高分子化学(第四版)习题测验参考答案Chap3
高分子化学第三版答案
高分子化学第三版答案【篇一:高分子化学(第四版)习题参考答案chap.3】t>思考题2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。
ch2=chcl ch2=ccl2 ch2=chcn ch2=c(cn)2 ch2=chch3ch2=c(ch3)2ch2=chc6h5cf2=cf2 ch2=c(cn)coor ch2=c(ch3)-ch=ch2答:ch2=chcl:适合自由基聚合,cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。
ch2=ccl2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。
ch2=chcn:自由基及阴离子聚合,cn为吸电子基团。
ch2=c(cn)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(cn)。
ch2=chch3:配位聚合,甲基(ch3)供电性弱。
ch2=chc6h5:三种机理均可,共轭体系。
cf2=cf2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小。
ch2=c(cn)coor:阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(cn及coor)ch2=c(ch3)-ch=ch2:三种机理均可,共轭体系。
3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。
ch2=c(c6h5)2 clch=chcl ch2=c(ch3)c2h5 ch3ch=chch3ch2=chococh3 ch2=c(ch3)cooch3 ch3ch=chcooch3 cf2=cfcl 答:ch2=c(c6h5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。
clch=chcl:不能,对称结构。
ch2=c(ch3)c2h5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。
ch3ch=chch3:不能,结构对称。
ch2=chococh3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。
ch2=c(ch3)cooch3:甲基丙烯酸甲酯,能。
ch3ch=chcooch3:不能,1,2双取代,位阻效应。
cf2=cfcl:能,结构不对称,f原子小。
计算题1.甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由?h和?s来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合能否正常进行。
高分子化学试卷库(3)试题(附答案)
高分子化学》课程试题班级 学号 姓名一、根本概念〔共10分,每题2分〕⒈ 混缩聚2.聚合物3. 重复单元4.阳离子聚合5.悬浮剂二、填充题〔将正确的答案填在以下各题的横线处,每空1 分,总计20分〕⒈ 在自由基聚合体系中,用引发剂引发的引发速率方程式 。
2.塑料按其受热行为的不同可分为 塑料和 塑料。
3.在合成聚合物中 、 和 称为三大合成材料。
4.表征聚合物相对分子质量的物理量有 和 。
5.按自由基和阴离子聚合的单体有 、 和 等。
6.聚氨酯可以看成是由 和 构成的嵌段共聚物。
7.逐步聚合包括 和 两类。
得分总分得分8. 聚合物的相对分子质量方面的特征是、、。
9.氯乙烯自由聚合时,聚合速率用调节,而聚合物的相对分子质量用控制。
得分三、答复以下问题(共20分,每题5分)⒈阴离子聚合在适当的条件下,其阴离子活性增长链可以长期不终止,而形成活性聚合物,为什么?⒉与低分子化合物相比拟,高分子化合物有哪些特点?⒊何谓离子交换树脂?主要有几种类型?如何合成离子交换树脂?⒋请写出工业上制备PA-66树脂有关的聚合反响方程式〔以苯甲酸作官能团封锁剂〕。
四、〔共4 3分〕计算题〔根据题目要求,计算以下各题〕1.〔此题15分〕用偶氮二异丁腈〔ABIN〕为引发剂,苯乙烯60℃进行本体聚合。
试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的奉献?计算时采用以下数据和条件:⑴c(I)=0.04 mol/L;⑵ f =0.8 ;⑶k d=2.0×10-6 s-1 ;⑷k p=176 L/mol.s;⑸k t=3.6×107 L/mol.s;⑹C M=0.85×10-4 ;⑺C I=0.05;⑻60℃时苯乙烯的密度为0.887 g/cm3解:2. 〔8分〕由己二胺与己二酸合成尼龙-66,如尼龙-66的相对分子质量为15000,反响程度P=1,试计算原料比,并写出合成反响方程式。
解:3.〔此题14分〕在高聚物生产中,共聚物组成是一个重要的生产指标。
高分子化学课后习题答案
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nX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。
合物构式(重复单元)氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n纶-[-OCH2CH2O∙OCC6H4CO-]n龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH∙CO(CH2)4CO-]n丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万DP=n 特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)够的聚合度,才能达到一定强度,弱极纤维性,低聚合度就有足够的强度涤纶聚酰胺-66 1.8~2.31.2~1.860+132=192114+112=22694~12053~80橡胶顺-聚丁二烯天然橡胶25~3020~4054684600~5600(4630-5556)2900~5900(2941-5882)极性,高分子量才赋予高弹性和强度4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。
高分子化学(第四版)习题答案
(8)nHO(CH2)2OH+nOCN(CH2)6NCO
n
5.线型结构:聚烯烃、热塑性酚醛属于这一类,可熔、不溶 体型结构:热固性酚醛、高硅橡胶、三维结构、由线型、支链结构交联组成,不熔、不溶 热塑性聚合物:聚烯烃、结构预聚物可反复加热软化或熔化而后成型 热固性聚合物:热固性酚醛、高硅聚合物、无规预聚物一次成型后,加热不能再软 化 无定型聚合物:分子间作用力低,侧基防碍紧密堆积,如 PS、顺丁橡胶 结晶聚合物:分子链规整,如聚乙烯、等规 PP;分子间力大,如聚酰胺、尼龙-6;分子链 柔顺,易拉伸结晶,如天然橡胶 6.橡胶、纤维和塑料间结构—性能的差别和联系: 橡胶:Tg<Tr-75℃ 无定型,可以交联,Tg 低,次价力小,高弹形变,能可逆回复
CH3
CH3 C N N C CH3 CN CN 偶偶
CH3
[2 CH3
CH3 C· +N2 ] CN CH3
笼笼
[CH3
CH3 C N N C CH3 +N2 ] CN CN CH3 CH3 C N C C CH3 +N2 ] CN
加加 [ CH3
诱导分解(BPO) :
· CH2·
+
O O C O O C
自自羟加聚,连连
(3)nNH2(CH2)6NH2+HOOC(CH2)4COOH 羟癸癸 羟癸羟
H
NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO 尼尼-66
n OH+(2n-1)H2O
缩聚
(4)nN(CH2)5CO 羟聚己癸 (5)nCH2 C CH CH2 CH3 聚异癸氟
4.
N(CH2)5CO 尼尼-6
O O C
+
O C O ·
高化习题+第三章+参考答案
(2) 为得到Xn=2000 的聚苯乙烯,[I]应是多少?此时达到10%转化率需要多 少时间? 答: [M] = 0.869 × 1000 ÷ 104.15 = 8.34 mol ������−1 1 (0.7 × 9.5 × 10−6 × 7.2 × 107 × [������])2 = + 6.2 × 10−5 2000 176 × 8.34
)2
因为,������������ > 1.4 × 10−7
2 ������������
1 ������������ 2 1 [������](������������������ ) ������2 ������
所以,[I] = (
=( )
������������
1 0.0335×1×(2×10−9 )2
2
1
[I] = 8.63 × 10−4 mol ������−1
1
������[������] ������������������ [������] 2 ������������ = − = ������������ [������] ( ) ������������ ������������ ������[������] ������������������ [������]0 2 −������ ������/2 − = ������������ ( ) ������ ������ ������������ [������] ������������ 积分得,
第三章 习 题
1.于一定温度下用过氧化物作引发体系进行溶液聚合反应,已知单体浓度为 1.0 M,一些动力学参数为fkd = 2× 10-9 /s, kp/kt1/2 = 0.0335 (L/mol•s)1/2。当反应速 度与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算: (1) 要求起始聚合速度Rp > 1.4× 10-7 mol/L•S, 产物的动力学链长υ> 3500 时,采用的引发剂浓度应是多少?
chap3习题答案.
f 60cm
(1)当x1 20mm时,有
x1= f f x1
60 (60) 180mm 20
s1 f x 60 180 240mm (p ,实像)
(2)当x2 20mm时,有
x2= f f x2
60 (60) -180mm 20
s2
2
r
r
r
r
s2
nr n
n
nD 2(n
n)
1.57 20 6.05 (cm) 2 (1.53 1)
15.有两块玻璃薄透镜的两表面均各为凸球面及凹球面,其曲率半径为10cm. 一物点在主轴上距离20cm处,若物和镜均浸在水中,分别用作图法和计算法 求像点的位置.设玻璃的折射率为1.5,水的折射率为1.33.
1
f f1 f f 1
1
1
sf12sf sf1sf 1 1
1 s
s11s1s
1 f1
1 f
120120
3913.911.2120.00.0224444
s凸 s凸s1 s1404.902.92cmcm
解: n' n n' n s' s r
(1)s r s1' r
n n n n n s1 r r r
n n n n s s r
即s1 r
(2) s1
s2'
r
2
r
仍在原处(球心),物像重合
/2
n n n n 2n n n n n
n n n n
s3
r1
高分子化学(第四版)习题测验参考答案Chap3
高分子化学(第四版)习题测验参考答案Chap3第四版习题答案(第三章)思考题2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。
CH 2=CHCl CH 2=CCl 2 CH 2=CHCN CH 2=C(CN)2 CH 2=CHCH 3 CH 2=C(CH 3)2 CH 2=CHC 6H 5 CF 2=CF 2 CH 2=C(CN)COOR CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2答:CH 2=CHCl :适合自由基聚合,Cl 原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。
CH 2=CCl 2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。
CH 2=CHCN :自由基及阴离子聚合,CN 为吸电子基团。
CH 2=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(CN )。
CH 2=CHCH 3:配位聚合,甲基(CH 3)供电性弱。
CH 2=CHC 6H 5:三种机理均可,共轭体系。
CF 2=CF 2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小。
CH 2=C(CN)COOR :阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(CN 及COOR ) CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2:三种机理均可,共轭体系。
3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。
CH 2=C(C 6H 5)2 ClCH=CHCl CH 2=C(CH 3)C 2H 5 CH 3CH=CHCH 3CH 2=CHOCOCH 3 CH 2=C(CH 3)COOCH 3 CH 3CH=CHCOOCH 3 CF 2=CFCl 答:CH 2=C(C 6H 5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。
ClCH=CHCl :不能,对称结构。
CH 2=C(CH 3)C 2H 5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。
CH 3CH=CHCH 3:不能,结构对称。
CH 2=CHOCOCH 3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。
CH 2=C(CH 3)COOCH 3:甲基丙烯酸甲酯,能。
高分子化学第四版3-自由基聚合
根据聚合方法选择引发剂类型
a. 偶氮类和过氧类油溶性引发剂:适用于本体、悬 浮和溶液聚合。 b. 过硫酸盐一类水溶性引发剂或氧化—还原引发体 系;适用于乳液聚合和水溶液聚合。
根据聚合温度选择引发剂
选择活化能或半衰期适当的引发剂,一般选择半衰期 与聚合时间同数量级或相当的引发剂。
聚合温度高,选用低活性或中等活性的引发剂。
引发剂的分解速率,决定聚合反应速率。
以 lnI I 0 对t 做图,由斜率可求得分解速率常数 kd 。
半衰期:对于一级反应,常用半衰期来衡量反应速率 的大小,其是指引发剂分解至起始浓度一半时所需 的时间,用t1/2 表示。
引发剂的半衰期愈短,其分解速率常数愈大,引发 剂的活性愈强。一般: t1/2>6 小时,为低活性引发剂; 1<t1/2<6 小时,为中活性引发剂; t1/2<1 小时,为高活性引发剂。
引发剂浓度:浓度大易诱导分解;������
单体的相对活性: AN、St 等活性较高的单体,能迅速与引发剂作用引 发增长,引发效率高。 VAc 等低活性的单体,对自由基的捕捉能力较弱,
使引发效率降低。
笼蔽效应:
在聚合体系中,引发剂的浓度相对很低,引发剂分子 处于单体或溶剂的笼子包围中,初级自由基形成后, 像处在笼子中一样,而自由基在笼子内的平均寿命
2. 光引发剂引发:光引发剂吸收光后,分 解成自由基,而后引发烯类单体聚合。
例如:AIBN、BPO
3. 光敏剂间接引发:光敏剂吸收光能后,
将光能传递给单体或引发剂,而后引发
聚合。
光引发聚合的特点:
选择性强,某一物质只吸收一停止产生,因此易控制,
重现性好;可利用光照、光灭使自由基及时生灭来测
高分子化学习题与答案
高分子化学习题与答案第一章绪论习题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|COOCH3(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-|COOCH3(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。
10.写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。
高化习题+第三章+参考答案
) > 8.73 × 10−3 mol −1
)
[]
υ=
1[]
1
1 )
2 2( )2
因为,υ > 3500
2
所以,[I] = (
[]
1
2
1
2( )2
) = (0.0335 ×
1
1
2×(2×10−9 )2
)2 < 1.15 × 10−2 mol −1
(2) 若由旋转光闸法测得τS=5 s,试求稳态时自由基浓度[M•]s、kp 及kt
值。
答:
τ =
[]
1
=
∙
=5s
2 2 × 1.5 × 10−7
= 1.5 × 10−6
2 []2 []2
υ=
=
∙
= 1.5 × 10−6 ∙
= 3750
密度为0.869 g/ml。
(1) 分别列出Rp 与[I]及Xn 与[I]的关系式。
答:
1
[] 2
= [] (
)
由于AIBN引发的本体聚合,只有向单体转移反应
1
( [])2
= 2
+
=
+
[]
[]2
1
(2) 为得到Xn=2000 的聚苯乙烯,[I]应是多少?此时达到10%转化率需要多
(2)反应混合物以苯稀释至5 L。
2
= 0.4 −1
5
0.01
[I] =
= 0.002 −1
5
[M] =
( )1
( )2
王槐三第四版高分子化学第3章习题参考解答
第三章习题参考解答1.说明下列烯类单体能按何种机理进行聚合,并解释理由。
1)CH2=CHCl;自由基;-Cl取代基呈吸电性,使π电子云发生偏转,易于发生π电子的均裂而发生自由基聚合;2)CH2=CCl2;自由基、阴离子;1.1二取代-Cl取代基均呈吸电性,使π电子云发生偏转,π电子发生均裂开始自由基聚合,π电子发生异裂开始阴离子聚合;3)CH2=CHCN;自由基、阴离子;-CN取代基呈较强吸电性,使π电子云发生偏转,π电子发生均裂开始自由基聚合,π电子发生异裂开始阴离子聚合;4)CH2=C(CN)2;阴离子;1.1二取代-CN取代基呈强吸电性,使π电子云发生强烈偏转,π电子只能发生异裂开始阴离子聚合;5)CH2=CHCH3;配位;单-CH3的推电子作用不足以发生阳离子聚合,只能发生配位聚合;6)CH2=C(CH3)2;阳离子;1.1二取代-CH3取代基推电性较强,可发生阳离子聚合;7)CH2=CH(C6H5);自由基、阳离子、阴离子;-(C6H5)取代基为共轭体系,π电子容易极化和流动,可发生自由基、阳离子、阴离子聚合;8)CF2=CF2;自由基;-F取代基体积小,结构对称,仍可自由基聚合;9)CH2=C(CN)COOR;自由基、阴离子;-CN和-COOR均呈吸电性,使π电子云发生偏转,π电子发生均裂开始自由基聚合,π电子发生异裂开始阴离子聚合;10)CH2=C(CH3)-CH=CH2;自由基、阳离子、阴离子;为共轭体系,π电子容易极化和流动,可发生自由基、阳离子、阴离子聚合;2.判断下列单体能否进行自由基聚合反应,分别说明理由。
1)CH2=C(C6H5)2不能,1,1二取代苯基位阻太大;2)ClCH=CHCl不能,两个-Cl属于1,2-二取代;3)CH2=C(CH3)C2H5不能,2个推电子取代基,只能进行阳离子聚合;4)CH3CH=CHCH3不能,两个-CH3属1,2-二取代;5)CH2=C(CH3)COOCH3能,-CH3,-COOCH3属于1,1-二取代;6)CH3CH=CHCOOCH3不能,-CH3和-COOCH3属1,2-二取代;7)CH2=CHOCOCH3能,-OCOCH3是弱吸电子取代基;8)CH2=CHCH2Cl不能,-CH2Cl属于自动阻聚的烯丙基;9)CH2=CHCH2OCOCH3不能,-CH2OCOCH3属于自动阻聚的烯丙基10)CF2=CFCl能,F原子体积和位阻很小,等同于-Cl一取代5.计算题1)题略解:对于双基终止,偶合终止的大分子带有2个引发剂残基,歧化终止的大分子带有1个引发剂残基。
Chap3细胞的基本结构练习题
必修三Chap3 植物的激素调节一、选择题1、下列不属于植物向性运动的是()A、植物的根向肥料较多的地方生长B、植物的根向地心方向生长C、含羞草的小叶受触摸合拢D、植物向光生长2、下列关于生长素的叙述,不正确的是()A、生长素能够促进插条生根B、生长素浓度越高,植物生长越快C、摘掉顶芽可以促进侧芽生长D、植物的向光性是生长素分布不均匀所致3、在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用。
下列各项中与植物生长素应用无关的是()A、培育无子番茄B、棉花保蕾、保铃C、延长种子寿命D、促进插枝生根4、在置于暗室中的燕麦胚芽鞘尖端套上一个不透光的锡纸小帽,然后从右侧照光,结果是胚芽鞘将()A、向右弯曲B、向左弯曲C、向前弯曲D、直立生长5、胚芽鞘产生生长素的部位,感受光刺激的部位,弯曲生长的部位分别是()A、尖端、尖端、尖端B、尖端、尖端、尖端下面的部分C、尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分D、尖端、尖端下面的部分、尖端6、下列有关生长素的叙述错误的是()A、生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生B、成熟的叶片产生的生长素很少C、生长素对植物的生长作用,往往有两重性D、生长素只分布在植物生长旺盛的部位7、下列哪项不是植物生长素的生理作用()A、促进细胞分裂B、促进生长C、促进果实发育D、促进扦插枝条生根8、下列现象中,最能说明植物生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长现象的是()A、茎的向光性和背地性B、根的向地性和向水性C、顶端优势D、含羞草的应激性9、茶农每年秋季修剪茶树的主要目的是()A、使树冠扩大,增加下年采摘量B、减少养料消耗C、防止病虫害和冻害D、除去无采摘价值的枝条,方便采摘10、下列能够促进果实成熟的植物激素是()A、生长素B、乙烯C、细胞分裂素D、秋水仙素11、下列生理现象不需要其他部位供应生长素的是()A、杨树顶芽的生长B、燕麦胚芽鞘尖端以下部位的弯曲生长C、番茄子房发育成果实D、梨树侧芽萌发的抑制12、土壤中的种子萌发后,根总是向下生长,和种子横放或竖放无关。
第四版《高分子化学》思考题课后答案_潘祖仁
第四版习题答案(第一章)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。
高分子化学与物理第三章习题答案.doc
高分子化学与物理第三章习题答案1、CH2=CHCI :可以进行白由基聚合,CI 原子的诱导效应为吸电性,共轨效应为供电性, 二者相抵,电了效应微弱,只能自由棊聚合。
可以进行自山基聚合,为具有共轨效应体系的収代基。
CH2=CCl2,可以进行口由基聚合,结构不对称取代,极化程度高。
CH 2=CH 2结构对称,无诱导效应和共轨效应,但较难H 由基聚合。
不能进行白由基聚合,两个苯基具有很强的共轨稳定作用,形成的白由基 较为稳定,不能进一步反映。
CH2=C HCN 可以进行自由基聚合。
—CN 为吸电性取代基。
CH 2=C(CN)2不可以进行自由基聚合,—CN 为强吸电性取代基,1,1双取代只能进行阳 离子聚合。
CH 2=CH —CH 3不可以进行自由基聚合,甲基为弱供电基。
F 2C=CF 2-nJ 以进行自由基聚合,F 原子半径较小,位阻效应可以忽略不计。
CIHC =CHCI 不可以进行自由基聚合,位阻效应及结构对称,极化程度低C ——C ——C ——OCH?可以进行自由基聚合,1上双収代。
0尸、/ =0O不可以自由基聚合,1,2■双取代,空间位阻效应。
3、 歧化终止:链自由基夺取另一自由基的氢原了或其他原了终止反应。
偶合终止:两链口由基的独电子相互结成成共价键的终止反应。
引发剂效率:引发剂在在均裂过程中产生的自山基引发聚合的部分占引发剂分解总量的百分 率,以f 表示。
笼蔽效应:引发剂分解产生的初级自由基,处于周F 用分了(如溶剂分了)的包I 韦I,像处在笼 子小样,不能及时扩散出去引发单体聚合,就可能发住H 由基偶合等副反应,形成稳定分 子,使引发剂效率降低。
诱导效应:实质上是自由基向引发剂的转移反应。
白动加速现象:聚合速率因体系黏度引起的加速现象,乂称为凝胶效应。
诱导期:初级自由基被阻聚剂或缓聚剂等杂质所终止,无聚合物产生,聚合速率为零。
悬浮聚合:是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合反应。
高分子化学习题与答案
高分子化学习题与答案第一章绪论习题1.描述下列名词和术语:(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、无机聚合物(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.与低分子化合物相比,高分子化合物的特点是什么?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.说明链式聚合和加成聚合、分步聚合和缩聚之间的关系和区别。
5.举三个例子来说明以下聚合物(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、功能性聚合物。
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|cooch3(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-|cooch3(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)丁苯橡胶一(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①ch2③⑤⑥chcl②ch2chcoohhoch26nh2+hoocch28cooh④ch2ch2ch2oh2nch26nh2+hoocch2 8coohocnch26nco+hoch24oh9.写出下列单体形成聚合物的反应式。
(完整word版)《高分子化学》习题与答案
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.和低分子化合物比较,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和逐步聚合间的相互关系和差别。
4. 举例说明链式聚合和加聚反应、逐步聚合和缩聚反应间的关系和区别。
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(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。
10. 写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。
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第四版习题答案(第三章)思考题2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。
CH 2=CHCl CH 2=CCl 2 CH 2=CHCN CH 2=C(CN)2 CH 2=CHCH 3 CH 2=C(CH 3)2 CH 2=CHC 6H 5 CF 2=CF 2 CH 2=C(CN)COOR CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2答:CH 2=CHCl :适合自由基聚合,Cl 原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。
CH 2=CCl 2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。
CH 2=CHCN :自由基及阴离子聚合,CN 为吸电子基团。
CH 2=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(CN )。
CH 2=CHCH 3:配位聚合,甲基(CH 3)供电性弱。
CH 2=CHC 6H 5:三种机理均可,共轭体系。
CF 2=CF 2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小。
CH 2=C(CN)COOR :阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(CN 及COOR ) CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2:三种机理均可,共轭体系。
3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。
CH 2=C(C 6H 5)2 ClCH=CHCl CH 2=C(CH 3)C 2H 5 CH 3CH=CHCH 3CH 2=CHOCOCH 3 CH 2=C(CH 3)COOCH 3 CH 3CH=CHCOOCH 3 CF 2=CFCl 答:CH 2=C(C 6H 5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。
ClCH=CHCl :不能,对称结构。
CH 2=C(CH 3)C 2H 5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。
CH 3CH=CHCH 3:不能,结构对称。
CH 2=CHOCOCH 3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。
CH 2=C(CH 3)COOCH 3:甲基丙烯酸甲酯,能。
CH 3CH=CHCOOCH 3 :不能,1,2双取代,位阻效应。
CF 2=CFCl :能,结构不对称,F 原子小。
计算题1. 甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由H ∆和S ∆来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合能否正常进行。
解:由教材P64上表3-3中查得:甲基丙烯酸甲酯H ∆=-56.5kJ/mol ,S ∆=-117.2J/mol K平衡单体浓度:)(1]ln[ΘΘ∆-∆=S TH R M e T=77℃=350.15K ,=e M ]ln[ 4.94*10-3mol/L T=127℃=400.15K ,=eM ]ln[0.0558mol/LT=177℃=450.15K ,=e M ]ln[0.368mol/L T=227℃=500.15K ,=eM ]ln[ 1.664mol/L从热力学上判断,甲基丙烯酸甲酯在77℃、127℃、177℃下可以聚合,在227℃上难以聚合。
因为在227℃时平衡单体浓度较大。
2. 60℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解,用碘量法测定不同时间的残留引发剂浓度,数据如下,试计算分解速率常数(s -1)和半衰期(h)。
时间 /h0 0.2 0.7 1.2 1.7 DCPD 浓度 /(mol •L -1)0.07540.06600.04840.03340.0288解:过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为一级反应,引发剂浓度变化与反应时间的关系为:t k I I d =][][ln通过以][][ln 0I I 对t 作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线x y 589.0-=,斜率为-k d 。
得到:k d =0.589h -1=1.636*10-4s -1 半衰期:h k t d176.1693.02/1==3. 在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁腈的分解速率常数,数据如下,求分解活化能。
再求40℃和80℃下的半衰期,判断在这两温度下聚合是否有效。
温度 /℃ 50 60.5 69.5 分解速率常数 /s -12.64⨯10-61.16⨯10-53.78⨯10-5解:分解速率常数、温度和活化能之间存在下列关系:RT E d Ae k /-=RT E A k d d /ln ln -=,以d k ln 对T /1作图,斜率为R E d /-,截距为A ln 。
采用最小二乘分法进行回归,得:Tk d/15116936.33ln -=15116/-=-R E dE d =8.314*15116=125674.4=125.7kJ/mol 当t=40℃=313.15K 时710*95.5)936.3315.313/15116ex p(-=+-=d kh t 6.32310*95.52ln 72/1==- 当t=80℃=353.15K 时410*41.1)936.3315.353/15116ex p(-=+-=d kh t 36.110*41.12ln 42/1==-以此可见,在40℃下聚合时引发剂的半衰期太长,聚合无效,而在80℃下聚合是有效的。
6. 苯乙烯溶液浓度0.20 mol •L -1, 过氧类引发剂浓度为4.0⨯10-3mol •L -1, 在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f =0.80,k p =145 L •(mol •s)-1,k t =7.0⨯107 L •(mol •s)-1, 欲达到50%转化率,需多长时间? 解:1162/101575.010*375.4693.0---===h s t k d当引发剂浓度随时间不变时:hrt e I k fk k C I h t hr t t t I k fk k C t k td p td p d 8.170)1(])[(211ln][,44940632.0*10*236.2*145693.0)10*0.4()10*0.710*375.4*8.0(*14550.011ln ][)(11ln2/2/102/172/132/1762/12/1=-=->===-=-----随转化率而变 第四版习题答案(第三章)7. 过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为:R p =k P [M](f k d /k t )1/2[I]1/2,假定各基元反应的速率常数和f 都与转化率无关,[M]0=2 mol •L -1,[I]=0.01 mol •L -1,极限转化率为10%。
若保持聚合时间不变,欲将最终转化率从10%提高到20%,试求:(1)[M]0增加或降低多少倍?(2)[I]0增加或降低多少倍?[I]0改变后,聚合速率和聚合度有何变化? (3)如果热引发或光引发聚合,应该增加或降低聚合温度? E d 、E p 、E t 分别为124、32 和8 kJ •mol -1。
解:(题意有修改) 低转化率下聚合动力学方程:2/12/1][][I k fk M k R t d p p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t I k fk k M M t d p 2/12/10][][][ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=令2/1⎪⎪⎭⎫⎝⎛=t d p k fk k kkt I C I M M =-=--2/12/10][*)1(1ln ][*][][ln(1)当聚合时间固定时,C 与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定时,改变0][M 不改变转化率。
(2)当其它条件一定时,改变0][I ,则有:2/1022/10121]/[][11ln /11lnI I C C =--51.4][][%10%20=I I ,即引发剂浓度增加到4.51倍时,聚合转化率可以从10%增加到20%。
由于聚合速率2/10][I R p ∝,故0][I 增加到4.51倍时,p R 增加2.12倍。
聚合度2/10][-∝I X n ,故0][I 增加到4.51倍时,n X 下降到原来0.471。
即聚合度下降到原来的1/2.12。
(3)引发剂引发时,体系的总活化能为:mol kJ E E E E d t p /9022=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=热引发聚合的活化能与引发剂引发的活化能相比,相当或稍大,温度对聚合速率的影响与引发剂引发相当,要使聚合速率增大,需增加聚合温度。
光引发聚合时,反应的活化能如下:mol kJ E E E t p /282=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=上式中无d E 项,聚合活化能很低,温度对聚合速率的影响很小,甚至在较低的温度下也能聚合,所以无需增加聚合温度。
9. 以过氧化二苯甲酰为引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:a. 60℃苯乙烯的密度为0.887 g •cm -3;b. 引发剂用量为单体重的0.109%;c. R p =0.255⨯10-4 mol •(L •s)-1;d.聚合度=2460;e. f =0.80;f. 自由基寿命=0.82 s 。
试求k d 、k p 、k t ,建立三常数的数量级概念,比较 [M]和[M •]的大小,比较R I 、R p 、R t 的大小。
解:L mol M /529.81041000*887.0][==L mol I /10*995.3242%109.0*1000*887.0][3-==DC X R R n tp +==2/,νν偶合终止:C=0.77,歧化终止:D=0.23。
9.1512)23.02/77.0(2460,2460=+==νn Xs L mol R R pt ./10*6855.19.151210*255.084--===ν810*6855.1-==t i R RL mol R M t /10*382.182.0*10*6855.1][88--•===τ][M >>][•M163810*64.210*995.3*8.0*210*6855.1][2----===S I f R k i d )./(10*163.210*382.1*529.810*255.0]][[284s l mol M M R k pp ===--• )./(10*41.4)10*382.1(*210*6855.1][272882s mol l M R k t t ===--• 可见,k t >>k p ,但[M]>>[M•],因此R p >>R t ;所以可以得到高分子量的聚合物。
R d 10-8 k d 10-6 [M] 8.53 R p 10-5 k p 102 [M·]1.382×10-8R t10-8k t10712. 以过氧化特丁基作引发剂,60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合,苯乙烯浓度为1.0 mol •L -1,过氧化物浓度为0.01mol •L -1,初期引发速率和聚合速率分别为4.0⨯10-11和1.5⨯10-7 mol •(L •s) -1。