高分子科學基礎

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高分子科學基礎范文第1篇

關鍵詞：高分子化學及工藝學，教學改革，職業教育，學習興趣培養

 

隨著教育改革的深入與發展，中等職業教育正經受著巨大的沖擊，尤其是高校的擴大招生，普高熱的持續升溫，致使中專招生出現滑坡，學生質量急劇下降。其中一部分學生基礎較差，自卑心理強，缺乏足夠的學習興趣與信心。這一切給教學造成了很大的困難。面對無法選擇適合教育的學生，只能選擇適合學生的教育，筆者在高分子化學及工藝學教學中，正視教育對象的入學基礎，以“求新、求變、求異”為原則，以“精選內容、淡化推導、加強應用、突出能力”為宗旨，進行了一系列的教學改革。

一、結合教學知識點進行環境與人文教育滲透

任何一個學科的發展史都是科學與人文緊密結合、共同發展的歷史，通過學科發展史教育滲透人文教育不但能激發學生學習興趣，同時還能達到教書育人的目的。筆者在高分子科學發展史的教學中，通過我國解放前后高分子學科及工業發展情況的對比比較來教育學生樹立愛國精神。通過學科發展史上杰出科學家的感人事跡進行人文精神教育。如介紹高分子科學始祖---Staudinger的大分子學說以及科學史上有關高分子的概念的爭論，加強學生對高分子概念的學習興趣，同時通過科學家對真理的棄而不舍的追求精神感染學生，激發學生的學習熱情。再比如介紹2000年高分子科學界諾貝爾得主白川英樹等科學家在科學探索中的合作精神，讓學生明白當今世界科技發展之快，社會更需要懂得合作精神的人才，借此培養學生的團結協作意識。這樣的事例還很多，這兒就不一一列舉了。

再者就是密切結合教學知識點進行環境教育滲透。比如結合廢舊高分子材料回收利用的教學，筆者補充介紹了高分子材料廢棄物的利用至少有兩個基本意義，其一是解決環境污染問題，保護人類賴以生存的唯一的地球；其二是充分利用自然資源。高分子合成材料的單體主要來自石油。與其他自然資源一樣，從長遠看石油等資源不會“取之不盡，用之不竭”。人們必須采取積極手段，不僅必要而且可能做到“變廢為寶”。在教學中結合廢舊高分子材料資源利用問題，導入環境保護意識，導入生態平衡觀點，導入可持續發展思想是培養學生環境意識的重要環節。免費論文。針對環境教育滲透筆者專門撰寫有論文詳細介紹如何與教學緊密結合，這里也就不再多廢筆墨。

教學實踐證明，結合教學知識點進行環境與人文教育滲透，不僅起到了教書育人的作用，還對培養學生的學習興趣起到很好的推進作用。

二、 對課程內容進行歸納和調整

為保證在規定的學時內完成教學任務，除采用多媒體方式授課以外，還對目前教材中的內容進行歸納和調整。

首先是緒論部分，“緒論”，說白了，就是每門課的開場白，俗話說：“王婆賣瓜，自賣自夸”。這種“吹噓”是必要的，關鍵在于怎樣在“第一次課”中把它吹響、吹好，以便把學生的注意力、學習精力抓過來。調動起學生的學習興趣。心理學研究表明，學生的學習成績與學習興趣水平有顯著相關。高水平的學習興趣，產生較大的學習動力，使學生積極朝向學習活動，為取得優異成績創造條件。而優異的學習成績又可提高學生的學習興趣，在學習活動中產生積極愉快的情緒體驗。學習興趣與學習成績是相互影響的。在教學活動中，教育者要注意培養學生的學習興趣，使學生成績與學習興趣互為促進，達成良性循環。我們正處于e時代，信息來源廣，如何喚起學生對課程內容的興趣并投入時間和注意力，值得授課者思量，而筆者以為僅有豐富的內容是不夠的。心理學家皮亞杰強調，在教育中應特別重視興趣的誘發，因為認識是一種主動積極的不間斷的建構活動，不斷建構自己的智力與思維能力。教育的目標之一就是使學生能夠去主動自發地學習，就必須創設情景和條件，誘發學生的學習興趣，激發起求知欲和好奇心。因此，在緒論教學中，在選擇教育內容上要挑選有代表性的、新穎的材料。于是筆者將教材中的緒論與第六章聚合物結構與性能的內容進行了整合，緒論課只介紹學生認識高分子與高分子材料和高分子科學發展概況，讓學生對生活中的大量高分子材料有感性的認識，而將緒論中有關聚合物的基本概念、高分子鏈的形態結構等理論性知識與第六章的聚合物的結構與性能整合在一起作為第一章高分子基礎知識進行介紹。在高分子基礎知識學習章節中安排了高分子科學術語及基本概念（包括單體、高分子鏈的相關術語、高分子鏈形態的相關術語、重復單元、結構單元、單體單元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物結構式及聚合反應方程式的書寫規范等內容）、聚合物結構與性能（主要介紹聚合物的結構層次、聚合物的宏觀狀態以及聚合物結構與性能的關系）以及聚合物形成反應與聚合實施方法等內容。免費論文。從而達到從感性認識上升到理性認識，從生活中來，又回到實踐中去，使學生感到學得實在，學有實用。免費論文。

其次是聚合反應部分，在講授時以聚合反應機理為主線安排各項內容，先講連鎖聚合的典型代表自由基聚合，再對比介紹逐步聚合，主要是自由基聚合與線型縮聚的對比，最后介紹聚合物的化學反應。在聚合反應教學中，有許多基本概念、原理相似或相關；許多種類聚合物的結構、性質、制法、用途也相似或相關，在學習中容易混淆。通過引導學生對這些易混淆的知識進行比較歸納，同中求異，異中求同，就能使知識的理解更準確、更全面、更深刻。同時為了節省教學時間，達到職業教育“夠用、實用、會用”的要求還減去一些理論推導工作，增加一些應用知識的介紹，與生活中所了解到的大量高分子材料品種對上號。比如，在高分子的分子量控制，動力學方程的建立等章節中多處出現一些類似的數學推導，在課堂上進行講解需要大量課時。通過多年的實踐，把詳細的數學推導以參考文獻的方式介紹給學生讓有興趣的、數理基礎好的學生去自修。這不僅滿足對豐富的高分子化學理論知識內容的要求，也滿足了學有余力的學生需求，同時，這對鼓勵自學、培養學習的能力和素質也是有益的。

最后是工藝部分，這部分在于編寫的教材中是兩章的內容，一章為合成工藝，一章是加工工藝。在具體教學中為了節省學時數，筆者也進行了適度的增減和調整。在教學中抓住四種聚合方法和典型的產品進行教學，比如介紹本體聚合方法，接著就介紹乙烯高壓氣相本體聚合及其加工應用，以此為代表說明塑料的加工；介紹溶液聚合方法后筆者刪減了教材中丁二烯的配位溶液聚合，而是增加了醋酸乙烯酯溶液聚合并醇解、再縮醛化制維尼綸的工藝，借此說明纖維的加工。再就是采用比較對比的方法介紹懸浮聚合和乳液聚合，以丁苯橡膠的生產為例說明橡膠的合成和加工工藝。教學實踐證明，將原本兩章的內容變為一章進行組織教學，即節省教學時數，又具體形象，使學生易于接受。

三、 采用多媒體授課

制作與教材配套的電子教案及課件，已在2002和2003級學生中試用，這樣不僅可以節約大量板書的時間，而且電子課件能做到圖文并茂、生動直觀，大大豐富了課程的信息量，從而提高了學生的學習興趣和注意力，使學生積極主動地獲取知識。電子課件除信息量大、形象、直觀、準確外，可以根據需要隨時切換到化工生產現場，既延伸了課堂又增強了課堂說服力，使同學們真切地感受到理論來源于實際，又對實際有明確指導意義，認識到知識的價值和意義，因而對創新充滿激情。

四、 增加教學的實驗環節，建立一套合理的實驗教學考核方法

高分子實驗是《高分子化學及工藝學》課程的重要組成部分。它不僅是為了強化所學的理論知識，更重要的是通過實驗可以訓練學生科學實驗的方法和技能；培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。因此，盡管教學學時數和實驗條件有限，筆者仍創設條件開設了有機玻璃、酚醛樹脂、尿醛樹脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇縮甲醛--膠水的制備實驗。通過實驗讓學生比較兩大類型的聚合反應的特點，感悟高分子化學反應的特征，比空洞的理論說教效果好得多。在課程實驗過程中，還可利用操作間隙與同學們討論相關原理、技術、知識、經驗和安全等方面的問題，及時、有意義地了解學生對知識掌握的興趣，準確地把握學生在理論聯系實際、動手能力和創造性思維方面的能力，有的放矢地去指出他們的不足之處。

為了避免實驗設備有限，一部分學生趕馬混騾，還建立了一套合理的實驗教學考核方法，把實驗考核安排在各類實驗中進行，著重考查學生基本操作與基本技能訓練的效果，考核學生掌握知識和運用知識能力以及觀察分析和判斷實驗現象的能力，具體做法可從以下四方面考核學生的實驗成績：實驗預習(15％ )。要求學生在實驗前認真作好預習報告，了解和掌握實驗原理、步驟和注意事項；實驗前提問口試（15％ ）。及時檢測學生預習實驗情況，不合格不予準許實驗；實驗操作(40％)。要求在教師的指導下，能正確地使用儀器，正確地掌握實驗操作基本技術；實驗報告(20 )。要求學生做完實驗后，對實驗數據進行認真處理，解釋實驗現象，并對相關實驗的思考題進行認真回答；實驗作風、衛生、紀律(10 )。要求實驗過程中保持安靜、專心實驗。其中實驗報告除了考查學生所寫實驗報告的規范性外，還著重考查了學生的分析討論部分。看學生能否聯系已經學過的理論和已掌握的知識技能，對實驗結果、實驗條件、實驗的方法和技術等做出綜合性的分析評價。對于有獨特見解或有創新思維學生的實驗報告，將給予“綜合分析討論附加分”，加以鼓勵；而對于分析討論一般的報告，則不建議給予高分。實踐表明，這種考核方法能有效地促進學生認真對待實驗的每個環節，從而使學生的各項實驗技能得到更有效的訓練和提高，還有利于培養學生認真、嚴謹、實事求是的科學態度。這些措施也有利于學生的觀察能力、獨立思考能力、綜合分析能力和創新思維能力的提高。同時也有利于教師全面、客觀、合理地評價學生的實驗成績。

參考文獻：

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高分子科學基礎范文第2篇

高分子材料與工程專業課程的理論『生與實踐性較強，通過本專業的學習，學生可以掌握高分子材料相關專業知識，為高分子材料結構、性能及應用的進一步研究打下良好的基礎。現代社會產業I央速發展，高分子材料在科技信息、航天空城、生物化學等領域內都發揮著重要的作用，為更好的提高專業教學質量，滿足社會的應用型人才需求，探討高分子材料與工程專業課程教學改革與探索是非常必要的。

1高分子材料專業課程教學內容的改革與探索

在現代教育環境下，為了明確高分子材料與工程專業課程發展方向，提高高分子材料與工程專業課程教學質量，應結合專業教學需求出發，從高分子材料與工程專業課程教學內容人手，做好教學內容的整合與優化，在高分子材料專業課程原有教學內容的基礎上，加以改革和探索，以豐富高分子材料專業課程內容，更好的滿足專業學生的多元化需求，提高高分子材料與工程專業課程教學成效。高分子材料專業課程教學內容的改革與探索應注意以下幾方面內容：

1.1精簡知識體系，凸顯教學重點內容

在高分子材料與工程專業課程教學內容改革與探索的過程中，應就當前高分子材料與工程專業課程整體情況進行全面分析，明確各基礎理論課、專業基礎課和專業核心課之間的內在聯系，課程體系如圖1所示，并明確不同課程在高分子材料專業課程體系中所發揮的作用，在此基礎上，對高分子材料專業課程資源加以優化整合，精簡高分子材料與工程專業課程知識體系，凸顯教學重點內容，置換重復教學內容，在保證高分子材料專業課程教學的實用性的同時，提高高分子材料專業課程教學效率，預留出一定的時間和空間，便于教師就專業課程中的難點進行有針對陛的講解，從而切實提高高分子材料專業課程教學質量。

1.2把握前沿優化專業課程知識結構

現代社會飛速發展，尤其是在科學技術的支持下，材料行業相關信息及資源的更新速度也較快，因此在高分子材料與工程專業課程教學改革與探索的過程中，要把握高分子材料專業與工程前沿，及時優化專業課程知識結構，更新高分子材料與工程專業知識體系，促進高分子材料與工程專業知識結構的縱深化發展，豐富專業課程教學素材，將高分子材料最新行業狀態及研究成果展現在學生面前，激發學生探索高分子材料與工程專業知識的積極性，拓寬學生視野，從而切實提高高分子材料與工程專業課程教學有效性。

2高分子材料與工程專業課程教學方式的改革與探索

2.1創設生活化教學情境

高分子材料與工程專業課程的理論『生較強，應用范圍廣，為營造和諧、輕松且生動的教學氛圍，在專業課程教學過程中，教師可將生活中與高分子材料相關的產品引入課堂教學中，吸引學生的注意力，激發學生主動探究知識的欲望，推進高分子材料與工程專業課程教學活動的順利開展。比如在講解聚苯乙烯材料時，教師可先讓學生想一想，并說一說生活中聚苯乙烯有哪些用途，比如泡沫，包裝盒等。通過生活化問題的創設，促使學生紛紛展開思考，在生活化情境下參與學習活動的過程中，學生對高分子材料的理解更為深入，對高分子材料的探索欲望也更加濃厚。在成功吸引學生注意力后，教師可引出專業課程教學內容，就聚苯乙烯的內部結構、特點及不足等進行講解，引導學生挖掘該材料的深層次思考。可以說，生活化教學睛境的創設，有助于增強學生的l青感體驗，促使其更加積極主動的參與到專業課程學習中，對于學生自主探究能力的提升具有重要意義。

2.2采取多樣化的教學手段

現代社會發展新時期，科學技術不斷進步，為高分子材料與工程專業課程教學提供了可靠的技術支持，在豐富專業課程信息的同時，改善了教學效率。針對傳統教學方式下文字量較大的l青況，在高分子材料與工程專業課程教學改革的過程中，應基于多媒體教學技術出發，將圖片、動畫、視頻等資源應用于專業課程教學中，豐富教學手段，創新教學方法，創設輕松、和諧且充分趣味性的教學氛圍，將抽象知識形象化展現出來，增強學生的視聽感受，有側重點的開展專業課程教學，從而促進高分子材料與工程專業課程教學質量的提升。

比如在高分子材料專業課程教學過程中，對聚酰胺樹脂進行講解時，教師可向學生簡單介紹尼龍名字的由來，合成纖維材料是由英國和美國科學家團隊研制出來的，為紀念這一研究成果，以兩國首都城市英文首字母來名為，即NewYork和London，Nylon由此得名。通過這一故事的講解，學生對高分子材料課程的興趣被激發，參與高分子材料課程教學活動的積極性也明顯提升。

2.3實現院校專業與企業聯合培養

在高分子材料與工程專業課程教學改革與探索的過程中，院校專業與企業聯合培養是應用型人才培養的有效方式之一，便于學生將高分子材料專業理論知識與實踐緊密結合起來，在探究問題并解決問題的過程中，鞏固學生專業知識，強化其實踐應用能力，為學生走向工作崗位更好的發揮個人價值打下良好的基礎。在高分子材料與工程專業課程教學改革的過程中，要全面把握社會發展形勢及行業競爭狀態，了解企業對人才的多元化需求，引導學生關注自我就業方向，并通過實地參觀來增強學生對高分子材料實際生產的體驗，提高學生表達交際能力與實踐應用能力。

高分子科學基礎范文第3篇

關鍵詞：高分子化學；高分子物理；多媒體教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0053-02

隨著高分子材料在日常生活和生產中的廣泛應用，高分子科學作為一門交叉學科，滲透到各個領域與學科，企業和社會對高分子專業的人才需求越來越大。然而，國內開設高分子專業的高校畢竟有限，遠遠不能滿足社會的需求。為了滿足社會和企業對高分子專業人才的需求，許多非高分子專業的相關專業為了提高學生的綜合能力，滿足社會對高分子專業人才的需求，開設一部分高分子方面的專業課。然而，由于學時有限，非高分子專業在開設高分子方面專業課時，往往將相關的兩門或多門高分子專業課糅合在一起，一方面，在不影響其他專業課學時的同時，使該專業的學生學習和掌握了一定的高分子方面的知識；另一方面，提高了學生的綜合專業能力，以滿足社會和企業的需求。《高分子化學與物理》課程是很多高校的非高分子專業為了滿足社會需求所開設的一門綜合性高分子課程，它是將高分子專業的《高分子化學》與《高分子物理》進行糅合，主要講述高分子的基本理論和應用，內容比較抽象，概念繁多，課程的學時數又較少，這使得授課的內容和講授方式的選擇尤為重要。通過近五年的不斷改革和實踐，筆者積累了一定的教學經驗，取得了較滿意的教學效果，本論文將近年來在高分子化學與物理教學過程的體會與非高分子專業的教師進行探討。

一、根據教學對象，安排教學內容

《高分子化學與物理》是針對非高分子專業的本科生開設的一門高分子課程，非高分子專業的本科生對高分子方面的知識完全陌生，要使他們在沒有基礎的情況下，理解并掌握比較抽象的鏈段、分子鏈的柔順性、均方末端距、高斯鏈、等效自由連接鏈和液晶等概念，教學的效果很難想象。因此，如何使教學內容由簡入難、由相識到陌生、由具體到形象，這就要求教師根據所講授對象的特點，選定教學內容。東北石油大學化學化工學院應用化學專業和化學專業均開設了《高分子化學與物理》專業課，學時數均為48學時，只有理論，沒有實驗，安排的學期均在大學三年級下學期。由于兩個專業前期學習的專業課不同，學生的基礎知識掌握也不盡相同，雖然兩個專業的學生均學習了《有機化學》、《物理化學》等基礎課程。然而應用化學專業的學生在學習這門課程之前，還學習了《合成材料助劑》、《精細化學品化學》、《水溶性高分子》等專業課，對高分子的基本概念、合成原理及應用有一定的了解。因此，在同時對這兩個專業講授《高分子化學與物理》時，在課程內容的安排上，會存在不同。筆者通過近幾年的教學實踐，將兩專業的所學《高分子化學與物理》課程進行了較詳細的內容區分，化學專業的課程內容安排傾向于高分子的基本概念、自由基聚合機理、高分子的分子結構和高分子的性能等基本理論以及高分子的發展前景，而對于陰離子聚合、配位聚合、高分子結構與性能的構效關系只做一般性的介紹。應用化學專業的課程內容安排則傾向于逐步聚合、鏈式聚合、共聚合以及聚合物的化學變化，高分子化學結構與性能的關系，聚合反應的動力學，聚合方法等。同時，在教學過程中，課堂講授與學生自學相結合，對教學內容中的重點和難點進行重點講解，通過習題的方式將學生難以理解的內容進行系統復習，加深學生對內容的理解。通過對課程系統、有針對性的安排，使具有不同高分子基礎的學生在學習《高分子化學與物理》的過程中，感到輕松、易懂，提高教學效果。

二、針對抽象內容，合理使用多媒體

《高分子化學與物理》的主要內容不僅包括《高分子化學》中的自由基聚合、逐步聚合、離子聚合、配位聚合以及共聚等聚合反應的機理、過程以及聚合反應的動力學，而且還包括《高分子物理》中的高分子的分子結構、高分子的運動、高分子的力學性能以及高分子的電學熱學等性質，概念較多、公式多、內容抽象，尤其是聚合反應的動力學、聚合反應機理以及高分子的結構與各種性能之間的關系，機理的表述和公式的推導繁雜，板書費時費力，僅僅依賴“黑板+粉筆”的教學模式，很難在較少的學時內將這些抽象的重點內容講解清楚。多媒體輔助教學具有處理信息量大、質量高、共享性好、交互性強等特點，能夠形象、直觀、生動地將傳統教學手段難以表達的抽象教學內容有條理地表現出來，拓寬課堂教學的知識體系，提高教學質量。如《高分子化學》中的自由基聚合反應機理和聚合反應動力學理論性強，該理論是建立在增長鏈自由基等活性假定、穩態假設和聚合總速率等于鏈增長速率三個基本假設的基礎上，內容抽象；又如鏈段、分子鏈的柔順性、高斯鏈以及均方末端距等概念，對非高分子專業的學生，很難在短時間內理解掌握，使用多媒體可將這些抽象枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，利用多媒體中的動畫過程將這些抽象的理論過程生動地展示給學生，使學生在較少的學時內更快地理解所學的內容，加大教學信息量，同時能夠充分調動學生學習的積極性。然而，《高分子化學與物理》課程中概念抽象、公式繁多，多媒體課件雖然能將抽象的內容具體化，但是多媒體顯示過快，學生很難在短時間內真正對多媒體中顯示的概念和公式充分地理解掌握，這樣會使學生失去學習的興趣。因此，針對這門課，不能完全使用多媒體教學，應該將多媒體教學與板書教學相結合，聚合反應動力學公式的推導用板書一步一步進行推導，多媒體可將板書推導過程進行復習或重復演示，這樣學生可以在板書推導過程動腦思考跟上老師的思路，同時多媒體使學生對老師板書教學過程沒有真正理解掌握的內容進一步復習鞏固，從而提高教學質量。

三、講授與答疑相結合，發揮學生的主動性

《高分子化學與物理》是一門抽象、枯燥的課程。課堂是教學過程的關鍵環節，在講授的過程中，如何調動學生學習的主動性使學生將枯燥的理論教學與實際生活相結合呢？在《高分子化學與物理》的講授過程中，尤其要時刻注意教學的趣味性。如何將高分子材料的力學性能、各種彈性數學模型、高分子的溶解過程以及高分子的電學、熱學和光學性質等抽象的理論在較短的時間內讓學生真正的理解掌握呢？教學的方式或方法非常重要，教師可以結合日常生活中的例子，通過多媒體動畫或實驗演示展示給學生，使學生在學習抽象理論的同時，了解這些理論在實際生產和生活的應用。如在講授彈性數學模型時，可通過彈簧的形變過程形象地展示給學生，也可以利用彈性橡膠在受外力作用時的形變過程將這些模型展示給學生，激發學生的興趣。當然，僅僅依賴課堂的講授是遠遠不夠的，由于大學教師上課結束后，與學生交流很少，學生對課堂中的一些重點和難點仍百思不得其解，這些會影響他們學習的興趣、熱情甚至信心。因此，教師應針對課程內容，適當地結合實際，留出一部分答疑時間，與學生交流，了解學生學習過程存在的問題，及時解決學生學習過程的難點，讓學生產生學習的興趣。《高分子化學與物理》規定的講課課時非常有限，然而課程內容繁多，理論性又強，要想使學生真正掌握這門課程，教師就必須在以課堂教學為主的同時，安排適當的答疑時間，及時解決學生學習過程中存在的問題，激發學生學習的興趣。東北石油大學的應用化學和化學專業開設《高分子化學與物理》這門課程時，任課教師通過課上講授和課下答疑相結合的教學模式，使抽象、難懂的理論知識變得易懂，學生學習的主動性大大提高，也大大提高了教學質量。

《高分子化學與物理》是一門概念抽象、理論性強的課程，作為東北石油大學應用化學和化學專業的一門重要的專業基礎課，講授這門課程的教師通過多年不斷的探索，采用多媒體與板書相結合、講授與答疑相結合的教學方法，大大調動了學生學習的興趣，使非高分專業的學生能在沒有高分子專業基礎的條件下，能很好地理解和掌握高分子專業知識，提高了教學的質量。同時，講授該課程的教師從課程教授對象、課程內容、講課方式以及師生互動等多方面進行了總結，只有認真做好每一個環節，合理地運用多媒體教學手段，不斷提高自身的素質和專業知識，才能提高教學質量，成為一名合格的專業教師。

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高分子科學基礎范文第4篇

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。

四、高分子化學的可持續發展

研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻：

[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業[J].科學中國人,1997,(11)

高分子科學基礎范文第5篇

關鍵字：新型高分子材料；高分子材料應用；新型高分子材料的開發

引言：

高分子材料是指由相對分子質量較大的化合物分子構成的材料。按其來源，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優點而獲得迅速的發展。然而，現在大規模生產的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質，即通用高分子。它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點，而現代工程技術的發展對高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發與應用尤為重要。納米、導電、生物醫用、生物可降解、耐高溫、高強度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開發與應用不但能解決現階段的高分子材料所面臨的問題，而且也將積極地推動高分子材料向功能化、智能化、精細化方向的發展。與此同時，我國十二五計劃也將高分子材料的開發研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發研究必將會極大地推動我國材料技術的發展。

一、簡述高分子材料

1.高分子材料

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。基本成分為聚合物，或以其含有的聚合物的性質為其主要性能特征的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合體。

2.國內外高分子材料開發現狀

高分子材料與金屬材料和無機非金屬材料共同構成了應用性材料科學的最重要的三個領域。高分子材料憑借其獨特的優勢占領了巨大的市場。

世界高分子材料工業正在高速地發展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工，每年大概以5%的增長率在迅速地增長。現在塑料的產量早已超過了木材和水泥等結構材料的總產量。合成橡膠的產量也已超過了天然橡膠，而合成纖維的年產量在上個世紀80年代就已經達到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對于我國而言，目前我國是世界上最大的樹脂進口國，每年進口的樹脂數量大約是世界樹脂總貿易的25%到30%。我國的樹脂合成工業正高速地發展當中，樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發達國家仍然存在著差距。

3.開發新型高分子材料的重要意義和途徑

自上世紀30年代高分子材料的出現開始到現代，世界工業科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發研究，從90代開始，科學家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開發上。現代工業對于新型高分子材料的需求日益強烈。像納米高分子材料，通常是將納米微粒與聚合物基材進行復合，利用其特殊性質來開發新產品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產成本低。與普通改性材料不同，納米粒子具有特殊的表面效應、體積效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等，這些效應的綜合作用導致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，納米粒子巨大的比表面積產生的表面效應，可使經納米粒子改性后的高分子材料的機械性能、熱傳導性、觸媒性質、破壞韌性等均與一般材料不同，有的材料還具有了新的阻燃性和阻隔性。

新型高分子材料的開發主要是集中在制造工藝的改進上，以提高產品的性能，減少環境的污染，節約資源。就目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發仍然是高分子材料技術開發的熱點之一。在開發新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團轉移聚合和微乳液聚合的工業化。在第二次世界大戰中發展起來的高分子復合技術，以及出現于50年代的高分子合金化技術后。新的復合技術和合金化技術層出不窮。新型高分子材料的開發，不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求，更能夠促進能源與資源的節約，減少環境的污染，提高生產能力，更能體現出現代科技的高速發展。

二、新型高分子材料的應用

現代高分子材料是相對于傳統材料如玻璃而言是后起的材料，但其發展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統材料。高分子材料既可以用于結構材料，也可以用于功能材料。

現階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子復合材料這幾大類：

第一，高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，與以往傳統的分離技術相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認為是支撐新技術革命的重大技術。

第二，高分子磁性材料是磁與高分子材料相結合的新的應用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。

第三，光功能高分子材料，是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，應用也很廣泛。

第四，高分子復合材料是指高分子材料和不同性質組成的物質復合粘結而成的多相材料。高分子復合材料最大優點具有各種材料的長處，如高強度、質輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質。

這些新型的高分子材料在人類社會生活，工業生產，醫藥衛生和尖端技術等方方面面都有著廣泛的應用。例如，在生物醫用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料：在工業污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開發的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復合材料，這些材料比強度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術方面不可缺少的材料；同樣，在藥物傳遞系統中應用新型高分子材料，在藥劑學中應用，在包轉材料中的應用等等。新型高分子材料已經滲透于人類生活的各個方面。

三、綜述

材料是人類用來制造各種產品的物質，是人類生活和生產的物質基礎，是一個國家工業發展的重要基礎和標志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展，技術的進步，越來越能影響人類的生活。新型高分子材料的不斷開發像納米技術、熒光技術、導電技術、生物技術等的實施必將使得高分子材料在工業化的應用中不斷進步。區別于我們已經開發研究成熟的一些傳統材料，高分子材料的研究開發存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣，新型高分子材料的開發將有可能會帶來現代材料界的一次重大革命。

參考文獻：

[1]程曉敏，高分子材料導論[M]，安徽大學出版社2006，

[2]于金海，應用新型可降解材料修復腹壁缺損的實驗研究[J].中國知網論文總庫2010

[3]趙利利，論新型高分子材料的開發與應用[J]，科技致富向導，2011.（02）.