温度等）初步判断反应类型第四节 配位聚合和立体规整聚烯烃 （2学时）1.配位聚合反应的机理，配位聚合的发展历史，定向聚合反应2.聚合物的立体异构现象3.等规聚丙烯与聚丁二烯的生产、主要物化性质及用途4.Ziegler-Natta型催化剂的组成5.配位聚合的机理：双金属活性中心机理与单金属活性中心机理6.制备低压聚乙烯所用的Ziegler-Natta型催化剂、制备工艺与反应过程(三) 考核知识点1聚异丁烯与聚乙烯基醚的主要物化性质、用途及俗名2正离子聚合反应所用的催化剂分类与可选用的溶剂3正离子聚合反应的反应机理4. 单分散的聚苯乙烯

16、与低顺聚丁二烯的制法、物化性质及用途5. 负离子聚合用催化剂分类与可选用的溶剂6. 负离子聚合的反应机理7. 活的高分子8. 活的高分子的数均聚合度9. 阴离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法10. 自由基聚合、正离子聚合与负离子聚合用的异同点比较11. 离子聚合反应过程中不会出现自动加速效应12. 阳离子聚合反应维持低温度的意义13. 阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法14. 进行离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合容器净化、干燥、除去空气并在密封条件下聚合15. 异构化聚合16. 配位聚合反应的机理，配位聚合的发展历史，配位聚合的主要特征17. Z

17、iegler-Natta型催化剂的组成18.负离子聚合用催化剂用量的确定19. 制备低压聚乙烯所用的Ziegler-Natta型催化剂(四) 考核要求1识记（1）聚异丁烯与聚乙烯基醚的主要物化性质、用途及俗名（2）正离子聚合反应所用的催化剂分类与可选用的溶剂 （3）单分散的聚苯乙烯与低顺聚丁二烯的制法、物化性质及用途（4）负离子聚合用催化剂分类与可选用的溶剂（5）活的高分子（6）活的高分子的数均聚合度（7）异构化聚合（8）Ziegler-Natta型催化剂的组成（9）制备低压聚乙烯所用的Ziegler-Natta型催化剂2领会（1）正离子聚合反应的反应机理（2）负离子聚合的反应机理（3）离子聚

18、合反应过程中梦轩阁不会出现自动加速效应（4）进行离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合容器净化、干燥、除去空气并在密封条件下聚合（5）配位聚合反应的机理3.简单应用（1）自由基、阳离子和阴离子聚合反应的特点（2）阴离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法（3）自由基、阳离子和阴离子聚合反应的聚合方法和链终止方式（4）阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法（5）配位聚合的发展历史4综合应用（1）配位聚合的主要特征（2）计算负离子聚合用催化剂用量的确定第四章 共聚合反应（8学时）（一） 学习目标 掌握共聚合的定义、分类、发展，常见共聚物的主要物化性能及应用；掌握共聚

19、合方程的推导，竞聚率的意义与测定方法，单体的结构对竞聚率和聚合物的结构的影响，用Q-e方程估算单体竞聚率的方法。(二) 课程内容第一节 概述（0.5学时）1均聚合反应，均聚物2共聚合反应，共聚物3. 共聚合反应的应用领域，典型的共聚合产物4. 双组分共聚物的四种类型：无规共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物，接枝共聚物第二节 常见的共聚物（1学时）1.丁苯橡胶的制备、物理性质、用途2.乙烯乙酸乙烯酯共聚物的制备、物理性质、用途3.ABS树脂的组成、性能、用途，4.ABS树脂的的生产方法有：混炼和接枝共聚合两种方法5.SBS热塑性弹性体的合成方法与物理和化学性能第三节 共聚合方程（3学时）1.共聚合方

20、程推导的三点假设2.单体M1，M2的竞聚率r1,r2 3.共聚合方程的推导过程4.共聚合方程，摩尔分数共聚合方程，重量分数共聚合方程的形式5. 竞聚率的意义：0r1共聚倾向大于自聚倾向,r=0只能共聚不能自聚,r1自聚倾向大于共聚倾向,r=1共聚与自聚倾向相等第四节 共聚物组成曲线（2学时）1. r11，r21 无规共聚，恒比共聚点，恒比共聚物2. r10，r20 交替共聚，3. r11，r21 恒比共聚4. r11，r21 理想共聚5. r11，r21 均聚物或嵌段共聚物第五节 竞聚率的测定（0.5学时）1.直线交叉法2.简易法第六节 影响共聚物组成的因素（1学时）1.单体的活性2.单体的结

21、构效应：共轭效应，极性效应、空间效应对单体竞聚率和自由基活性的影响3.温度和压力对竞聚率及共聚物组成的影响4.Q-e概念，用Q-e方程估算竞聚率的方法(三) 考核知识点1均聚合反应，均聚物2共聚合反应，共聚物3典型的共聚合产物4. 双组分共聚物的四种类型：无规共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物，接枝共聚物5. 丁苯橡胶的制备、物理性质、用途6. 乙烯乙酸乙烯酯共聚物的制备、物理性质、用途7. ABS树脂的组成、性能、用途8. ABS树脂的的生产方法有：混炼和接枝共聚合两种方法9. 共聚合方程推导的三点假设10. 单体M1，M2的竞聚率r1,r211. 竞聚率的意义：0r1共聚倾向大于自聚倾向,r=

22、0只能共聚不能自聚,r1自聚倾向大于共聚倾向,r=1共聚与自聚倾向相等12. 摩尔分数共聚合方程13. 有关竞聚率的计算14. 由两种单体的竞聚率（r）的数值判断聚合反应的类型与聚合物的结构15. 单体的活性16.单体的结构对竞聚率大小的影响17.判断单体交替共聚的倾向18.对共聚物组成控制的方法19.用Q-e方程估算竞聚率的方法(四) 考核要求1识记（1）均聚合反应，均聚物（2）共聚合反应，共聚物（3）典型的共聚合产物（4）丁苯橡胶的制备、物理性质、用途（5）乙烯乙酸乙烯酯共聚物的制备、物理性质、用途（6）ABS树脂的组成、性能、用途（7）单体M1，M2的竞聚率r1,r22领会（1）双组分共

23、聚物的四种类型：无规共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物，接枝共聚物的排列方式（2）ABS树脂的的生产方法有：混炼和接枝共聚合两种方法（3）共聚合方程推导的三点假设（4）单体的活性（5）判断单体交替共聚的倾向3.简单应用（1）竞聚率的意义：0r1共聚倾向大于自聚倾向,r=0只能共聚不能自聚,r1自聚倾向大于共聚倾向,r=1共聚与自聚倾向相等（2）由两种单体的竞聚率（r）的数值判断聚合反应的类型与聚合物的结构（3）单体的结构对竞聚率大小的影响（4）对共聚物组成控制的方法与意义4综合应用（1）应用摩尔分数共聚合方程求解原料混合物中原料单体的投料比（2）有关竞聚率的计算（3）用Q-e方程估算竞聚率的方法第

24、五章 缩聚反应及其它逐步聚合反应（10学时）（一） 学习目标掌握缩聚反应的定义、发展历史，产物与反应的分类，典型的缩聚物对比链式聚合与逐步聚合反应，线形缩聚反应与体形缩聚反应；掌握缩聚反应的单体特点，缩聚反应的平衡理论，缩聚物的分子量控制与分布；掌握体形缩聚反应的特点，了解其它逐步聚合反应的特点及应用领域应用领域。(二) 课程内容第一节 概述（1学时）1对比链式聚合反应与逐步聚合反应，逐步聚合反应的特点2逐步聚合反应分缩聚反应和逐步加聚反应两种3. 缩聚反应的定义4.缩聚反应的发展历史，典型的缩聚物 5.根据参加反应的单体对缩聚反应的分类：均缩聚，混缩聚，共缩聚6.根据缩聚产物的分子结构分类：

25、线形缩聚反应和体形缩聚反应7.根据反应性质分为平衡缩聚反应和不平衡缩聚反应第二节 几种缩聚物（1学时）1.聚酯的结构特点2.饱和聚酯的典型代表（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的结构与生产方法3.PET的主要用途及特性4.聚酰胺的结构特点，聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610的结构、物化性能及用途5.酚醛树脂的结构、制备、性能及用途6.聚碳酸酯与聚砜第三节 缩聚反应单体（1学时）1.缩聚反应功能基的种类2.单体的官能度（f）3.单官能度与双官能度4.双官能度的成环反应第四节 平衡缩聚反应（2学时）1.功能基的等反应性理论2.反应程度的定义，反应程度与聚合度的关系3.平衡常数与聚合度的关系4.温度、

26、反应程度和压力对缩聚平衡的影响第五节 分子量的控制及分子量分布（2学时）1.控制缩聚反应产物分子量的方法：反应程度，反应时间，封链剂2.分子量稳定剂3.数均聚合度与原料当量比及反应程度的函数关系式4.双功能基单体缩聚反应分子量的控制5.Flory分子量数量分布函数第六节 体形缩聚反应（1学时）1.热固性聚合物2.凝胶点的定义，体形缩聚反应的三个阶段3.用Carothers方程预测凝胶点4.实验测定凝胶点第七节 缩聚反应实施方法（1学时）1.熔融缩聚及其特点2.溶液缩聚及其特点3.酚醛树脂制备过程的三个阶段4.界面缩聚及其特点第八节 其它逐步聚合反应（1学时）1.开环聚合反应的定义2.环内酰胺的

27、负离子聚合与水解聚合3.聚硅氧烷的制备及性质4.聚环氧丙烷的制备与性质5.异腈酸酯的重建加成反应与应用，聚氨酯硬脂泡沫的特点6.Diels-Alder反应7.亲和取代反应8.环化缩聚反应(三) 考核知识点1对比链式聚合反应与逐步聚合反应2逐步聚合反应分缩聚反应和逐步加聚反应两种3缩聚反应的定义，缩聚反应的发展历史，典型的缩聚物4. 根据参加反应的单体对缩聚反应的分类：均缩聚，混缩聚，共缩聚5. 根据缩聚产物的分子结构分类：线形缩聚反应和体形缩聚反应6. 涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与聚酰胺610的结构式、单体与聚合反应类型 7. 酚醛树脂的结构、制备8. 缩聚反应功能基的种类9. 单体

28、的官能度（f）的计算10. 单官能度与双官能度的比较11. 功能基与单体的官能度的关系12. 反应程度的定义，反应程度与聚合度的关系13. 平衡常数与聚合度的关系14. 温度对缩聚平衡的影响15. 分子量稳定剂与缩聚物分子量的关系16. 数均聚合度与原料当量比及反应程度的函数关系式17. 热固性聚合物18. 凝胶点的定义19. 凝胶点与体形缩聚反应的三个阶段的关系20. 熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的特点21. 开环聚合反应的定义22. 采用分子量控制剂控制缩聚反应产物分子量的方法分析23. 反应程度与转化率的比较(四) 考核要求1识记（1）缩聚反应的定义，缩聚反应的发展历史，典型的缩聚物（2

29、）逐步聚合反应的分类（3）根据参加反应的单体对缩聚反应的分类：均缩聚，混缩聚，共缩聚（4）根据缩聚产物的分子结构分类：线形缩聚反应和体形缩聚反应（5）酚醛树脂的结构、制备（6）分子量稳定剂（7）热固性聚合物（8）凝胶点的定义（9）熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的特点（10）开环聚合反应的定义，环化缩聚反应2领会（1）对比链式聚合反应与逐步聚合反应（2）缩聚反应功能基的种类（3）单官能度与双官能度的比较（4）功能基与单体的官能度的关系（5）反应程度的定义，反应程度与聚合度的关系（6）平衡常数与聚合度的关系（7）分子量稳定剂与缩聚物分子量的关系（8）反应程度与转化率的比较3.简单应用（1）涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与聚酰胺610的结构式、单体与聚合反应类型（2）单体的官能度（f）的计算（3）温度对缩聚平衡的影响（4）分子量稳定剂（5）凝胶点与体形缩聚反应的三个阶段的关系4综合应用（1）采用分子量控制剂控制缩聚反应产物分子量的方法分析，如：尼龙6与尼龙66、涤纶的生产等（2）数均聚合度与原料当量比及反应程度的函数关系式（3）线形缩聚反应与体形缩聚反应的比较第六章 高分子化学反应（10学时）（一） 学习目标 掌握高分子化学反应的定义及特征