МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ Документ СМК 3 УМКД уровня УМКД 042-18-10.1.75/022013 УМКД Редакция №1 программа дисциплины от 18.09. 2013г «Механизмы образования макромолекул» для магистрантов УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ» Для специальности магистратуры 6М060600 – «Химия» ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ МАГИСТРАНТОВ Семей 2013 УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 2 из 11 Предисловие 1 РАЗРАБОТАНО Составитель __________ « 28 » профессор кафедры химии 08 2013г. С.Е.Кудайбергенов, д.х.н., 2. ОБСУЖДЕНО 2.1 На заседании кафедры химии Протокол от « 28 »082013г., № 1 Заведующий кафедрой __________________ Б.Х.Мусабаева 2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического факультета Протокол от « 12 »092013г., № 1 Председатель ______________________ С.С. Толеубекова 3. УТВЕРЖДЕНО Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета Протокол от « 18 »092013г., №1 Председатель УМС, первый проректор _________________ Г.К.Искакова 4. ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 3 из 11 СОДЕРЖАНИЕ 1 Общие положения 2 Содержание дисциплины и распределение часов по видам занятий 3 Методические рекомендации по изучению дисциплины 4 Формат курса 5 Политика курса 6 Политика выставления оценок 7 Литература 4 4 6 8 8 8 11 УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 4 из 11 1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1 Общие сведения о преподавателе и дисциплине Кудайбергенов Саркыт Елекенович Кафедра химии Контактная информация: 35-05-90, учебный корпус №9 Место проведения занятий – аудитория № 402 Количество кредитов – 3 1.2 Краткое описание дисциплины Курс «Механизмы образования макромолекул» является продолжением изучения курса «Химии высокомолекулярных соединений»; рассматривают отличительные закономерности химических процессов в молекулах и мономерах, детально рассматривают образования макромолекул без изменения из молекулярной массы, деструктивные процессы, сопровождающиеся уменьшением молекулярной массы полимеров, процессы образования привитых и блок-полимеров, моделирование макромолекул введением активных функциональных групп, их реакционность. 1.3 Целью изучения данного курса является углубление знаний по разделу химии ВМС с изменением молекулярно-массового распределения полимерных систем. 1.4 Основная задача изучения дисциплины –знание теоретических основ дисциплины, общих химических, физических закономерностей. 1.5В результате изучения дисциплины магистрант должен: -углубить знания по разделу химии ВМС с изменением молекулярномассового распределения полимерных систем; - приобрести навыки определения состава сополимеров по содержанию функциональных групп; - освоить методику оформления результатов экспериментальных данных. 1.6Пререквизиты курса: 1.6.1 Современные проблемы органической химии 1.6.2 Химия ВМС 1.7 Постреквизиты курса: Знания, полученные при изучении данного курса, необходимы будущим специалистам-магистрам в их профессиональной деятельности при научноисследовательской работе, преподавательской работе, работе в лабораториях различного профиля 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ Таблица 1 № Название темы Часы Литература УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 2 Введение. Типы модификаций полимеров.Особенности химических полимеров: эффект цепи, эффект «соседа», конформационный эффект и другие кинетические параметры и характер образующегося продукта. Методы синтеза функциональных полимеров «Реакционно-способные» полимеры: классификация по типу реакционных групп. Факторы, влияющие на реакционную способность функциональных групп. Реакционная способность функциональных групп. Реакционная способность ОН-группы. Реакционная способность СООНгруппы. Полимераналогичные превращения макромолекул (поливиниловый спирт, целлюлоза), внутримолекулярные реакции циклизации по цепи. Химическая модификация полимеров. Неоднородность продуктов реакций, сополимеры. Реакции, приводящие к уменьшению коэффициента полимеризации. Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 5 из 11 ЛК ЛБ СПЗ СРМП СРМ 3 4 5 6 7 2 1 1,5 4,5 8 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Деструкция при старении полимеров. 8 Физические и химические методы деструкции полимеров: гидролиз, алколиз, аминолиз и др. 9 Механизмы стабилизации полимеров при окислительной деструкции. 10 «Слабые связи» в полимерах Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 6 из 11 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 2 - 1 1,5 4,5 2 - 1 1,5 4,5 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 11 Механохимические деструкции 2 - 1 1,5 4,5 12 Кинетика деструкции гетероцепных полимеров. 2 - 1 1,5 4,5 13 Химическая деструкция гетерогенных полимеров. 2 - 1 1,5 4,5 14 Реакции, приводящие к повышению коэффициента полимеризации. Блоксополимеры. Привитые сополимеры и закономерности их синтеза. 2 - 1 1,5 4,5 2 - 1 1,5 4,5 15 3 МЕТОДИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО 8.1.1., 8.1.2., 8.1.3., 8.2.1 ИЗУЧЕНИЮ Организация учебных занятий При изучении курса «Механизмы образования макромолекул» с освоением теоретических основ одной из основных задач является приобретение практических навыков, умение делать теоретические выводы. Теоретические вопросы дисциплины рассматриваются на лекциях. В лекциях излагаются основные понятия и закономерности, также сложные или недостаточно освещенные в учебной литературе вопросы программы. Конспекты лекций являются основой для подготовки к практическим занятиям, позволяют свободно УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 7 из 11 ориентироваться и работать с литературой. На практических занятиях подтверждаются теоретические подходы, закономерности науки, кроме того, осваиваются методы расчетных задач. Развивается химическое мышление, а также способности к исследовательской работе. Изучение дисциплины предполагает самостоятельную работу магистрантов, на которую отводится значительная часть бюджета времени. Самостоятельная работа вне аудитории предполагает работу с учебной литературой, выполнение домашних заданий. Лекции Конспекты лекций являются отправным моментом для последующего изучения материала. Обязательно ведение конспектов на лекциях. Полезно конспекты лекций дополнять материалом из учебников и учебных пособий, внося соответствующие записи в лекционные тетради. Записи можно дополнить на консультациях лектора. Практические занятия Подготовка к практическим занятиям предполагает: - изучение теоретического материала темы по лекционным конспектам, учебникам и учебным пособиям; - по заданию преподавателя производятся необходимые расчеты, строятся выводы; - по выполненной работе сдается отчет. Самостоятельная работа Значительно повышается доля самостоятельной работы магистранта в образовательном процессе. Изучение ряда вопросов предполагает самостоятельную работу с учебниками, учебными пособиями. Кроме того, выполняются самостоятельно домашние задания, расчетные задачи. Контроль по выполнению самостоятельной работы осуществляется преподавателем посредством устного опроса, письменных контрольных работ, тестов, коллоквиумов. Рекомендации по работе с литературой После ознакомления с программой курса необходимо выбрать основную учебную литературу, выяснить наличие ее в библиотеке или возможность работы в читальном зале. При изучении каждой темы предлагается список дополнительной литературы. После получения задания преподавателя приступаете к чтению материала по учебникам и пособиям. Выясните сущность вопроса. Формулировки законов, определения, формулы необходимо запоминать. При необходимости для лучшего запоминания материала делаете краткий конспект или дополняете материал лекции. Более детальное изучение вопроса возможно при работе с дополнительной литературой. Теоретический УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 8 из 11 курс сопровождается выполнением упражнений и задач. Задания обычно предлагают из задачников. Вопросы, которые могут возникнуть при работе с учебником, рекомендуется отметить в тетради и затем можно выяснить у преподавателя на занятиях. 4 ФОРМАТ КУРСА По данной дисциплине предполагается проведение 50-минутных лекций – 1 раз в неделю, 50-минутных лабораторных занятий – 1 раз в неделю, 50минутных СРСП – 1 раз в неделю. Посещение лекций, ведение конспекта обязательно. Допустимы пропуски по уважительным причинам (наличие справки) с обязательной сдачей пропущенного материала в форме, предлагаемой лектором. Практические занятия магистрант должен посещать обязательно. К практическим занятиям он должен прийти подготовленным. Несвоевременное выполнение самостоятельной работы сопровождается штрафными санкциями: снижением балла за каждое задание. 5 ПОЛИТИКА КУРСА Посещение: Посещение лекций, семинарско-практических занятий и СРМП строго обязательно. Если по какой-либо причине, вы не можете посещать занятия, будете нести ответственность за весь неусвоенный материал. Поведение: Систематическое нарушение дисциплины во время занятий будет наказываться удалением из аудитории и соответственно снижением рейтинговой оценки за пропуск занятия Рубежная аттестация: Итоги рубежной аттестации проставляются с учетом посещаемости, выполнение самостоятельных работ магистранта, в установленные сроки, ответов на занятиях в устной или письменной форме, результатов тестирования и самого рубежного контроля. Экзамен: Заключительный экзамен будет проводиться для всех магистрантов допущенных к нему на основе устного экзамена или компьютерной тестовой системы. Каждый экзаменационный тест включает 5 ответов, один из ответов правильный. Тесты составлены по всем разделам пройденного курса. 6 ПОЛИТИКА ВЫСТАВЛЕНИЯ ОЦЕНОК Распределения баллов по неделям и видам контроля представлено в таблице. УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Распределение баллов макромолекул» по Редакция № 1 18.09. 2013г дисциплине стр. 9 из 11 «Механизмы образования Таблица 2 Неделя 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 Вид контроля 2 Посещение всех видов аудиторных занятий с 1 по 8 неделю «Функциональные полимеры» (группа ОН) Моделирование полимеров выведением функциональных групп «Функциональные полимеры» (группа СООН) Отличительные особенности реакций в мономерах и полимерах, различные эффекты «Функциональные полимеры» (производные функциональные группы) Полимераналогичные превращения в макромолекулах на основе ПВС, ПАН, СКИ и др. Химическая модификация полимеров Полимераналогичные превращения на основе целлюлозы Алкоголиз Деструктивные превращения полимеров, приводящие к уменьшению степени полимеризации Изучение особенностей химических превращений полимеров Этерификация ПВС уксусным ангидридом Механизмы деструктивных превращений полимеров Всего баллов 3 30 Примечание 13 Семинарскопрактическое занятие СРМП 3 13 3 13 4 13 4 4 Семинарскопрактическое занятие СРМП Семинарскопрактическое занятие СРМП Семинарскопрактическое занятие СРМП 4 Семинарскопрактическое занятие СРМП 35 СРМ 13 Семинарскопрактическое занятие СРМП 13 4 УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г стр. 10 из 11 7 Ацеталирование ПВС формальдегидом 13 7 Реакции, приводящие к уменьшению коэффициента полимеризации Рубежный контроль 1 Ацеталирование ПВС масляным альдегидом 4 7 8 Сложные химические превращения полимеров, включающие полимераналогичные превращения, деструкцию, увеличение молекулярной массы полимеров 8 Изучение поликонденсации как метода получения функциональных групп Итого баллов по результатам обучения с 1 по 8 неделю 9 Аминолиз полиметакриловой кислоты ωкапролактаном 8 60 14 Семинарскопрактическое занятие СРМП 4 Семинарскопрактическое занятие СРМП 40 СРМ 300 15 9 10 Функциональные полимеры Деструкция линейного алифатического полиэфира в растворе полиакриламида 5 15 10 Особенности химической модификации полимеров Области применения химического модифицирования Факторы, влияющие на реакционную способность функциональных групп 5 Семинарскопрактическое занятие СРМП Семинарскопрактическое занятие СРМП 40 СРМ 15 11 12 Этерификация ПВС Полимераналогичные макромолекул превращения 5 15 12 Понятие механохимической полимеров Методы защиты полимеров воздействий деструкции 5 Семинарскопрактическое занятие СРМП Семинарскопрактическое занятие СРМП 10 11 13 13 13 от вредных 15 Ацеталирование ПВС Изучение зависимости деструкции гетерогенных полимеров от скорости 5 40 Семинарскопрактическое занятие СРМП СРМ УМКД 042-18-10.1.75/02-2013 от Редакция № 1 18.09. 2013г свойства стр. 11 из 11 14 Физико-механические полимеров сшитых 14 15 Понятие аминолиза полимеров Способы получения привитых сополимеров Деструкция линейного алифатического полиэфира в растворе 15 Рубежный контроль 2 Итого баллов по результатам обучения с 8 по 15 неделю Итого баллов за экзамен Итого баллов за академический период 15 15 5 15 5 Семинарскопрактическое занятие СРМП Семинарскопрактическое занятие СРМП 60 300 400 1000 7 ЛИТЕРАТУРА 7.1 Основная литература: 7.1.1 Лосев И.П., Тростянская Е.Б. Химия синтетических полимеров. М., Химия, 1964 г. 7.1.2 Химические реакции полимеров. М., Мир, 1967, том 1, под редакцией Е.Феттеса 7.1.3 Практикум по химии и физике полимеров. М., Химия, 1977 г, группа авторов 7.2 Дополнительная литература: 7.2.1 Нургожаев Ш.Х., Ергожин Е.Е. Методические разработки к практическим работам по химическим превращениям и модификации полимеров. Алма-Ата, 1980