高分子科学简明教程课后习题及试题答案(补充版)

▲为08年6月考试题目欧阳家百（2021.03.07）第一章概述说出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 P78. 写出下列重复单元的聚合物的一般名称，指出结构单元和单体单元。

（手写）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▲9.用简洁的语言说明下列术语。

（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。

⾼分⼦科学简明教程课后习题及试题答案（补充版）▲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P78. 写出下列重复单元的聚合物的⼀般名称，指出结构单元和单体单元。

（⼿写）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▲9.⽤简洁的语⾔说明下列术语。

（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。

第二节高分子材料第1课时通用高分子材料课后练习（有答案和详细解析）1．下列说法不正确的是()A．聚乙烯制成的塑料可以反复加热熔融，是热塑性材料B．用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构，不溶于任何溶剂C．在制备高吸水性树脂时要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂D．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成洗涤剂2．(2019·北京四中高二期中)下列材料中不属于有机高分子化合物的是()宇宙飞船外壳宇航服尿不湿酚醛树脂聚酯纤维聚丙烯酸钠3．下列说法正确的是()A．控制塑料购物袋的使用主要是为了节约成本B．使用可降解塑料袋有利于减少“白色污染”C．聚氯乙烯塑料袋可用来长时间存放食品D．塑料购物袋具有热固性，不能回收利用4．下列关于塑料的说法中，正确的是()A．聚乙烯塑料的单体是乙烯，所以聚乙烯塑料是纯净物B．塑料不都是经过人工合成制成的C．酚醛树脂塑料可以用作绝缘和隔热材料D．只有热塑性高分子材料才可能是塑料5．下列原料或制成的产品中，如果出现破损不可以进行热修补的是()A．聚氯乙烯凉鞋B．电木插座C．自行车内胎D．聚乙烯塑料膜6．生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染。

PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。

下列有关PHB的说法正确的是()A．PHB是一种聚酯，有固定的熔点B．PHB的降解过程不需要氧气参加反应C．合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHD．通过加聚反应可以制得PHB7．橡胶是一类具有弹性的物质，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。

丁苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为，下列说法正确的是() A．它的单体是CH2==CH—CH2—CH2—CH==B．丁苯橡胶是CH2==CH—CH==CH2和通过缩聚反应制得的C．装液溴、溴水的试剂瓶均可用丁苯橡胶作瓶塞D．丁苯橡胶会老化8．关于天然橡胶的下列叙述中，不正确的是()A．天然橡胶是天然高分子化合物B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应9．在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交联剂。

1绪论Q1.总结高分子材料(塑料和橡胶）在发展过程中的标志性事件:（1）最早被应用的塑料（2）第一种人工合成树脂（3）是谁最早提出了高分子的概念（4）HDPE和PP的合成方法是谁发明的（5）是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生？1.（1）19世纪中叶，以天然纤维素为原料，经硝酸硝化樟脑丸增塑，制得了赛璐珞塑料，被用来制作台球。

（2）1907年比利时人雷奥·比克兰德应用苯酚和甲醛制备了第一种人工合成树脂—酚醛树脂（PF），俗称电木。

（3）1920年，德国化学家Dr.Herman.Staudinger首先提出了高分子的概念（4）1953年，德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂，在60～90℃，0.2～1.5MPa条件下，合成了HDPE；1954年，意大利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂，合成了等规聚丙烯。

两人因此获得了诺贝尔奖。

（5）1839年美国人Goodyear发明了橡胶的硫化，1826年英国人汉考克发明了双辊开炼机，这两项发明使橡胶的应用得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加工业的基础。

Q2.树脂、通用塑料、工程塑料的定义。

化工辞典中的树脂定义: 为半固态、固态或假固态的不定型有机物质, 一般是高分子物质, 透明或不透明。

无固定熔点, 有软化点和熔融范围, 在应力作用下有流动趋向。

受热、变软并渐渐熔化, 熔化时发粘, 不导电, 大多不溶于水, 可溶于有机溶剂如乙醇、乙醚等, 根据来源可分成天然树脂、合成树脂、人造树脂, 根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂, 此外还可根据溶解度分成水溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。

通用塑料: 按塑料的使用范围和用途分类, 具有产量大、用途广、价格低、性能一般的特点, 主要用于非结构材料。

常见的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。

工程塑料：具有较高的力学性能, 能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件, 并在此条件下长时间使用的塑料, 可作为结构材料。

高分子第三章习题参考答案思考题2、下列烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。

CH2=CHCl，CH2=CCl2，CH2=CHCN，CH2=C（CN）2，CH2=CHCH3，CH2=C（CH3）2，CH2=CHC5H6，CF2=CF2，CH2=C（CN）COOCH3，CH2=C（CH3）－CH=CH2参考答案：CH2=CHCl：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但较弱。

CH2=CCl2：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团。

CH2=CHCN：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团，并有共轭效应。

CH2=C（CN）2：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团。

CH2=CHCH3：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共额轭效应。

CH2=C（CH3）2：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共轭效应。

CH2=CHC5H6和CH2=C（CH3）－CH=CH2：均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

因为共轭体系π电子的容易极化和流动。

CF2=CF2：适于自由基聚合。

F原子体积小，结构对称。

CH2=C（CN）COOCH：适合阴离子和自由基聚合，两个吸电子基，并兼有共轭效应。

3、判别下列单体能否进行自由基聚合，并说明理由。

CH2=C（C5H6）2，ClCH=CHCl，CH2=C（CH3）C2H5，CH3CH=CHCH3，CH2=C（CH3）COOCH3，CH2=CHOCOCH3，CH3 CH=CHCOCH3参考答案：CH2=C（C5H6）2不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

因为取带基空间阻碍大，形成高分子键时张力也大，故只能形成二聚体。

ClCH=CHCl不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

因为单体结构对称，1，2-而取代基造成较大空间阻碍。

CH2=C（CH3）C2H5不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

⾼分⼦化学重点课后习题解答1.图1 相对分⼦质量～转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合，存在活性中⼼，活性中⼼的特点⼀是在反应过程中不断⽣成，⼆是⾼活性，可使⾼分⼦链是瞬间形成，因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分⼦质量相差不⼤，延长反应时间只是为了提⾼转化率。

对逐步聚合，是官能团间反应，由于⼤部分单体很快聚合成⼆聚体、三聚体等低聚物，短期内可达到很⾼转化率，但因官能团活性低，故需延长反应时间来提⾼相对分⼦质量。

对活性聚合，活性中⼼同时形成，且⽆链转移和链终⽌，故随反应进⾏，相对分⼦质量和转化率均线性提⾼。

2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同?连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构（双键或叁键），在聚合过程中不饱合键打开，相互连接形成⼤分⼦链。

需要有活性中⼼启动聚合反应，为此多需⽤引发剂，反应活化能低，反应速率快，相对分⼦质量⾼。

逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团，在聚合过程中官能团相互反应连接在⼀起，形成⼤分⼦链。

不需活性中⼼启动反应，但反应活化能⾼，为此多需⽤催化剂，反应速率慢，受平衡影响⼤，相对分⼦质量低。

3.凝胶点：出现凝胶化时的反应程度。

（逐步聚合概念）凝胶化：体形逐步聚合的交联反应到⼀定程度时，体系粘度变得很⼤，难以流动，反应及搅拌产⽣的⽓泡⽆法从体系中溢出，出现凝胶或不溶性聚合物明显⽣成的实验现象。

（逐步聚合概念）凝胶效应：⾃由基聚合中随反应进⾏体系粘度加⼤，妨碍了⼤分⼦链⾃由基的扩散运动，降低了两个链⾃由基相遇的⼏率，导致链终⽌反应速率常数随粘度的不断增加⽽逐步下降；另⼀⽅⾯，体系粘度的增加对⼩分⼦单体扩散的影响并不⼤，链增长反应速率常数基本不变，因⽽出现了⾃动加速现象。

这种因体系粘度增加引起的⾃动加速⼜称凝胶效应。

（⾃由基聚合概念）4.为什么在缩聚反应中不⽤转化率⽽⽤反应程度描述反应过程？在逐步聚合中，带不同官能团的任何两分⼦都能相互反应，⽆特定的活性种，因此，在缩聚早期单体很快消失，转变成⼆聚体、三聚体等低聚物，单体的转化率很⾼。

补充习题补1．高分子基础1.高分子化合物的特点；2.聚合反应类型及实施方法；3.聚合物材料的老化现象特征、老化的因素、老化的防止；4.聚合物的降解，降解类型、降解因素第一章高分子链结构1.内聚能密度; 链段;分子链的平衡态柔性和动态柔性。

2.指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。

3.比较各组内几种高分子链的柔性大小并说明理由:1)聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯；2)聚乙烯，聚乙炔，顺式1,4聚丁二烯；3)聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈；4)聚丙烯，聚异丁稀；5)聚氯乙烯，聚偏氯乙烯；6)聚乙烯，聚乙烯基咔唑，聚乙烯基叔丁烷；7)聚丙烯酸甲酯，聚丙烯酸丙脂，聚丙酸戌酯；8)聚酰胺6.6，聚对苯二甲酰对苯二胺；9)聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯。

假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°(如图所示)，求伸直链的长度为L max与自由旋转链的均方根末端距之比值，并解释某些高分子材料在外力作用下可产生很大变形的原因。

（链节长度l=0.514nm, =nl2）第二章高分子聚集态结构1.晶态、液晶态、取向态；4)球晶5）取向函数、2.球晶、串晶、伸直链晶体分别在什么条件下形成？3.如何用密度法测定高聚物的结晶度？4.为什么天然橡胶在室温下是柔软而富有弹性的高弹体，但当拉伸比(λ)较大时其模量会急剧增加而失去高弹性？5.如何测定结晶高聚物在一定温度下的结晶速率常数k和阿芙拉密指数n,后者的物理意义是什么？6.试写出下列塑料的最高使用温度？（指出是Tg还是Tm即可）。

1)无规立构聚氯乙烯,2)间同立构聚氯乙烯,3)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯,4)全同立构聚甲基丙烯酸甲酯,5)聚乙烯,6)全同立构聚丙烯,7)全同立构聚丁烯-1,8)聚丙烯腈,9)尼龙66,10)聚对苯二甲酰对苯二胺7．高分子液晶按液晶形态分为哪几类？8．高分子液晶的刚性结构及其作用？9．热熔型主链高分子液晶的性质及其说明？第三章 高分子溶液1.低分子物质和高分子物质的溶解过程有何区别？2.结晶高聚物的溶解有什么特点？3.试述选择溶剂的原则。

高分子材料课后习题答案高分子材料课后习题答案高分子材料是一种具有重要应用前景的材料，广泛用于塑料、橡胶、纤维等领域。

学习高分子材料课程时，课后习题是巩固知识、提高理解能力的重要途径。

本文将提供一些高分子材料课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。

1. 高分子材料具有哪些特点？高分子材料具有以下特点：- 高分子材料通常具有较高的分子量和较长的分子链，因此具有较高的强度和韧性。

- 高分子材料的形态多样，可以是固态、液态或胶态，具有较好的可塑性和可加工性。

- 高分子材料具有较好的绝缘性能和耐腐蚀性能。

- 高分子材料具有较好的吸湿性和渗透性，可以通过改变分子结构来调控这些性能。

2. 高分子材料的分类有哪些？高分子材料可以根据不同的分类标准进行分类，常见的分类包括：- 按照合成方法：包括聚合物、共聚物、交联聚合物等。

- 按照化学结构：包括线性高分子、支化高分子、交联高分子等。

- 按照物理性质：包括热塑性高分子、热固性高分子、弹性体等。

- 按照用途：包括塑料、橡胶、纤维等。

3. 高分子材料的合成方法有哪些？高分子材料的合成方法主要包括以下几种：- 聚合反应：通过单体的聚合反应形成高分子链，常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。

- 缩聚反应：通过两个或多个小分子的反应形成高分子，常见的缩聚反应有酯化反应、醚化反应、胺化反应等。

- 交联反应：通过交联剂将线性高分子链连接起来形成交联聚合物，常见的交联反应有辐射交联、热交联等。

4. 高分子材料的性能测试方法有哪些？高分子材料的性能测试方法主要包括以下几种：- 机械性能测试：包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等，用于评估材料的强度、韧性等性能。

- 热性能测试：包括热变形温度测试、热膨胀系数测试等，用于评估材料的耐热性和热稳定性。

- 热分析测试：包括差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等，用于研究材料的热性质和热分解行为。

- 导电性能测试：包括电导率测试、电阻率测试等，用于评估材料的导电性能。