高分子物理第一章习题教学文稿
【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。
高分子物理习题课1精品PPT课件
已知PE和PMMA流动活化能分别为41.8kJ. mol-1和192.3 kJ. mol-1，PE在473K时的粘度；而PMMA 在513K时的粘度。试求： （1）PE在483K和463K时的粘度，PMMA在523K和503K时的粘度； （2）说明链结构对聚合物粘度的影响；（3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响
• 一条大分子穿过数个晶胞；
• 晶体中分子链取稳定构象，并构象固定；
• 晶胞的各向异性；
• 具有同质多晶现象；
• 结晶的不完善性。
• 2：链的对称性：高分子链的结构对称性越高，
越容易结晶；
（2分）
• 链的规整性：规整性越高，越易结晶，键接顺 序应规整，构型应是全同或间同立构；对于二 烯类聚合物，反式的结晶能力大于顺式； （2分）
（3）刚性链的粘度比柔性链的粘度，受温度的影响大。
16 已知增塑PVC的Tg为338K，Tf为418K，流动活化能，433K时的粘 度为5Pa. s。求此增塑PVC在338K和473K时的粘度各为多大？
• 写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它 们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的 良溶剂、不良溶剂、θ溶剂；高分子在上述 三种溶液中的热力学特征以及形态又如何？
• 回潮率大小：PA-6 > PA-66 > PA-1010 • 抗张强度：PA-6 > PA-66 > PA-1010
• 写出下列高聚物的结构式，比较Tg的高低， 并说明理由
• （1）顺丁橡胶、聚乙烯、 聚氯乙烯 、 氯 丁橡胶、 聚苯乙烯
高分子物理课件 华幼卿 第一章
1
高分子结构
链结构 （单个 高分子） 一次结构 近程结构 二次结构 远程结构 三次结构 远程结构 高次结构
高 分 子 结 构 层 次
是构成的最基本微观结构，包 括其组成和构型。
大分子链的构象，即空间结构， 以及链的柔顺性等。 高分子之间通过范德华力和氢 键形成具有一定规则排列的聚 集态结构。包括晶态、非晶态、 取向态、液晶态及织态等。
1
§1.1组成和构造
§1.1.1 结构单元的化学组成
结构单元
主链
侧链基团 或 取代基
H2C
CH
n
Cl
聚合度
e.g. Polyvinyl Chloride - PVC
1
§ 1.1.1 结构单元的化学组成
一、主链的组成
高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高 分子链。高分子链中重复结构单元的数目称为聚合度(n)。
~~~ RSRSRSRSRS ~~~
锯架式 取代基R交替排布于主链平面的两侧 实例：间同聚丙烯（s-PP）,正在工业化； 间同聚苯乙烯（s-PS），工程塑料 Fischer投影式 间同聚甲基丙烯酸甲酯（s-PMMA）
新教材2023年高中物理第1章分子动理论第1节物质是由大量分子组成的教师用书粤教版选择性必修第三册
第一节物质是由大量分子组成的1．知道分子大小的数量级，了解阿伏伽德罗常数，知道用油膜法估测分子大小，会解释相关自然现象．2．会用油膜法估测油酸分子的大小，能用阿伏伽德罗常数进行相关的计算，提高解题能力．3．通过用油膜法估测油酸分子大小的科学探究，学会与他人合作交流，并能分享实验结果，体会科学方法对研究微观世界的重要性．知识点一分子的大小1．分子的大小：一般分子直径的数量级为1.10－10 m．2．油膜法实验．(1)人们巧妙地设计了油膜法实验来粗略测量分子的直径．(2)利用油酸分子在水中会竖起来，形成单分子层油膜．(3)本实验借用宏观的体积、面积来估测微观的分子直径，这是一种借宏观量来研究微观量的方法．油酸分子很小，在实验过程中要稀释，尽量做到形成单分子层油膜．知识点二阿伏伽德罗常数1．定义：1 mol任何物质含有分子(或原子)的数目都相同，为常数．这个常数叫作阿伏伽德罗常数，用N A表示．2．数值：N A＝6.02×1023mol－1．3．意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁．阿伏伽德罗常数，把摩尔质量、摩尔体积这些宏观量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)分子直径大小的数量级是10－10 m．( )(2)油酸分子易竖立起来，形成单分子层油膜．( )(3)油膜法测分子直径，用食用油、煤油都可以．( )(4)1 mol 的固态物质(如铁)和1 mol 的气态物质(如氧气)所含分子数不同．( ) [答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)×2．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是( )A ．等效替代法B ．控制变量法C ．理想模型法D ．比值定义法C [应用油膜法测分子直径，其实验的原理是将油酸分子看成是球形模型，测出油酸分子的体积，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，测出油膜的面积，油酸的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度，即油酸分子的直径．该方法采用了理想模型法．故C 正确．]3．(多选)若以V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质量，M 0表示一个水分子的质量，V 0表示一个水分子的体积，N A 表示阿伏伽德罗常数，则下列关系式正确的是( )A ．N A ＝ρVM 0 B ．V 0＝V N AC ．M 0＝M N AD ．ρ＝M N A V 0AC [ρV 是水的摩尔质量，则阿伏伽德罗常数可表示为N A ＝ρV M 0，选项A 正确；VN A表示一个水分子运动占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B 错误；一个水分子的质量为M 0＝M N A ，选项C 正确；MN A V 0表示水的密度，选项D 错误．]用“油膜法”测分子直径的实验中，为什么要待浅盘中的水稳定后才进行测量？若油酸分子直径的数量级为10－10m ，某同学的测量结果大于这个数量级，试分析可能的原因．提示：水稳定后，油膜面积稳定，易测量且准确．原因是油酸分子膜不够薄，分子有重叠的地方．考点1 用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验原理与方法油酸分子的一端具有亲水性，另一端具有憎水性，当把酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸便在水面上散开，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜，形成单分子油膜．如果将油酸分子看作是球状模型，测出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，计算出油膜的厚度，这个厚度就近似等于分子的直径．二、实验器材盛水的容器，滴管或注射器，一个量筒，按一定的比例(一般为1∶200)稀释了的油酸酒精溶液，带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大于容器的上表面积)，少量爽身粉或石膏粉，彩笔．三、实验步骤1．用注射器或滴管将一定容积的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积的溶液滴数，求出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积V ．2．向容器中倒入约2 cm 深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上．3．小心地将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸薄膜． 4．轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． 5．利用坐标方格计算出油膜的面积S ，再根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积求出油膜的厚度d ＝V S，即为所测分子的直径．四、数据处理计算分子直径时，注意加的不是纯油酸，而是油酸酒精溶液，在利用公式d ＝V S计算时，式中的V 不是溶液的体积．而应该进行换算，计算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，方法是：设n 滴油酸酒精溶液是1 mL ，则每1滴的油酸酒精溶液的体积是1nmL ，事先知道配制溶液的比例是1M ，则1滴溶液中的纯油酸体积V ＝1n ·1MmL ．式中的S 是滴入水中后，纯油酸形成的油膜面积，其面积用数坐标纸上对应的格数来计算，以1 cm 为边长的坐标纸上占了多少个格，其面积就是多少平方厘米，数格时，不足半个格的舍去，多于半格的算1个格．这样就可粗略地计算出油酸分子的直径．五、误差分析1．由于我们是采用间接测量的方式测量分子的直径，实验室中配制的油酸酒精溶液的浓度、油酸在水面展开的程度、油酸面积的计算都直接影响测量的准确程度．2．虽然分子直径的数量级应在10－10m ．但中学阶段，对于本实验只要能测出油酸分子直径的数量级在10－9m 以内即可认为是成功的．六、注意事项1．爽身粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可．2．滴入油酸酒精溶液时，一定要细心，不要一下滴得太多，使油膜的面积过大． 3．待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩．【典例1】 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上． 完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是______(填写步骤前面的数字)．(2)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液，测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m 2．由此估算出油酸分子的直径为________m(结果保留1位有效数字)．[思路点拨] (1)要先配溶液，再滴入，油膜稳定后再测量． (2)直径数量级为10－10m ．[解析] (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先配制油酸酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒爽身粉，然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用彩笔描绘在玻璃板上，根据d ＝VS计算．(2)一滴油酸酒精溶液中含油酸体积V ＝1×10－650×1300 m 3，故d ＝V S ≈5×10－10 m ．[答案] (1)④①②⑤③ (2)5×10－10油膜法估测分子大小的实验中各物理量的计算在实验中由d ＝V S计算分子的直径，V 是经过换算后一滴油酸酒精溶液中纯油酸的总体积．各物理量的计算方法如下．(1)一滴油酸酒精溶液的体积：V ′＝V 液2N(N 为滴数，V 液2为N 滴油酸酒精溶液的体积)．(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸所占体积：V ＝V ′·V 油V 液1(V 油为纯油酸体积，V 液1为油酸酒精溶液的总体积)．(3)油酸薄膜的面积S ＝na 2(n 为有效格数，a 为小格的边长)． (4)分子直径d ＝VS． (5)注意单位的统一．[跟进训练]1．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL 溶液中有纯油酸0.6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每一小方格的边长为1 cm ，试求：(1)油酸薄膜的面积是________cm 2；(2)实验测出油酸分子的直径是___m(结果保留两位有效数字)； (3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？[解析] (1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，数一下共有114(113～115)个； 一个小方格的面积S 0＝L 2＝1 cm 2， 所以面积S ＝114×1 cm 2＝114 cm 2． (2)一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V ＝0.61 000×180mL ＝7.5×10－12m 3， 油酸分子直径d ＝V S ＝7.5×10－12114×10－4 m≈6.6×10－10m ． (3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜． [答案] (1)114(113～115都对) (2)6.6×10－10(3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜考点2 阿伏伽德罗常数 1．两种分子模型(1)球形分子模型：对于固体和液体，其分子间距离比较小，在估算分子大小及分子的个数时，可以认为分子是紧密排列的，分子间的距离近似等于分子的直径．如图所示．球形分子模型其分子直径d ＝36V 0π．(2)立方体分子模型：对于气体，其分子间距离比较大，是分子直径的数十倍甚至上百倍，此时可把分子平均占据的空间视为立方体，立方体的边长即为分子间的平均距离．如图所示．立方体分子模型其分子间的距离d ＝3V 0． 2．阿伏伽德罗常数的应用 (1)一个分子的质量m ＝M N A ＝ρVN A．(2)一个分子的体积V 0＝V N A ＝MρN A(对固体和液体)．(3)单位质量中所含分子数n ＝N A M． (4)单位体积中所含分子数n ＝N A V ＝ρN AM．(5)气体分子间的平均距离d ＝3V 0＝3VN A．(6)固体、液体分子直径d ＝36V 0π＝36VπN A．【典例2】 只要知道下列一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离的是( )A ．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B ．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C ．阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积D ．该气体的密度、体积和摩尔质量[思路点拨] 首先导出气体分子间平均距离的表达式，再对照题目中各选项所给条件进行判断，也可以从题给条件出发，看能否求得所需结果，从而进行正确判断．B [方法一：根据气体分子间的平均距离d 的表达式d ＝3V 0＝3MρN A，对照4个选项的条件，可知选项B 正确．方法二：根据A 选项的条件可以求出分子的总个数，而不能继续求得分子的体积V 0，故A 选项错误；同理可对选项B 、C 、D 进行分析判断从而得出正确答案为B ．](1)求解与阿伏伽德罗常数有关问题的思路．(2)V 0＝V N A对固体、液体指分子体积，对气体则指平均每个分子所占据空间的体积，即无法求解气体分子的大小．[跟进训练]2．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN 3)爆炸产生气体(假设都是N 2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V ＝56 L ，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m 3，已知氮气摩尔质量M ＝0.028 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A ＝6×1023mol －1．试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N ；(2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留一位有效数字) [解析] (1)设N 2的物质的量为n ，则n ＝ρV M， 氮气的分子总数N ＝ρVMN A ， 代入数据得N ＝3×1024个． (2)每个分子所占的空间为V 0＝VN，设分子间平均距离为a ，则有V 0＝a 3，即a ＝3V 0＝3VN，代入数据得a ≈3×10－9m ．[答案] (1)3×1024个 (2)3×10－9m1．(多选)下列说法正确的是( )A ．分子是保持物质化学性质的最小微粒B ．物质是由大量分子组成的C ．本节所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包含原子和离子D ．无论是有机物质，还是无机物质，分子大小数量级都是10－10mAB [保持物质化学性质的最小微粒是分子；在研究物质化学性质时，认为组成物质的微粒有分子、原子和离子，但在热学中，我们研究的是粒子的运动和相互作用规律，就不必区分在化学变化中起的不同作用，因此化学中的分子、原子、离子在这里统称为“分子”，即物质是由大量分子组成的；除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小数量级为10－10m ．]2．(多选)关于分子，下列说法正确的是( )A ．把分子看成小球，是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的是球B ．所有分子的直径都相同C ．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D ．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法ACD [将分子看成球形是为了方便研究问题而建立的理想化模型；不同分子直径一般不同，但数量级基本一致；油膜法是测定分子大小的方法之一．]3．用“油膜法”来粗略估测分子的大小，认为油滴在水面上散开后油酸分子的排列需要建立在一定模型基础上，下列哪项说法是不正确的( )A ．分子都是球形的B ．所有分子都能形成单分子油膜C ．分子都是一个挨着一个紧密排列的D ．滴入的油酸溶液是高纯度的溶液D [在“用油膜法估测分子的大小”实验中，做这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列；为了获取单分子油膜，则将油酸滴入酒精溶液，形成低纯度的油酸溶液，故A 、B 、C 正确，D 不正确．]4．标准状态下1 cm 3的水蒸气中有多少个水分子？相邻两个水分子之间的距离是多少？ [解析] 1 mol 的任何气体在标准状态下，占有的体积都为22.4 L ，则1 cm 3水蒸气内所含有的分子数为n ′＝V ′V A N A ＝1×10－322.4×6.02×1023个≈2.7×1019个，设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d ′，则有V ′0＝V ′n ′＝d ′3， 所以d ′＝3V ′n ′＝3 1.0×10－62.7×1019m≈3.3×10－9m ．[答案] 2.7×1019个 3.3×10－9m5．据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一，交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量，以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料，当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10－4g·L －1时，酒精测试仪开始报警．假设某司机呼出的气体刚好使酒精测试仪报警，并假设成人一次呼出的气体体积约为300 mL ，试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精分子的摩尔质量为46 g·mol －1，N A ＝6.02×1023mol －1)．[解析] 该司机一次呼出气体中酒精的质量为m ＝2.4×10－4×300×10－3g ＝7.2×10－5g ，一次呼出酒精分子的个数为N ＝m M ·N A ＝7.2×10－546×6.02×1023个≈9.42×1017个．[答案] 9.42×1017个1．物理观念：分子大小、阿伏伽德罗常数、油膜法估测分子大小．2．科学思维：用油膜法估测油酸分子的具体操作及用阿伏伽德罗常数进行相关计算． 3．科学方法：理想化模型、实验法、计算法等．。
高分子物理习题
高分子物理习题第一章绪论一、选择题1．GPC对高聚物进行分级的依据是（B）A．高聚物分子量的大小B．高分子流体力学体积大小C．高分子末端距大小D．高分子分子量分布宽度2．下列哪些方法获得的是数均分子量（BCD）A．粘度法B．冰点下降C．沸点升高D．渗透压E．超离心沉降F．光散射法3．聚合物分子量越大，则熔体粘度（A）对相同分子量聚合物而言，分子量分布越宽，则熔体粘度（B）A．增大B．降低C．相等D．不变4．某一高聚物试样A的分子量约为3×104，试样B的分子量约为7×105，测定试样A的分子量应采用（A）（B）等方法。
测出的分别是（C）（D）分子量。
测定试样B的分子量则宜采用（E）（F）等方法，测出的分别是（G）（各H）分子量。
A．膜渗透压B．粘度法降低C．数均D．粘均E．光散射F．凝胶渗透色谱法G．重均H．各种平均5．分子量相同的线形聚乙烯和支化聚乙烯的混合试样，当采用的溶解度分级时不能将它们分开，这是由于（AB）而采用GPC法则能将它们分开，这是由于（CD）首先被淋洗出来的是（E）A．两者分子量相同B．溶解度相同C．它们的分子尺寸不一样D．流体力立体积不同E．线性聚乙烯6．聚合物没有气态是因为（B）A ．聚合物不耐高温B ．聚合物分子间力很大C ．聚合物的结构具多分散性D ．聚合物的分子量具多分散性7．下列哪些方法获得的是数均分子量（BCD ）A ．粘度法B ．冰点下降C ．沸点升高D ．渗透压E ．超离心沉降F ．光散射法8．不同用途和不同成型方法对聚合物分子量的大小有不同的要求。
通常是（C ）A ．合成纤维分子量最高，塑料最低B ．塑料分子量最高，合成纤维最低C ．合成橡胶分子量最高，合成纤维最低9.下列那种方法可测定聚合物的数均分子量（B ）A ．超速离心沉降；B ．膜渗透压C ．黏度D ．光散射二、问答与计算题1. 某高聚物10,0000M η=，已知Mark-Houwink 方程中4110/d g -K =⨯I ，α=0.8 Huggins 方程中常数κ=0.33（1）计算c =0.0030g/ml 时，溶液的相对粘度r η。
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。
高分子物理 第一章 习题答案
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。
最新高分子物理学习题 第一章 答案教案资料
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。
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）。
（2）远程结构：包括分子的大小、构象和形态，链的柔顺性。
高中物理 第一章 分子动理论 第一讲 物体是由大量分子组成的教案3物理教案
第一讲 物体是由大量分子组成的[目标定位] 1.知道物体是由大量分子组成的.2.知道分子的简化模型，即球形模型或立方体模型，知道分子直径的数量级.3.知道阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁，记住它的物理意义、数值和单位，会用这个常数进行有关的计算和估算. 一、分子的大小1.分子：物体是由大量分子组成的，分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒.2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为10－10m.二、阿伏加德罗常数1.定义：1mol 物质所含有的粒子数为阿伏加德罗常数，用符号N A 表示.2.数值：阿伏加德罗常数通常取N A ＝6.02×1023mol －1，粗略计算中可取N A ＝6.0×1023mol －1. 3.意义：阿伏加德罗常数是一个重要的常数，它是联系微观量和宏观量的桥梁，阿伏加德罗常数把物体的体积V 、摩尔体积V m 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ等宏观物理量和分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0等微观物理量都联系起来了. 一、分子的两种模型 1.球体模型对固体和液体，分子间距比较小，可以认为分子是一个一个紧挨着的球. 设分子的体积为V ，由V ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23，可得分子直径d ＝36V π.2.立方体模型图1由于气体分子间距比较大，是分子直径的10倍以上，此时常把分子占据的空间视为立方体，认为分子处于立方体的中心(如图1所示)，从而计算出气体分子间的平均距离为a ＝3V . 例1 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜、场离子显微镜等)，使得人们观察某些物质内的分子排列成为可能.如图2所示是放大倍数为3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片.据图可以粗略地测出二硫化铁分子体积的数量级为m 3，(照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量的照片情况)图2答案 10－29解析 由题图可知，将每个二硫化铁分子看做一个立方体，四个小立方体并排边长之和为4d ′＝4cm ，所以平均每个小立方体的边长d ′＝1cm.又因为题图是将实际大小放大了3×107倍拍摄的照片，所以二硫化铁分子的小立方体边长为： d ＝d ′3×107＝1×10－23×107m ≈3.33×10－10m.所以测出的二硫化铁分子的体积为：V ＝d 3＝(3.33×10－10m)3≈3.7×10－29m 3.故二硫化铁分子体积的数量级为10－29m 3.二、阿伏加德罗常数的应用 1.N A 的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁.它把摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、物质的体积V 、物体的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0等微观量联系起来.下图将这种关系呈现得淋漓尽致. 其中密度ρ＝m V ＝M mol V mol ，但要切记对单个分子ρ＝m 0V 0是没有物理意义的. 2.常用的重要关系式 (1)分子的质量：m 0＝M molN A. (2)分子的体积：V 0＝V mol N A ＝M mol ρN A (适用于固体和液体).注意：对于气体分子V molN A只表示每个分子所占据的空间.(3)质量为m 的物质中所含有的分子数：n ＝mN AM mol. (4)体积为V 的物质所含有的分子数：n ＝VN AV mol. 例2 据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一，交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量，以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料.当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10－4g/L 时，酒精测试仪开始报警.假设某司机呼出的气体刚好使仪器报警，并假设成人一次呼出的气体体积约为300mL ，试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精分子量为46gmol －1，N A ＝6.02×1023mol －1). 答案 9.42×1017个解析 该司机一次呼出气体中酒精的质量为m ＝2.4×10－4×300×10－3g ＝7.2×10－5g一次呼出酒精分子数目为N ＝m M ·N A ＝7.2×10－546×6.02×1023 ≈9.42×1017个例3 已知氧气分子的质量m ＝5.3×10－26kg ，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43kg/m 3，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023mol －1，求： (1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1cm 3的氧气中含有的氧分子数.(保留两位有效数字) 答案 (1)3.2×10－2kg/mol (2)3.3×10－9m (3)2.7×1019个解析 (1)氧气的摩尔质量为M ＝N A m ＝6.02×1023×5.3×10－26kg/mol ≈3.2×10－2kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V ＝Mρ， 所以每个氧分子所占空间V 0＝V N A ＝MρN A.而每个氧分子占有的体积可以看成是棱长为a 的立方体， 即V 0＝a 3， 则a 3＝MρN A， a ＝3M ρN A ＝3 3.2×10－21.43×6.02×1023m ≈3.3×10－9m. (3)1cm 3氧气的质量为m ′＝ρV ′＝1.43×1×10－6kg ＝1.43×10－6kg则1cm 3氧气中含有的氧分子个数N ＝m ′m ＝1.43×10－65.3×10－26个≈2.7×1019个.分子模型1.登陆月球是每个天文爱好者的梦想，天文爱好者小明设想将铁分子一个接一个地排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，已知地球到月球的平均距离为384400km ，试问，这条“大道”需要多少个分子？这些分子的总质量为多少？(设铁分子的直径为 3.0×10－10m ，铁的摩尔质量为5.60×10－2kg/mol)答案 1.28×1018个 1.2×10－7kg解析 “分子大道”需要的铁分子的个数为n ＝s d ＝384400×1033.0×10－10个＝1.28×1018个，这些分子的总质量为n N A ·M ＝1.28×10186.02×1023×5.6×10－2kg ＝1.2×10－7kg. 阿伏加德罗常数的应用2.铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，若用N A 表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是( )A.1个铜原子的质量是ρ/N AB.1个铜原子占有的体积是M ρN AC.1m 3铜所含原子的数目是ρ/M D.1kg 铜所含原子的数目是N A /M 答案 BD解析 1个铜原子的质量应是m ＝M N A ，A 错；1个铜原子的体积V 0＝V N A ＝M ρN A，B 正确；1m 3铜所含原子个数N ＝nN A ＝ρV M N A ＝ρN A M ，C 错；1kg 铜所含原子个数N ＝nN A ＝1M N A ＝N AM，D 正确. 3.已知水的摩尔质量M A ＝18×10－3kg/mol,1mol 水中含有6.0×1023个水分子，试估算水分子的质量和直径. 答案 3.0×10－26kg 4.0×10－10m解析 水分子的质量m 0＝M A N A ＝18×10－36.0×1023kg ＝3.0×10－26kg 由水的摩尔质量M A 和密度ρ，可得水的摩尔体积V A ＝M Aρ把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小球，1个水分子的体积为V 0＝V A N A ＝M A ρ·N A ＝18×10－31.0×103×6.0×1023m 3＝3.0×10－29m 3每个水分子的直径为d ＝36V 0π＝36×3.0×10－293.14m≈4.0×10－10m.(时间：60分钟)题组一 分子模型及微观量的估算 1.下列说法中正确的是( ) A.物体是由大量分子组成的B.无论是无机物的分子，还是有机物的分子，其分子大小的数量级都是10－10mC.本节中所说的“分子”，包含了分子、原子、离子等多种含义D.分子的质量是很小的，其数量级为10－19kg答案 AC2.纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景.边长为1nm 的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近于( )A.102个B.103个C.106个D.109个答案 B解析1nm＝10－9m，则边长为1nm的立方体的体积V＝(10－9)3m3＝10－27m3；将液态氢分子看作边长为10－10m的小立方体，则每个氢分子的体积V0＝(10－10)3m3＝10－30m3，所以可容纳的液态氢分子的个数N＝VV0＝103(个).液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁.3.已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，氢气分子间距约为( )A.10－9mB.10－10mC.10－11mD.10－8m答案 A解析在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝VN A ＝22.4×10－36.02×1023m3＝3.72×10－26m3.按立方体估算，占据体积的边长：L＝3ΔV＝33.72×10－26m≈3.3×10－9m.故选A.4.有一种花卉叫“滴水观音”，在清晨时，其叶尖部往往会有一滴水，体积约为0.1cm3，则这滴水中含有水分子的个数最接近(已知阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，水的摩尔体积V m＝18cm3/mol)( )A.6×1023个B.3×1021个C.6×1019个D.3×1017个答案 B题组二阿伏加德罗常数的应用5.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以计算出( )A.固体物质分子的大小和质量B.液体物质分子的大小和质量C.气体分子的大小和质量D.气体分子的质量和分子的大小答案AB6.从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是( )A.水的密度和水的摩尔质量B.水的摩尔质量和水分子的体积C.水分子的体积和水分子的质量D.水分子的质量和水的摩尔质量 答案 D解析 阿伏加德罗常数是指1mol 任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数N A ＝摩尔质量M 分子质量m 0，或N A ＝摩尔体积V分子体积V 0.因此，正确的选项是D.7.N A 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )A.在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B.2g 氢气所含原子数目为N AC.在常温常压下，11.2L 氮气所含的原子数目为N AD.17g 氨气所含电子数目为10N A 答案 D解析 由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A 错；2 g 氢气所含原子数目为2N A ，B 错；只有在标准状况下，11.2 L 氮气所含的原子数目才为N A ，而常温常压下，原子数目不能确定，C 错；17 g 氨气即1 mol 氨气，其所含电子数目为(7＋3)N A ，即10N A ，D 正确.8.2008年北京奥运会上，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10500m 3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量为M ＝1.8×10－2kg/mol)( )A.3×1031个 B.3×1028个 C.9×1027个 D.9×1030个答案 C解析 每户居民一天所用水的体积V ＝10 500100×365 m 3≈0.29 m 3，该体积所包含的水分子数目n＝ρVMN A ≈9.7×1027个，选项C 正确. 9.1mol 铜的质量为63.5g ，铜的密度为8.9×103kg/m 3，试估算一个铜原子的质量和体积.(已知N A ＝6.02×1023mol －1) 答案 1.05×10－25kg 1.18×10－29m 3解析 铜的摩尔质量M ＝63.5g/mol ＝6.35×10－2 kg/mol ，1mol 铜有N A ＝6.02×1023个原子，一个原子的质量为：m 0＝MN A＝1.05×10－25kg铜的摩尔体积为：V m ＝M ρ＝6.35×10－28.9×103m 3/mol ≈7.13×10－6 m 3/mol所以，一个铜原子的体积：V 0＝V m N A ＝7.13×10－66.02×1023m 3≈1.18×10－29m 3. 10.某种物质的摩尔质量为M (kg/mol)，密度为ρ(kg/m 3)，若用N A 表示阿伏加德罗常数，则： (1)每个分子的质量是kg ；(2)1m 3的这种物质中包含的分子数目是； (3)1mol 的这种物质的体积是m 3； (4)平均每个分子所占有的空间是m 3. 答案 (1)MN A (2)ρN A M (3)M ρ (4)MρN A解析 (1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m 0＝MN A.(2)1m 3的物质中含有的分子的物质的量为n ＝1Mρ＝ρM，故1m 3的物质中含有的分子数为n ·N A＝ρN AM. (3)1mol 物质的体积，即摩尔体积V m ＝M ρ.(4)平均每个分子所占有的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值， 即V 0＝V m N A ＝MρN A.11.用长度放大600倍的显微镜观察悬浮在水中的小颗粒(炭粒)的运动.估计放大后的体积为0.1×10－9m 3，碳的密度是2.25×103kg/m 3，摩尔质量是1.2×10－2kg/mol ，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol －1，则该小炭粒含分子数约为多少个？(结果取一位有效数字) 答案 5×1010个解析 设小颗粒边长为a ，放大600倍后，则其体积V ＝(600a )3＝0.1×10－9m 3，实际体积V ′＝a 3＝10－16216m 3，质量m ＝ρV ′＝2524×10－15kg ，含分子数为N ＝m1.2×10－2×6.0×1023个≈5×1010个.。
高分子物理第三版第一章 概论
第二节
从小分子到大分子
从小分子到高分子之间，随着重复单元数目的增多其性 质是连续变化的。如考虑一般的烷烃系列,这些化合物的结构 通式为 H (CH2)n H 这里-CH2-基团数n可大至几千。这一系列化合物状态和 性质的变化列于表1-2。
室温下，含4个碳以内的烷烃是气体。 正戊烷是Tb=36.1℃的低黏度液体。随着烷烃分子量的增加， 黏度也增大。由于较低的平均链长，虽然商品汽油中包含许多 有支链的物质和芳香族化合物以及直链烷烃，汽油的黏度显著 低于煤油、机油和润滑油。 后面的一些材料通常是几种分子组分的混合物。不过它们 是很容易分离和鉴定的。 聚合物也是“混合物”，有分子量分布。然而把各个高聚 物组分分离开非常困难，以至我们只能讨论分子量的平均值。 当烷烃中的碳原子数n超过20~25时，在室温下会结晶，成 为蜡状固体。必须强调的是，当n增至50时，材料仍远非通常意 义上的聚合物。含有1000~3000个碳原子而不含侧基的聚烷烃即 是所谓的聚乙烯，其化学结构是
高分子物理
本课程（高分子物理）主要阐述高聚物的结构、分子 运动及物理性能的特点，揭示三者之间的内在 联系与规律， 并介绍相关的表征方法。其中，高聚物的结构包括高分子 的链结构与聚集态结构；高聚物的性质包括溶液、熔体性 质和固体高聚物的力学性能、热学性能、电学性能及其它 性能。高分子运动的统计学是通过分子运动的规律，把微 观的分子结构与宏观的物理性质联系起来。只有用统计力 学的方法才能描述高分子的运动。
对真正的烷烃，其末端是CH3- ，而多数PE的末端是引发剂的残 基。即使是几千个碳原子的长链分子，PE的Tm仍有微弱的分子 量依赖性。不过，多数线型PE的熔融或熔化温度Tf接近140℃ ， 趋向分子量为无穷大时的理论渐近线145℃，见图1-1。
高分子物理学习题 第一章 答案
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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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：（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CH3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。
性能的影响是：全同或间同立构易结晶，熔点高，材料有一定强度；其中全同立构的结晶度、熔点、强度会比间同立构略高一点。
无规立构不结晶或结晶度低，强度差。
常见错误分析：“只存在间同立构，不存在全同立构。
”以上写法省略了H，根据上述结构式，似乎只存在间同不存在全同。
这是一种误解，实际上碳的四个价键为四面体结构，三个价键不会在一个平面上。
而在平面上表示的只是一个示意，全同与间同的真正区别在于CH3是全在纸平面之上（或之下），或间隔地在纸平面之上和之下。
例1－4 试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。
式中D表示链节结构是D构型，L是L构型。
1.－D－D－D－D－D－D－D－2.－L－L－L－L－L－L－L－3.—D－L－D－L－D－L－D－L－4.—D－D－L－D－L－L－L－解：（1）全同立构；（2）全同立构；（3）间同立构；（4）无规立构。
常见错误分析：“（1）和（2）是均聚；（3）是交替共聚；（4）是无规共聚。
”这里是将构型与共聚序列混为一谈。
例1－5计算在平面锯齿形间同和全同PVC链中最近邻的两个氯原子的中心之间的距离。
氯原子的范德华直径为0.362nm，从该计算结果，你能得到关于全同PVC链的什么信息？解：对于间同立构PVC(a)从锯齿形碳骨架的平面观察(b)沿链方向观察x=0.251nm；y=2bsin，b=0.177nm，≈109.5?/2，因而y=0.289nm。
两个氯原子的距离为（x2+y2）=0.383nm。
对于全同立构PVC，氯原子的距离x=0.251nm。
因而平面锯齿形PVC链就不可能是全同立构的。
例1－6 写出由取代的二烯CH3—CH＝CH—CH＝CH—COOCH3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4一加成，和单体头一尾相接，则理论上可有几种立体异构？解该单体经1，4一加聚后，且只考虑单体的头一尾相接，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：即含有两种不对称碳原子和一个碳一碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
（a）（b）（c）（d）(e) (f)(g) (h)图l-5 三重有规立构的聚合物（a）反式——叠同三重全同立构(trans-erythrotriisotactic)（b）顺式——叠同三重全同立构(cis-erythro-triisotactic)（c）反式——非叠同三重全同立构(trans—threotriisotactic)（d）顺式——非叠同三重全同立构(cis-threo-triisotactic)（e）反式——非叠同三重间同立构(trans -threoytrisyndiotactic)（f）顺式——非叠同三重间同立构(cis -threotrisyndiotactic)（g）反式——叠同三重间同立构(trans -erythreoytrisyndiotactic)（h）顺式——叠同三重间同立构(cis -erythreotrisyndiotactic)例1-7 以聚丁二烯为例，说明一次结构（近程结构）对聚合物性能的影响？解：单体丁二烯进行配位聚合，由于1,2加成与1,4加成的能量差不多，所以可得到两类聚合物。
一类是聚1,2-丁二烯，通式是；另一类是聚1,4-丁二烯，通式是。
每一类都可能存在立体异构，如由于一次结构不同，导致聚集态结构不同，因此性能不同。
其中顺式聚1,4-丁二烯规整性差，不易结晶，常温下是无定形的弹性体，可作橡胶用。
其余三种，由于结构规整易结晶，使聚合物弹性变差或失去弹性，不易作橡胶用，其性能之差详见表1-1。
表1-1聚丁二烯的物理性质异构高分子熔点（℃）密度（g/cm3）溶解性（烃类溶剂）一般物性（常温）回弹性20℃90℃全同聚1,2-丁二烯120～125 0.96 难硬，韧，结晶性45～55 90～92 间同聚1,2-丁二烯154～155 0.96 难硬，韧，结晶性顺式聚1,4-丁二烯 4 1.01 易无定形硬弹性88～90 92～95 反式聚1,4-丁二烯135～148 1.02 难硬，韧，结晶性75～80 90～93 1.1.3 键接结构和共聚序列例1－8 在聚乙烯醇(PVA)溶液中加入HIO4，假定1、2－乙二醇结构全都与HIO4作用使分子链断裂．在加入前测得PVA的数均相对分子质量为35 000，作用后相对分子质量为 2 200。
试求PVA中头头相接结构的百分数(即每100个结构单元中头头结构数)。
解：注意：－1是因为断裂一个头－头结构会产生两段链，于是头－头结构数总是比链数少1。
分母的“－1”可以忽略，因为链节总数很大，但分子的“－1”不可忽略，因为总共只有16段。
例1－9 聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理，结果发现有86％左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C＝C结构，就此实验事实，说明聚氯乙烯链中单体的键接方式．解：聚氯乙烯中头－尾相接的单元脱除Cl原子后形成环丙烷结构；而头－头相接的单元脱除Cl原子后形成双键。
所以该聚氯乙烯链中单体全部为头－尾相接。
例1－10氯乙烯和偏氯乙烯CH2=C－Cl2 的共聚物，经脱除HCl和裂解后，产物有等，其比例大致为10：1：10(重量)，由以上事实，对这两种单体在共聚物中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)：这四种排列方式的裂解产物分别应为：而实验得到的裂解产物组成是：可见原共聚物中主要为：－V－V－V－······－D－D－D－······的嵌段排列，而如(2)或(3)情况的无规链节很少。
例1－11 有全同立构和无规立构两种聚丙烯，为测定其单体连接顺序，先分别将此两种聚丙烯氯化，并控制每一结构单元平均引入一个C1原子，再脱除HCI，并进一步热裂解成环，则可得到各种取代苯．由裂解色谱分析得知，全同立构的裂解碎片中，1，2，4一三甲苯／1，3，5一三甲苯= 2．5／97．5；而无规立构物的裂解碎片中，这一比例为9．5／90．5。
试由以上实验数据，推断这两种聚丙烯大分子链的单体连接顺序。
解：用例1－7的方法，三单元组－A－A－A－或－B－B－B－均环化得1,3,5三甲苯；而其他三单元组－A－A－B－，－B－A－A－，－A－B－A－，－B－B－A，－A－B－B－，－B－A－B－均环化得1,2,4三甲苯。
所以结论是，无规立构聚丙烯中，单体头－头连接率为9.5％；全同立构聚丙烯中单体头－头连接率为2.5％。
例1－12两种单体A、B以等摩尔量共聚，用图表示三种有代表性的共聚物。
答：－ABABABAB—；－AABABBBA－；－AAAA－BBBBB－……1.2 高分子链的远程结构1.2.1 构象例1－13 (1)由丙烯得到的全同立构聚丙烯有无旋光性?(2)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?解：（1）无旋光性。
（2）不能。
提高聚丙烯的等规度须改变构型，而改变构型与改变构象的方法根本不同。
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；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。
例1－14 现有四种碳链高分子，设其中每一种高分子链是由若干个顺式(C)和反式(T)的构象按下列四种方式连接的：(a)T—T—T—T—T；(b)T—C—C—C—T；(c)C—C—C—C—C；(d)T—T—C—T—T．试画出上述四种高分子链的形状示意图；比较它们末端距的长度大小。
解：（1）（2）（3）（4）顺式结构越多，末端距越小。
注意：实际上顺式构象是高能量构象，是不稳定的，聚合物一般采取能量较低的反式和旁式（包括左旁式和右旁式）构象，本题为了在绘图方便，用反式代替旁式。
例1－15计算丁烷分子中与2位碳和3位碳相连的氢原子当处于反式和顺式构象时的最小距离。
解：1.图为反式构象，从碳骨架平面的法线方向观察的视图。
A和B分别代表平面同一侧H2和H3两个氢原子在平面上的投影，假定这两个氢都在靠近读者的一侧。
因为C2A = C3B = lCHcos(t/2)，C2D = lCCsin(t/2)，C3D = lCCcos(t/2)。
t是正四面体的夹角，lCH和lCC为C-H键和C-C键的长度。
则AB为反式构象时H2和H3的最小距离。
AB = = 0.249nm1.图为顺式构象时C2-C3键与两个氢原子H2和H3构成的平面，C1和C4不在这个平面上。
则AB为顺式构象时H2和H3的最小距离。
AB = lCC－2lCHcos t＝0.227nm例1－16 近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响？解：所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的，并非为三维空间上的远和近。
事实上，即使是沿高分子长链相距很远的链节，也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠的很近。
高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用，主要表现为斥力，如中两个C原子上的H原子，两个H原子的范德华半径之和为0.240nm，当两个H原子为反式构象时，其间的距离为0.247 nm ，处于顺式构象时为0.226nm。
因此，H原子间的相互作用主要表现为斥力，至于其它非键合原子间更是如此。