2010年聚合物结构分析习题

《聚合物结构分析》基础习题。

第二章红外光谱1、红外光谱试验中有哪几种制样方法？分别适应于哪种类型的样品？对于那些易于溶解的聚合物可以采用哪一种制样方法？对于那些不容易溶解的热塑性聚合物可以采用哪一种制样方法？对于那些仅仅能在溶剂中溶胀的橡胶样品，可以采用哪一种制样方法？对于粘稠的低聚物和黏合剂可以采用哪种方法制样？2、红外光谱仪中常用的附件有哪些？各自的用途是什么？3、红外光谱图的表示方法，即纵、横坐标分别表示什么？4、记住书中表2-1中红外光谱中各种键的特征频率范围。

5、名词：红外光谱中基团的特征吸收峰和特征吸收频率，官能团区，指纹区，透过率，吸光度，红外二向色性，衰减全反射，光声效应6、红外光谱图中，基团的特征频率和键力常数成___正比____，与折合质量成___反比____。

7、官能团区和指纹区的波数范围分别是1300-4000cm-1和400-1300cm-1。

9、论述影响吸收谱带位移的因素。

10、在红外谱图中C=O的伸缩振动谱带一般在1650-1900cm-1，该谱带通常是含C=O 聚合物的最强谱带；记住表2-2中C=O在不同分子中红外光谱图上对应的吸收谱带的位置。

对于聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯来说，按C=O的伸缩振动谱带波数高低，依次是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯。

12、为什么可以用红外光谱技术来判断两种聚合物的相容性？p1413、对于伸缩振动，氢键会使基团的吸收频率下降，谱带变宽；对于弯曲振动，氢键会使基团的吸收频率升高，谱带变窄。

14、共轭效应会造成基团的吸收频率降低。

16、叙述傅立叶变换红外光谱仪工作原理。

会画图2-7的原理图。

17、简述红外光谱定量分析的基础。

p2519、接枝共聚物和相应均聚物的共混物的红外谱图是相同的，可以用共混物模拟接枝共聚物。

22、如何用红外光谱鉴别（1）PMMA和PS；（2）PVC和PP；（3）环氧树脂和不饱和聚酯。

24、写出透过率和吸光度的定义式，并标明各符号意义。

第三章激光拉曼散射光谱法2、与红外光谱相比，拉曼光谱有什么优缺点？3、名词：拉曼散射，瑞利散射，斯托克斯线，反斯托克斯线，拉曼位移，4、红外吸收的选择定则是分子振动时只有伴随有分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收；拉曼活性的选择定则是分子振动时只有伴随有分子极化度发生变化的振动才能产生红外吸收。

5、对多数吸收光谱，只有频率和强度两个基本参数，但对激光拉曼光谱还有一个重要参数，即去偏振度或退偏振比。

7、如果一个化合物的红外和拉曼光谱中没有波数相同的谱带，说明该化合物具有对称中心。

8、拉曼光谱在聚合物结构研究中有哪些应用？第四章紫外光谱1、红外光谱是分子振动能级跃迁产生，拉曼光谱是分子振动能级跃迁产生，紫外光谱是电子能级跃迁产生的，核磁共振是原子核能级跃迁产生的。

2、紫外光谱中，吸收带有哪些类型？各有什么特点？3、名词：生色基，助色基，4、紫外谱图是如何表示的？6、只有具有重键或者芳香共轭体系的聚合物才有紫外活性；如果在210-250nm间具有强吸收带，可能含有两个不饱和单元或者双键的共轭体系；如果在260-300nm间存在中等吸收峰，并有精细结构，则表示有苯环存在。

7、对比紫外和红外光谱在定性和定量分析中的优劣。

第五章核磁共振1、名词：核磁共振，拉莫尔进动，NMR中的屏蔽作用，化学位移，耦合常数，2、核磁共振仪由那几部分组成？分别起什么作用？3、简述核磁共振的测试原理（以1H NMR为例）。

4、以氯乙烷1H NMR为例，作图示意自旋-自旋裂分现象及耦合常数。

5、核磁共振谱图是如何表示的？6、1H NMR谱图可以提供哪些方面的信息？7、与甲基相连的碳原子上带有两个磁等价的氢，1H NMR谱图中甲基的谱峰会分裂为 3 个小峰，分裂峰之间的距离称为耦合常数。

8、影响化学位移的主要因素有哪些？9、邻近基团的电负性越大，1H化学位移值越大；乙炔氢的化学位移值小于乙烯氢，这是电子环流效应引起的。

10、在1H NMR测定中不能使用带氢的溶剂，如果必须使用时要用氘代试剂。

11、1H NMR和13C NMR对比，有什么不同？17、13C NMR在聚合物结构研究中有哪些应用？18、1H NMR中化学位移峰的积分面积与对应的氢的数目是正比关系。

第六章质谱1、典型的质谱仪由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、记录器五部分组成。

4、简述质谱仪的测试原理。

5、名词：分子离子，碎片离子，同位素离子，6、有机化合物分子受电子轰击，可以产生分子离子、碎片离子、亚稳离子、同位素离子等离子。

7、判断分子离子峰的方法有哪些？9、质谱图是如何表示的？第三篇热分析第十二章DSC和DTA1、简述差示扫描量热仪（DSC）的基本原理.2、简述差热分析仪（DTA）的基本原理。

3、样品用量和升温速率对DSC曲线有怎样的影响？4、根据DSC曲线如何确定结晶性聚合物的熔点？5、根据DSC曲线如何确定聚合物的玻璃化转变温度？6、DSC在聚合物结构和性能研究中有哪些方面的应用？7、聚合物的玻璃化转变类似于热力学二级转变，表现为自由体积、比热容、线膨胀系数等的突变。

8、化学结构对聚合物玻璃化温度有什么样的影响？9、具有僵硬主链和带有大的侧基的聚合物，Tg 高；链间具有强吸引力的聚合物，Tg 高；分子链上带有松散的侧基，Tg 低；交联固化会使聚合物Tg 升高。

10、相对分子量对聚合物Tg有怎样的影响？11、简述DSC测定聚合物平衡熔点的原理和方法。

12、为什么聚合物DSC曲线会出现多重熔融峰？13、简述用DSC测定聚合物结晶度的原理。

第十三章热重分析14、简述热重分析的基本原理。

15、简述影响热重曲线的因素。

16、简述热重曲线关键温度的标定方法，并画出相应的示意图。

17、简述热重分析时微商曲线的意义。

18、热重分析在聚合物结构和性能研究中有哪些应用？19、采用热重分析技术，如何确定由聚苯乙烯和聚甲基苯乙烯组成聚合物体系是无规共聚物或是嵌段共聚物？20、采用热重分析技术，如何确定由聚苯乙烯和聚甲基苯乙烯组成聚合物体系是无规共聚物或是共混物？21、根据热重曲线，如何确定乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的组成？22、根据热重曲线，如何确定聚合物中小分子添加剂的含量？23、根据热重曲线，如何确定聚合物中具有高热稳定性的填料的含量？第五篇显微分析技术第十八章光学纤维镜1、简答偏光显微镜的基本结构。

2、简答相差显微镜的基本结构。

3、光学显微镜法中制样方法有哪些？4、描述使用热台偏光显微镜观察球晶生长速率的过程。

5、有哪些方法可以判断聚合物共混物相容性？并加以说明。

第十九章电子显微镜6、简述透射电镜的构造和成像原理。

7、电镜三要素是分辨率、放大倍数和衬度。

8、名词：吸收衬度，表面形貌衬度，原子序数衬度，焦深，9、简述扫描电镜的构造和成像原理。

10、电镜样品的基本要求有哪些？11、透射电镜的一般制样方法有哪些？12、扫描电镜的一般制样方法有哪些?《聚合物结构分析》综合及应用习题2、简述扫描电镜工作原理，以及举例说明在材料研究中的应用。

3、写出乙醇的NMR谱图，并说明图谱显示信息，并简述影响核磁共振化学位移的主要因素。

7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（）A、吸收峰的强度B、吸收峰的数目C、吸收峰的位置D、吸收峰的形状8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（）A、紫外光能量大B、波长短C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因D、电子能级差大9、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的？（）A、不变B、逐渐变大C、逐渐变小D、随原核而变10、下列哪种核不适宜核磁共振测定（）A、12CB、15NC、19FD、31P11、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大（）A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO12、质子的化学位移有如下顺序：苯（7.27）>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80)，其原因为：（）A.导效应所致B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果C. 各向异性效应所致D. 杂化效应所致13、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）A、偶数B、奇数C、不一定D、决定于电子数14、乙烷质谱的分子离子峰M与M+1的相对强度为：（）A、100:1B、100:2C、100:3D、100:416、根据所学知识，用光谱解析手段确定苯环上两个取代基的位置，最有效的方法是（）A、紫外和核磁B、质谱和红外C、红外和核磁D、质谱和核磁17、将下列化合物按1H化学位移值从大到小排列()。

A.a、b、c、d B . a、c、b、d C.c、d、a、b D.d、c、b、a18、选择题（1）在含羰基的分子中，增加与羰基相连基团的极性会使羰基的红外吸收带( )(1) 向高波数方向移动(2) 向低波数方向移动(3) 不移动(4) 稍有振动（2）红外吸收光谱的产生是由于( )(1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁(2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁(3) 分子振动-转动能级的跃迁(4) 分子外层电子的能级跃迁（3）一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的是( )①CH3－CHO ②CH3－CO-CH3③CH3－CHOH-CH3 ④CH3－O-CH2-CH3（4）Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( )(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3（5）下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是( )(1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的(2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的(3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是（6）羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为( )（7）以下四种气体不吸收红外光的是( )(1)H2O (2)CO2(3)HCl (4)N2（8）若C=C键的力常数是1.0×10N/cm, 则该键的简谐振动的振动频率是(注： C=C=1.0×10-23g) ( )(1)10.2×1013H Z(2) 7.7×1013H Z(3) 5.1×1013H Z(4) 2.6×1013H Z19、填空题1. 用488.0nm波长的激光照射一化合物, 观察到529.4nm和452.7nm的一对拉曼线. 前者是__________线, 强度较_____; 后者是__________线, 强度较______. 计算的拉曼位移是____________cm-1.2. 聚合物的红外光谱图与小分子化合物相比并不是更为复杂，其原因是(1)_______;(2)________。