高分子第一章习题参考答案
【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。
高分子化学答案第一章诸论
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第一章诸论习题参考答案1.与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征。
随着高分子的发展,高分子概念的外延进一步扩大,请举例说明。
解答:特征:(1)相对分子质量大,一般在104—106;(2)每个分子的相对分子质量不一样,存在相对分子质量分布;(3)由此导致高分子化合物的属性在一定范围内波动(如Tm、Tg、结晶、溶解……);(4)可用于结构材料和功能材料;扩展:(1)相对分子质量变化,如:在103—104的低聚物或齐聚物(Oligomer),可用于涂料、粘合剂、功能高分子领域;而106的超高相对分子质量化合物,可使材料性能有所变化。
(2)化学键连接,如:利用分子间作用力的大分子组装、超分子聚合物等。
(3)化学组成变化,如:引入N、P等元素形成与生物相亲的高分子。
2.说明下列名词和术语的概念:(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,低聚物解答:(1)单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。
聚合物:由多种原子通过共价键连接而成的相对分子质量很大的化合物。
高分子:同上,现在的一个倾向是将化学结构组成多样、排列顺序严格的生物高分子化合物称为高分子。
高聚物:同聚合物。
(2)碳链聚合物:主链完全由碳原子构成的聚合物杂链聚合物:主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物元素有机聚合物:主链不含碳原子,主要由硅、硼,铝、氧、氮、硫和磷等原子组成,但侧基由有机基团组成的聚合物无机高分子:主链和侧基均无碳原子的聚合物(3)主链:贯穿于整个高分子的链。
侧链:主链边上带的短链。
侧基:主链边上带的基团。
端基:主链两端的基团。
(4)重复单元:高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位。
对连锁聚合产物,结构单元:由一个单体分子经聚合进入重复单元的部分。
高分子课程第一章作业(含答案解释)
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高分子课程第一章作业1、高分子的定义。
答案:由原子或者原子团(结构单元)以共价键形式连结而成的大分子量同系混合物。
2、平均分子量常见的三种表示方法。
3、分子量多分散性的表示方法有哪些。
4、单体、重复结构单元、结构单元、单体单元的含义。
答案:单体:合成聚合物的低分子量原料;重复结构单元:大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元,可简称重复单元,又可称链节;结构单元:单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
单体单元:元素组成与单体完全相同的结构单元。
5、简述一下高分子化合物的分类。
6、聚合反应可以分为哪几类。
7、写出下列聚合物的重复单元和单体名称。
(1)涤纶;(2)聚苯乙烯;(3)丁苯橡胶;(4)聚二甲基硅氧烷;(5)尼龙-66 答案:8、写出下列聚合物中文名称(用来源基础命名法)和分子式(1)PS;(2)PVC;(3)PP;(4)PMMA;(5)PET;(6)PC;(7)尼龙-66;(8)PLA;(9)PBAT。
答案:或-(-C8H8-)n-或-(-C2H3Cl-)n-或-(-C3H6-)n-或-(-C5H8O2-)n-或-(-C10H8O4-)n-或-(-C16H14O3-)n-或-(-C12H22N2O2-)n-或-(-C12H12O4-)x-(-C10H16O4-)y-9、聚乙烯醇的单体是(B )。
A.乙烯醇B.醋酸乙烯酯C.乙醛D.乙醇10、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(A)。
A.对B.错11、聚合物的平均聚合度可用DP或Xn来表示,且二者的含义相同(B)。
A.对B.错答案解释:12、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(B)。
A.对B.错13、聚对苯二甲酸乙二醇酯中不存在单体单元(A)。
A.对B.错14、氯乙烯自由基聚合,随反应时间延长,转化率(B ),聚合物分子量()。
A.增大减小B.增大不变C.减小增大D.增大增大15、对于多分散聚合物体系,数均聚合度、重均聚合度和粘均聚合度的关系为(A)。
高分子化学第一章 绪论习题及答案
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第一章绪论习题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-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 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(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO -]n - (5) -[-NH(CH 2)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610 (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。
高分子物理与化学习题答案
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高分子物理与化学习题解答――参考答案第一章 绪论1. P16: 名词解释:单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位,又称为链节。
聚合物:由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子聚合度:即高分子链中重复结构单元的重复次数,是衡量聚合物分子大小的指标。
3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称1).2) 3) 4)5) 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数(1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104 (2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105 (3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106解:4641085.11011054.0105.01/1⨯=++====∑∑∑∑∑∑Mi WiWi MiWiWi Ni NiMi M n 56541045.1101.0104.0105.0⨯=⨯+⨯+⨯==∑WiMi Mw 1045.15⨯Mw nCH 2CHF2CHF n氟乙烯聚氟乙烯nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n聚异丁烯异丁烯nHO (CH 2)5H O(CH 2)5COOHn 6-羟基己酸聚己内酯nn CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1,3-环丙烷聚氧化丙撑n nn H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH+2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66第三章自由基聚合习题解答1.P73-74. 判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由判断:1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH2=CH(NO2)4. P74 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式(1) 偶氮二异丁腈【见教材P43】H 3CC CH 3H 3CC CH 3NNC CH 3CH 32N2+(2) 偶氮二异庚腈CH 2C CH 3NNC CH 2CH 3N2+CHHCH 3C CH 3CH 3CH 2C CH 3HC CH 33(3) 过氧化二苯甲酰【见教材P43】(4)异丙苯过氧化氢【见教材P43】(5)过硫酸铵体系【见教材P43】(6) 过硫酸钾-亚硫酸盐体系【见教材P44】(7) 过氧化二苯甲酰-N,N-二甲基苯胺体系【见教材P44】O NH 4H 4NH 4N2C OO C OO2+CO C CH3CH3O OH C CH 3CH 3O HO +S 2O 82- + SO 342- +SO 4-· +SO 3-·N CH 33O C O N CH 3CH 3C O OC O ON CH O CO C O O5. P74 以偶氮异丁腈为例,写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应 1.)链引发(2)链增长:CH 2CHCl CHCl ·CH 2CH 3CNC CH 3CHCl ·CH 3C CH 3+CH 2CH 2CHClCHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CH 2CHCl(3)链终止: 偶合:CH 3CNC CH 3CH 2CHCl CH 3CNC CH 32n 2CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·歧化CH 3C N CN C ·CH 3CH 3CH 3N CH 3CN C CH 32+N 2CH 2CHCl CHCl·CNCH 3CH 3C ·+CH 2CH 3C CH 32CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CHCl CH 2n-1CH 2CH 3CNC CH 3CH 2ClCHCl CH 2n-1CH 3CNC CH 3CH CHCl +13.P74.解: 苯乙烯 d=0.887g/ml本体聚合:[M]=0.887/104=8.53×10-3(mol/ml )=8.53(mol/l ) [I]=(0.109%×0.887)×103/242≈4×10-3(mol/l ) 苯乙烯以偶合终止为主:n x =2ν=2R p /R i(1)R i =2R p /n x =246010255.024-⨯⨯=2.07×10-8(mol/L.s )由R i =2k d f[I] f=0.8(2)k d = R i /2f[I]=381048.021007.2--⨯⨯⨯⨯=3.23×10-6(s -1)(3)自由基寿命τ=[ M·]/R t =1/2k t [M·]=k p [M]/ 2 k t R p64p 109.453.882.010255.02][2R --⨯=⨯⨯⨯==M k k t p τ在测定k t 、k p 时,由R p =k p [M][ M·] R i =2k t [M·]2得4282422P 21063.833.81007.2)10255.0(2][2R ---⨯=⨯⨯⨯⨯==M R k k I t Pk p =1.76×102(l//mol.s ) k t =3.59×107(l//mol.s ) 数量级k t > k p >>k d(5)[M·]= 1/2k t τ=1/(2×3.6×10-7×0.82)=1.7×10-8(mol/l )[M] >>[M·](6)R t =[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8(mol/L.s )∴ R p >> R p = R i17.P74 参见教材 P61-63.19. P75概念:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。
高分子课后习题答案
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▲为6月考试题目第一章概述说出10种你在平常生活中遇到旳高分子旳名称。
答:涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维写出下列高分子旳反复单元旳构造式:(1)PE;(2)PS;(3)PVC;(4)POM;(5)尼龙;(6)涤纶答:(1)PE——聚乙烯-CH2-CH2-(2)PS——聚苯乙烯(3)PVC——聚氯乙烯(4)POM——聚甲醛-O-CH2-(5)尼龙——聚酰胺-NH(CH2)5CO-(6)涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P78. 写出下列反复单元旳聚合物旳一般名称,指出构造单元和单体单元。
(手写)名称构造单元单体单元H2C CCH3H3COOC聚甲基丙烯酸甲酯同样同样H2 C H CH3COOC聚丙烯酸甲酯同样同样—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH——CO(CH)4CO—无H2C CH3C HCCH2聚异戊二烯同样同样▲9.用简洁旳语言阐明下列术语。
(1)高分子;(2)链节;(3)聚合度;(4)多分散度;(5)网状构造;(6)共聚物答:(1)高分子也叫聚合物分子或大分子,具有高旳相对分子量,其构造必须是由多种反复单元所构成,并且这些反复单元实际是或概念上是由相应旳小分子衍生而来旳。
(2)链节是指构造反复单元,反复构成高分子分子构造旳最小构造单元。
(3)聚合度是单个聚合物分子所含单体单元旳数目。
(4)多分散性:除了蛋白质、DNA等外,高分子化合物旳相对分子质量都是不均一旳(5)网状构造是交联高分子旳分子构造。
(6)共聚物:由一种以上单体聚合而成旳聚合物。
14、平均相对分子质量为100万旳超高相对分子质量PE旳平均聚合度是多少?P=100×10000/28=35700▲21、高分子构造有哪些层次?各层次研究旳内容是什么?答:高分子构造由4个层次构成:a、一级构造,指单个大分子内与基本构造单元有关旳构造,涉及构造单元旳化学构成、链接方式,构型,支化和交联以及共聚物旳构造b、二级构造,指若干链节构成旳一段链或整根分子链旳排列形状。
高分子物理第、章习题答案
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高分子物理答案详解〔第三版〕第1章高分子的链构造1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
所谓构型〔configuration〕,包括:旋光异构〔全同、间同、无规立构〕,由不对称中心〔或手性C原子〕的存在而引起的;几何异构〔顺、反异构〕,由主链上存在双键引起的;键接异构〔头尾、头头、尾尾相连〕。
聚氯丁二烯的各种可能构型有如下六种:2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么?答:〔1〕区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型那么是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。
〔2〕不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象?答:〔1〕由于等规立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形〔…ttt…〕构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原那么。
〔2〕由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?答:〔1〕空间位阻参数〔或称刚性因子〕,值愈大,柔顺性愈差;〔2〕特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好;〔3〕连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。
5.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺性好。
该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶?答:这是由于聚乙烯分子对称性好,容易结晶,从而失去弹性,因而在室温下为塑料而不是橡胶。
6.从构造出发,简述以下各组聚合物的性能差异:〔1〕聚丙烯腈与碳纤维;〔2〕无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯;〔3〕顺式聚1,4-异戊二烯〔天然橡胶〕与反式聚1,4-异戊二烯〔杜仲橡胶〕。
高分子化学课后习题答案
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第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是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X表示。
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n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。
选择其常用分子量,计算聚合度。
聚合物结构式(重复单元)聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶-[-OCH2CH2O OCC6H4CO-]n尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO-]n聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子DP=n特征量/万塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~30104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度,才能达到一定强度,弱极性要求较高聚合度。
高分子物理各章节答案第1章
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⾼分⼦物理各章节答案第1章第⼀章填空题1、对于聚⼄稀⾃由旋转链,均⽅末端距与链长的关系是()。
解:2、等规聚丙烯经体中分⼦链处于()构象。
解:螺旋3、C5链⾄少有()种构象。
解:94、⾼分⼦链的柔顺性越⼤,它在溶液中的构象数越(),其均⽅末端距越()。
解:多⼩5、聚异戊⼆烯可以⽣成()种有规异构体,它们是()。
解:六顺式1,4加成聚异戊⼆烯,反式1,4加成聚异戊⼆烯,全同1,2加成聚异戊⼆烯,间同1,2加成聚异戊⼆烯,全同3,4加成聚异戊⼆烯,间同3,4加成聚异戊⼆烯判断题1、下列聚合物分⼦链柔顺性的顺序是()硅橡胶>聚异丁烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚⼆甲基苯基醚氧解析:表述正确。
2、-{-CH2CH2-St-}-和-{-CH=CH-St-}-两种聚合物的分⼦链都含有苯环,所以刚性较好,在室温下都可以作为塑料使⽤()解析:⾼分⼦链的柔性与实际材料的刚柔性不能混为⼀谈。
判断材料的刚柔性,必须同时考虑分⼦内的相互作⽤以及分⼦间的相互作⽤和凝聚状态。
3、不同聚合物分⼦链的均⽅末端距越短,表⽰分⼦链柔顺性越好()解析:这种说法是错误的。
4、⾼斯链的均⽅末端距远⼤于⾃由旋转链的均⽅末端距()解析:这种说法是错误的。
5、理想的柔性链运动单元为单键()解析:表述正确。
对于真实的柔性链运动单元为链段。
6、因为天然橡胶相对分⼦质量很⼤,加⼯困难,故加⼯前必须塑炼()解析:表述正确。
7、因为聚氯⼄烯分⼦链柔顺性⼩于聚⼄稀,所以聚氯⼄烯塑料⽐聚⼄稀塑料硬(对?)解析:表述正确。
8、⽆规聚丙烯分⼦链中的-C-C-单键是可以内旋转的,通过单键内旋转可以把⽆规⽴构的聚丙烯转变为全同⽴构体,从⽽提⾼结晶度()解析:全同⽴构及⽆规⽴构指的是⾼分⼦链的构型,⽽要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。
通过单键内旋转只能改变其构象。
9、主链由饱和单键构成的⾼聚物,因为分⼦链可以围绕单键进⾏内旋转,故链的柔性⼤,若主链中引⼊了⼀些双键,因双键不能内旋转,故主链柔顺性下降()解析:当主链含有含有孤⽴双键时,⼤分⼦的柔性也⽐较⼤,由于双键旁的单键内旋转容易,因此柔性好。
第五版高分子化学习题答案
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第五版高分子化学习题答案第一章绪论1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是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Xn表示。
2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。
选择其常用分子量,计算聚合度。
《高分子化学》习题答案
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《高分子化学》习题答案(王槐三第2版)第1章1、解释下列概念(1) 高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。
(2) 重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。
(3) 结构单元:由1个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叫结构单元。
(4) 平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。
(5) 平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。
(6) 多分散性和分散指数:多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。
分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。
2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶n HOOCCOOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2OHO[OCCOO(CH 2)2O]n H +=+结构 结构单元单元(2) 尼龙-610n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2OHO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+=+(CH 2)8n H 结构单元结构单元(3) 有机玻璃n CH 2CH 3COOCH 3CCH 2CH 3C COOCH 3=[]n CH 2CH 3C COOCH 3结构单元:(4) 聚乙烯醇n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n聚合[]CH 2CH OHn(5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯HOCH 3CH 3C Cl C O ClH OCCH 3CH 3OCCl + (2n - 1)HCl=+n n []OH n O(7) 聚己二氨基甲酸丁二酯n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n(8) 维尼纶[]CH 2CH OHn + CH 2O 缩醛化CH 2CHCH 2CH CH 2CH OCH 2OOH(9) 丁腈橡胶nCH 2CHCN CH 2CHCH CH CH 2CHCH 2CHCHCH 2CNnn +[](10) ABS 树脂nCH 2CHCN CH 2CHCH CH 2n ++ nCH 2CH+ BPOCH 2CHCH 2CHCHCH 2CH 2CH CNn[]3、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并命名聚合物(1) HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H []HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]n HOOC(CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =尼龙-610 (2)[]OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n见第2题(7)小题 聚己二氨基甲酸丁二酯(3) H O(CH 2)5CO OH[]nn HOOC(CH 2)5OH = HO []OC(CH 2)5O H + (n-1)H 2On聚6-羟基己酸酯 4、参见教材p3315、分别写出单独或与别的单体进行聚合的反应方程式并命名聚合物。
高分子物理习题答案
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高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。
答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。
1953年获诺贝尔化学奖。
贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die 》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。
答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。
而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。
高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。
其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。
8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。
答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。
1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。
高分子物理 第一章 习题答案
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第一章 习题答案一、 概念1、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。
而构型指2、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。
4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
6、无规立构:当取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。
二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH O O n O C3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( C )。
A 、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
B 、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。
C 、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。
D 、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。
4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。
A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。
A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。
C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。
高分子科学教程课后练习答案
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《高分子化学》习题与解答第一章、绪论习题与思考题1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。
注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。
(1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH; (4) ;(5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。
(1) (2) (3) (4)(5)(6) 3. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:(1) 聚丙烯晴 (2) 丁苯橡胶 (3) 涤纶 (4) 聚甲醛 (5) 聚氧化乙烯 (6) 聚砜4. 解释下列名词:(1) 高分子化合物,高分子材料 (2) 结构单元,重复单元,聚合度;(3) 分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数; (4) 线型结构大分子,体型结构大分子; (5) 均聚物,共聚物,共混物; (6) 碳链聚合物,杂链聚合物。
5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。
级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×1042 0.2 1×10530.25×105CH 2CH 2CH 2O [ CH 2 C ]nCH 3COOCH 3[ CH 2 CH ]nCOOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3[ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n[ NH(CH 2)5CO ]n4 0.1 1×1066. 常用聚合物分子量示例于下表中。
试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度,并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。
7. 高分子化合物的制备方法有哪几类?试分别举例说明之。
高分子物理复习资料
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⾼分⼦物理复习资料⾼物第⼀章习题1.测量数均分⼦量,不可以选择以下哪种⽅法:(B)。
A.⽓相渗透法B.光散射法C.渗透压法D.端基滴定法2.对于三⼤合成材料来说,要恰当选择分⼦量,在满⾜加⼯要求的前提下,尽量( B )分⼦量。
A.降低B.提⾼C.保持D.调节3.凝胶⾊谱法(GPC)分离不同分⼦量的样品时,最先流出的是分⼦量(⼤)的部分,是依据(体积排除)机理进⾏分离的。
4.测量重均分⼦量可以选择以下哪种⽅法:(D)A.粘度法B.端基滴定法C.渗透压法D.光散射法5. 下列相同分⼦量的聚合物,在相同条件下⽤稀溶液粘度法测得的特性粘数最⼤的为( D )(A)⾼⽀化度聚合物(B)中⽀化度聚合物(C)低⽀化度聚合物(D)线性聚合物6. 内聚能密度:定义克服分⼦间作⽤⼒,1mol的凝聚体汽化时所需的能量为内聚能密度,表征分⼦间作⽤⼒的强弱。
7. 同样都是⾼分⼦材料,在具体⽤途分类中为什么有的是纤维,有的是塑料,有的是橡胶?同样是纯的塑料薄膜,为什么有的是全透明的,有的是半透明的?答:(1)塑料橡胶的分类主要是取决于使⽤温度和弹性⼤⼩。
塑料的使⽤温度要控制在玻璃化温度以下且⽐Tg室温低很多。
⽽橡胶的使⽤温度控制在玻璃化温度以上且Tg⽐室温⾼很多,否则的话,塑料就软化了,或者橡胶硬化变脆了,都⽆法正常使⽤。
玻璃化温度你可以理解为⾼分⼦材料由软变硬的⼀个临界温度。
塑料拉伸率很⼩,⽽有的橡胶可以拉伸10倍以上。
纤维是指长径⽐⼤于100以上的⾼分⼦材料,纤维常⽤PA(聚酰胺)等材料,这类材料有分⼦间和分⼦内氢键,结晶度⼤,所以模量和拉伸强度都很⾼,不容易拉断。
(2)结晶的⾼聚物常不透明,⾮结晶⾼聚物通常透明。
不同的塑料其结晶性是不同的。
加⼯条件不同对⼤分空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。
⼤多数聚合物是晶区和⾮晶区并存的,因⽽是半透明的。
8. 在⽤凝胶渗透⾊谱⽅法测定聚合物分⼦量时,假如没有该聚合物的标样,但是有其它聚合物的标样,如何对所测聚合物的分⼦量进⾏普适标定?需要知道哪些参数?参考答案:可以⽤其它聚合物标样来标定所测聚合物的分⼦量。
高化习题+第一章+参考答案
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答:
������������ = ∑ ������������������������ = 51.80 × 103
������������
=
������ ∑ ������������
=
������
∑
������������ ������������
=
1
∑
������ ������������
=
32.30
3
子量。数均分子量可通过端基分析法、沸点升高法、渗透压、蒸汽压等依数性方 法测定;重均分子量通常用光散射法测定;粘均分子量通常用粘度法测定。 以上三种分子量大小依次为:重均分子量>黏均分子量>数均分子量。 8. 解释下列名词: 聚合物和高分子,单体,聚合反应,重复结构单元和结构单元,数均聚合度 答:高分子是指那些由重复单元以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化 合物。 聚合物:通过聚合反应生成的化合物称为聚合物。 单体(monomer)是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称。是能起聚合反应 或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物。是合成聚合物所用的低分子的原 料。 聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。 重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。 结构单元: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子组合称为 结构单元。 数均聚合度:用结构单元数表示聚合物的聚合度称为数均聚合度 9. 写出下列单体形成聚合物的反应式,并用系统命名法命名聚合物。 答: 氯乙烯
化学反应而进行的聚合反应。
链式聚合:在聚合反应过程中,有活性中心(自由基或离子)形成,且可以在很
短的时间内,使许多单体聚合在一起,形成分子量很大的大分子的反应。
C) 缩聚物:通过所带官能团之间发生缩合反应所形成的聚合物。
高分子物理学习题 第一章 答案
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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GAGGAGAGGAFFFFAFAF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。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF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)。
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高分子第一章习题参考答案
1.解释单体、结构单元、重复单元、聚合物、聚合度的涵义。
参考答案:
单体——带有某种官能团、并具聚合能力的低分子化合物,或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。
结构单元——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子组合称为结构单元。
重复单元——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)。
聚合物——物理化学性能不因相对分子质量不同而变化的高分子化合物称为聚合物(也称高聚物)。
聚合度——高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。
2.写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙—66、聚丁二烯和天然橡胶的分子式。
根据表1-4所列分子量,计算聚合度。
根据这6种聚合物的分子量和聚合度,试认识塑料、纤维和橡胶的差别。
参考答案:
聚氯乙烯分子式:
聚合度=(50000~150000)/62.5=800~2400
聚苯乙烯分子式:
聚合度=(100000~300000)/104=961~2885 涤纶分子式:
聚合度=(18000~23000)/192=94~120
尼龙-66分子式:
聚合度=(12000~18000)/226=53~80
聚丁二烯分子式:
聚合度=(250000~300000)/54=4630~5556 天然橡胶分子式:
聚合度=(200000~400000)/68=2941~5882
从聚合度来分析,纤维的聚合度最小;塑料的聚合度居中;橡胶的聚合度最大。
3.写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。
a、CH2=CHF
参考答案:
聚合反应式:
单体名称:一氟乙烯;聚合物名称:聚一氟乙烯
b、CH2=C(CH3)2
参考答案:
聚合反应式:
单体名称:异丁烯;聚合物名称:聚异丁烯
c、HO(CH2)5COOH
参考答案:
聚合反应式:
单体名称:6-羟基己酸;聚合物名称:聚己(内)酯
d、CH2CH2CH2O
参考答案:
聚合反应式:
单体名称:1,3-环氧丙烷;聚合物名称:聚亚丙基醚
e、NH(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOH
参考答案:
聚合反应式:
单体名称:己二胺和己二酸;聚合物名称:聚己二酰己二胺(尼龙-66)。
4.写出聚合物的名称,单体名称和聚合反应式。
指出属于加聚还是缩聚,连锁聚合还是逐步聚合?
参考答案:
a、
聚合物名称:聚甲基丙烯酸甲酯
单体名称:α-甲基丙烯酸甲酯
聚合反应式:
该聚合反应属于加聚,是连锁聚合。
b、
聚合物名称:聚己二酰己二胺(尼龙-66)
单体名称:己二胺和己二酸
聚合反应式:
该聚合反应属于缩聚,是逐步聚合。
c、
聚合物名称:聚己内酰胺(尼龙-6)
单体名称:己内酰胺
聚合反应式:
该聚合反应使用水为引发剂,属于缩聚,是逐步聚合;使用碱作催化剂属于开环加聚,是连锁聚合。
d、
聚合物名称:聚异戊二烯(天然橡胶)
单体名称:异戊二烯
聚合反应式:
该聚合反应属于加聚,是连锁聚合。
5.写出下列聚合物的单体分子式和合成反应式:聚丙烯腈,天然橡
胶,丁苯橡胶,聚甲醚,聚苯醚,聚四氟乙烯,聚二甲基硅氧烷,聚氨酯。
参考答案:
聚丙烯腈:
单体分子式:CH2=CH(CN)
合成反应式:
天然橡胶:
单体分子式:
合成反应式:
丁苯橡胶:
单体分子式:
合成反应式:
聚甲醚:
单体分子式:HCHO
合成反应式:
聚苯醚(聚二甲基苯基醚氧):单体分子式:
合成反应式:
聚四氟乙烯:
单体分子式:F2C=CF2
合成反应式:
聚二甲基硅氧烷:
单体分子式:
合成反应式:
聚氨酯:
单体分子式:HO(CH2)2OH+OCN(CH2)6NCO 合成反应式:。