个人介绍
高分子化学 王冬梅等
提供学校: 山东科技大学
院系: 化学与环境工程学院
专业大类: 化学工程与技术
专业: 应用化学
学分: 3
课时: 54
XY课程介绍
《高分子化学》(Polymer Chemistry)是研究高分子的合成原理和化学反应的科学,其任务是使学生较熟练地掌握高分子化学反应机理、反应动力学以及聚合反应实施方法等主要内容,同时了解一些重要的高分子材料以及高分子科学领域的最新进展。本课程是我校化工学院应用化学专业和材料学院的高分子材料与工程、材料化学等学生的一门主干课程,是学生在具备了有机化学和物理化学等基础知识之后的必修专业基础课,是承上启下的课程,为高聚物合成工艺学、高分子材料成型加工原理、功能高分子材料等后修专业课程的学习打下坚实的基础。听讲学生数达200人/年以上。本课程采用潘祖仁教授主编的获全国优秀教材奖的《高分子化学》(第五版)为教材。
教学团队

王冬梅 副教授

单位:山东科技大学

部门:化学与环境工程学院

职位:教师

周俐军 高级信息师

单位:山东科技大学

部门:网络与信息中心

职位:网络安全部主任

于昊 讲师

单位:山东科技大学

部门:化工学院

职位:系副主任

张文睿 讲师

单位:山东科技大学

部门:化工学院

张彬 工程师

单位:山东科技大学

部门:网络与信息中心

职位:教师

王翀 工程师

单位:山东科技大学

部门:网络与信息中心

教学方法

 


教学方法与手段

  根据我校确立的立足山东、面向全国,服务煤炭企业和地方经济社会发展,建成具有煤炭特色、以工为主的多科性大学的办学定位,结合我校确立的培养“厚基础、宽专业、具有社会责任感、创新精神和实践能力的应用型专门人才”的目标,确立本课程在专业培养目标中的定位,将“高分子化学”课程建设成一门信息交互性强、教学理念先进、教学模式开放、教学内容新颖的崭新课程,为实现这一目标尝试了多种教学方法和手段,废除以往注入式的教学方法,探索以培养能力为主线,以启发式和拓展式教育为主的教学方法,将课堂教学、实验教学与课程设计相结合的方法,有力的促进了教学质量的提高,受到同学们的广泛欢迎。

  1. 课堂教学中引入多媒体教学。利用多媒体教学,课件中加入图片、动漫、录象、视频等可以形象直观的展示聚合机理、聚合方法,使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣与求知欲望。课件及相关资料全部上网,已经建立了一个内容丰富、信息全面的课程平台,学生可以借助该课程平台随时进行查阅和自主学习。通过信息技术手段的运用,使计算机网络教学变得直观具体、生动形象,使学生理解全面,记忆深刻,提高了教学效果。同时也可以为教师节省许多时间,使教师可以在有限的课堂教学内为同学传授更多的教学内容及学科前沿知识。
  
  2. 采用递进方式,促进综合能力培养。高分子科学是一门理论与实验并重的科学,为了使学生能够更好地掌握高分子化学课程,学生不仅要学好书本知识,还要亲自动手做实验,这不仅可以加深学生对所学知识的理解,还可以培养学生的动手能力,提高实验技能。在高分子化学课程的实验教学中,尝试开设综合性实验,并与所讲授课程的聚合机理及实施方法紧密结合,如设计有机玻璃制备和透光性能的测试实验,就是利用了高分子化学理论课程中学到的自由基聚合机理和本体聚合工艺实施方法相结合,更好地培养了学生理论联系实际的能力。此外,在开设高分子化学实验课的基础上开展了课外科技活动,主要内容是设计性实验,已有多名同学取得在全国“挑战杯”竞赛中获得三等奖的好成绩。激发了学生学习高分子化学的兴趣和积极性,使学生争先参加课外科研立项,学习气氛、学术氛围明显提高,报名考研究生的人数显著增加。通过循序渐进的方式,培养学生的实践能力,促进学生创新思维。

   3. 课堂教学与课程设计相结合。增设了高分子化学课程设计环节,组织学生观看‘高分子单体加工’、‘高分子材料合成及应用’等现场教学录像短片;学生自由组成课程设计小组,在小组内讨论选定感兴趣的课题,查阅并收集资料,整理总结文献(5-10篇),并通过课堂讨论、试做多媒体答辩报告,介绍本领域最新的科研成果,激发了学生的学习积极性,同时培养了学生的综合能力。教学效果已经在本科生的就业环节中有所体现,根据用人单位反映,学生动手能力强,进行科学研究上手快,磨合期短,可以很快地适应工作岗位的需求。

   4. 改革作业及考试形式。改变期末一次考试定性的不足,将学生从死记硬背书本中解放出来,对学生的整个学习过程进行评价。期末成绩含基础知识和综合运用两部分,综合运用包括平时作业、讨论、论文、科技活动等占30%,基础知识占70%。  

 

教学条件

目前高分子化学课程是由我校化工学院与材料学院开设的专业基础主干课程之一,主要为应用化学专业、高分子材料与工程专业的学生设课。经过多年的积累、改革与发展,高分子化学课程已具备良好的教学条件。
  
   在教材建设上,选用潘祖仁教授主编的适合于高等院校的《高分子化学》(第五版,化学工业出版社,2007年)全国优秀教材,结合王槐三主编的“面向二十一世纪”教材《高分子化学教程》(第二版,科学出版社,2007年)和张兴英主编的国家级精品教材《高分子化学》(化学工业出版社,2006年),提炼深度适中、新颖的教学内容。借助学校图书馆丰富的馆藏图书,大力向学生推荐阅读能代表国内外学科先进水平、体现学科前沿、被同行广泛认可的专著和杂志,如:George Odian主编的“Principle of Polymerization” (4th ed., New York: John Wiley & Sons, 2004)、2008年化学工业出版社出版的《高分子化学原理》(美)瑞伍的译著以及Chemical Reviews (ACS Publications), Macromolecules (ACS Publications), Journal of the American Chemical Society (ACS Publications), Chemistry—A European Journal (WILEY-VCH), Macromolecular Materials and Engineering (WILEY-VCH)。以开阔学生的视野,激发学生学好本门课程的学习兴趣和积极性材。为了使学生将所学的专业理论知识与实践相结合,本课程结合多年的教学经验并借鉴其他院校的教学体会及教改成果,同时充分利用本校的教学、科研优势,编写了高分子化学课程实验讲义,供学生使用,并在教学实践中根据学科的建设和发展过程中将进行修订和完善,以期日后正式出版。
  
   经过多年的建设与积累,拥有了专门用于本科生“高分子化学”实验教学的实验室,专用的实验设备价值近百万元,如聚合反应装置(小型聚合釜和中试反应釜)、粘度计、涂料表征仪、气相色谱仪、红外、紫外分析测试仪、粒度分析仪、电子天平等,这些实验条件能够满足11组学生的同时实验的基本要求;目前正在启动组建高分子科学与工程开放实验中心的计划,为学生开放实验室,增设综合性实验、设计性实验和探索性实验。以期将高分子的合成与表征,即说明结构-性能之间关系的实验有机地结合起来,增加学生的感性认识,培养学生的综合应用能力。还在建立了学生实习基地,学生可参观学习典型的聚合物生产装置和工艺过程。并了解企业的生产实际问题,培养学生的创新意识、动手研究能力和解决生产实际问题的能力。

  为适应信息化的需要,开发了“高分子化学”教学网络平台,根据教学中的重点、难点,已经开发了10个多媒体课件用于辅助教学,并已经实现教学大纲、教案、实验指导、学习指导、习题与思考题、在线测试、课外相关知识等内容的上网,受到学生的欢迎。将进行网上答疑系统和试题库系统的建立与调试。这部分工作极大地促进了本课程教学的信息化,并对培养学生自主学习的积极性和提高教学效率起到了良好的作用。

教学大纲

《高分子化学》教学大纲

 课程类别:专业基础课程                    课程名称:高分子化学

 开课单位:化工与环境学院               课程编号:2006980202       

 总  学  时:54                         学       分:3

 适用专业:应用化学、高分子材料与工程、

先修课程:有机化学和物理化学

一、课程在培养方案中地位、作用

       随着科学技术的发展和社会的进步,聚合物材料已渗透到国民经济的各个部 门。高分子化学课程已经成为继四大化学后的第五大化学。本课程是高分子材料与工程、复合材料与工程学生的必修学科基础教育课程。

       通过该课程的学习,为学生学习高分子物理课程、专业课程和进行毕业设计(论文)打下理论基础,并能运用所学的理论知识解决一些实际问题。

二、课程内容、基本要求

本课程主要介绍高分子化学有关基本概念、聚合反应原理和聚合方法。课程内容共八章,授课学时数为56学时。重点是自由基聚合,自由基共聚合,逐步聚合。难点是配位聚合。

第一章  绪论

⒈ 了解高分子化学的研究对象;了解高分子化学发展简史。

⒉ 熟练掌握有关高分子化合物的基本概念;熟练掌握高分子化合物的基本特征。

⒊ 熟练掌握聚合物的分类;熟练掌握聚合物的命名(一般命名法)。

⒋ 熟练掌握单体类型。

⒌ 熟练掌握聚合反应类型。

第二章  逐步聚合

逐步聚合包括缩聚和逐步加成聚合。

⒈ 掌握缩聚反应的特点;了解缩合反应及缩聚反应、缩聚反应的单体和缩聚反应的分类。

⒉ 掌握缩聚反应中官能团等活性理论的假定;掌握反应程度及其与平均聚合度的关系;掌握平衡常数与平均聚合度的关系;了解平衡缩聚动力学;了解影响缩聚反应平衡的因素。

⒊ 了解线型缩聚动力学;熟练掌握线型缩聚物相对分子质量的控制;了解线型缩聚物相对分子质量的控制在工业中的应用(聚酰胺的合成、涤纶树酯的合成和聚碳酸酯的合成等)。

⒋ 了解体型缩聚概述(体型缩聚物生产的特点);熟练掌握体型缩聚的凝胶点及其预测(Carothers方程和Flory统计公式);熟练掌握体型缩聚实例(酚醛树酯的合成、环氧树酯的合成、不饱和聚酯树脂的合成等)。

⒌ 了解聚氨酯的合成。

⒍ 了解熔融缩聚了解;了解溶液缩聚;了解界面缩聚。


第三章  自由基聚合

⒈ 掌握合成聚合物的聚合反应分类简介;掌握连锁聚合反应的分类简介,其中自由基聚合占重要地位。

⒉ 了解自由基的定义;了解自由基的种类;了解自由基的性质;了解影响自由基稳定性的因素。

⒊ 掌握取代基的电子效应和空间效应对单体聚合能力的影响。

⒋ 掌握引发剂及其种类、引发剂分解动力学、引发剂的选用原则和引发剂的引发效率。

⒌ 了解其它引发体系。

⒍ 熟练掌握自由基聚合反应的基元反应(链引发、链增长、链终止和链转移等四个基元反应的特点及影响因素);熟练掌握自由基聚合反应的特征。

⒎ 熟练掌握自由基聚合微观动力学方程——普适方程(方程式推导并讨论其应用范围和对普适方程偏离的几种典型情况);熟练掌握影响自由基聚合反应速率的因素;熟练掌握自由基聚合过程中聚合速率的变化(正常聚合的速率和自动加速现象)。

⒏ 熟练掌握动力学链长及其方程式;熟练掌握平均聚合度及平均聚合度倒数方程式;熟练掌握动力学链长与平均聚合度的关系;熟练掌握影响聚合物相对分子质量的因素。

⒐ 了解阻聚剂及阻聚机理;了解烯丙基单体的自阻聚作用;了解阻聚动力学。

⒑ 了解聚合热;了解自由基聚合热力学方程;了解单体聚合的最高极限温度;单体聚合的最低极限浓度。

第四章  自由基共聚合

⒈ 掌握共聚物的分类与命名;了解研究自由基共聚合反应的意义。

⒉ 熟练掌握共聚物组成微分方程的推导及讨论;熟练掌握共聚类型及共聚物组成曲线。

⒊ 掌握直线交点法;掌握截距斜率法;掌握积分法。

⒋ 熟练掌握调节起始单体配比的一次投料法;熟练掌握连续补加活泼单体的投料法;熟练掌握连续补加混合单体的投料法。

⒌ 了解单体的相对活性和自由基的活性、影响单体活性和自由基活性的因素和Q-e概念。

第五章 聚合方法

⒈ 掌握概述(本体聚合的特点)掌握,甲基丙烯酸甲酯浇铸本体聚合简介。

⒉ 掌握概述(定义、悬浮聚合的分类、掌握悬浮剂及悬浮作用和悬浮聚合的特点);氯乙烯悬浮聚合简介。

⒊ 掌握概述(定义、溶液聚合分类和溶液聚合的特点);掌握醋酸乙烯溶液聚合简介。

⒋ 掌握乳化剂及乳化作用);理解乳液聚合机理、乳液聚合动力学和乳液聚合的特点。

⒌ 了解离子聚合实施方法

第九章  聚合物的化学反应

了解研究聚合物化学反应的意义。掌握聚合物的化学反应:掌握聚合度相似的化学反应;掌握聚合度变大的化学反应;掌握聚合度变小的化学反应。

自学内容

第六章  离子聚合

在离子聚合一章中包括阴离子聚合、阳离子聚合和配位阴离子聚合。

⒈ 掌握阳离子聚合的单体;掌握阳离子聚合引发剂;掌握阳离子聚合反应机理;掌握阳离子聚合动力学(聚合速率方程、平均聚合度倒数方程及影响动力学的因素)。    

⒉ 掌握阴离子聚合的单体;掌握阴离子聚合的引发剂;掌握阴离子聚合反应机理;掌握阴离子聚合的应用;理解阴离子聚合动力学(聚合速率方程、平均聚合度方程及影响动力学的因素);掌握离子聚合的特点。

⒊ 掌握基本概念;掌握配位阴离子聚合的引发剂;理解单烯烃­­丙烯配位阴离子聚合的机理;掌握动力学(速率方程和平均聚合度方程);掌握丙烯配位阴离子聚合的特点;了解双烯烃­­丁二烯配位阴离子聚合的特点;了解丁二烯配位阴离子聚合的机理;了解获得立构规整性聚合物的方法。

第七章配位聚合

掌握基本概念;掌握配位阴离子聚合的引发剂;理解单烯烃--丙烯配位阴离子聚合的机理;掌握动力学(速率方程和平均聚合度方程);掌握丙烯配位阴离子聚合的特点;了解双烯烃--丁二烯配位阴离子聚合的特点;了解丁二烯配位阴离子聚合的机理;了解获得立构规整性聚合物的方法。

 第八章  开环聚合

了解开环聚合的特征;了解环状单体的种类及其聚合能力;了解环醚的开环聚合。

三、学时分配

第一章                         4课时

第二章  逐步聚合                   8 课时

第三章  自由基聚合反应              10课时

第四章  自由基共聚合               7 课时

第五章  聚合方法                   3 课时

第六章   离子聚合                  6 课时自学

第七章   配位聚合                  6 课时自学

第八章   开环聚合                  2 课时自学

第九章   聚合物的化学反应          2课时

20143-2014 6  54 课(含实验课20学时)

                                                                                                                                                                                         

                                                                                       

 

章节名称

 
 

讲授(学时)

 
 

实验(学时)

 
 

小计

 
 

第一章 绪论

 
 

4

 

 

 6

 
 

第二章 逐步聚合

 
 

8

 

 

 8

 
 

第三章 自由基聚合

 
 

10

 
 

 8

 
 

 10

 
 

第四章 自由基共聚合

 
 

7

 
 

 8

 
 

4

 
 

第五章 聚合方法

 
 

3

 
 

 4

 
 

  4

 
 

第六章离子聚合

 
 

自学

 

 

 0

 
 

第七章 配位聚合

 
 

自学

 

 

0

 
 

第八章 开环聚合

 
 

自学

 

 

  0

 
 

第九章聚合物的化学反应

 
 

2

 

 

2

 
 

合计

 
 

34

 
 

20 

 
 

  54

 

 

参考教材




趣味高分子

  

实验视频

实验方法(一):

实验方法(二):

实验方法(三):

实验方法(四):


学术经验

学术经验介绍-江明:

我经历的高分子学科50年(一)

我经历的高分子学科50年(二)

我经历的高分子学科50年(三)

我经历的高分子学科50年(四)

考研就业






外文资料


学科前沿


相关课程

                                             

课程习题

练习一试题


练习二试题


练习一试题答案

练习二试题答案


模拟试题




试题库





课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 高分子的基本概念
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1.2 聚合物的分类和命名
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图书
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1.3 聚合反应
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1.4 分子量及其分布
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1.5 大分子微结构
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1.6 线形、支链形和交联形大分子
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1.7 凝聚态和热转变
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1.8 高分子材料和力学性能
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1.9 高分子化学发展简史
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1.10 本章检测
作业
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2.1 引言
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2.2 缩聚反应
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2.3 线形缩聚反应的机理
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2.4 线形缩聚动力学
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2.5 线形缩聚物的聚合度
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2.6 线形缩聚物的聚合度分布
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2.7 体形缩聚和凝胶化
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2.7.1 体型缩聚和凝胶化
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2.7.2 Flory统计法
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2.8 缩聚和逐步聚合的实施方法
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2.9 重要缩聚物和其他逐步聚合物
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2.10 聚酯
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视频
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2.11 本章检测
作业
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3.1 加聚和连锁聚合概述
文档
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文档
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3.2 烯类单体对聚合机理的选择性
文档
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文档
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3.3 聚合热力学和聚合  解聚平衡
文档
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文档
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3.4 自由基聚合机理
文档
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3.5 引发剂
文档
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3.5.1 引发剂种类
视频
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3.6 其他引发作用
文档
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视频
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3.7 聚合速率
文档
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视频
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3.7.1 自由基聚合微观动力学
视频
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3.7.2 自由基聚合基元反应速率常数
视频
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3.7.3 凝胶效应和宏观聚合动力学
视频
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3.8 动力学链长和聚合度
文档
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文档
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3.9 链转移反应和聚合度
文档
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视频
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3.10 歧化终止时的聚合度分布
文档
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3.10.1 偶合终止时的聚合度分布
视频
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3.11 阻聚和缓聚
文档
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视频
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视频
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视频
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2017-09-12 103.29MB
3.11.1 阻聚和缓聚2
视频
.mp4
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3.11.2 阻聚和缓聚3
视频
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3.12 本章检测
作业
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4.1 引言
文档
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视频
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视频
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4.2 二元共聚物的组成
文档
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视频
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视频
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4.2.1 共聚行为——共聚物组成曲线
视频
.mp4
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4.2.2 共聚物组成与转化率的关系
视频
.mp4
2017-09-12 108.45MB
4.3 二元共聚物微结构和链段序列分布
文档
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视频
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视频
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4.4 前末端效应
文档
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视频
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视频
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2017-09-12 23.23MB
4.5 多元共聚
文档
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视频
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视频
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4.6 竞聚率
文档
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视频
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视频
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4.7 单体活性和自由基活性
文档
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视频
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视频
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4.8 Q e概念
文档
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视频
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视频
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4.9 共聚速率
文档
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视频
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4.10 本章检测
作业
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2017-09-11 0.00KB
5.1 引言
文档
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视频
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视频
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5.2 本体聚合
文档
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视频
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视频
.mp4
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视频
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5.3 溶液聚合
文档
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视频
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视频
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5.4 悬浮聚合
文档
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视频
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视频
.mp4
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视频
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5.5 乳液聚合
文档
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视频
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视频
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视频
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视频
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2017-09-12 113.03MB
5.5.1 乳液聚合的机理
视频
.mp4
2017-09-12 112.89MB
5.6 乳液聚合技术进展
文档
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视频
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5.6.1 乳液聚合技术进展
视频
.mp4
2017-09-12 72.32MB
5.7 本章检测
作业
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2017-09-11 0.00KB
6.1 引言
视频
.mp4
2017-09-11 96.42MB
 
视频
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2017-09-12 39.56MB
6.2 阴离子聚合
视频
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视频
.mp4
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视频
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6.2.1 阴离子聚合2
视频
.mp4
2017-09-12 96.76MB
6.3 阳离子聚合
视频
.mp4
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视频
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视频
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视频
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2017-09-12 100.09MB
6.3.1 阳离子聚合2
视频
.mp4
2017-09-12 52.21MB
6.3.2 阳离子聚合3
视频
.mp4
2017-09-12 58.94MB
6.4 离子聚合与自由基聚合的比较
视频
.mp4
2017-09-11 74.88MB
 
视频
.mp4
2017-09-12 24.44MB
6.5 本章检测
作业
.work
2017-09-11 0.00KB
7.1 引言
视频
.mp4
2017-09-11 172.72MB
 
视频
.mp4
2017-09-12 64.71MB
7.2 聚合物的立体异构现象
视频
.mp4
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文档
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视频
.mp4
2017-09-12 56.83MB
7.2.1 聚合物的立体规整性
视频
.mp4
2017-09-12 64.98MB
7.3 Ziegler  Natta引发剂
视频
.mp4
2017-09-11 168.34MB
 
视频
.mp4
2017-09-12 75.37MB
7.4 丙烯的配位聚合
视频
.mp4
2017-09-12 104.18MB
7.5 极性单体的配位聚合
视频
.mp4
2017-09-12 48.66MB
7.6 茂金属引发剂
视频
.mp4
2017-09-12 51.36MB
7.7 共轭二烯烃的配位聚合
视频
.mp4
2017-09-12 59.99MB
7.8 本章检测
作业
.work
2017-09-11 0.00KB
8.1 环烷烃开环聚合热力学
视频
.mp4
2017-09-12 71.84MB
8.2 杂环开环聚合热力学和动力学特征
视频
.mp4
2017-09-12 35.83MB
8.3 三元环醚的阴离子开环聚合
视频
.mp4
2017-09-12 108.96MB
8.4 环醚的阳离子开环聚合
视频
.mp4
2017-09-12 83.39MB
8.5 羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合
视频
.mp4
2017-09-12 60.04MB
8.6 己内酰胺的阴离子开环聚合
视频
.mp4
2017-09-12 43.44MB
8.7 聚硅氧烷
视频
.mp4
2017-09-12 32.32MB
8.8 聚磷氮烯
视频
.mp4
2017-09-12 29.17MB
8.9 本章检测
作业
.work
2017-09-11 0.00KB
9.1 聚合物化学反应的特征
文档
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视频
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视频
.mp4
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9.1.1 聚合物的化学反应
视频
.mp4
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9.2 聚合物的基团反应
文档
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视频
.mp4
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视频
.mp4
2017-09-12 73.88MB
9.2.1 聚合物的基团反应2
视频
.mp4
2017-09-12 80.70MB
9.3 反应功能高分子
文档
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视频
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视频
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9.4 接枝共聚
视频
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文档
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视频
.mp4
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视频
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9.5 嵌段共聚
文档
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视频
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9.6 扩链
文档
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视频
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9.7 交联
文档
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视频
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9.7.1 交联2
视频
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9.8 降解与老化
文档
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视频
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9.8.1 力化学降解
视频
.mp4
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9.8.2 水解、化学讲解和生物讲解
视频
.mp4
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9.8.3 降解与老化
视频
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2017-09-12 75.77MB
9.8.4 光降解和光氧化降解
视频
.mp4
2017-09-12 50.74MB
9.8.5 老化和耐候性
视频
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2017-09-12 33.80MB
9.8.6 聚合物的可燃性和阻燃
视频
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2017-09-12 90.80MB
9.9 本章检测
作业
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