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2010高分子化学复习题第一章绪论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-COOH7. 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。
指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体，并对聚合物命名，说明聚合属于何类聚合反应。
第二章自由基聚合1.举例说明自由基聚合时取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。
第一章绪论2.聚合物分子量有几种表示方法？如何表示聚合物分子量的多分散性？答：数均分子量，重均分子量，黏均分子量，Z 均分子量，相对分子质量分布指数分子量的多分散性可以用多分散指数HI，即重均分子量和数均分子量的比值来表示。
分子量均一的聚合物其HI为1。
HI越大则聚合物分子量的多分散程度越大。
分子量多分散性还可用分子量分布曲线表示。
以分子量为横坐标，以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的重量或数量分布曲线。
4.高分子链结构形状有几种？它们的化学性质有什么特点？答：高分子链的形状主要有直线型、支链型和网状体型三种，其次有星形、梳形、梯形等(它们可视为支链型或体型的特例)。
直线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起，分子间力较弱。
形成的聚合物具有热塑性，加热可熔化，在溶剂中可溶解。
其中支链型高分子溶解性能更好。
网状体型高分子加热可软化但不熔融，在溶剂中可溶胀但不溶解。
交联程度高的，加热不软化，在溶剂中不溶解。
5.聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出数学表达式，并比较大小。
答：(1)数均分子量Mn=NiMi/Ni=Wi/(Wi/Mi)( 2 )重均分子量Mw=WiMi/Wi=NiMi^2 /NiMi( 3 )粘均分子量Mv=(WiMi^a/ Wi)^1/a大小Mw>Mv>Mn6.何谓高聚物?何谓低聚物? 答：物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。
反之，其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。
但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物，分子量小于一万的聚合物称为低聚物。
8.与低分子化合物比较，高分子化合物有何特征?答：与低分子化合物相比，高分子化合物有以下主要特征：(1)高分子化合物分子量很大，分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成；(2)即使是一种“纯”的高分子化合物，它也是化学组成相同而分子量不等，结构不同的同系聚合物的混合物。
《高分子化学》各章要求及重点内容第一章 绪论一、基本要求1、掌握高分子化学的基本概念。
2、对重要的相关概念进行辨析。
3、掌握聚合物的分类与命名。
4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。
二、主要内容 1、基本概念单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物（齐聚物）； 结构单元、重复单元、单体单元、链节； 主链、侧链、端基、侧基；聚合度、相对分子质量、相对分子质量分布等；加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合； 2、聚合物的分类、命名及典型聚合物的命名、来源、结构特征 - 表1-5、1-6、1-7、1-8、内容合成高分子、天然高分子；碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机高分子； 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚砜。
3、聚合反应的分类及聚合反应式 聚合物分子式（结构式）、结构单元-重复单元的区别与联系； 聚合反应的分类及聚合反应式写法；加成聚合与缩合聚合、连锁聚合与逐步聚合的联系与区别。
第二章 逐步聚合要求一、基本要求1、掌握逐步聚合的基本概念；2、逐步聚合反应分类（从不同的角度分类）3、比较线形逐步聚合与体型逐步聚合反应；4、线形逐步聚合反应聚合度的计算与控制（单体等摩尔比反应与非等摩尔比反应）；5、体型逐步聚合凝胶点的控制；6、正确书写重要逐步聚合聚合物的合成反应式；7、比较连锁聚合与逐步聚合，讨论影响两类反应速率及产物分子量的因素。
二、主要内容 1、基本概念平衡缩聚与不平衡缩聚、线形缩聚与体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚； 缩合聚合、逐步加聚反应（聚加成反应）、氧化偶取联聚合、加成缩合聚合、分解缩聚。
官能团与官能度、平均官能度、官能团等活性理论、反应程度与转化率、当量系数与过量分率； 热塑性树脂与热固型树脂、凝胶点、结构预聚物与无规预聚物； 2、线性逐步聚合相对分子质量控制方法及其计算（1）等物质量反应：PX n -=11封闭体系： )1/(+=K K P 1+=K X n开放体系： wnPnKC X0=（2）非等物质量反应：aAa + bBb （过量）体系：当量系数：B A N N r = 过量分率：AA B N N N q -= 关系：r=1/(1+q) rPr r X n 211-++= )1(22P q q X n -++= aAa + bBb + Cb 体系：,2BBANNN r +=AB NN q ,2= 聚合度计算公式同前3、体型逐步聚合凝胶点的控制官能团等当量：平均官能度：∑∑=iii Nf N f 凝胶点： fP c2=官能团非等当量：所有分子数未过量官能团数⨯=2f 凝胶点： fP c 2= 三、分析应用（1）官能团等活性理论的分析、运用（与自由基聚合、共聚合中等活性理论比较）。
《高分子化学复习资料》第一章——绪论第一节高分子的基本概念1.高分子化学：是研究聚合反应机理和动力学，聚合反应与聚合物的分子量和分子量分布，以及聚合物结构之间关系的一门学科；研究髙分子化合物合成和化学反应的一门科学。
2.高分子化合物：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
3.单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物，即合成聚合物的原料.4.结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团（由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分）.5.重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位称为又称为链石。
重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节，故俗称链节6.单体单元：与单体的化学组成完全相同，只是化学结构不同的结构单元（电子结构有所改变）.第二节高分子化合物的分类和命名1、分类（1）单体来源分类：天然髙分子（纤维素、蛋白质、淀粉等）；合成髙分子（聚酯、聚酰胺等）：半天然高分子（改性淀粉、乙酸纤维素）等.（2）根据材料的性能和用途分类：橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等）；纤维（涤纶、腊纶、锦纶、维尼纶等）：塑料（热塑性塑料：线型或支化聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯等; 热固性塑料：体型聚合物，如酚醛树脂、不饱和聚酯等）；涂料：粘合剂：功能高分子. （3）根据高分子的主链结构分类：a.碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类.b.杂链聚合物：大分子主链中除碳原子外，还有0、N、S等杂原子.c.元素有机聚合物：大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、0、N、S、P等原子组成，侧基则由有机基团组成。
如：硅橡胶.（4）按分子的形状分：线形高分子、支化髙分子、交联（或称网状）高分子（5）按单体分：均聚物、共聚物、高分子共混物（又称高分子合金）（6）按聚合反应类型分：缩聚物、加聚物（7）按热行为分：热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。
第一章：绪论一、基本概念高分子、高分子化合物单体结构单元重复结构单元单体单元聚合度全同立构高分子间同立构高分子立构规整性高分子无规立构高分子遥爪高分子：含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。
均聚物：由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。
共聚物：由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。
生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
逐步聚合反应：是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。
链式聚合反应：是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。
聚合物的多分散性：聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。
平均分子量：聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量或平均聚合度。
数均分子量和重均分子量及多分散系数二、基本理论1、聚合物的分类：来源：天然高分子、半天然高分子和合成高分子主链元素组成：碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子性质和用途：塑料、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和涂料2、聚合物的命名：习惯命名和IUPAC命名第二章缩聚及逐步聚合反应一、基本概念缩合聚合和逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和凝胶点，无规预聚体和确定结构预聚体。
二、基本理论1.逐步聚合反应的特征：a. 反应是逐步进行的；b. 每一步反应的速率和活化能大致相同；c. 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组，单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应；d. 聚合产物的分子量是逐步增大的。
2. 线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定（1）数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系rP2-r 1r 1X n ++= 若r ≠1, P 指量少功能基的反应程度 （2）反应程度的影响因素：平衡常数（3）单功能基化合物的作用：a. 分子量调节剂，[r = N A /(N B +2N B ’)]; b. 单功能基化合物对聚合物进行封端，起稳定分子量的作用(分子量稳定剂）。
第一章绪论
名词解释
高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或
原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。
如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单
元。
如聚氯乙烯的重复单元为。
单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。
结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。
聚氯乙烯的结构单元为。
聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单
元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X n 表示。
聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此聚合度是一统计平均值。
聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；
或结构单元数与结构单元分子量的乘积。
数均分子量(Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均
的统计平均分子量。
，Ni ：相应分子所占的数量分数。
重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。
，Wi ：相应的分子所占的重量分数。
粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。
分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。
分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值。
即。
用来表征分子量分布的宽度或多分散性。
问答题
1.与低分子化合物比较，高分子化合物有何特征?
解：与低分子化合物相比，高分子化合物有以下主要特征：
(1)高分子化合物分子量很大，分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成；
(2)即使是一种“纯”的高分子化合物，它也是化学组成相同而分子量不等，结构不同的同系聚合物的混合物。
它具有分子量和结构的多分散性；
(3)高分子化合物的分子有几种运动单元；
(4)高分子化合物的结构非常复杂，需用一次、二次和三次结构来描述它。
一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。
二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。
三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。
2.何谓高分子化合物?何谓高分子材料？
解：高分子化合物是指由多种原子以相同的，多次重复的结构单元通过共价键连接起来的，分子量是104-106的大分子所组成的化合物。
高分子材料是指以高分子化合物为基本原料，加上适当助剂，经过一定加工制成的材料。
3.何谓高聚物?何谓低聚物?
解：物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。
反之，其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。
但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物，分子量小于一万的聚合物称为低聚物。
4.何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度？
解：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。
构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原于组合称为结构单元。
聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。
能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。
高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。
5.何谓分子量的多分散性?如何表示聚合物分子量的多分散性?试分析聚合物
分子量多分散性存在的原因。
解：聚合物是分子量不等的同系物的混合物，其分子量或聚合度是一平均值。
这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性。
分子量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。
这一比值称为多分散指数，其符号为HI，即
分子量均一的聚合物其HI为1。
HI越大则聚合物分子量的多分散程度
越大。
分子量多分散性更确切的表示方法可用分子量分布曲线表示。
以分子量为横坐标，以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的重量或数量分布曲线。
分子量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。
聚合物分子量多分散性产生的原因主要由聚合物形成过程的统计特性所决定。
6.聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出其数学表达式。
解：（1）数均分子量
iMi N Mi
Wi Wi Ni NiMi Mn ~
∑=∑∑=∑∑=
（2）重均分子量
iMi W NiMi
NiMi Wi WiMi Mw ~
2∑=∑∑=∑∑=
以上两式重N i W i
M
i
分别代表体系中i 聚体的分子数、重量和分子量。
∑N i
，∑W i
和∑M i
分别代表对分子量不等的所有分子，从i 等于1到无穷
作总和，N i
~和W
i
~分别代表i 聚体的分子分率和重量分率。
（3）粘均分子量
⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛∑+∑=∑∑=M N M N W M W M
i i a i i i
a i i a
a
v
1/1/1
式中a 是高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式的系数，一般为0.5-0.9。
7. 数均分子量
M
n
和重均分子量
M
w
的物理意义是什么?试证明府
M
w
≥M n
解：数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。
重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总和。
设M i 为i 聚体的分子量，则()0~2
≥∑-N
M M i
n i
即 02~~~22
≥-+∑∑∑M
N M N M N M i
i
n
i
n
i
i
亦即0≥∙-∙M M M M n n n w
故当M M n i ≡时，M M n w ≡，当M M n i ≠时，M M n w >。
8. 试写出下列单体得到链状高分子的重复单元的化学结构。
(1) α-甲基苯乙烯 (2) 偏二氰基乙烯
(3) α-氰基丙烯酸甲酯 (4) 双酚A+环氧氯丙烷 (5) 对苯二甲酸+丁二醇 (6) 己二胺+己二酸
解：⑴nCH2C(CH3)
C6H5
CH2C
CH3
C6H5
n
⑵nCH2C(CN)CH2C
CN
n
⑶nCH2C(CN)
COOCH3
CH2C
CN
COOCH3
n
⑷
OH+(n+2)CH2CHCH2Cl
C
CH3
CH3
(n+1)HO
CH2CHCH2O C
CH3
CH3OCH2CHCH2O C
CH3
CH3
OCH2CHCH2
(n+2)NaOH
+(n+2)NaCl+(n+2)H2O
⑸
nHOOC COOH+nHO(CH2)2OC COO(CH2)4O
n
+(2n-1)H2O
⑹
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4NH(CH2)4NHCO(CH2)4CO+(2n-1)H2O
n。
