“高分子化学”的情境化学习

宋思苇，钱金明，丁瑞龙

（池州学院材料与环境工程学院，安徽池州247000）

“高分子化学”是高分子材料与工程专业最基础也是最先接触的专业课，对后续学习课程如“高分子物理”“高分子改性”“高分子反应工程”等非常重要。关于“高分子化学”的教材版本较多，但目前通用有两大版本：一是中国科学技术大学潘才元教授主编，中国科学技术大学出版社出版的《高分子化学》；二是浙江大学潘祖仁教授主编，化学工业出版社出版的《高分子化学》。从化学学科系统来看，“高分子化学”是建立在有机化学和物理化学基础之上。相比较而言，潘才元所著更偏重于有机化学，而潘祖仁所著更偏重于物理化学。目前，国内关于“高分子化学”教研论文报道较多，作者根据“高分子化学”部分知识点叙述情境化学习模式方式，以达到更好的学习效果。

1 图片情境

1.1“高分子化学”学科性质

“高分子化学”既是一门应用科学，又是一门基础科学，它是建立在“有机化学”“物理化学”等学科基础上逐渐发展而成的一门新兴学科，就高分子科学而言，它有四大分支，见图1。

图1 高分子科学分支

其中“高分子化学”是高分子科学的基础，因此学好“高分子化学”是高分子专业学生的首要任务。

1.2“高分子化学”研究的对象及内容

“高分子化学”是研究聚合物合成化学反应的一门科学，涉及到两大类反应：

1.2.1 聚合物的合成反应

1.2.2 聚合物的化学反应

其研究的内容包括四个方面：①反应机理；②反应的影响因素；③反应动力学；④反应的实施方法。

1.3 高分子材料的分类

高分子材料种类极其广泛，按性质和用途分类见图2。

图2 高分子材料的分类

1.4 聚合反应分类

由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应，具体分类见图3。

图3 聚合物反应分类

1.5 高分子结构

高分子材料科学创立不足一百年，但其发展速度远快于金属和无机材料。究其原因，是合成高分子结构具有的几乎无穷变化的可能性，其赋予材料性能的潜力远胜于其他材料，见图4。

图4 高分子层次结构

2 实践生活情境

“高分子化学”内容的背后蕴藏着许多实践生活，而其知识可在实践生活中获得。

在“高分子化学”教育中，最先接触的是高分子的材料产品及其分类。在高分子材料中，有三大合成材料，分别为塑料、纤维和橡胶，其和我们生产生活密切相关。如四大塑料中的“四烯”：聚乙烯、聚丙烯，聚氯乙烯和聚苯乙烯；合成纤维中的“六纶”：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶（聚乙烯醇缩甲醛）、氯纶；合成橡胶中的“四胶”：顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶和异戊橡胶。

在“高分子化学”第四章讲到共聚合，其知识与实际生产紧密结合。共聚合主要是改良共聚物的材料性能。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）具有良好的透光度和光泽度，且具有较强的抗冲击强度，但熔融粘度大，不易加工，可以通过加入苯乙烯共聚，改善流动性，提高加工性能；聚氯乙烯（PVC）机械性能好，但对光、热稳定性差，脆性大，可以通过与醋酸乙烯酯（VAc）共聚，VAc起到内增塑作用，改善流动性能，易加工；聚苯乙烯透光性好，但脆性大，因此需要增韧，可以通过加入丁二烯进行接枝共聚，合成高抗冲性聚苯乙烯（HIPS）。

3 结束语

情境化教育对于“高分子化学”学习有着很好的促进作用，从情境化和联系实践生活这两个方面着手，引入“高分子化学”重要的知识点，更好地加深对知识点的把握，激发学生学习兴趣，培养其理论联系实际、发现问题、解决问题的能力，这正是学习“高分子化学”的目的所在。