聚合物结构与性能考试
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聚合物材料结构与性能分析
聚合物材料结构与性能分析随着科技的不断发展，聚合物材料在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
聚合物材料被广泛应用在塑料制品、涂料、胶水、纺织品、电力电缆、医疗器械、汽车零部件、航空航天工程等领域中，成为了工业化生产的主要材料之一。
为了更好地研究聚合物材料的性能，需要深入了解其结构。
一、聚合物材料的结构聚合物材料的结构可以分为线性、支化和交联三种形态。
其中，线性聚合物是由一种或者几种单体按照化学键的方式以链状排列而成，分子量较小；支化聚合物是通过在线性聚合物中引入支链而形成的，支链数量影响聚合物的分子量；交联聚合物是聚合物分子之间通过交联点相互连接形成的，具有较高的强度和硬度。
聚合物材料的结构对其性能具有较大的影响。
线性聚合物因分子之间的顺序排列有序，故具有较强的延展性和柔软性，但同时也很脆弱。
与之相比，支化聚合物分子之间存在交叉和支链，增加了分子间的空间间隙，分子不易移动，故其延展性和柔软性较差，但抗拉强度和耐磨性等方面表现出了优异的性能。
交联聚合物由于分子之间的连接非常紧密，形成了三维连通结构，具有优异的耐热性、耐压性和耐化学腐蚀性等方面性能。
二、聚合物材料的性能聚合物材料的性能可分为物理性能和化学性能两个方面。
1. 物理性能聚合物材料的物理性能包括密度、硬度、热膨胀率、热导率、电导率等方面。
其中，密度是聚合物材料中分子的堆积情况，影响材料的重量和容积比例；硬度是指材料表面对受力的抵抗力，硬度越大，耐磨性和耐刮性也越强；热膨胀率是指在温度变化下材料的长度、面积或体积变化程度；热导率是指在导热过程中单位时间内的热通量和面积比例；电导率则是指电流通过单位长度材料的电阻大小。
2. 化学性能聚合物材料的化学性能包括耐酸碱性、耐热性、阻燃性、耐紫外线性等方面。
其中，耐酸碱性是指聚合物材料在酸碱介质中稳定性和抗腐蚀性；耐热性是指材料在高温环境下变形程度和防止氧化剥蚀的能力；阻燃性是指材料在火灾中的燃烧速度和发出有害气体的程度；耐紫外线性是指材料对紫外线的抵抗程度。
高分子化学期末考试试题及答案
高分子化学期末考试试题及答案高分子化学期末考试试题及答案高分子化学是化学领域的一门重要分支，主要研究高分子化合物的合成、结构、性能和应用。
在本次期末考试中，我们将考察学生高分子化学的基本概念、聚合反应机理、聚合物结构与性能等方面的知识。
以下为本次考试的试题及答案。
一、选择题1、下列哪个选项不属于合成高分子的方法？ A. 自由基聚合 B. 离子聚合 C. 缩聚反应 D. 加聚反应答案：C2、下列哪个反应条件可以触发自由基聚合反应？ A. 高温 B. 高压C. 引发剂D. 以上都是答案：D3、下列哪个选项不是高分子化合物？ A. 聚乙烯 B. 纤维素 C. 蛋白质 D. 油脂答案：D二、简答题4、请简述高分子化合物的合成过程，并说明其中需要注意的关键点。
答案：高分子化合物的合成过程通常包括单体的准备、聚合反应和产物后处理等步骤。
其中需要注意的关键点包括单体的纯度、聚合反应条件的控制、产物分离和干燥等。
41、请简述自由基聚合反应的机理，并说明其应用范围。
答案：自由基聚合反应是通过引发剂在低温下产生自由基，进而引发单体聚合反应的过程。
其应用范围广泛，可以用于合成多种高分子化合物。
411、请简述缩聚反应的机理，并说明其应用范围。
答案：缩聚反应是通过缩合反应将多个单体聚合成为高分子的过程。
其应用范围广泛，可以用于合成多种高分子化合物，如涤纶、酚醛树脂等。
三、论述题7、请论述高分子化合物在日常生活中的应用，并说明其优点和局限性。
答案：高分子化合物在日常生活中应用广泛，如塑料、橡胶、纤维等。
其优点包括密度小、强度高、耐腐蚀、绝缘等。
但同时也存在一些局限性，如不易降解、环境污染等。
71、请论述高分子化合物在医疗领域的应用，并说明其优点和局限性。
答案：高分子化合物在医疗领域应用广泛，如人工器官、药物载体、医疗器械等。
其优点包括生物相容性好、可塑性强、功能多样化等。
但同时也存在一些局限性，如可能引发免疫反应、使用寿命有限等。
聚合物结构与性能
1、分析HIPS结构组成、加工原理、结构特点与性能高抗冲聚苯乙烯，是将少量聚丁二烯接技到聚苯乙烯基体上。
具有“海岛结构”，基体是塑料，分散相是橡胶 .具有诸多的特性 :①耐冲击聚苯乙烯为热塑性树脂；②无臭、无味、硬质材料、成形后尺寸安定性良好；③有优秀的高介电性绝缘性；④为非晶质低吸水性材料；⑤其光泽性良好易于涂装。
2、分析ABS结构组成、结构特点、性能ABS树脂是丙烯酸、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。
共聚的方式是无规共聚与接枝共聚相结合：它可以是以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯、丙烯腈接在支链上；也可以是丁腈橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯-丙烯腈的共聚物为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上等等。
ABS三元接枝共聚物兼有三种组分的特性。
其中丙烯腈有氰基，能使聚合物耐化学腐蚀，提高制品的抗张强度和硬度；丁二烯能使聚合物呈现橡胶状的韧性，这是材料抗张强度增强的主要因素；苯乙烯的高温流动性能好，便于加工成型，且可改善制品的表面光洁度，是一种性能优良的热塑性塑料。
3、聚合物的增韧增强增韧：①橡胶增韧，如通过橡胶增韧苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂，制备性能优良的ABS工程塑料。
②刚性无机填料增韧，如纳米碳酸钙粒子增韧高密度聚乙烯。
③热塑性塑料增韧，如热塑性塑料增韧双马来酰亚胺树脂。
④液晶聚合物增韧，如热致性液晶聚合物增韧环氧树脂。
增强：添加无机纳米粒子如TiO2、SiO2、Al2O3、CaCO3 等和橡胶纳米粒子以及蒙脱土等片状硅酸盐等形成聚合物基纳米复合材料；添加纤维状填料如碳纤维、石墨纤维、硼纤维和单晶纤维-晶须或短玻璃纤维等。
4、PE结构、材料的加工原理聚乙烯的分子是长链线型结构或支结构，为典型的结晶聚合物。
在固体状态下，结晶部分与无定型共存。
结晶度视加工条件和原处理条件而异，一般情况下，密度高结晶度就越大。
LDPE结晶度通常为55 %-- 65%，HDPE结晶度为80%-90%。
高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有较高的密度。
聚合物改性考试考试试题题
、名称解释 20分合物共混改性：：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。
逆转：：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。
在相逆转的组成范围内，常两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。
塑性塑料：：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。
容作用：：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。
改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。
单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及相结合情况的不同而表现为多种形式。
相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。
有时也称为两相共连，包括层状结构和互锁结构。
互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。
、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST相图。
15分：分为热力学相容性和工艺相容性两类。
力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。
艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。
图略、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度；界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度；界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。
聚合物的结构与性能
对应用做材料的高分子来说，关心的不是具体构型(左旋 或右旋)，而是构型在分子链中的异同，即全同(等规)、间 同或无规。
聚合物的结构与性能
Isotactic 全同立构
Syndiotactic 间同立构
Atactic 无规立构
结构规整 较规整 不规整
等规度(tacticity): 全同或间同立构单元所占的百分数
非反应性：－CH3、－OCH3， 如聚甲醛受热降解从端羟基开始，必须进行酯化或醚化以封端。
HO-CH2-O-CH2-O-CH2 CH3O-CH2-O-CH2-O-CH2
-O-CH2-O-CH2-OH 酯化
-O-CH2-O-CH2-OCH3
聚合物的结构与性能
反应性：－OH、－COOH、－NH2， 可进一步反应合成复杂结构
聚合物的结构与性能
一、（单根）高分子链的结构
高分子链结构的特点
●既简单又复杂； ●长而柔； ●分子量大而不均匀
聚合物的结构与性能
1.一级结构
1）.化学组成
结构术语
主链
支链
聚合物的结构与性能
端基
侧基
➢ 主链
(A) 碳链高分子
主链全部由碳原子组成
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
聚乙烯
聚合物的结构与性能
有机氟高分子的化学特性：
最好的化学稳定性： 高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性 特异的表面性能—表面能最低： 拒水性好、拒油性好、耐沾污性好 理想的生物稳定性和生物相容性： 优异的光学性能： 可有低折射率、高透明性 优异的电学性能：
低介电常数、高绝缘性 有机氟高分子材料被誉为“有机材料之王”。
高分子聚合物结构特点与性能-全文可读
1.2.2聚合物的热力学性能
脆化温度 (θb） 高聚物呈脆性的
最高温度称脆化温度，
1． 非晶态高聚物的热力学性能
(1)典型理化性质温度
玻璃化温度 (θg ） 高聚物呈玻璃
态的最高温度为玻璃化温度； 是塑
件的最高使用温度。
粘流温度 (θf） 产生粘流态的最
低温度称为粘流温度 。是塑料的最 低成型温度。
1.3. 1 牛顿流动规律
⑵牛顿型溶体流动规律分析 流体层流模型研究： 流体流动看作许多层彼此相邻的薄液层 ，沿外力作用的
方向进行相对滑移。 剪切力F －为外部作用于整个流体的恒定剪切力； 液层面积；A －为向两端延伸的液层面积；
磨擦阻力F1 －为流体流动对所产生的 磨擦阻力 。在达到稳态流动后 ，F ＝-F1
⑴流体在管内的流动状态（ 层流与湍流） 。 层流的特征： 流体质点的流动方向与流道轴线平行 ，其流动速度也相同 ，所有流体质 点的流动轨迹均相互平行 。Re＜2300
湍流的特点： 质点的流动轨迹成紊乱状态，如图15b所示。R 。≥2300 流体的流动状态转变（由层流变为湍流）条件为
第一章 高分子聚合物的结构特点与性能
化学分解温度 (θd） 高聚物在高
温下开始发生化学分解的温度； 是 塑料的最高成型温度。
第一章 高分子聚合物的结构特点与性能
1.2.2聚合物的热力学性能 1． 非晶态高聚物的热力学性能
(2)三种力学状态
脆化温度 (θb） 玻璃化温度 (θg） 粘流温度 (θf）
①玻璃态： 当θb<θ<θg时 ， 高
1 . 3 .4影响假塑性液体流变性的主要因素 ⑴聚合物结构对粘度的影响 ①链结构 :主链结构主要是由单键组成的呈现的非牛顿性较强 支链程度越大粘度就越高 ，则熔体的流动性就越低。 ②聚合物的相对分子质量及其分布 相对分子质量较大时 ，宏观上表现为熔体的表观粘度加大。 分子质量分布越宽，聚合物的熔体粘度就越小 ，熔体流动性就越好 ⑵聚合物中添加剂的影响 增塑剂的加人会使熔体粘度降低从而提高熔体的流动性 ⑶温度及压力对聚合物熔体粘度的影响 温度升高 ， 降低粘度提高流动性（主要适用于：对切速率不是很敏感或其熔体
聚合物共混理论考试重点
聚合物共混理论重点内容纲要绪论1、聚合物共混的3钟基本作用及共混的优势。
聚合物共混可以具有如下3种基本作用一、通过聚合物共混，显著提高聚合物的性能。
二、通过聚合物共混，在性能基本不变的前提下，降低材料的成本三、通过聚合物共混，获取新的性能共混的主要优势在于简便易行，可适应小的生产规模，也可形成大规模生产。
第二章聚合物共混的基本概念1、共混改性的主要方法及应用。
按照宽泛的聚合物共混概念，共混改性的基本类型可分为物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类。
共混改性的方法又可按共混时物料的状态划分，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等（1）熔融共混熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混，熔融共混是采用密炼机、开炼机、挤出机等加工机械进行的。
（2）溶液共混溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。
（3）乳液共混乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
（4）釜内共混釜内共混（又称为“釜内合金化”）为近年来新问世的共混方法，是两种（或两种以上）聚合物单体同在一个聚合釜中完成其聚合过程，在聚合的同时也完成了共混。
2、共混物形态的3中基本类型共混物的形态多种多样，可分为三种基本类型：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”，这是一种两相体系，且一相为连续相，一相为分散相，分散相分散在连续相中；其三被称为“海-海结构”，也是两相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿“海-岛结构”被称为“单相连续体系”，“海-海结构”被称为“两相连续体系”3、相容性的基本概念及判断依据●热力学相容性热力学形容性，亦可称为互溶性或溶解性，热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系，是达到了分子程度混合的均相共混物。
热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能△Gm<0。
●溶混性是指一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能，在大多数情况下，可以用玻璃化转变温度Tg作为均相体系判定的标准，相应地，可以把Tg作为相容性的判断标准。
高分子近代测试聚合物测试考试热分析部分
⾼分⼦近代测试聚合物测试考试热分析部分1、下图为某⼀复合材料的热失重曲线，请从图中指出该复合材料的主要配⽅组成。
答：上图表明挥发物（增塑剂）的质量分数为19.8%，聚合物的质量分数为43.3%，炭⿊为34.5%，灰分为2.4%。
2简要说明TG.DTG.DTA.DSC的原理,在他们的热谱中,纵坐标和横坐标各代表什么?答：TG：热重分析法为使样品处于⼀定的温度程序（升/降/恒温）控制下，观察样品的质量随温度或时间的变化过程。
热谱中纵坐标为质量保持率，横坐标为时间或温度。
DTG：微商热重法是TG对温度或时间的⼀阶导数。
热谱图中纵坐标为质量变化率，横坐标为温度或时间。
DTA：热差分析法是把试样和参考试样同置于相同的加热或冷却的条件下，观察随温度或时间变化，它们之间的温差与温度间的关系的⼀种技术。
其纵坐标为样品与参考试样的温差，横坐标为温度或时间。
DSC：差⽰扫描量热法是使试样与参考试样绝热分离，分别输⼊能量，测量使两者温差为0时需的能量差△E与温度的关系。
纵坐标代表能量差△W或功率变化率dw/dt和热焓变化率dH/dt,横坐标为温差△T3应⽤DTA或DSC如何测定⾼分⼦材料的玻璃化转变温度Tg。
答：聚合物随温度升⾼，当达到Tg时在DTA或DSC曲线上会显⽰出拐弯的变化。
在测定Tg时由于开始温度很难准确地确定，⼀般要以拐弯处的外延线与基线交点作为Tg的值。
4如何应⽤DTA或DSC研究某⼆元聚合物共混物样品中两种聚合物的相容性，并画出⽰意图。
答：聚合物共混的相容性往往⽤Tg测定来研究，相容性好的的两聚合物的Tg在共混物中表⽰出相互靠近或称⼀个统⼀的Tg。
相反，不相容的两聚合物的Tg在共混后仍表现出远离的Tg。
（图见⽼师课件）对于结晶型聚合物，若相容性好，混炼均匀，分散性好，则其结晶度降低较⼤。
相反，不相容或混炼不均匀⽽造成互相分散性差的对结晶度影响较⼩。
即可以通过结晶度的变化⼤⼩推断两者的相容性，5为考察PET（聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯）与EV A（⼄烯-醋酸⼄烯共聚物）共混体系的相容性，采⽤⼀种热分析⽅法测定了不同⽐例共混体系的玻璃化转变温度Tg、冷结晶温度Tc和结晶熔融温度Tm，以及热焓变化等热性能，结果见下表所⽰。
聚合物结构与性能1
2-3 氢键
分子间或分子内均可形成，是极性很强的X—H键上的氢 原子与另外一个键上的电负性很大的原子Y上的孤对电子 相互吸引而形成的一种键（X—H…Y），具有方向性和饱 和性。
氢键也可归入范德华力； 氢键的键能一般在13～29kJ/mol； 键长为：2.4～3.2 埃。
聚酰胺、聚胺酯和生物大分子中氢键起着重要的作用。
当 r < r0 时，分子间作用力呈现为完全的斥力。 范德华力作用能为 2—8 kJ/mol，比化学键小1～2个数量级， 但其平衡距离较长。
原子和基团的范德华半径（埃）
H 1.2 CH3 2.0 C6H6 1.85 N 1.5 P 1.9 O 1.40 S 1.85 F 1.35 Cl 1.80
n
这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化， 耐热性较差。
2. 杂链高分子
分子主链由两种或两种以上原子如：O，N， S，C等以共价键相连的高分子，如：
CH2
O
n
聚甲醛
O O R O C R'
O C n 聚酯
O NH R NH C R'
O C 聚氨酯 n
CH3 O C CH3
O
O S
O
O
聚合物的结构和性能
Structures and Properties of Polymers
教材：
《聚合物的结构和性能》马德柱 等编，科学出版
社，1999年，第二版
参考书：
《高分子物理》何曼君 等编，复旦大学出版社， 1990年修订版
《高聚物的结构与性能》，陈平、唐传林 编，化
学工业出版社，2005年7月，第一版 《高分子物理》刘凤岐、汤心颐编，高等教育出 版社，2004年第二版
聚合物结构与性能测试
一、名词解释1. 大分子：是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。
2. 取向度：指高聚物中的取向单元(分子链、构造单元、链段、微晶、微纤等)沿参考方向(如纤维中的纤维轴向)平行排列的程度。
3. 初期结晶：物质从液态（溶液或熔融状态）或气体形成晶体的过程。
4. 缚结分子：连结二个晶区的分子称为缚结分子5. 超分子结构：高分子链之间通过强的或弱的相互作用所形成的聚集体。
包括结晶度，取向度，晶粒尺寸和长周期。
6. 超强吸水高分子材料：也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
二、概念的区别与联系1. 质量结晶度与体积结晶度质量(重量)结晶度：表示结晶部分在总体中所占的重量百分数或重量分数。
体积结晶度：表示结晶部分在总体中所占的体积百分数或体积分数。
2. 无规共聚物与嵌段共聚物无规共聚物是指单体M1，M2在大分子链上无规排列，两单体在主链上呈随机分布，没有一种单体能在分子链上形成单独的较长链段的聚合物；嵌段共聚物是指将两种或两种以上性质不的共聚物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。
3. 应力与应变应力是指受力物体截面内力的集度，即单位面积上的内力；应变是指材料受到外力的作用引起受力物体内任一点（单元体）因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变。
应力=模量*应变4. 抗拉强度与初始模量抗拉强度,材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
对于理论弹性体来说，应力与应变的关系服从(Hook)定律模量E=δ/ε, 单位与应力相同。
高聚物属于粘弹体，但就纤维而言，当应变小于1%时，它的应力应变关系基本符合Hook定律，此时的模量通常称为初始模量。
&初始模量：纺织纤维拉伸初始模量一般定义为拉伸伸长为1%时应力的100倍。
三、根据结晶体条件的差异和聚乙烯可得到不同的结晶形态，请简单叙述下列各形态的结构特征及获得该形态的条件球晶：高聚物从浓溶液浓溶液析出或从熔体冷却结晶时，都倾向于生成比单晶更为复杂的多晶聚集体，最常见的呈球状，称为球晶。
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《聚合物结构与性能》考试复习提纲1、通过人类五次产业革命的学习给予了我们哪些启发？①科技发展越来越快，对人类社会的影响也越来越大②科学技术成为推动国家发展不可或缺的因素③近代科学技术更多地关注在纳米以及生物、宇宙等未知领域④随着科学的发展，人们更关注新型材料的研究，为人类更好的服务2、通过对21世纪人类所面临的八大领域问题的了解，你对人类未来前景有什么看法？①新技术的产生和发展往往是“连锁反应”，全面爆发，相互激发，形成技术的“群体革命”，可以看出所有革新都是为了生活的更好，只有适应大自然，合理改造自然。
才是出路之所以在！②出现一些问题是很正常的，应考虑走低碳的可持续发展道路，这样才能长治久安3、为什么说新型材料科学与工程是发展八大领域的先导？①新材料是人类文明的基石，为各领域提供材料基础，各领域的发展离不开材料，材料是八大领域发展的先导。
②新材料的产生深刻影响了人类的生产生活方式。
材料对国民经济和国防建设起着关键的支撑作用，而新材料是高技术领域的重要组成部分。
③材料科学每前进一小步，人类文明就前进一大步。
4、表述四大材料各自的特征及不同功能，请用材料中电子的行为来论述其内在机理。
①金属材料特点：导电性能优良，强度、硬度高，高温变形，耐磨，加工性能好等。
内在机理：原子核较重，核外电子云较密集，金属原子最外层电子处于自由运动状态，每个电子可和若干个电子随时作用形成金属键。
②无机非金属材料特点：耐高温、耐腐蚀、韧性低、可塑性差、加工困难、强度高、电学特性和光学特性。
内在机理：电子被束缚在个别原子上，不可自由移动，故呈现脆性。
③高分子材料特点：高分子材料按特性分为橡胶、塑料、纤维、涂料、粘合剂等，不同材料有各自的特性内在机理：分子量大，分子量分布具有多分散性，合成制备方法、成型加工工艺多样化。
④复合材料特点：在一个特定的基体中，填充有一种或多种填充体，既能保留原组分或材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能，可以通过材料设计使各组分的性能相互补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。
功能机理：各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同要求。
5. 四大材料如何相互促进发展？有哪些主要途径，你在这方面有什么创新思想。
通过制备复合材料从而实现将几大类材料优点结合起来①改进金属材料的加工工艺，从而提高其综合性能②无机非金属材料一般延展性差，属于脆性材料，加工成型工艺相对复杂繁琐，提高其可塑性是这一类材料得到大范围推广使用所必须解决的首要问题。
③解决以石油副产物为主要原料合成高分子材料的问题，同时减少新材料的研发投入，尽量通过改性，改变加工工艺等手段提高现有材料的性能。
6. 通过学习四大材料对我们有哪些主要启发，结合自己研究方向谈自己的设想和研究路线①几大材料的产生都不同程度地产生了资源、环境等一系列问题。
②由需出发，供需结合，研发、生产、实践相结合。
③预先权衡好各方利弊的情况下，仍需加大新材料的研发力度。
④现有的认知水平与技术手段还有待提高⑤新材料的发展历程是伴随着人类文明的不断进步而不断开拓创新的过程。
7. 为什么说中国古代“易经八卦圆形”是立体空间的“一四三八”规律的最全面的描述，是把立方体展开形成平面化的典型方式？你认为图中“鱼眼”及“鱼尾”怎样摆是最合理的？从八卦图最外圈看共有八个符号而每一个符合中由三个三个的爻线组成，故称“83”；在这里只要把一用+来表示，--用-来表示，那么八卦符号完全变成下面立体空间的八个相畴的表述：至于八卦的“鱼头鱼尾”的两个大区（二，）每一个大区中还包含对方的小鱼眼区（），以示“你中有我”，“我中有你”的两个分区，成“4”，这样又与上述立体空间某方向的切面所呈现的四个平面区一致，最终太极图用一根线来把对量的两大区加以统一代表数“1”，这样《易经》实际上代表着立体空间1438的形象。
8. 一个立方体的八个相畴中哪些是符合左旋，哪些是符合右旋法则的？这说明什么问题？在什么情况下是全对称？在什么情况下变得对称破缺？从x轴出发到y轴结束，看用的是左手还是右手，左手即为左旋，右手为右旋。
9. 请举例说明自然界最佳黄金分割原理的客观存在。
你在研究工作中将如何应用这个原理现来促进自己研究的思路？①利用线段上的两个黄金分割点，可以做出正五角星，正五边形等。
②建筑物中某些线段的比就科学地采用了黄金分割，舞台的报幕员并不是站在舞台的中间，而是偏在台上一侧，黄金分割点处最佳。
③植物界也有采用黄金分割的地方，如果从一颗嫩枝的顶端向下看，就会看到叶子是按照黄金分割的规律排列着的。
10. 为什么一切生命体的密码子最多有64个，其内在的原因在哪里？请用四种碱基结构的电荷分布来讲述三联体密码子产生的机制。
人类遗传基因密码子由碱基三三组成，一共有四种碱基，一共有43=64种密码子11. 你认为原子核外电子的运动是否像太阳系行星一样转圆运动？如果不是，为什么？①卢瑟福提出的太阳-行星模型：所有原子都有一个核即原子核，核的体积只占整个原子体积极小的一部分，原子的正电荷和绝大部分质量集中在核上，电子像行星绕着太阳那样绕核运动。
②带电微粒在力场中运动时总要产生电磁辐射并逐渐失去能量，运动着的电子轨道会越来越小，最终将与原子核相撞从而导致原子毁灭，但现实中原子毁灭的事实并未发生过。
③海森堡的不确定原理：不可能同时测得电子的精确位置和精确动量，正是由于这种不确定性，电子不可能按照前面太阳-行星模型中行星绕太阳那样的轨道运动。
12. 请推导二阶偏微分型薛定谔方程，其对哪些体系有用，请指出H φ=Eφ各项的物理意义。
为什么以前觉得这个方程很难理解？通过学习你对波函数有了什么样的新认识？H=T+V,T=Tx+Ty+Tz，V=e-·Z+/rλx=2π x/ Px=h/λx，Tx=Px2/2mTx=h2 /8π2m x2Ty=-Tz=h2▽/8π2mH2=-h2▽/8π2m+V因为以前所学知识不够广博，完善，因此难以全面理解薛定谔方程。
学习了之后对波函数的认识：1、虽然任意给定的E都可以解出一个函数解，但只有满足一定条件的分立的一些E值才能给出有物理意义的波函数2、由于薛定谔方程是一个线性微分方程，所以任意几个解的线性组合还是薛定谔方程的解。
13. 根据角量子数l=0,1,2，请画出双叶，四叶轨道形状。
并指出s，p，d轨道只能分别有1、3、5种轨道，着重指出出现d z2轨道的原因？cosΦ sinΦ14. 化学键的形成为什么一定要遵循对称原理。
请举例说明形成σ键，π键，络合配位的原因？用举例说明金属键，离子键，共价键的差别。
对称性原理：所有化学过程成键的充分条件是：电子云对称。
电子云对称重叠能量大，键更加牢固。
15. 从门捷列夫元素周期表里我们学习到什么方法论？你有什么体会？1、量变转变为质变的规律。
2、实践出真理。
3、真正的真理是经过实践检验过，并随着人们的认识而不断变化发展的。
16. 从各种元素的特征中你看出了哪些规律？①元素周期表中元素及其化合物的递变性规律原子半径1、除第一周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小2、同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大单质的熔点1、同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减2、同一族元素从上到下，元素组成的金属单质熔点递减，非金属单质的熔点递增元素的金属性与非金属性1、同一周期的元素从左到右金属性递减，非金属性递增。
2、同一主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减元素化合价1、除第一周期外，同周期从左到右，元素最高正价由+1递增到+7，非金属元素负价由碳族-4递增到-12、同一主族的元素的最高正价、负价均相同。
最高价氧化物和水化物的酸碱性元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强。
非金属气态氢化物袁术非金属性越强，气态氢化物越稳定，同周期非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液一般酸性越强，同主族非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液酸性越弱单质的氧化性、还原性一般元素的金属性越强，单质的还原性越强，其氧化物的阳离子氧化性越弱；元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱。
②三角形规律所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，可排列出三者原子结构、性质方面的规律。
③对角线规律有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同驻足，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，例如Li和Mg等④似规律同族元素性质相似、对角线上元素性质相似、相邻元素性质相似、同位素化学性质相似⑤元素的周期数等于主族族序数的元素具有良性，由此可推断元素及其化合物的性质17. 生命起源中起最初催化,激活动力作用的元素有哪些？为什么？分子生物学的研究揭示，微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。
酶是生命的催化剂，迄今体内发现的1000余种，约有50％到70％需要微量元素参加或激活，它们在细胞酶系统中功能相当广泛。
微量元素还参与了激素与维生素的合成。
众所周知，碘为甲状腺激素的生物合成所必需的，而锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少。
核苷酸还原酶的作用依赖于铁等等。
18. 水的结构与“灵感性”何来？①分子结构的特点是具有很大极性和生成氢键的能力②水分子间的相互作用很强，在提高温度，增强水分子热运动时需要更多的热量和更高的温度。
③在常温下所有的液体中，除汞以外，水具有最大的表面张力，而其他液体大多远低于水。
④熔点和沸点相对较高，比热很大，溶解热和蒸发热都有较高数值，水的表面张力很强。
⑤水的各种界面特性，如毛细、润湿、吸附等均很突出，在各种物理化学变化中以及自然界机体生命活动中起着显著作用⑥介电常数大，溶解和离解能力强，化学反应活泼，是由于水分子的极性和氢键生成能力，能够产生强烈水合作用。
19. 生命科学中有哪些重大发现？①DNA双螺旋结构的发现②基因重组技术③生物技术（包括细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等）20. 在化学反应领域里判断反应的反应方向有哪几种方法，对此你有什么样的认识？请把作业的习题做出来！21. 物质世界总趋势是熵增加的方向还是pricogin耗散减少熵的过程？请用自然界的种种实例来说明自然界的有序化和无序化竞争的过程，人类应负什么样的责任？现实的物质世界总趋势是pricogin耗散减少熵的过程，指把熵耗散掉，变成有规律有秩序的系统，由著名的学者pricogin提出，该理论指出自然界并不按照热力学孤立体系向熵增加的方向转移，而是向有规律、有秩序的方向发展，这种发展过程在相当程度上借助于外界能量，建立新的“建筑物”，越完好的“建筑”其所用的能量也越高。