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1在红外光谱中，影响基团红外吸收谱带位移的主要因素有哪些？游离羟基O-H 的伸缩振动一般表现为在3640cm-1左右出现尖锐的吸收峰，但大多数含羟基的聚合物通常却在3500-3100 cm-1区域出现较宽的吸收谱带，请简要说明产生这种变化的原因。
(P60) 答：① 诱导效应② 共轭效应③ 键力常数和空间效应的影响 ④ 氢键效应 ⑤ 偶合作用 ⑥ 费米共振⑦ 物态变化及溶剂的变化因为作为基团红外吸收谱带位移的影响因素，氢键有分子间和分子内之分。
游离的羟基只存在分子内氢键，而含羟基的聚合物的氢键作用就包括分子间和分子内作用，分子间氢键使得含羟基的聚合物的氢键作用比游离的羟基的氢键作用更强。
对于伸缩振动来说，氢键越强，谱带越宽，吸收强度越大，且向低频反向位移越大。
2基团振动的频率与化学键两端的原子质量、化学键力常数的关系如何？请排列出下列各组基团伸缩振动频率大小顺序：（1）C-H, C-D, C-Cl ，C-Br ，C-I（2）C-O, C=O, C ≡N（3）下列分子中的C=O ：（4）下列分子中的C=O coCH 3 c o CH 3CH 3 c o CH 3CH 3CH 3 （5）下列分子中的酚羟基其中X 为叔丁基答：振动的频率随化学键两端原子质量的增大而减少，随键的力常数增大而增大。
（1）C —H > C —D > C —O > C —Cl > C —I（2）C ≡N > C=O > C —OC H 3—C —C H 3 ‖ O C H 3—C —C l ‖ O C l —C —C l ‖ O C l —C —F ‖ O F —C —F ‖ OOHCH3X OH X CH3OH CH3CH3X O H XC H 3X（3） 电负性增大，诱导效应显著，频率增大。
（4）下列分子中的C=O c o CH 3 c o CH 3CH 3 c o CH 3CH 3CH 3空间位阻增加，共轭效应受到限制，C=O 的双键性增加，振动频率增加。
第一章紫外光谱波粒二象性：是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质（无论何种电磁波都具有该性质）。
生色基：在紫外-可见光谱中，具有双键结构的基团对紫外—可见光区能产生特征吸收的基团统称生色基。
可为c=c，c=o，c=s，-N=N-双键及共轭双键，芳环，-NO2，-NO3,-COOH,-CONH2等基团，总之，可产生π→π*和n→π*跃迁的基团都是生色基。
助色基：与生色基相连时，通过非键电子的分配，扩展了生色基的共轭效应，从而影响生色基的吸收波长，增大其吸收系数，这些基团称为助色基。
如-NH2，-NR2，-SH,-SR,-OH,-OR,-cl，-Br，-I，等，这些助色基都具有孤对电子~n电子，它们与生色基的π电子发生共轭。
蓝移：因环境或结构的变化，使生色基的λmax向低波长方向移动的现象。
红移：使生色基的最大吸收波长（λmax）向高波长方向移动的现象。
光谱分析法类型：吸收光谱分析，发射光谱分析和散射光谱分析三种类型。
光谱分析的特点：1.灵敏度高2.特征性强3.样品用量少4.操作简便5.不需标样。
紫外吸收带的类型及特征：R吸收带：含C=O,-N=O,-NO2，-N=N-基的有机物可产生这类谱带，它是n→π*跃迁形成的吸收带，ε很小，吸收谱带较弱，易被强吸收谱带掩盖，易受溶剂极性的影响而发生偏移。
K吸收带：共轭烯烃，取代芳香化合物可产生这类谱带，它是π→π*跃迁形成的吸收带，εmax>10000，吸收谱带较强。
B吸收带：是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带，εmax=200，特征是峰形有精细结构，（溶剂的极性，酸碱性对精细结构的影响较大），这是由于振动次能级对电子跃迁的影响。
E吸收带：也是芳香族聚合物的特征谱带之一，也属π→π*跃迁。
①E1带:εmax >100000,是由苯环内双键上的π电子被激发所致。
②E2带：εmax的2000-14000，是由苯环的共轭双键所引起。
紫外吸收带的影响因素：①生色基和助色基②蓝移和红移③溶剂和介质④溶剂的酸碱性。
《近代测试技术及表征》期末复习思考题 第一篇 热分析 1.聚合物近代测试技术的研究对象是什么？ 聚合物链结构的表征、高分子的聚集态结构、高分子材料的力学状态和热转变温度、高聚 物的反应和变化过程。
2.热分析的定义和分类？TG、DTA、DSC 的基本原理？ 定义：在程控温度下，测量物质的物理性质随温度变化的函数关系的一类技术。
分类：热重法 TGA、差热分析 DTA、示差扫描量热分析 DSC、热机械法 TMA 原理： 1）TGA：程控温度下，测量试样与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
横轴为温度或时间，从左到右逐渐增加，纵轴为质量，从上到下逐渐减小。
热重 分析是把物质放到炉子里加热称量的技术。
2）DTA：在程控温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
3） DSC： 在程控温度下， 测了输入到物质和参比物质间的功率差与温度关系的技术。
3.DTA 吸热转变曲线？.影响热谱图的因素？ 仪器方面：炉子的结构和尺寸 坩埚材料与形状 操作条件：气氛的使用 记录纸速 升温速率 样品方面：用量 粒度和形状热电偶4.DTA 和 DSC 的主要区别？TG 曲线，会计算失重率？ DTA:差热分析 DSC：差示扫描量热分析。
两者的原理基本相同， 都是比较待测物质与参比物质随温度变化导致的热性能的差别， 同样 的材料可以得到形状基本相同的曲线， 反应材料相同的信息， 但是实验中两者记录的信息并 不一样。
DTA 记录的是以相同的速率加热和冷却过程中，待测物质因相变引起的热熔变化导致的与 参比物质温度差别的变化。
通常得到以温度（时间）为横坐标，温差为纵坐标的曲线。
DSC 实验中同样需要参比物质和待测物质以相同的速率进行加热和冷却，但是记录的信息 是保持两种样品的温度相同时，两者之间的热量之差。
因此得到的曲线是温度（时间）为横 坐标，热量差为纵坐标的曲线。
比较之下，因为 DSC 在实验过程中，参比物质和待测物质始终保持温度相等，所以两者之 间没有热传递，在定量计算时精度比较高。
聚合物结构与性能1.非晶体聚合物的力学三态，说明各自分子运动特点，并用曲线表示出来。
力学三态:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小；高弹态：链段运动充分发展，形变大，可恢复；粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，形变不可逆。
2.晶态聚合物的力学状态及其转变在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察到 Tg 的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度。
若晶区的Tm>T f (非晶区)，则当晶区熔融后，非晶区已进入粘流态，不呈现高弹态；若Tm<T f ，晶区熔融后，聚合物处于非晶区的高弹态，只有当温度>T f 时才进入 粘流态。
3．聚合物的分子运动具有以下特点（1）运动单元的多重性（2）聚合物分子的运动是一个松弛过程：（3）聚合物的分子运动与温度有关4．玻璃化温度的影响因素（1）聚合物的结构(a) 主链结构(b) 侧基或侧链(c) 分子量(d) 化学交联（2）共聚、共混与增塑（3）外界条件红外光谱分析思考题1．红外光谱的定义当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
记录物质对红外光的吸收程度(或透过程度)与波长或波数关系曲线，就得到红外光谱 形变2．红外光谱的划分，最适于进行红外光谱的定性和定量分析是在哪个区域？为什么？(1)红外光区的划分近红外光区（0.75 ~ 2.5µm ）中红外光区（2.5 ~ 25µm ）远红外光区（25 ~ 1000µm ）(2)中红外光区 (3)绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。
一. 傅里叶红外光谱仪1. 什么是红外光谱图当一束连续变化的各种波长的红外光照射样品时，其中一部分被吸收，吸收的这部分光能就转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分光透过，若将其透过的光用单色器进行色散，就可以得到一谱带。
若以波长或波数为横坐标，以百分吸收率或透光度为纵坐标，把这谱带记录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图，也有称红外振-转光谱图2. 红外光谱仪基本工作原理用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，从而推测化合物的类型和结构。
3. 红外光谱产生的条件(1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；(2) 辐射与物质间有相互偶合作用。
4. 红外光谱图的三要素峰位、峰强和峰形5. 红外光谱样品的制备方法1) 固体样品的制备a. 压片法b. 糊状法:c. 溶液法2) 液体样品的制备a. 液膜法b. 液体吸收池法3) 气态样品的制备: 气态样品一般都灌注于气体池内进行测试4) 特殊样品的制备—薄膜法a. 熔融法b. 热压成膜法c. 溶液制膜法6. 红外对供试样品的要求①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照，多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析。
②试样不应含水（结晶水或游离水）水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。
所用试样应当经过干燥处理。
③试样浓度和厚度要适当使最强吸收透光度在5～20%之间7. 红外光谱特点1）红外吸收只有振-转跃迁，能量低；2）应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；3）分子结构更为精细的表征：通过红外光谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子结构；4）分析速度快；5）固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品；6）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能；7）可以进行定量分析；二. 紫外光谱1. 什么是紫外-可见分光光度法？产生的原因及其特点？紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法，属于分子吸收光谱，是利用某些物质对200-800 nm光谱区辐射的吸收进行分析测定的一种方法。
第一章* 1920年代提出“大分子线链型结构”概念这一学说到1932年在法拉第学会上得到公认，1953年获得Nobel Prize， H. Staudinger成为现代高分子理论的创始人和奠基者。
* 1935年合成出聚酰胺66(尼龙66)1938年世界上第一种合成纤维正式诞生，尼龙的发明人Wallace H. Carothers* Ziegler—Natta催化剂，配位聚合乙烯、丙烯，实现乙烯、丙烯工业化生产。
1963年诺贝尔化学奖，德国科学家(Karl Ziegler)与意大利科学家(Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。
* 1974年诺贝尔化学奖，美国高分子物理化学家弗洛里(Paul J. Flory),由于他在高分子科学领域，如聚合反应原理，尤其在高分子物理与结构的研究方面取得巨大成就，高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。
* 2000年诺贝尔化学奖，研究领域：导电聚合物，日本筑波大学白川英树、美国宾夕法尼亚大学艾伦-G-马克迪尔米德、美国加利福尼亚大学艾伦-J-黑格* 三大合成高分子材料：塑料、纤维、橡胶* 塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在玻璃态下使用的高分子材料。
* 通用塑料（5种就行）：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、环氧树脂（EP）、聚氨酯（PU）、酚醛树脂（PF）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、不饱和聚脂（UP）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）* 工程塑料（常用）：聚砜（PSU）、聚醚砜（PES）、聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）通用塑料：PE、PP、PVC、PS及ABS等通用工程塑料：PA、PC、POM、PPO、PBT等特种工程塑料：PI、PSF、PPS、PEEK、PTFE等* 橡胶是一种在使用温度范围内处于高弹态的高分子化合物。
复习提纲第一章、绪论1. 聚合物的命名，能知道常见聚合物的单体2. 名词解释：单体：通过反应能制备高分子化合物的物质统称为单体。
结构单元：构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。
聚合度：每个聚合物分子所含结构单元的数目。
分子量分布指数：表示分子量分布宽度的的参数D ，称为分布指数（聚合物的多分散程度）。
定义：均聚物：由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物。
共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物。
杂链高分子：主链由碳原子与其他原子以共价键连接而成的高分子化合物缩合聚合：带有官能团的单体经过多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程。
加成聚合：是指带有不饱和键的单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应。
第二章、逐步聚合1. 常见缩聚反应的单体和聚合物结构涤纶、聚酰胺、聚砜、聚醚化、聚硅氧烷化...聚苯醚：2，6二甲基苯酚CH 3CH 3OH CH 3CH 3On +O 2n wM M D =聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷Cl-Si-ClCH 3CH 32O-Si CH 3CH 3n 聚砜：2. 名词： 官能团：是决定有机化合物的化学性质的原子和原子团官能度：一个分子中能参加反应的官能团数叫做官能度线型缩聚：参加反应的单体都含有2个官能团，反应时分子沿着链端向两个方向 增长，结果形成线型缩聚物的反应。
体型缩聚：参加反应的单体至少有一种含有2个以上的官能团，反应时分子向两个以上方向增长，结果形成体型交联结构缩聚物的反应。
3. 线型缩聚反应特征1）大分子链增长是逐步进行的2）反应的可逆平衡性3）除生产主产物外，还有副产物生成4. 官能团等活性解释在粘度不很大的情况下，不同链长的官能团具有相同的反应能力及参加反应的机会。
a.在缩聚反应各个阶段，不论是单体、二聚体、三聚体、多聚体或高聚物，其链两端的官能团的反应能力不依赖于分子链的大小。
b.官能团的反应活性与基团的碰撞频率有关，和大分子扩散无关。
