《高分子科学概论》习题及参考答案

高分子化学习题与解答(总13页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语：(1)单体，聚合物，高分子，高聚物(2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子(3)主链，侧链，侧基，端基(4)结构单元，单体单元，重复单元，链节(5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布(6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应(7)加聚物，缩聚物，低聚物2．与低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征？3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。

(2)碳链聚合物，杂链聚合物。

(3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式：(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

▲为08年6月考试题目*为14年6月考题第一章概述3. 说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。

答：涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维6.下列物质中哪些属于聚合物？（1）水；（2）羊毛；（3）肉；（4）棉花；（5）橡胶轮胎；（6）涂料答：羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉*7.写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－（2）PS——聚苯乙烯（3）PVC——聚氯乙烯（4）POM——聚甲醛－O－CH2－（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7名称结构单元单体单元H2C CCH3H3COOC聚甲基丙烯酸甲酯一样一样H2 C H CH3COOC聚丙烯酸甲酯一样一样—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH——CO(CH)4CO—无H2C CH3C HCCH2聚异戊二烯一样一样▲（1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（6）共聚物答：（1）高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。

（2）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。

（3）聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。

（4）多分散性：除了蛋白质、DNA等外，高分子化合物的相对分子质量都是不均一的（5）网状结构是交联高分子的分子构造。

（6）共聚物：由一种以上单体聚合而成的聚合物。

14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少？P＝100×10000/28＝35700▲21、高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？答：高分子结构由4个层次组成：a、一级结构，指单个大分子内与基本结构单元有关的结构，包括结构单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的结构b、二级结构，指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。

高分子化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 高分子的相对分子质量通常在哪个范围内？A. 100-1000B. 1000-10000C. 10000-100000D. 100000以上2. 下列哪种聚合反应不属于连锁聚合？A. 链引发B. 链增长C. 链终止E. 链转移3. 以下哪个是高分子的物理性质？A. 熔点B. 沸点C. 溶解度D. 所有选项4. 以下哪种单体不能通过加聚反应形成高分子？A. 乙烯B. 丙烯C. 苯乙烯D. 环氧乙烷5. 高分子材料的哪些特性使其在生物医学领域有广泛的应用？A. 良好的机械性能B. 生物相容性C. 可降解性D. 所有选项二、填空题（每空2分，共20分）6. 高分子的三种基本结构单元包括________、________和________。

7. 聚合度是指高分子链中________的数量。

8. 离子聚合是一种________聚合反应。

9. 高分子材料的力学性能可以通过________来提高。

10. 生物降解高分子是指在生物体内________的高分子。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述高分子化学中的三种主要聚合反应类型。

12. 解释什么是玻璃化转变温度（Tg）以及它对高分子材料性能的影响。

13. 描述高分子材料在汽车工业中的应用及其优势。

四、计算题（共30分）14. 已知一种高分子的分子量为20000，聚合度为100，求该高分子的重复单元的分子量。

（10分）15. 假设一种高分子的聚合度为500，重复单元的分子量为50，计算该高分子的分子量。

（10分）16. 如果一种高分子的分子量为50000，聚合度为1000，求该高分子的重复单元的分子量。

（10分）答案：一、选择题1. D2. E3. D4. D5. D二、填空题6. 重复单元、链节、高分子7. 重复单元8. 活性中心控制9. 交联10. 分解或降解三、简答题11. 高分子化学中的三种主要聚合反应类型包括：连锁聚合（包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合）、逐步聚合和开环聚合。

习题解答第一章（P235）1.简述聚合物的结构层次答：高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。

链结构又分为近程结构和远程结构。

近程结构包括构造与构型，构造是指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。

构型是指某一原子的取代基在空间的排列。

近程结构属于化学结构，又称一级结构。

远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

远程结构又称二级结构。

聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。

前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称三级结构。

织态结构则属于更高级的结构。

2．写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称（只考虑头－尾键接方式）。

解：（1）1，2－聚合：全同立构1，2－聚异戊二稀；间同立构1，2－聚异戊二稀；无规立构1，2－聚异戊二稀。

（2）3，4－聚合：全同（间同，无规）立构－聚3，4－聚异戊二稀。

（3）1，4聚合：顺式（反式）1，4－聚异戊二稀。

注意：一般来说，顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的，当催化剂一定时，产物结构就一定，所以不存在无规的几何异构体。

3．已知聚乙烯试样的聚合度为4105⨯，C-C 键长为0.154nm ，键角为109.5︒，试求： （1）若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距；（2）若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。

解：54101052=⨯⨯=n ；nm l 154.0=； 5.109=θ（1）22522222.4743)154.0(10225.109cos 15.109cos 1cos 1cos 1nm nl nl nl r =⨯⨯==+-⋅=+-⋅= θθ（2）由于聚乙烯的末端距符合高斯分布，因此它应该是自由结合链)(87.44154.014159.33108385nm l n r =⨯⨯⨯=⋅=π)(76.39154.03102325nm l n r =⨯⨯=⋅=*注意：末端距复合高斯分布的链为高斯链，自由结合链和等效自由结合链都是高斯链。

高分子期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 高分子是由什么构成的？A. 单体B. 聚合物C. 单体和聚合物D. 单体和催化剂答案：C2. 以下哪个不是高分子材料的分类？A. 塑料B. 橡胶C. 纤维D. 陶瓷答案：D3. 高分子的分子量分布通常描述为：A. 均一分布B. 非均一分布C. 正态分布D. 指数分布答案：B4. 线性高分子和支链高分子的主要区别在于：A. 分子量大小B. 支链结构C. 热稳定性D. 溶解性答案：B5. 以下哪个不是高分子材料的加工方法？A. 挤出B. 注塑C. 电镀D. 吹塑答案：C6. 高分子材料的热性能通常由哪个参数来描述？A. 玻璃化转变温度（Tg）B. 熔点（Tm）C. 拉伸强度D. 断裂伸长率答案：A7. 以下哪个是高分子材料的力学性能指标？A. 密度B. 折射率C. 拉伸强度D. 热导率答案：C8. 高分子材料的老化通常与以下哪个因素有关？A. 温度B. 湿度C. 光照D. 所有以上答案：D9. 下列哪个是高分子材料的生物降解性？A. PLAB. PVCC. ABSD. PET答案：A10. 高分子材料的分子链结构通常分为哪几种？A. 线性B. 支链C. 网状D. 所有以上答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 高分子材料的分子链结构可以分为________、________和________。

答案：线性，支链，网状2. 高分子材料的分子链运动分为玻璃态、________和________三个区域。

答案：高弹态，粘流态3. 高分子材料的分子链运动与温度有关，当温度升高时，分子链运动从________向________转变。

答案：玻璃态，高弹态或粘流态4. 高分子材料的分子链结构对材料的________和________有重要影响。

答案：性能，加工5. 高分子材料的分子链结构可以通过________、________等方法进行表征。

答案：核磁共振，红外光谱三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述高分子材料的热塑性和热固性的区别。

⾼分⼦科学导论期末考试题及答案名词解释：歧化终⽌：在⾃由基聚合反应中，两个⾃由基进⾏歧化反应形成两个稳定分⼦的终⽌⽅式。

偶合终⽌：在⾃由基聚合反应中，两个⾃由基进⾏偶合形成⼀个稳定分⼦的终⽌⽅式。

动⼒学链长：每个活性中⼼从引发开始到终⽌所消耗的单体分⼦数。

绿⾊⾼分⼦：在⽣产、使⽤和回收中对环境友好的⾼分⼦。

凝胶点：出现凝胶时的反应程度。

解聚：在热作⽤下，⼤分⼦末端断裂，⽣成活性较低的⾃由基，然后按链式机理逐⼀脱除单体⽽降解的反应。

⽼化：⾼分⼦材料在加⼯、使⽤和储存过程中，由于受到各种因素的综合作⽤，聚合物的化学组成和结构发⽣⼀系列变化，导致最后失去使⽤价值。

这⼀现象称为⽼化。

交联：聚合物在热、光、辐射能或交联剂作⽤下分⼦链间以化学键连接起来构成三维⽹状结构或者体型结构的反应。

活性聚合：是指聚合反应在单体消耗完以后活性中⼼不消失，重新加⼊单体后聚合反应能继续进⾏的聚合反应。

配位聚合：单体分⼦⾸先在活性中⼼的空位处配位，然后单体分⼦相继插⼊过度⾦属到碳链中增长形成⼤分⼦的过程。

均缩聚：由⼀种单体进⾏的缩聚反应。

混缩聚：两种具有不同官能团的单体缩聚。

共缩聚：1、在均缩聚反应体系中加⼊相同类型的第⼆种单体。

2、在混缩聚反应体系中加⼊第三甚⾄第四钟单体的缩聚。

平衡缩聚：逆反应速率不等于0的缩聚反应。

⾮平衡缩聚：逆反应速率为0或者很⼩的缩聚反应。

摩尔系数：两组分的初始官能团数⽬之⽐为官能团摩尔系数。

过量百分数：q即为bR’b智能光过量部分aRa量的百分数。

？体型缩聚:凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应。

凝胶点：开始出现凝胶时的临界反应温度。

⽆规预聚体：醇酸树脂在凝胶点前停⽌反应时所获的为⽆规预聚体。

结构预聚体：由于结构明确，且加热下本⾝并不能直接转化成⽹状结构，视为结构预聚体。

阻聚：链转移后若形成低活性的⾃由基后将不能在引发聚合，⽽只能与其他⾃由基进⾏双基终⽌反应，从⽽阻⽌聚合反应进⾏。

诱导期：聚合反应体系中存在阻聚剂时，聚合反应要在阻聚剂耗尽后才能正常开始进⾏，此段不聚合时期称为诱导期。

高分子考研试题及答案试题：一、选择题（每题2分，共10分）1. 高分子链的构象由以下哪个因素决定？A. 分子量B. 分子链的柔韧性B. 温度D. 以上都是2. 下列哪项不是高分子材料的加工方法？A. 注塑B. 挤出C. 焊接D. 纺丝3. 高分子材料的力学性能通常受哪种因素影响最大？A. 分子量B. 分子量分布C. 分子链的取向D. 交联密度4. 下列哪种聚合物具有最高的玻璃化转变温度（Tg）？A. 聚乙烯（PE）B. 聚苯乙烯（PS）C. 聚碳酸酯（PC）D. 聚氯乙烯（PVC）5. 高分子溶液的粘度随剪切率的增加而如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述高分子材料的热塑性和热固性的区别。

2. 描述聚合物的分子量分布对材料性能的影响。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知某聚合物的数均分子量（Mn）为70000，重均分子量（Mw）为100000，求该聚合物的分子量分布指数（Mw/Mn）。

2. 一个高分子链在好溶剂中呈无规线团状，其均方回转半径（Rg^2）与分子量（M）的关系为 Rg^2 = KM^a。

若实验测得a=0.5，K=1.5×10^-4 (mL/g^1/2)，求分子量为10000时的均方回转半径。

四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述聚合物的结晶行为对其力学性能的影响。

答案：一、选择题1. D2. C3. D4. B5. B二、简答题1. 高分子材料的热塑性是指材料在加热时可以软化流动，冷却后又能固化成固体的性质，这种过程是可逆的。

而热固性是指材料在加热或固化后，即使再次加热也不会软化流动，这种固化过程是不可逆的。

2. 分子量分布对聚合物的性能有显著影响。

分子量分布宽的材料通常具有较低的熔点和软化点，因为低分子量部分容易流动。

同时，分子量分布宽的材料在加工时流动性更好，但机械强度和耐环境应力开裂性能较差。

第一章一．填空题1 ．药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，其中具有高分子特征的辅料，一般被称为药用高分子辅料。

2 ．辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而影响其生物利用度。

3．药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重，现代的制剂工业，从包装到复杂的药物传递系统的制备，都离不开高分子材料，其品种的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。

二．选择题1 ．下面哪项不是有关药用高分子材料的法规（D )A ．《中华人民共和国药品管理法》B ．《关于新药审批管理的若干补充规定》C ．《药品包装用材料容器管理办法（暂行）》D ．《药品生产质量管理办法》2 ．淀粉的改性产物可分为（A )A ．梭甲基淀粉钠和可压性淀粉B ．搜甲基淀粉钠和支链淀粉C ．可压性淀粉和支链淀粉D ．直链淀粉和梭甲基淀粉钠3 ．依据用途分，下列哪项不属于药用高分子材料（C )A ．在传统剂型中应用的高分子材料B ．控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料C ．前体制剂中应用的高分子材料D 包装用的材料三．简答题1 ．药用高分子材料学研究的任务是什么？答：( 1 ）高分子材料的一般知识，如命名、分类、化学结构；高分子的合成反应及化学反应（缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化）；高分子材料的化学特性和物理、力学性能。

( 2 ）药用高分子材料的来源、生产、化学结构、物理化学性质和应用。

2. 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么？答（1 ）适宜的载药能力；( 2 ）载药后有适宜的释药能力；( 3 ）无毒、无抗原性，并具有良好的生物相容性。

( 4 ）为适应制剂加工成型的要求，还需具备适宜的分子量和物理化学性质。

第二章一．填空1.聚合反应（Po lylnerization ）是指由低分子单体合成高分子化合物的化学反应。

按照单体与聚合物在元素组成和结构上的变化，分为加聚反应和缩聚反应；按照聚合机理的不同分为缩聚反应、链锁聚合和逐步聚合2.链锁聚合根据反应活性中心的不同又可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合，它们的反应活性中心分别为自由基、阳离子、阴离子3.自由基聚合引发剂一般结构上具有弱键容易分解成自由基。

高分子课后习题答案第一章1、请用粘弹性的滞后效应相关理论解释塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。

答：（1）粘弹性滞后效应是指在外作用力下，聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。

（2）当注射制件脱模时大分子的形变并非已经停止，在贮存和使用过程中，大分子重排运动的发展，以致密度增加，体积收缩。

（3）在Tg—Tf温度范围对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形变的松弛时间，加速结晶聚合物的结晶速度，使制品的形状能加快的稳定下来。

2、比较塑性形变和粘弹性形变的异同点。

答：同：都是不可逆变形。

异：（1）温度区间不同，塑性形变温度区间为Tg—Tf；粘性形变温度区间为Tf以上。

（2）作用力和时间不同，塑性形变需较大外力和较长时间；粘性形变要很小的外力和瞬时。

3、什么是聚合物的力学三态，各自的特点是什么？各适用于什么加工方法？答：玻璃态、高弹态、粘流态称为聚合物的力学三态。

（1）玻璃态：聚合物模量高，形变小，故不宜进行大形变的成型加工。

适用：二次加工（2）高弹态：产生较大的可逆形变；聚合物粘性大，且具有一定的强度。

适用：较大变形的成型工艺。

（3）粘流态：很大的不可逆形变；熔体黏度低。

适用：流动性要求较高的成型加工技术。

第二章1、画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线，并简单说明各自的流变行为特征。

答：宾汉流体：与牛顿流体相同，剪切速率～剪切应力的关系也是一条直线，不同处：它的流动只有当高到一定程度后才开始。

假塑性流体：流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。

也即切力变稀现象。

膨胀性流体：流体的表观粘度随剪切应力的增加而增加。

也即切力增稠现象。

2、怎么样根据聚合物粘度的温敏特性以及切敏特性选择加工条件？答：（1）根据聚合物粘度的温敏特性，当聚合物处于粘流温度以上不宽的温Andrade 公式：选择尽可能打度范围内时，用的温度作为加工条件。

当温度包括从玻璃化温度到熔点这样打的温度范围时，用W.L.F 方程：计算温度T 时的年度选择加工条件。