下载文档原格式
高分子物理学思考题及习题第1章思考题1-1 重要概念：高分子化合物；高分子材料（聚合物）；天然高分子材料；人工合成高分子材料；塑料；橡胶；纤维；功能高分子；结构单元；聚合度；线形分子链（线形高分子）；支化分子链（支化高分子）；交联网络（交联高分子）。
1-2 了解高分子材料的分类法和命名法。
1-3 与小分子化合物和小分子材料相比，高分子化合物与高分子材料的结构有哪些重要特点使之具有独特的性能？将这些特点牢记在心。
1-4 仔细阅读关于高分子材料的“多分散性和多尺度性”、“软物质性”及“标度性”的说明，理解其意义。
1-5 了解高分子物理学的核心内容和主要学习线索，体会“高分子物理学是研究高分子材料结构、分子运动与性能的关系的学说”。
1-6 阅读“高分子物理学发展简史及研究热点”一节，了解当前高分子物理学的热点问题和发展方向。
1-7 根据生活经验，列举一些适合用作塑料、橡胶或纤维的聚合物名称。
1-8 下列一些聚合物（我国的商品名称）：丁苯橡胶，氯丁橡胶，硅橡胶，环氧树脂，脲醛树脂，聚氯乙烯，聚碳酸脂，涤纶，锦纶，腈纶。
试分别写出各自结构单元的化学结构式及合成所需单体的化学结构式。
第一章习题可能与高分子化学学习内容重复，可不做。
第2章思考题及习题2-1重要概念：近程结构；远程结构；构型；构象；无规线团；内旋转；内旋转势垒；分子链柔顺性（静态和动态）；链段；均方末端距；均方旋转半径；自由连接链；自由旋转链；等效自由连接链；Kuhn等效链段；高斯链；θ条件/θ状态；Flory特征比（刚性因子）。
（1）近程结构：包括构造和构型。
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。
构型是指由化学键所固定的链中原子或基团在空间的排列。
注意：近程结构相当于“链的细节”。
构造着重于链上的原子的种类、数目比例、相互连接关系。
构型涉及空间立体异构（顺反异构、旋光异构）。
（2）远程结构：包括分子的大小、构象和形态，链的柔顺性。
软物质的研究导论课程:生物材料姓名:夏培学号:20１220８087专业:材料学（无机)学院：材料科学与工程学院软物质的研究导论摘要:软物质的提出与发现,为推动二十一世纪凝聚态物质的研究提供了很大的便利。
文章概述了软物质的发展和作用意义，并针对软物质的三个基本特性展开陈述,对其应用进行归纳总结。
以国内外发展现状为契机,认识问题，展望未来。
关键词:软物质；特征与应用;发展现状１.引言软物质这一概念由法国物理学家德·热纳(P．G. de Ｇenｎｅs)首先提出，他在1991年诺贝尔奖授奖会上以“软物质(SｏftＭaｔｔer)”为演讲题目[1］,他用“软物质”一词概括所有“软”的东西［2]，包括普通的流体和当时美国学者惯常称呼的“复杂流体”，从此推动了一门２1世纪跨越物理、化学和生物三大学科的重要交叉学科的发展。
软物质又称软凝聚态物质(Sofｔｃonｄeｎｓeｄmatteｒ)或称复杂流体（Coｍｐｌｅx fluid),是指处于固体和理想流体之间的复杂物质,一般由大分子或基团(固、液、气）组成。
软物质在纳米到微米尺度(l～１000nm)范围内,通过相互作用可形成从简单的时空序到复杂生命体一系列的结构体和动力学系统。
软物质的丰富物理内涵和广泛应用背景引起越来越多物理学家的兴趣，是具挑战性和迫切性的重要研究方向,已成为凝聚态物理研究的重要前沿领域［３][4]。
我们通常对软物质的理解,直觉是指容易形变的东西。
德·热纳取软物质这个名词也是出于这一层通俗易懂的寓意。
自然界中软物质无所不在，生命体是最显而易见的一类软物质。
生物体的组成部分,如细胞、蛋白质、DNA等基本上都是软物质;日常生活和生产过程中软物质更是广泛存在,如橡胶、墨水、乳液及药品和化妆品,等等。
对软物质的深入研究，将对生命科学、化学化工、医学、药物、食品、材料、环境、工程等领域及人们日常生活有广泛影响。
软物质的基本特性是对外界微小作用的敏感和非线性响应、自组织行为、空间缩放对称性。
高分子凝聚态物理及其进展绪论（Introduction）§0-1 高分子凝聚态物理基本概念自从二十世纪二十年代H. Staudinger提出“大分子（macromolecule）”概念以来，高分子科学取得突飞猛进的发展。
在高分子科学中，高分子凝聚态物理学始终是其最重要的组成部分之一。
所谓凝聚态，是指由大量原子或分子以某种方式（结合力）聚集在一起，能够在自然界相对稳定存在的物质形态[1]。
高分子凝聚态物理学即是以现代凝聚态物理学中的新概念、新理论、新实验方法与高分子材料和高分子科学的特点相结合，用以说明、理解高分子材料复杂的结构、形态、分子运动、各种特殊的聚集状态及其相态转变，以及这种结构、相态特点与大分子聚合物作为材料使用时所体现出的特殊性能、功能间的关系。
近年来，高分子凝聚态物理学又出现新的发展高峰。
随着现代凝聚态物理学的发展，大量新观点、新思想、新的研究方法纷纷被引用到高分子物理学的研究中，成为高分子科学新的研究前沿[2,3,4,5]。
比较有代表性的研究成果有：大分子单链凝聚态和单链单晶；软物质概念及高分子材料的软物质特征；大分子蛇行蠕动模型及对分子链缠结现象的说明；聚合物相变中的亚稳态现象和临界现象；分子间相互作用力及超分子组装和自组装；逾渗模型及其在高分子科学中的应用等，每一领域都包含丰富的研究内容，揭示出许多新的有趣的现象和规律。
法国科学家P. G. de Gennes是现代高分子凝聚态物理研究的集大成者。
他所著作的“高分子物理学中的标度概念”以极其简明的语言和普适的幂函数规律深刻揭示了大分子特有的运动形式和规律，成为当今高分子物理学的经典名著。
他在其诺贝尔奖获奖典礼上以“软物质”（soft matter）[5]为题总结了现代高分子凝聚态物理的研究成果和研究前沿。
从字面理解，软物质是指触摸起来感觉柔软的那类凝聚态物质。
严格些讲，软物质是指相对于弱的外界影响，比如施加给物质瞬间的或微弱的刺激，都能作出相当显著响应和变化的那类凝聚态物质。
软物质领域的前沿研究与应用探究在当今科技领域中，软物质的研究和应用显得越来越重要。
软物质是指那些能够通过外部条件变化而产生动态响应与自组装行为的各种物质体系，具有组合性、多样性、降尺度、智能性等特点。
近年来，人们越来越重视关于软物质研究的启示和优势。
本文将通过多个角度对在软物质领域进行的最新研究和应用进行简要探究。
1. 基本特征和应用前景软物质是由大分子化合物构成，具有摩擦系数小，可流动性和种类繁多的特点。
目前，软物质在成像、能量、电子电脑的处理和传感、医疗、化学剂量等领域中得到了广泛应用。
例如，人工智能中使用的机器学习算法需要庞大的数据集进行训练，而软物质便可以通俗易懂地模拟出生物体系，以便更好地训练神经网络。
人们还可以利用软物质参与形态建模、表面修饰等领域。
此外，在应用于药物开发领域，软物质可作为载体，从而提高药物对人体的治疗效果。
2. 研究热点与进展（1）自组装在软物质研究中，自组装是热门话题之一。
自组装是指在特定环境条件下，物质可以自发地组装成任意的有序或无序结构。
近年来，光学相互作用受到人们的高度关注。
使用光场能够产生还原反应的材料，可以自主组合成具有定制功能的物质，该物质的灯光透过、透光透光透过等转换则可用于光学装置的构建。
另外，自然界的大量遗址中自然存在自组装的形式，自组装的研究具有重要的应用价值和基础科学意义，未来仍然会成为软物质研究领域的热点。
（2）仿生软物质仿生软物质模仿生物体系的可变形质地和智能特性，继承了生物体系的复杂性和方便性，并具有多样化和更完整的机制。
目前，人们还开发了一些仿生物质软件应用。
以蜜蜂群体有序行为为例，研究团队在设计底盘小车时，通过高效的传感器和一定的学习算法，让车子可以摆脱地图的限制，从而更好地完成赛道上的运动任务。
（3）软物质及智能材料的发展针对软物质及智能材料，研究者开展了诸多工作。
例如，通过石墨烯、液晶等新型材料在生物科学和医学领域中的发挥。
在生物科学领域，石墨烯可用于贴身检测、紫外光谱和荧光检测以及电池构建上。
胶体摘要：胶体广泛存在于我们周围的世界。
许多食物中含有胶体，甚至于我们身体的组成部分也包含很多胶体粒子。
研究胶体的性质对我们的日常生活有很重要的指导意义。
本文对胶体的类型，作用力和特征进行了探讨。
胶体的种类主要包括溶胶，凝胶，粘土，泡沫和乳状液。
本文对这些不同类型的胶体也进行了阐述。
关键词：胶体；类型；作用力；特征; 稳定性ColloidsLI ChenAbstract: The world around us is full of colloids. Many foods contain colloids, even the very stuff we are made of also contains colloidal particles. It has a very important guiding significance in our daily lives to study the colloidal properties. The types, forces and characterization of colloids are investigated in this paper. The kinds of colloids mainly have sols, gels, clays, foams and emulsions. These colloids are also introduced in detail.Keywords: colloids, type, force, characterization, stability1 引言什么是胶体? 这个名词首先是由英国科学家Grabam于1861年提出的。
实质上，胶体只是物质以一定分散程度存在的一种状态，称为胶态，犹如气态、液态和固态，而不是一种特殊类型的物质。
胶体普遍存在于自然界中，它时刻与我们接触，与人类的生活有着极其密切的联系。
软物质物理学的最新进展与发展趋势软物质物理学的最新进展与发展趋势1991年12月9日，诺贝尔物理学奖获得者、法国物理学家de Gennes在诺贝尔物理学奖颁奖典礼上以"软物质(soft matter)"为题发表的著名演讲中，首次提出了"软物质"概念。
作为一类具有自身特殊运动规律的物质形态，"软物质"概念的提出为物理学、化学、材料科学和生物学之间提供了的一个新的学科发展平台，形成一个涉及物理学、化学、生命科学、材料科学等紧密联系又相互交叉的学科领域，日益显示出它重大的学术意义和价值。
"软物质"的研究对象包括聚合物、液晶、表面活性剂、胶体、乳状液、泡沫、颗粒物质以及生物大分子等与人们日常生活及生命活动密切相关的物质，具有极为重要的应用背景。
软物质的组成、结构和相互作用具有与一般固体和流体不同的运动变化规律。
其基本特征是对外界微小作用的敏感性、自组织及非线性行为等。
为推动我国软物质物理学的研究，促进学科交叉，提高研究水平，香山科学会议于2007年9月25-27日在北京召开了以"软物质科学的最新进展与发展趋势"为主题的第309次学术讨论会。
来自国内外的40多位物理、化学、生物学、材料科学等领域的专家学者应邀参加了会议。
中国科学院化学研究所韩志超和黄勇研究员、中国科学院物理研究所陆坤权研究员和复旦大学江明教授担任此次会议的执行主席。
会议围绕胶体与高分子软物质材料、生物体系中的软物质、软物质科学中的基本物理问题等三个中心议题展开了深入讨论和交流。
韩志超研究员作了题为"软物质科学的最新进展及发展趋势"的主题评述报告。
他指出，软物质以"软"、"非周期性"或"高对称性"(infinite symmetry)以别于一般的硬物质，并举例说明了软物质的多尺度性以及多学科交叉性。
