Химия полимеров Учебно-методический комплекс. Рабочая программа (стр. 2 )

4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

Таблица 4.

№ темы	Устный опрос	Письменные работы	Итого количество баллов
Защита лабораторным работам	собеседование	контрольная работа	тест	Выполнение  домашнего задания	Подготовка презентации	Доклад по теме реферата
Модуль 1
Тема 1.1	0-2	0-2	0-2	0-4	0-4	0-14
Тема 1.2	0-2	0-2	0-2	0-4	0-4	0-14
Тема 1.3	0-2	0-2	0-2	0-2	0-4	0-12
Всего по модулю 1	0-6	0-6	0-6	0-10	0-12	0-40
Модуль 2
Тема 2.1	0-3	0-3	0-2	0-1	0-9
Тема 2.2.	0-3	0-3	0-2	0-3	0-11
Тема 2.3	0-3	0-3	0-2	0-3	0-1	0-12
Всего по модулю 2	0-9	0-9	0-4	0-2	0-6	0-2	0-32
Модуль 3
Тема 3.1	0-3	0-3	0-2	0-2	0-2	0-2	0-14
Тема 3.2	0-3	0-3	0-2	0-2	0-2	0-2	0-14
Всего по модулю 3	0-6	0-6	0-4	0-4	0-4	0-4	0-28
Итого за семестр баллов:	0-27	0-27	0-12	0-10	0-12	0-12	0-100

5. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

Тема 1. Основные понятия химии ВМС.

Содержание лекции:

Предмет и задачи науки о высокомолекулярных соединениях. Место науки о полимерах как самостоятельной области знания среди других фундаментальных химических наук; ее роль в научно – техническом прогрессе и основные исторические этапы развития. Вклад русских и советских ученых в зарождение и развитие науки о полимерах.

Молекулы ВМС называются макромолекулами.  Как правило, они состоят из большого числа повторяющихся звеньев, то есть одинаковых групп атомов.

ВМС называются полимерами, если их макромолекулы построены из повторяющихся звеньев одного типа, соединенных между собой ковалентной связью.

ВМС называются сополимерами, если их макромолекулы построены из повторяющихся звеньев нескольких типов.

Соединения, из которых получаются полимеры и олигомеры называются мономерами.

Олигомеры занимают промежуточное положение между низкомолекулярными соединениями и ВМС, молекулы их содержат 2 или несколько структурных звеньев.

Мономеры или мономерные остатки, последовательно связанные в макромолекулу, называется степенью полимеризации.

Тема 2. Значение высокомолекулярных соединений в промышленности.

Содержание лекции:

1.Полимеры в сельском хозяйстве.

2.Полимеры в машиностроении.

Высокомо­лекулярные соединения являются основной составной частью большого числа конструкционных материалов, применение которых свя­зано с, выполнением тех или иных механических функций. Такие ма­териалы должны обладать высокой прочностью, эластичностью, твер­достью, и в этом отношении с высокомолекулярными соединениями могут соперничать лишь металлы.

К отраслям промышленности, использующим высокомолекуляр­ные соединения, можно также отнести стекольную, керамическую, промышленность силикатных строительных материалов. Высокомо­лекулярные соединения используются в ракетной технике.

Тема 3. Строение макромолекул.

Основным признаком соединений является их высокая молекулярная масса, а, следовательно, и их большой размер молекул.

Свойства таких соединений зависят не только от химического состава, но также от размеров и формы больших молекул, называемых обычно макромолекулами.

Три основных типа молекул ВМС: линейная, плоская (двухмерная) и пространственная (трехмерная).

Тема 4. Классификации полимеров.

В зависимости от происхождения, химического состава, строение звеньев и основной цепи, геометрической формы макромолекул и др. Природные и синтетические полимеры. Органические (элементорганические) и неорганические полимеры. Линейные, разветвленные и слитные полимеры. Гомополимеры, сополимеры, блоксополимеры, привитые сополимеры. Гомоцепные и гетероцепные полимеры.

Тема 5. Макромолекулы и растворы полимеров. Конфигурационная изомерия и конфигурация макромолекулы. 

Макромолекулы в растворах. Термодинамический критерий растворимости и доказательство термодинамической равновесности растворов. Критические температуры растворения. Явления расслаивания. Неограниченное и ограниченное набухание. Термодинамическое поведение макромолекул в растворе и его особенности по сравнению с поведением молекул низкомолекулярных веществ. Отклонения от идеальности и их причины. Определение  молекулярной массы из данных по осмотическому давлению растворов макромолекул. Зависимость растворимости от молекулярной массы. Физико – химические основы фракционирования макромолекул.

Локальные и конфигурационные изомеры в макромолекулах полимеров монозамещенных этиленов и диенов. Стереорегулярные макромолекулы. Стереоизомерия в макромолекулах полипептидов, белков нуклеиновых кислот. Условия проявления оптической активности.

Тема 6. Вязкость растворов ВМС.

1. Относительная вязкость.

2. Колигативные свойства растворов ВМС.

Вязкость растворов ВМС. Удельная вязкость. Формула Штаудингера, осмотическое давление растворов ВМС.

Тема 7. Структура и основные физические свойства полимерных тел.

Структура и надмолекулярная организация аморфных полимеров. Условия необходимые для кристаллизации полимеров. Температурные  кристаллизации и температурные плавления. Структура и надмолекулярная организация кристаллических полимеров. Различие и сходство в  структурной организации кристаллических и аморфных полимеров.

Тема 8. Основные способы получения ВМС.

Синтетические полимеры получают в результате реакций полимеризации и поликонденсации. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации - основные пути синтеза ВМС на сегодняшний день.

Полимеризация — это процесс соединения друг с другом большого числа молекул мономера за счет кратных связей (С = С, С = О и др.) или раскрытия циклов, содержащих гетероатомы (О, N, S). При полимеризации обычно не происходит образования низкомолекулярных побочных продуктов, вследствие чего полимер и мономер имеют один и тот же элементный состав.

Поликонденсация — это процесс соединения друг с другом молекул одного или нескольких мономеров, содержащих две и да более функциональные группы (ОН, СО, СОС, NHS и др.) способные к химическому взаимодействию, при котором происходит отщепление низкомолекулярных продуктов. Полимеры, получаемые поликонденсационным способом, по элементному составу не соответствуют исходным мономерам.

Полимеризация мономеров с кратными связями протекает по законам цепных реакций в результате разрыва непредельных связей. Макромолекула при цепной полимеризации образуется очень быстро и сразу же приобретает конечные размеры, т. е не возрастает при увеличении длительности процесса.

Полимеризация мономеров циклического строения происходит за счет раскрытия цикла и в ряде случаев пропекает не по цепному, а по ступенчатому механизму.

6. Планы семинарских занятий.

Учебным планом не предусмотрены.

7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

1	Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.
2	Химическая посуда и лабораторное оборудование.
3	Высокомолекулярные соединения.
4	Определение молярной массы креоскопическим методом.
5	Конденсация формальдегида с мочевиной (мочевино-формальдегидные смолы).
6	Феноло-формальдегидные смолы.
7	Алкидные смолы.
8	Получение и свойства растворов ВМС (получение гидрофильных золей и их свойства)
9	Получение фенолформальдегидных олигомеров новолачного типа поликонденсации фенола и формальдегида в кислой среде.

7. Темы лабораторных работ. (Лабораторный практикум). Учебным планом не предусмотрены.

8. Примерная тематика курсовых работ.

Учебным планом не предусмотрены.

9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.

Таблица 5

№	Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов*	Кол-во бал лов
обязательные	дополнительные
Модуль 1
1.1	Основные понятия химии ВМС.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	1-2	8	0-14
1.2	Значение высокомолекулярных соединений в промышленности.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	3-4	8	0-14
1.3	Строение макромолекул.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	5-6	8	0-12
Всего по модулю 1:	24	0-40
Модуль 2
2.1	Классификации полимеров.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	7-8	8	0-9
2.2	Макромолекулы и растворы полимеров. Конфигурационная изомерия и конфигурация макромолекулы.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	9-10	8	0-11
2.3	Вязкость растворов ВМС.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	11-12	8	0-12
Всего по модулю 2:	24	0-32
Модуль 3
3.1	Структура и основные физические свойства полимерных тел.	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	13-14	6	0-14
3.2	Основные способы получения ВМС	Работа с лекционным материалом.	Подготовка к лабораторной работе	15-16	6	0-14
Всего по модулю 3:	12	0-28
Итого за семестр (часов, баллов):	60	0-100

*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).