高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题及答案
【高分子物理】第一章作业参考答案
本习题参考答案大部分均来自于《高分子物理》（修订版），何曼君，复旦大学出版社，19901.名词解释●旋光异构体：分子中含有不对称碳原子，能够形成互为镜像的两种异构体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体。
p12●顺序异构体：由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体称为顺序异构体，即头尾、头头、无规表示的键接异构。
p6●有规立构高分子：“等规高聚物”。
分子链中旋光异构单元有规律性地排列的高分子。
一般指全同或间同高分子。
p13●立构规整度：“等规度”。
是指高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。
p13●链段：我们把由若干个键组成的一段链算作一个独立的单元，称它为“链段”。
P27●柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。
P17●平衡态柔顺性：静态柔顺性又称平衡态柔顺性，是指大分子链在热力学平衡条件下的柔顺性。
高分子链的平衡态柔顺性，通常用链段长度和均方末端距来表征。
链段是指从分子链划分出来可以任意取向的最小运动单元。
动态柔顺性是指高分子链在一定外界条件下，从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构象的速度。
●高斯链：高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链。
P28●受阻旋转链：分子中的某些基团对于分子骨架中环绕单键的旋转造成了阻碍，这种类型的高分子链称为受阻旋转链。
●自由旋转链：假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响，我们称这种链为自由旋转链。
P21●自由联结链：假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相等，我们称这种链为自由联结链。
P20●等效自由结合链：令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为“等效自由结合链”。
P272.判断下列说法的正误，并说明理由。
（1）错误构象数与规整度无关。
（2）错误共轭双键间的单键实际上具有双键的性质，不能旋转。
（3）错误与结晶条件有关（如淬火样品中可能没有结晶）；正确，具有结晶能力。
高分子材料化学与物理-复旦大学材料科学系
2016年高分子材料化学与物理考试大纲一：高分子物理部分参考书目录：何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理（修订版）》，复旦大学出版社，1990年10月何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编《高分子物理（第三版）》，复旦大学出版社，2007年3月考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为75分，考试时间为分钟.二、答题方式答题方式为闭卷、笔试.三、试卷内容结构四、试卷题型结构名词解释及简答题解答题（包括证明题）考试内容聚合物材料的结构特点1. 掌握高分子链结构的特点2. 理解高分子链结构的内容构造；构型；构象；结构单元；结构单元的键接结构；支化度；交联度；嵌段数；序列长度；旋光异构；几何异构等概念；3. 理解高分子链的远程结构分子的大小；内旋转构象链段；静态柔顺性；动态柔顺性等概念；4. 了解高分子链的构象统计方法；掌握末端距；均方末端距；均方根末端距；均方均方末端距；B条件；无扰尺寸A； Kuhn链段长度le；极限特征比C Y；均方旋转半径；无规线团的形状等概念；了解和掌握高分子的聚集态结构内容，包括：1. 高聚物分子间的作用力内聚能密度；2. 高聚物结晶的结构和形态聚合物结晶模型；晶态结构模型；非晶态模型；3. 高分子的结晶过程结晶度；结晶动力学；晶体生长；半结晶期；4. 结晶热力学熔限；5. 聚合物的取向态结构取向度；6. 了解高分子液晶及应用性能，如热致型液晶；溶致型液晶；高分子液晶的结构；高分子液晶相变；掌握高分子的分子运动特点及特点，包括：1. 高聚物分子运动的特点高分子分子运动现象；运动单元的多样性；高分子运动的时间依赖性；高分子运动的温度依赖性；2. 高聚物的次级松弛3. 高聚物的玻璃化转变聚合物的玻璃化转变理论；影响Tg的结构因素及改变Tg手段4. 晶态高聚物的分子运动5. 高聚物的粘性流动高分子粘性流动的特性; 牛顿流体; 非牛顿流体; 高分子流动理论6. 高分子粘度测试技术掌握和了解高分子溶液热力学基础知识和概念，主要内容包括：1溶液：理想溶液；无热溶液；正规溶液；非正规溶液（或真实溶液）；B溶液；2．高分子溶液溶度参数;3．柔性链高分子溶液热力学4．高分子稀溶液理论5．高分子浓溶液6．高分子在溶液中的扩散扩散系数；7．高分子在溶液中的粘性流动粘度；特性粘数；掌握高分子的分子量及其分布概念及典型的实验技术，包括：1．高分子分子量的统计意义；常用统计平均分子量；2．高分子分子量的测定技术端基分析法；沸点升高和冰点降低；气相渗透压（VPO ）；渗透压；3．高分子的分子量分布及其研究方法高分子溶液的相分离；实验测试技术；凝胶渗透色谱技术（GPC）掌握和了解聚合物的力学性能及其特点等，包括：1．描述力学行为的基本物理量高聚物力学性能的特点；2．高聚物的高弹性平衡态高弹形变的热力学分析；平衡态高弹形变的统计理论； 3．高聚物的粘弹性蠕变；应力松弛；粘弹性的模型描述； Maxwell 模型（应力松弛），Kelvin （Voigt）模型（蠕变），松弛时间和推迟时间谱；时温等效与转换；4. 高聚物的塑性和屈服材料的分类；高聚物屈服点；冷拉与成颈；非晶态高聚物、晶态高聚物、球晶拉伸过程片晶的变形；银纹现象；二：高分子化学部分参考书目：1. 潘祖仁主编. 高分子化学（第四或五版）.北京: 化学工业出版社, 20142 .潘才源主编. 高分子化学. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 20013. 复旦大学高分子材料教研室, 高分子化学. 上海: 复旦大学出版社, 1995第一章绪论考试内容：高分子化学相关基本概念，聚合物名称、分子式、聚合反应式。
高分子物理何曼君版课后思考题答案解析
第二章1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。
不能。
全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。
构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。
这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。
2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。
它们是矢量，其平均值趋近于零。
因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。
5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。
要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。
最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。
所以需要推导高斯链的构象统计理论。
第三章1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。
（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。
（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。
对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。
（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。
高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题答案和高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案合集
=98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条 H31 螺旋链（如图所示）。
试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
V abc sin
v= =
解：比容
M (3 4)M0 / N A
=
6.666 20.87 6.488sin 98.12 (3 4) 42/(6.021023)
=
1.067(cm3g −1)
（1）平均聚合度分别为 DP =6、10、30、1000 的情况下，由于链段效应引起的Tm 下降为
多大？ （2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占 10%摩尔分数时 共聚物的熔点为多少？
1 − 1 = 2R 解：（1） Tm Tm0 Hu DP 式中，Tm0 = 176C = 449K ， R = 8.31J mol −1K −1 ，用不同 DP 值代入公式计算得到： Tm1 = 337K = 104C ，降低值 176-104=72 C Tm2 = 403K = 130C ，降低值 176-130=46 C Tm3 = 432K = 159C ，降低值 176-159=17 C Tm4 = 448K = 175C ，降低值 176-175=1 C
好坏，并指出在室温下各适于做何种材料（塑料、纤维、橡胶）使用。
聚合物
PDMS PIP
PIB
PS
PAN
EC
1 1.4-1.6 1.4-1.7 2.13 2.2-2.4 2.6-3.2
4.2
= (h02
/
h
2 fr
)
2
L0(nm)
1.40 1.83 1.83 2.00
3.26
20
结构单元数/链段 4.9
(推荐)高分子物理答案何曼君
第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。
由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH 2OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。
3 氯乙烯（CH 2C HCl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl，ClCl，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH2CHClCH2CClCl +(V)(D) V V VV V DD D VD D D这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl，ClCl，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题答案
第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CHCH CH CHCOOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？ 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：C H C H C H C H C H3C OO C H 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。
由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CHOHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CHOCH 2O CHCH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH OCHOCH 2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHHIO 4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。
3 氯乙烯（CH 2CH Cl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl，ClCl ，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)V V V V V D D D V DDD这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl ，Cl Cl，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：VVV、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
何曼君高分子物理第三版课后习题答案
第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 氧化，可得到丙酮和乙酸。
由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？ 解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CH CH 2CH CH 2CH CH 2OCH 2CH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OHHIO 4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH CH 2CH 2CH CH 2OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH2CH CHOH CH2CH2CHOHOH 4CH3C OHO+OH C CH2CH2C OH可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。
3 氯乙烯（CH2C H Cl）和偏氯乙烯（CH2CCl2）的共聚物，经脱除HCl和裂解后，产物有：，Cl，ClCl，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH2CHClCH2CClCl +(V)(D) V V VV V DD D VD D D这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl，ClCl，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
何曼君高分子物理习题1~5
习题库第一章1. 1 高分子链的近程结构 1.1.1 结构单元的化学组成例1－1以下化合物，哪些是天然高分子化合物，哪些是合成高分子化合物 （1）蛋白质，（2）PVC ，（3）酚醛树脂，（4）淀粉，（5）纤维素，（6）石墨，（7）尼龙66，（8）PVAc ，（9）丝，（10）PS ，（11）维尼纶，（12）天然橡胶，（13）聚氯丁二烯，（14）纸浆，（15）环氧树脂 解：天然（1）（4）（5）（6）（9）（12）（14），合成（2）（3）（7）（8）（10）（11）（13）（15）1.1.2 构型例1－2试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型，假定不考虑键接结构（画出结构示意图）。
解：聚异戊二烯可能有6种有规立构体，它们是：常见错误分析：本题常见的错误如下：23C CCH 2CH 2CH 3HC C C C CC RR R 33CH 3H HHH H H (R =CH CH 2)C C C C CC RR R H HHH H H H H H (R =C(CH 3)CH 2)C C C C C C R RR CH 3CH 33HH HH HH (R =CHCH 2)C C C C C C R RR HH HH HH HH H(R =C(CH 3)CH 2)② 反1,4加成④ 3,4加成全同立构 ③ 1,2加成全同立构⑤ 1,2加成间同立构 ⑥ 3,4加成间同立构（1）将1,2加成与3,4加成写反了。
按IUPAC 有机命名法中的最小原则，聚异戊二烯应写成而不是即CH 3在2位上，而不是在3位上。
（2）“顺1,4加成又分成全同和间同两种，反1,4加成也分成全同和间同两种。
”顺1,4或反1,4结构中没有不对称碳原子，没有旋光异构体。
甲基与双键成120°角，同在一个平面上。
例1－3 环氧丙烷经开环聚合后，可得到不同立构的聚合物（无规、全同、间同），试写出它们的立构上的不同，并大致预计它们对聚合物性能各带来怎样的影响？解：聚环氧丙烷的结构式如下：存在一个不对称碳原子（有星号的），因而有以下全同、间同和无规立构体。
高分子物理课后答案,何曼君,第三版
高分子物理课后答案,何曼君,第三版??第三章??高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？??高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。
??第二维里系数A2的物理意义？??第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。
它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。
良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。
??高分子的理想链和真实链有哪些区别？??①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。
??②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。
??高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？??三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：??① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团??之间的相互作用可以忽略。
??②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。
② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整??个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。
??第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？??由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。
高分子物理课后答案何曼君第三版完整版
高分子物理课后答案何曼君第三版标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]高分子物理课后答案,何曼君,第三版第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。
第二维里系数A2的物理意义第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。
它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。
良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。
高分子的理想链和真实链有哪些区别①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。
②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。
高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。
②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。
② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。
第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。
高分子物理何曼君版课后思考题答案
第二章1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。
不能。
全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。
构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。
这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。
2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。
它们是矢量，其平均值趋近于零。
因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。
5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。
要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。
最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。
所以需要推导高斯链的构象统计理论。
第三章1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。
（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。
（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。
对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。
（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。
何曼君《高分子物理》(第3版)笔记和课后习题考研真题详解
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第1章概论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章高分子的链结构2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章高分子的溶液性质3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章高分子的多组分体系4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合物的非晶态5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章聚合物的结晶态6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章聚合物的屈服和断裂7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章聚合物的高弹性与黏弹性8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的其他性质9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第10章聚合物的分析与研究方法10.1复习笔记10.2课后习题详解10.3名校考研真题详解。
高分子物理_何曼君 课后答案
的全反式构象如下图所示：
M 0 42, l 1.54 , 109.5.
解法一
2 h0 835 104 nm M
2
L反 nl sin
2
2
（1）
h2 835 104 nm M l0 0 1.17nm L反 5.99 103 (nm) M
N0 L反
CH2O CH2 CH OH CH OH CH2 CH2 CH OH O CH2 O OH CH2 CH CH CH2 CH
CH2
CH OH
CH OH
CH2
CH2
CH OH
HIO4
CH3 C O
OH
+
OH C O
CH2 CH2 C O
OH
可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。 3 氯乙烯（ 有：
i
（2）以知键角 θ=112°，cosθ=-0.3746
1 cos 1 cos Nl 2 ( )( ) 1 cos 1 cos h K 2 Nl Nl 2 1 0.3746 1 0.4521 ( )( ) 5.83 1 0.3746 1 0.4521
20 20
2 由 X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为 a=6.666 ,b=20.87 ,c=6.488 ，交角 =98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条 H31 螺旋链（如图所示）。 试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
v
解：比容
V abc sin M (3 4) M 0 / N A
3 由文献查得涤纶树脂的密度
1
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第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。
由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH O2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH OCH O2CHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COH+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。
3 氯乙烯（CH 2CH Cl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl，ClCl ，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)V V V V V D D D V D D D这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl，ClCl，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
4异戊二烯聚合时，主要有1，4-加聚和3，4-加聚方式，实验证明，主要裂解产物的组成与聚合时的加成方法有线形关系。
今已证明天然橡胶的裂解产物中C H3CCH3CH2CH3CHCH3CH2(A)(B)和的比例为96.6：3.4，据以上事实，则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式，可得到什么结论？解：若异戊二烯为1，4-加成，则裂解产物为：CH2CCH3CH2CH2CCH3CH2(裂解)CH3CCH32+若为3，4-加成，则裂解产物为：H3H32CH3CH3CH CH2(裂解)CH3CHCH3CH2+现由实验事实知道，（A）：（B）=96.6：3.4，可见在天然橡胶中，异戊二烯单体主要是以1，4-加成方式连接而成。
5 若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从Gauss分布函数，且已知C-C键长为1.54Å，键角为109.5º，试求：⑴聚合度为4105 的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距；⑵末端距在+10 Å和+100 Å处出现的几率。
解：⑴)(398321)(448382)(107.4cos 1cos 12522A ===A =∏=∏=A ⨯=+-=*l N h l N h nlh fr ββθθ⑵14162223)(1037.3)100()(105.3)10(4)exp()()(----A ⨯=A ±A ⨯=A ±∏-∏=ωωββω，得由dh h h dh h即在±100Å处的几率比在±10Å处的几率大。
6 某碳碳聚α-烯烃，平均分子量为1000M 。
（M 。
为链节分子量），试计算： ⑴完全伸直时大分子链的理论长度； ⑵若为全反式构象时链的长度； ⑶看作Gauss 链时的均方末端距； ⑷看作自由旋转链时的均方末端距；⑸当内旋转受阻时（受阻函数438.0cos =ϕ）的均方末端距；⑹说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的，并指出此种聚合物的弹性限度。
解：设此高分子链为：CH 2CH ()n键长l=1.54Å,键角θ=109.5º⑴nmM M Nl L 308308054.1)1000(20max =A =⨯==︒⑵nm Nl L 5.25125.109sin54.120002sin=⨯⨯==θ反⑶22220)(35.47)(4735nm Nl h =A ==︒⑷2222)(86.94)(9486cos 1cos 1nm Nl h fr=A =+-=︒θθ⑸2222)(72.242)(24272cos 1cos 1cos 1cos 1nm Nl h =A =-+⋅+-=︒ϕϕθθ nm h 6.15212=）或（⑹因为m ax L >反L >>21)(2h ，所以大分子链处于自然状态下是卷曲的，它的理论弹性限度是25)/(212≈h L 反倍7 某高分子链的内旋转势能与旋转角之间的关系如下图所示：以知邻位重叠式（e ）的能量U e =12kJ/mol ，顺式（c ）的能量U c =25kJ/mol ，邻位交叉式（g 与g ˊ）的能量U g =U g ˊ=2kJ/mol ，试由Boltzmann 统计理论计算： （1）温度为140℃条件下的旋转受阻函数ϕcos ；（2）若该高分子链中，键角为112°，计算刚性比值K 为多大？ 解：（1）)(0025,0002,012,0)(180,120,60,01-⋅=±±±=mol kJ U i i 度ϕ设)(ϕN =旋转次数，T=413K ，R=8.31J/(K•mol)由Boltzmann 统计理论：)/ex p(RT U N i i -=分别计算得1)0exp()0(==RT N0303.0)41331.8100012exp()60(=⨯⨯-=±N 5584.0)41331.810002exp()120(=⨯⨯-=±N 410862.6)41331.8100025exp()180(-⨯=⨯⨯-=±N4521.0)4~1(cos ))(exp(cos ))(exp()(cos )(cos 20202020===--==∑∑⎰⎰⎰⎰i N N d RTU d RT U d N d N ii i i i ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕππππ（2）以知键角θ=112°，cosθ=-0.374683.5)4521.014521.01)(3746.013746.01()cos 1cos 1)(cos 1cos 1(2222=-+-+=-++-==∴Nl Nl Nl hK ϕϕθθ8 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，测得无扰尺寸()nm Mh 4212010835/-⨯=，而刚性因子()76.1/21220==frh h σ，试求：(1)此聚丙烯的等效自由取向链的链段长； (2)当聚合度为1000时的链段数。
解：CH 2CH 3()n的全反式构象如下图所示：已知.5.109,54.1,420︒=A ==θl M解法一[]M nm h 242010835-⨯= Mnm l M M nl L )(1099.52sin 22sin 30-⨯===θθ反（1）[]nm Mnm M nm L h l 17.1)(1099.510835324200=⨯⨯==--反（2）[][])(16210835)(1099.5242232020个反=⨯⨯==--Mnm M nm hL N )421000(⨯=M解法二 )(9.293311311154.01000276.12222220nm h h fr =-+⨯⨯⨯==σ)(5.25125.109sin 154.0100022sin nm nl L =⨯⨯==θ反（1）nmL h l 17.15.2519.293200===反（2）)(1529.2935.25122020个反===h L N第二章 高分子的聚集态结构1 下表列出了一些聚合物的某些结构参数，试结合链的化学结构，分析比较它们的柔顺性适于做纤维用的是 EC 、PAN ； 适于做塑料用的是 PS 、(EC)；适于做橡胶用的是 PIB 、PIP 、PDMS 。
2 由X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为a=6.666A ,b=20.87A ,c=6.488A ，交角β=98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条H 31螺旋链（如图所示）。
试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
解：比容A N M abc M V v /)43(sin 0⨯==β)(067.1)1002.6/(42)43(12.98sin 488.687.20666.61323-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=g cm密度)(1094.0067.1101333-⋅⨯===m kg v ρ 文献值)(1095.033-⋅⨯=m kg c ρ3 由文献查得涤纶树脂的密度)(1050.133-⋅⨯=m kg c ρ和)(10335.133-⋅⨯=m kg a ρ，内聚能)(67.661单元-⋅=∆mol kJ E 。
今有一块的涤纶试样361051.096.242.1m -⨯⨯⨯，重量为kg 31092.2-⨯，试由以上数据计算：（1）涤纶树脂试样的密度和结晶度； （2）涤纶树脂的内聚能密度。
解：（1）密度)(10362.1)1051.096.242.1(1092.23363---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==m kg V W ρ 结晶度%36.16335.150.1335.1362.10=--=--=a c a v f ρρρρ或%180=--⋅=ac a c W f ρρρρρρ（2）内聚能密度)(473192)10362.1/1(1067.663330-⋅=⨯⨯⨯=⋅∆=cm J M V E CED文献值CED=476)(3-⋅cm J4 已知聚丙烯的熔点CT m 176=，结构单元融化热136.8-⋅=∆mol kJ H u ，试计算：（1）平均聚合度分别为DP =6、10、30、1000的情况下，由于链段效应引起的m T下降为多大？（2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少？解：（1）DPH R T T u m m ⋅∆=-2110式中，KC T m 4491760== ，1131.8--⋅=K mol J R ，用不同DP 值代入公式计算得到：C K T m 1043371==，降低值176-104=72CCK T m 1304032==，降低值176-130=46CC K T m 1594323==，降低值176-159=17CCK T m 1754484==，降低值176-175=1C可见，当DP >1000时，端链效应开始可以忽略。