第七章 高分子的结构 习题与思考题

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高中化学必修2第7章第2节 烃 有机高分子材料 练习新解析版)

高中化学必修2第7章第2节 烃 有机高分子材料 练习新解析版)

第七章有机化合物第二节乙烯与有机高分子材料第2课时烃有机高分子材料1.既能用来鉴别乙烯和乙烷,又能用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是()A.通入足量溴水中B.在空气中燃烧C.通入酸性高锰酸钾溶液中D.在一定条件下通入氢气【答案】A【解析】乙烯能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,而乙烷不能,用溴水除去乙烯的同时又不产生新的气体杂质,A项正确;二者都能燃烧,故不能通过燃烧的方法达到除去乙烯的目的,B项错误;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能,但乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的气体杂质,不能作为除去乙烷中乙烯的方法,C项错误;在一定条件下通入氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但通入氢气的量不易控制,很难得到纯净的乙烷,D项错误。

2.下列烃分子中所有原子均在同一平面内的是()A.甲烷B.苯C.丙烯(CH2==CH—CH3)D.正戊烷【答案】B【解析】甲烷是正四面体形分子,所有原子不可能都在同一平面上,A项错误;苯是平面形分子,所有原子处于同一平面,B项正确;丙烯(CH3—CH==CH2)中含有甲基,甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内,C项错误;正戊烷中含有甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面,D 项错误。

3.将溴水分别与四氯化碳、己烷、己烯、酒精四种试剂混合,充分振荡后静置,下列现象与所加试剂不相吻合的是()【答案】D【解析】四氯化碳与溴水混合,四氯化碳将溴从溴水中萃取出来,得到溴的四氯化碳溶液,该溶液呈橙色,由于四氯化碳密度大于水,在下层,水层的颜色变浅,呈淡黄色,A正确;己烷和溴水混合,己烷将溴从溴水中萃取出来,得到溴的己烷溶液,该溶液呈橙色,己烷密度小于水,在上层,水层的颜色变浅,呈淡黄色,B正确;己烯和溴水混合发生加成反应,溴水褪色并分层,分层后水在上层,生成的二溴己烷在下层,C正确;溴水和酒精混合,不分层,D错误。

4.下列叙述中正确的是()A.丙烷分子中的3个碳原子处在同一直线上B.甲苯()分子中的7个碳原子处在同一平面上C.乙烷分子中的碳原子和氢原子都处在同一平面上D.丙烯(CH2==CHCH3)分子中的3个碳原子处在同一直线上【答案】B【解析】甲烷分子是正四面体结构,丙烷可看作是2个甲基取代甲烷分子中的2个氢原子形成的,所以丙烷分子中的3个碳原子不可能处在同一直线上,而是锯齿形,A错误;甲苯分子中甲基的碳原子取代苯分子中氢原子的位置而在苯分子的平面上,B正确;甲烷分子是正四面体结构,乙烷可看作是一个甲基取代甲烷分子的氢原子形成的,所以乙烷分子中的碳原子和氢原子不可能都处在同一平面上,C错误;丙烯(CH2==CHCH3)可看作是乙烯分子中的一个氢原子被甲基取代形成的,乙烯分子是平面结构,键角是120°,所以丙烯分子中的3个碳原子不可能在同一直线上,D错误。

高分子化学--各章思考题

高分子化学--各章思考题

高分子化学思考题第一章 绪 论(思考题)1、解释下列名词或术语:高分子化合物:由许多简单的结构单元通过共价键连接起来的,分子量410~610的大分子所组成的化合物。

聚合物:即是高分子,其分子量高达410~610。

单体:能够形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。

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。

重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位的重复单元。

单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。

链节:即是重复单元的俗称。

聚合度:即是重复单元数。

热塑性聚合物:线形或支链形大分子以物理力聚集成聚集成聚合物,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。

热固性聚合物:有不少聚合物或预聚物,在树脂合成阶段,须控制原料配比和反应条件,使停留在线形或少量支链的低分子阶段(预聚阶段)。

在成型阶段,经加热再使其中潜在的活性官能团继续反应成交联结构而固化。

分子量分布指数:分子量和结构的多分散性 连锁聚合反应 逐步聚合反应2、高分子化合物和低分子化合物的根本区别是什么?与低分子化合物比较,高分子化合物有哪些主要特征?3、能否用蒸馏或重结晶的方法提纯聚合物?为什么?举例说明提纯聚合物的方法。

4、请写出聚合物的聚合度和分子量的关系式,试述聚合物平均分子量和分子量分布的表示方法,并简述产生分子量多分散性的原因。

5、高分子链结构的形状有哪几种?它们的物理机械性能各有哪些特点?6、化学组成和平均分子量都相同的聚合物,其物理机械性能是否相同?为什么?7、作为材料使用的聚合物,其分子量高些好还是低些好?分子量分布宽些好还是窄些好?说明理由。

8、衡量聚合物耐热性的重要指标是什么?聚合物的耐热性受哪些因素的影响?它们与高分子化学有何关系?9、试述聚合物的命名和分类方法。

10、试述常见的几种塑料、橡胶、纤维的名称(包括缩写符号)、结构式及其单体。

第二章自由基聚合反应(思考题)1、解释下列名词或术语:序列结构等活性理论凝胶效应动力学链长数均聚合度分子量调节剂引发剂引发效率引发剂半衰期诱导分解笼蔽效应诱导期阻聚剂缓聚剂聚合上限温度2、自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头-尾方式连接,且所得聚合物多为无规立构?3、试述聚合反应时如何选择合适的引发剂,及怎样确定其用量?4、用悬浮法生产PVC时,为什么要采用高活性和中活性并用的引发体系?5、试推导引发剂引发时的聚合速率方程、动力学链长、数均聚合度的表达式。

高分子物理课后习题答题--韩哲文

高分子物理课后习题答题--韩哲文

高分子物理课后习题答题--韩哲文(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高分子科学教程—高分子物理部分第7章聚合物的结构P2351.简述聚合物的结构层次答:高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。

链结构又分为近程结构和远程结构。

近程结构包括构造与构型,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。

构型是指某一原子的取代基在空间的排列。

近程结构属于化学结构,又称一级结构。

远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

远程结构又称二级结构。

聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。

前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的,又称三级结构。

织态结构则属于更高级的结构。

2.写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称(只考虑头-尾键接方式)。

解:(1)1,2-聚合:全同立构1,2-聚异戊二稀;间同立构1,2-聚异戊二稀;无规立构1,2-聚异戊二稀。

(2)3,4-聚合:全同(间同,无规)立构-聚3,4-聚异戊二稀。

(3)1,4聚合:顺式(反式)1,4-聚异戊二稀。

注意:一般来说,顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的,当催化剂一定时,产物结构就一定,所以不存在无规的几何异构体。

3.高分子的构型和构象有什么不同等规聚丙烯晶体中的螺旋链属于构型范畴还是构象范畴如果聚丙烯的规整度不高,能否通过单健内旋转来改变构象而提高其规整度为什么答:高分子的构型是指分子中由化学健固定的原子在空间的几何排列;高分子的构象是指由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

高分子的构型属于高分子链的近程结构;而高分子的构象属于高分子链的远程结构。

等规聚丙烯晶体中的螺旋链是通过单健内旋转形成的而由晶格固定的形态,当晶体受热融化后,螺旋链会发生变化,因此属于构象范畴。

功能高分子思考题及答案

功能高分子思考题及答案

第一章绪论1.什么是功能高分子?带有特殊功能基团并具有功能性的聚合物就是功能高分子。

一般认为:其具有普通高分子的结构性质,同时具有一定的功能,主要指具有物质、能量和信息的贮存、传递、转化等作用的高分子。

一次功能:当向材料输入的能量和从材料输出的能量属同种形式,材料只能起到能量传送部件的作用,这种功能称为一次功能。

(如导电、导热)二次功能:当向材料输入的能量和输出的能量是不同形式时,材料起能量转换部件的作用,这种功能称为二次功能。

高分子的功能:(1)化学功能-离子交换、催化、氧化还原(2)物理功能-导电、热电、压电、磁记录。

(3)生物功能-医用高分子2.功能高分子的主要种类?(1)离子交换树脂(2)高分子吸水材料(3)高分子功能膜(4)液晶高分子(5)导电高分子6)医用高分子(7)感光高分子(8)其他功能高分子(智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水材料)1.离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。

• 功能:能在液相中与带相同电荷的离子进行交换,此交换反应可逆的,即可用适当的电解质冲洗,使树脂恢复到原有状态(再生),可反复使用。

3.合成功能高分子的一般方法?通过化学或者物理的方法将功能基与高分子骨架相结合,实现预定功能。

①. 分子合成化学方法:分子结构设计、官能团设计、引入感光功能集团则赋予了材料感光性。

措施:共聚、接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等②. 特殊加工物理方法:把高分子加工成极薄的膜,把高分子纤维化,如人造羊毛(介绍其主体结构)有些功能高分子极难加工,如光缆、导电、聚丙烯③. 复合手段:如将高分子中掺入银粉得到导电高分子。

复合两种或几种高分子:纤维复合、层叠复合、细粒复合、互穿网络等方法,可得新功能。

(1、功能性小分子的高分子材料化2、高分子材料的功能化)聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)----锦纶66聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲酰间苯二胺纤维----芳纶1313聚氯乙烯纤维(PVC)----氯纶第二章离子交换树脂1. 什么是离子交换树脂? 离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。

第7章 高分子的结构-习题参考答案

第7章 高分子的结构-习题参考答案

第七章 高分子的结构-习题参考答案1 写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。

答:异戊二烯有1,2加成、3,4加成和1,4加成三种键接异构,其中1,4加成有两种几何异构:1,2加成:3,4加成:1,4加成: (几何异构)2 名词解释(1)构型;(2)构象;(3)链柔性;(4)内聚能密度;(5)均方末端距;(6)均方回转半径;(7)晶系;(8)结晶度;(9)结晶形态;(10)取向;(11)半结晶时间;(12)Avrami 指数;(13)液晶;(14)退火与淬火;(15)同质多晶现象;(16)共混相容性。

答:构型——分子中由化学键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——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;链柔性——高分子链能够改变其构象的性质称为链柔性;内聚能密度——单位体积的内聚能,内聚能是指将1mol 的液体或固体分子气化所需要的能量;均方末端距——分子链首尾端之间直线距离平方后的平均值;均方回转半径——分子链的质量中心到每个链段质心距离平方后的平均值;晶系——晶胞的类型;结晶度——聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数;结晶形态——由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态;取向——聚合物受到外力作用后,分子链和链段沿外力作用方向的择优排列;半结晶时间——结晶过程完成了一半的时间;Avrami 指数——反映聚合物结晶过程中晶核形成机理和晶体生长方式的参数,等于晶CH 2CH C CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH CH 2CH3CH 2C CH CH 2CH 32C CH CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH 3CH CH 2CH 2C CH 3CH CH 2体生长的空间维数和成核过程的时间维数之和;液晶——兼有晶体的结构有序性和液体的可流动性的物质;退火与淬火——聚合物结晶过程热处理的术语,退火指的是将聚合物加热至较高温度下放置一段时间,以让聚合物充分结晶;淬火是将聚合物迅速冷却,以避免聚合物的结晶。

高分子物理与化学习题答案

高分子物理与化学习题答案

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。

高分子的结构习题与思考题

高分子的结构习题与思考题

第七章高分子的结构习题与思考题1.高分子的结构有何特点高分子结构可以分为哪些结构层次各结构层次包括哪些内容它们对聚合物的性能会产生什么影响特点:①链式结构:结构单元103-105数量级②链的柔顺性:内旋转产生非常多的构象③多分散性,不均一性,长短不一。

④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。

⑤凝聚态结构的复杂性:包括晶态、非晶态,球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。

⑥可填加其它物质改性。

分为:链结构和聚集态结构。

内容:链结构分为近程结构和远程结构。

近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造;远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。

聚集态结构包括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。

影响:高分子结构中各个结构层次不是孤立的,低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响,近程结构决定了高分子的基本性能,而聚集态结构直接影响高分子的使用性能。

2.写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。

顺式1,4-加成反式1,4-加成 1,2-加成全同立构 1,2-加成间同立构1,2-加成无规立构 3,4-加成全同立构 3,4-加成间同立构 3,4-加成无规立构3.名词解释(1)构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

(2)构象:由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态(3)链柔性:高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能(4)内聚能密度::单位体积的内聚能,CED = ?E/Vm。

内聚能是克服分子间作用力,把1mol 液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量(5)结晶形态:试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。

(6)取向:聚合物取向是指在某种外力作用下分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列(7)液晶:一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后,表观上虽然变成了具有流动性的液体物质,但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列,形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态4.聚合物的构型和构象有何区别假若聚丙烯的等规度不高,能否通过改变构象的方法来提高其等规度全同立构聚丙烯有无旋光性构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

高分子化学思考讨论题

高分子化学思考讨论题

高分子化学思考讨论题第一章绪论1、与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征?2、何谓高聚物?何谓低聚物?3、简要解释重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度的含义。

4、什么叫热塑性?什么叫热固性?试举例说明。

5、什么叫等规(全同立构)、间规(间同立构)和无规聚合物?试举例说明。

6、高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有何不同?7、何谓相对分子质量的多分散性?如何表示聚合物相对分子量的多分散性?试分析聚合物相对分子质量多分散性存在的原因。

8、数均分子量和重均分子量的物理意义是什么?试证明:≥。

9、聚合度和相对分子量间有什么关系?计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么?试举例说明。

10、如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是按连锁聚合机理进行的。

11、有下列所示三成分组成的混合体系。

成分1:质量分数=0.5,相对分子质量=1×104成分2:质量分数=0.4,相对分子质量=1×105成分3:质量分数=0.1,相对分子质量=1×106求这个混合体系的数均分子量和重均分子量及相对分子质量分布宽度指数。

第二章自由基聚合1、总结烯类单体的聚合特征得到以下规律:(1)能形成聚合物的主要是乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1,1-二元取代物。

乙烯的1,2-二元取代物除个别外一般不聚合。

(2)大部分烯类单体能按自由基机理聚合,只有少部分按离子型机理聚合。

(3)有些单体能按自由基、阳离子和阴离子机理进行聚合。

请对以上情况加以分析说明。

2、解释为什么引发剂的活性次序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类>过氧化酯类>过氧化二烷基类3、过硫酸盐无论在受热、受光或受还原剂作用下均能产生SO4¯•?如果需要随时调整反应速度或随时停止反应,应该选择何种方式产生SO4¯•?如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽量低,则应选择何种方式产生这种自由基?4、在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接,且所得的聚合物多为无规立构。

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第七章高分子的结构
习题与思考题
1.高分子的结构有何特点?高分子结构可以分为哪些结构层次?各结构层次包括哪些内容?它们对聚合物的性能会产生什么影响?
特点:①链式结构:结构单元103-105数量级
②链的柔顺性:内旋转产生非常多的构象
③多分散性,不均一性,长短不一。

④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。

⑤凝聚态结构的复杂性:包括晶态、非晶态,球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。

⑥可填加其它物质改性。

分为:链结构和聚集态结构。

内容:链结构分为近程结构和远程结构。

近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造;远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。

聚集态结构包
括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。

影响:高分子结构中各个结构层次不是孤立的,低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响,近程结构决定了高分子的基本性能,而聚集态结构直接影响高分子的使
用性能。

2.写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。

顺式1,4-加成反式1,4-加成1,2-加成全同立构1,2-加成间同立构
1,2-加成无规立构3,4-加成全同立构3,4-加成间同立构3,4-加成无规立构
3.名词解释
(1)构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

(2)构象:由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态
(3)链柔性:高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能
(4)内聚能密度::单位体积的内聚能,CED = ∆E/Vm。

内聚能是克服分子间作用力,把1mol液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量
(5)结晶形态:试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。

(6)取向:聚合物取向是指在某种外力作用下分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列
(7)液晶:一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后,表观上虽然变成了具有流动性的液体物质,但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列,形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态
4.聚合物的构型和构象有何区别?假若聚丙烯的等规度不高,能否通过改变构象的方法来提高其等规度?全同立构聚丙烯有无旋光性?
构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

构象由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

不行。

等规度指的是全同或间同立构单元所占的百分数。

所以改变等规度必须是同构改变构型才能来改变。

没有旋光性
5.从结构的角度出发,比较下列各组中聚合物的性能差异。

(1)高密度聚乙烯与低密度聚乙烯。

高密度聚乙烯为平面锯齿状链,为线型分子;低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯,结晶度较低
(2)无规立构聚丙烯与全同立构聚丙烯。

非晶高分子结晶性高分子
(3)聚丙烯腈与碳纤维。

线性高分子梯形高分子
6.聚合物在晶态下的构象有几种?各举一例。

聚合物在非晶态和溶液中的构象状态如何?(1)两种,是平面锯齿构象和螺旋形构象。

PE的晶胞结构是平面锯齿构象;PP的晶胞结构是螺旋形构象
(2)柔性高分子在溶液中或熔体中呈现无规线团构象;刚性链高分子仍以伸展的棒状构象存在。

7.聚合物链柔性是如何产生的?讨论化学结构对链柔性的影响。

(1)高分子链通过内旋转作用改变其构象从而产生了链柔性。

(2)主链结构的影响不同种类的单键:(考虑键长和键角) Si-O > C-N > C-O > C-C含有芳
杂环:芳杂环不能内旋转,柔性差孤立双键:与之邻近的单键内旋
转位垒降低,,柔性好。

共轭双键:不能旋转,柔性差。

取代基(a)取代基的极性:极性取代基将增加分子内的相互作用,使内旋转困难, 柔性下降; 极性越大, 柔性越差。

(b)取代基的体积:非极性取代基对分子链柔性的影响主要是空间位阻效应。

当取代基体积增加,空间位阻大,分子链柔顺性降低。

其他结构因素:支链长,柔性降低。

交联度增加,柔顺性减低。

一般分子链越长,构象数越多,链的柔顺性越好。

分子间作用力越大,聚合物分子链所表现出
的柔顺性越小。

分子链的规整性好,结晶,从而分子链表现不出柔性。

温度:提供克服内旋转位垒的能量, 温度升高, 内旋转容易, 柔性增大
8.在不同条件下结晶时,聚合物可以形成哪些结晶形态?各种结晶形态的特征是什么?
单晶特点:棱片状,其链长数百纳米,厚度为10nm,晶片厚度与分子量无关,分子链总是垂直于截面。

树枝晶:结构特点:单晶的聚集体,多晶结构。

球晶结构特点:球晶分子链总是垂直于径向,单晶片的变形聚集体;有黑十字消光现象,双折射现象
伸展链晶结构特点:分子链完全伸展,平行排列单向强度大
串晶结构特点:折叠链与伸直链不可分离双向强度高
柱晶结构特点:沿应力方向成行地形成晶核,再向四周生长成折叠链晶片单向强度大。

纤维晶结构特点:交错连接的微晶和韧性分子链相连构成
9.取向对聚合物的性能有何影响?给出1~2个取向在聚合物成型加工中应用的例子。

解释合成纤维生产过程中为何要进行牵伸和热定型。

对性能影响:(1) 沿取向方向的力学性能提高,与取向方向垂直的方向上则降低。

(2) 产生光学双折射现象。

(3) 使用温度也会提高,密度、玻璃化温度、结晶度提高。

合成纤维的时候牵伸其实就是单轴取向,材料只在一维方向上受到拉伸,取向单元在一维拉伸方向上择优排列。

10.液晶分子具有什么结构特征?根据制备方法高分子液晶可分为哪些类型?根据结构又可分为哪几种类型?高分子液晶有哪些应用?
特征:1.形成液晶的物质通常具有刚性分子结构,而且长径》1,整个分子呈棒状的构象;
2.分子间具有强大的分子间力,在液态下仍能维持分子的某种有序排列。

所以液晶分
子的结构中含有强极性基团、高度可极化基团,或者能够形成氢键的基团。

3.在刚性结构的两端一般带有一定的柔性部分,以利于液晶的流动。

制备方法可分为:热致性液晶、溶致性液晶、压致性液晶结构不同分为:向列型液晶、近晶型液晶、手征性液晶
应用:液晶显示、液晶纺丝、高性能材料、高分子材料改性。

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