高分子化学 第七章

《高分子化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《高分子化学》（POLYMER Chemistry）课程号（代码）：300019040课程类别：专业必修课学时：64 学分：4二、教学目的及要求高分子化学是高分子类专业基础课。

以有机化学和物理化学等为基础，又为后继课程：聚合反应工程、聚合物合成工艺学等打下理论基础。

高分子化学是研究聚合物的合成原理及其化学反应的一门科学。

它的任务是通过课堂教学，使学生掌握高分子的基本概念，合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反应速度和分子量的方法，高分子化学反应的特征及聚合方法的选择。

第一章 5 学时第二章11学时第三章18学时第四章8学时第五章 6 学时第六章6学时第七章3学时第八章3学时第九章4学时对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求1，分指标点1.4；（2）毕业要求2，分指标点2.4三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）第一章绪论（5学时）掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则，高分子聚合反应的分类。

掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能的基本概念。

1、高分子化合物的基本概念（4学时）2、聚合物的分子量及其分布、结构性能的基本概念（2学时）要点：高分子的定义和聚合反应分类分子量的统计平均意义第二章逐步聚合（11学时）掌握逐步聚合反应的特点；反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念；线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法；体型缩聚中凝胶点的预测。

了解线型缩聚动力学，逐步聚合的实施方法。

1、平衡缩聚的特点及影响缩聚平衡的因素；（1学时）2、Flory等活性理论；（1学时）3、反应程度和平均聚合度的概念，计算公式及相互关系；（1.5学时）4、平均聚合度与平衡常数的关系及缩聚平衡方程；（1学时）5、缩聚反应动力学；（1学时）6、影响缩聚反应的因素；（1学时）7、线型缩聚产物分子量的控制和分布；（1学时）8、体型缩聚；（1.5学时）9、不平衡缩聚；（1学时）10、逐步聚合反应实施方法。

高分子化学知到章节测试答案智慧树2023年最新浙江大学第一章测试1.聚乙烯醇的单体是（）。

参考答案:醋酸乙烯酯2.一般高分子化合物是由分子量大小不等的同系物组成的混合物。

（）参考答案:对3.聚合物的平均聚合度可用DP或X n来表示，且二者的含义相同。

（）参考答案:错4.大分子链中化学组成和结构均可重复的最小单元称作结构单元。

（）参考答案:错5.聚对苯二甲酸乙二醇酯中不存在单体单元。

（）参考答案:对第二章测试1.在线形缩聚反应中，延长聚合时间主要是提高（）。

参考答案:反应程度;分子量2.下列不属于影响线形缩聚反应聚合度的因素是（）。

参考答案:转化率3.缩聚反应通常会有小分子生成，所以缩聚物的结构单元分子量与单体分子量不等。

（）参考答案:对4.体形缩聚的产物具有可溶可熔性。

（）参考答案:错5.在缩聚反应中，通常用单体转化率来描述反应进行的程度。

（）参考答案:错第三章测试1.关于连锁聚合反应，下列说法错误的是（）。

参考答案:产物分子量随反应时间延长而增大2.一般来说，相同温度下引发剂的半衰期越长，其活性越高。

（）参考答案:错3.单体在储存、运输过程中常需加入阻聚剂以防止单体自聚，因此单体在聚合反应前通常要先除去阻聚剂。

（）参考答案:对4.自由基聚合时，发生链转移后，分子链终止了，动力学链也终止了。

（）参考答案:错5.在引发剂引发的自由基聚合中，增加引发剂的用量可以同时获得高聚合速率和高分子量。

（）参考答案:错第四章测试1.在自由基共聚反应中，若两单体的竞聚率均为0，产物为交替共聚物。

（）参考答案:对2.均聚反应时，苯乙烯的k p为145，醋酸乙烯酯的k p为2300，所以苯乙烯的活性比醋酸乙烯酯低。

（）参考答案:错3.某对单体进行共聚，r1=0.3，r2=0.1，其共聚行为属于（）。

参考答案:非理想共聚4.下列单体中，不能均聚但可共聚是（）。

参考答案:5.当两种单体的Q、e值越接近，越容易进行（）。

参考答案:趋于理想共聚第五章测试1.悬浮聚合宜采用水溶性自由基引发剂。

实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点实验目的1．加深对有机化合物分子结构的认识。

2．初步了解使用模型研究物质结构的方法。

实验用品分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)。

实验过程和结论1．填写下表，认识甲烷分子结构，搭建甲烷分子的球棍模型。

球棍模型结构；一个平面上一个平面上问题和讨论1．根据乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型，归纳碳原子的成键特点及烷烃、烯烃、炔烃的化学键类型。

2．根据甲烷的结构，推测验证二氯甲烷有没有同分异构体。

3．根据碳原子的成键特点，推测分子中含有4个碳原子的烃有多少种结构？练习与应用1.某工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。

下列对该产品的描述不正确的是 ( ) A．分子中含有碳碳双键B．与CH2===CHCOOCH3互为同分异构体C．能发生氧化反应D．分子中所有原子可能在同一平面2．含4个碳原子的烃分子结构中，碳原子相互结合的几种方式如图，下列说法不正确的是( )A．①②⑧均为饱和烃B．③④互为同系物C．⑥⑦属于炔烃D．⑤⑨互为同分异构体3．已知A～G是几种烃分子的球棍模型，据此回答下列问题：(1)上述七种烃中：①常温下含碳量最高的气态烃是____________(填结构简式)。

②能够发生加成反应的烃有________种。

③与A互为同系物的是________(填对应字母)。

④一卤代物种类最多的是________(填对应字母)。

(2)写出C发生加聚反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点实验过程和结论1．CH4（1）正四面体（2）中心4个顶点（3）相同相等2．C2H6C2H4C2H2H—C≡C—H 长度强度单键不在碳碳双键120°在碳碳三键180°同一条直线上问题和讨论1．提示：每个碳原子形成4个共价键；烷烃中含有碳碳单键及碳氢键，烯烃中含有碳碳双键及碳氢键，可能有碳碳单键，炔烃中含有碳碳三键及碳氢键，可能有碳碳单键。

第一章绪论（Introduction）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。

重复单元（repeating unit）:聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次重复构成，因此括号内的化学结构也可称为重复单元或链节（chain element）。

聚合度（degree of polymerigation）:重复单元的数目n，表征聚合物分子量大小的一个物理参数。

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。

分子量分布指数（多分散系数）： D=1 均一分子量 D>1 分子量多分散性多分散性（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。

加聚反应（addition polymerigation）：通过打开环或双键、三键互相联结起来而形成聚合物的反应。

聚合过程中无小分子副产物生成。

缩聚反应（polycondensation）：缩聚反应通常是经由单体分子的官能团间的反应，在形成缩聚物的同时，伴有小分子副产物的生成。

链(增长）式聚合（链式聚合，chain （growth） polymerigation）：烯类单体的加聚反应，绝大多数属于链增长聚合反应。

反应过程中，反应体系始终由单体、高相对分子质量聚合物和微量引发剂组成，没有中间产物，单体转化率与反应时间无关。

逐步(增长)聚合（step growth polymerigation）：逐步聚合没有活性中心，它是通过一系列单体上所带的能相互反应的官能团间的反应逐步实现的。

绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的聚加成反应等等都是逐步增长聚合反应。

无机高分子材料及其应用摘要本文简要地介绍了无机高分子的定义、分类，以及一些重要无机高分子材料的性能及其应用。

关键词无机高分子材料无机聚合物性能和应用1、前沿随着人们对健康、安全、环境意识的强化，尤其天然气和石油资源的日趋耗竭，材料未来总的发展趋向于：逐步由非金属材料部分地替代金属材料，而在非金属材料中，无机材料在许多领域中将越来越多地取代有机材料。

因此，由蕴藏量极其丰富而廉价的无机矿物制备无毒、耐高温、耐老化、高强度甚至多功能化的无机材料是当今世界材料学研究的重要方向之一。

无机高分子材料因能符合这些要求而日益引起重视。

无机高分子也称为无机聚合物，是介于无机化学和高分子化学之间的古老而又新兴的交叉领域。

实际上，传统的无机化学中许多内容属于无机聚合物，许多无机物本身就是聚合物，例如金刚石、二氧化硅、玻璃、陶瓷和氧化硼。

第一届国际无机聚合物会议于1961年召开，会上把无机聚合物定义为：凡在主链上不含碳原子的多聚化合物称为无机聚合物，如此定义相当于把离子晶体及固态金属也包括在内，故后来有人建议把无机聚合物定义为:主链由非碳原子共价键结合而成的巨大分子。

2、无机高分子的分类2.1 均链聚合物主链由同种元素组成的聚合物为均链聚合物。

周期表中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ主族的大部分元素及Ⅲ族的B元素能生成均链聚合物。

例如金刚石和石墨，三维网络固态聚合物Si、Ge、Sn、P、As、Pb、S、Se和Te的聚合分子等。

但由于形成主链的同种原子之间的键能低于—C—C—键能，表现为稳定性甚差、易分解，而且当前合成的均链聚合物聚合度甚低，所以缺乏应用价值。

表一原子之间键能（计算值）2.2 杂链聚合由表一可知，同种原子间的键能C—C 键能最高为80Kcal/mol；而两种原子之间的键能多数较高，B—O键能达119.3 Kcal/mol。

键能主要反映聚合物受热后稳定性，此外必须考虑聚合物的耐水解性、耐氧化性等。

元素键合生成均链或杂链聚合物的可能性可由元素电负性之和判断，如果两元素电负性之和5—6 ，则能生成聚合物。

第一章测试1.开环聚合属于连锁聚合。

A:对B:错答案:B2.热塑性树脂都是线性聚合物。

A:错B:对答案:A3.在数均分子量、重均分子量及粘均分子量中，数值上最大的是（）。

A:粘均分子量B:重均分子量C:数均分子量答案:B4.以下属于热塑性高分子的是（）。

A:酚醛树脂B:SBSC:交联天然橡胶答案:B5.丁苯无规共聚物有几种结构单元（）。

A:2B:1C:3D:4答案:A第二章测试1.聚氨酯一般由两种单体获得,它们是( )。

A:己二胺-己二酸二甲酯B:苯酚-甲醛C:二元醇-二异氰酸酯D:己二胺-己二酸答案:C2.缩聚是高分子合成的重要类型之一，以下属于缩聚的实施方法的是（）。

A:乳液聚合B:悬浮聚合C:界面聚合D:分散聚合答案:C3.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等摩尔质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是( )。

A:溶液缩聚B:熔融缩聚C:界面缩聚D:固相缩聚答案:C4.杂链高分子一般指分子主链中含有杂原子,尼龙主链中的特征结构为( )。

A:-NHCO-B:-O-C:–COO-D:–NHCOO-答案:D5.关于聚合反应,以下说法正确的是( )。

A:逐步聚合均为缩合聚合B:配位聚合属逐步机理C:乙烯的高温高压聚合属于逐步聚合D:聚氨酯的合成属于逐步聚合答案:D6.逐步聚合的聚合方法有（）。

A:溶液聚合B:熔融聚合C:界面聚合D:固相聚合答案:ABCD7.以下可用作环氧树脂固化剂的是（）。

A:乙酸B:苯酚C:己二胺D:邻苯二甲酸酐答案:CD8.基团数比越大，聚合度也越大。

A:错B:对答案:A9.其它条件相同时，反应程度越大，聚合度越大。

A:错B:对答案:B10.反应程度不可能大于1。

A:错B:对答案:B第三章测试1.关于动力学链长,以下说法正确的是( )。

A:一个活性种从引发到终止期间所消耗的单体总数B:与聚合度相等C:为聚合度的1/2D:与链转移成正比答案:A2.下列可以进行自由基聚合的单体是( )。

第一章绪论（Introduction）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联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、构成同样的最小基本单元。

如聚氯乙烯的重复单元为。

单体单元（ MonomerUnit ）：构造单元与原料对比，除了电子构造变化外，其原子种类和各样原子的个数完整同样，这种构造单元又称为单体单元。

构造单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。

聚氯乙烯的构造单元为。

聚合度（ DP、 X n ） (Degree of Polymerization)：权衡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均匀值，以表示；以构造单元数为基准，即聚合物大分子链上所含构造单元数目的均匀值，以表示。

聚合物是由一组不一样聚合度和不一样构造形态的同系物的混淆物所构成，所以聚合度是一统计均匀值，一般写成、。

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；或构造单元数与构造单元分子量的乘积。

数均分子量(Number-average Molecular Weight)：聚合物顶用不一样分子量的分子数目均匀的统计均匀分子量。

， N i：相应分子所占的数目分数。

重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物顶用不一样分子量的分子重量均匀的统计均匀分子量。

， W i：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。

分子量散布（ Molecular Weight Distribution, MWD ）：因为高聚物一般由不一样分子量的同系物构成的混淆物，所以它的分子量拥有必定的散布，分子量散布一般有散布指数和分子量散布曲线两种表示方法。