高分子物理全部课后习题答案(详解)金日光、华幼卿第三版
高分子物理答案（第三版）第1章高分子的链结构1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
等。
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，而构型则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）由于等归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则。
（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. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（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）。
（4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。
7. 比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。
解：8. 某单烯类聚合物的聚合度为104，试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍？（假定该分子链为自由旋转链。
）答：81.6倍 9. 无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数（即刚性因子）δ=1.76,试计算其等效自由连接链长度b（已知碳—碳键长为0.154nm,键角为109.5°）。
解：b=1.17nm 10. 某聚苯乙烯试样的分子量为416000，试估算其无扰链的均方末端距（已知特征比Cn=12）。
答：均方末端距为2276.8nm2。
第2章聚合物的凝聚态结构1.名词解释凝聚态，内聚能密度，晶系，结晶度，取向，高分子合金的相容性。
凝聚态：为物质的物理状态，是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的，通常包括固体、液体和气体。
内聚能密度：CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量，单位：晶系：根据晶体的特征对称元素所进行的分类。
结晶度：试样中的结晶部分所占的质量分数（质量结晶度）或者体积分数（体积结晶度）。
取向：聚合物的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的择优排列。
高分子合金的相容性：两种或两种以上高分子，通过共混形成微观结构均一程度不等的共混物所具有的亲和性。
2.什么叫内聚能密度？它与分子间作用力的关系如何？如何测定聚合物的内聚能密度？答：（1）内聚能密度：CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量，单位：（2）内聚能密度在300以下的聚合物，分子间作用力主要是色散力；内聚能密度在400 以上的聚合物，分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键；内聚能密度在300-400之间的聚合物，分子间相互作用居中。
3.聚合物在不同条件下结晶时，可能得到哪几种主要的结晶形态？各种结晶形态的特征是什么？答：（1）可能得到的结晶形态：单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体；（2）形态特征：单晶：分子链垂直于片晶平面排列，晶片厚度一般只有10nm左右；树枝晶：许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状；球晶：呈圆球状，在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光，有些出现同心环；纤维状晶：晶体呈纤维状，长度大大超过高分子链的长度；串晶：在电子显微镜下，串晶形如串珠；柱晶：中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶，呈柱状；伸直链晶体：高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。
4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种？简述其基本原理。
不同方法测得的结晶度是否相同？为什么？答：（1）密度法，X射线衍射法，量热法；（2）密度法的依据：分子链在晶区规整堆砌，故晶区密度大于非晶区密度；X射线衍射法的依据：总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和；量热法的依据：根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。
（3）不同，因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义，晶区和非晶区的界限很不明确，无法准确测定结晶部分的量，所以其数值随测定方法不同而不同。
5.高分子液晶的分子结构有何特点？根据分子排列有序性的不同，液晶可以分为哪几种晶型？如何表征？答：（1）高分子液晶分子结构特点：分子主干部分是棒状（筷形），平面状（碟形）或曲面片状（碗形）的刚性结构，以细长棒状最为常见；b.分子中含有对位苯撑，强极性基团，可高度极化或可形成氢键的基团，因而在液态下具有维持分子作某种有序排列所需要的凝聚力；c.分子上可能含有一定的柔性结构。
（2）液晶晶型：a.完全没有平移有序—向列相即N相，用单位矢量表示；b.一维平移有序（层状液晶）—近晶A（）和近晶C()；c.手征性液晶，包括胆甾相（Ch）和手征性近晶相；d.盘状液晶相。
（3）液晶态的表征一般为：a.偏光显微镜下用平行光系统观察；b.热分析法；c.X射线衍射；d.电子衍射；e.核磁共振；f.电子自旋共振；g.流变学；h.流变光学。
6.简述液晶高分子的研究现状，举例说明其应用价值。
答：液晶高分子被用于制造防弹衣，缆绳及航空航天器大型结构部件，可用于新型的分子及原子复合材料，适用于光导纤维的被覆，微波炉件，显示器件信息传递变电检测 7.取向度的测定方法有哪几种？举例说明聚合物取向的实际意义。
（1）用光学显微镜测定双折射来计算;(2)用声速法测定；（3）广角X射线衍射法；（4）红外二向色性；（5）偏正荧光法。
8.某结晶聚合物的注射制品中，靠近模具的皮层具有双折射现象，而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字，并且越靠近制品芯部，Maltese黑十字越大。
试解释产生上述现象的原因。
如果降低模具的温度，皮层厚度将如何变化？答：（1）由于形成球晶，球晶具有双折射现象，自然光经过偏振片变为偏振光，通过球晶发生双折射，分成两束振动方向垂直的偏振光，两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量，分量速度不同，产生相位差而干涉，使呈现黑十字消光图像，制品外部与模具接触，冷却速度快，球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶，而制品芯部温度高，结晶时间充分，生长为大球晶，因此消光图像更大。
（2）降低温度会增加过冷度，缩短结晶时间，因而皮层厚度增加。
9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点？解：略。
10.简述提高高分子合金相容性的手段答：提高高分子合金的相容性一般用加入第三组分增溶剂的方法。
增溶剂可以是与A、B两种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物，也可以是与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物。
11.某一聚合物完全结晶时的密度为0.936g/cm3,完全非晶态的密度为0.854g/cm3,现知该聚合物的实际密度为0.900g/cm3,试问其体积结晶度应为多少？（体积结晶度为0.561）12.已知聚乙烯晶体属斜方晶系，其晶胞参数a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm.(1)根据晶胞参数,验证聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象;(2)若聚乙烯无定形部分的密度ρa=0.83g/cm3,试计算密度ρ=0.97g/cm3聚乙烯试样的质量结晶度。
13.用声波传播测定拉伸涤纶纤维的取向度。
若试验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角为30。
，试问该试样的取向度为多少？第3章高分子溶液 1.溶度参数的含义是什么？“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么？答：（1）溶度参数：是指内聚能密度的平方根；（2）依据是：，因为溶解过程>0，要使<0，越小越好，又因为?，所以与越相近就越小，所以可用“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物的溶解能力。
2.什么叫高分子θ溶液？它与理想溶液有何本质区别？答：（1）高分子θ溶液：是指高分子稀溶液在θ温度下（Flory温度），分子链段间的作用力，分子链段与溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。
此时高分子—溶剂相互作用参数为1/2,内聚能密度为0.（2）理想溶液三个作用力都为0，而θ溶液三个作用力都不为0，只是合力为0. 3.Flory-Huggins晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定？混合热表达式中Huggins参数的物理意义是什么？答：（1）假定：a.溶液中分子排列也像晶体中一样，为一种晶格排列；b.高分子链是柔性的，所有构象具有相同的能量；c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的，即“链段”占有任一格子的几率相同。
（2）物理意义：反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
4.什么叫排斥体积效应？Flory-Kingbuam稀溶液理论较之晶格模型理论有何进展？答：（1）排斥体积效应：在高分子稀溶液中，“链段”的分布实际上是不均匀的，高分子链以一个被溶剂化了的松懈的链球散布在纯溶剂中，每个链球都占有一定的体积，它不能被其他分子的“链段”占有。
（2）进展：把“链段”间的排斥体积考虑进去，更符合实际。
5.高分子合金相分离机理有哪两种？比较其异同点。
解：略。
6.苯乙烯-丁二烯共聚物（δ=16.7）难溶于戊烷（δ=14.4）和醋酸乙烯（δ=17.8）。
若选用上述两种溶剂的混合物，什么配比时对共聚物的溶解能力最佳？解： 7.计算下列三种情况下溶液的混合熵，讨论所得结果的意义。
（1）99e12个小分子A与1e8个小分子B 相混合（假定为理想溶液）；（2）99e12个小分子A与1e8个小分子B（设每个大分子“链段”数x=1e4）相混合（假定符合均匀场理论）；（3）99e12个小分子A与1e12个小分子B相混合（假定为理想溶液）。
答：（1）；（2）;（3）.结果说明，绝大多数高分子溶液，即使在浓度小时，性质也不服从理想溶液的规律，混合熵比小分子要大十几倍到数十倍，一个高分子在溶液中可以起到许多个小分子的作用，高分子溶液性质与理想溶液性质偏差的原因在于分子量大，分子链具有柔顺性，但一个高分子中每个链段是相互连接的，起不到x（连段数）个小分子的作用，混合熵比xN个小分子来得小。
高分子物理习题(附答案)
高分子物理习题（附答案）一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1.聚合物分子间形成氢键，会使玻璃化温度()。
A、保持不变B、显著下降C、显著升高正确答案：C2.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是()A、表观黏度B、无穷剪切黏度C、零剪切黏度正确答案：C3.PE,PVC,PVDC结晶能力的强弱顺序是()A、PE>PVC>PVDCB、PVDC>PE>PVCC、PE>PVDC>PVC正确答案：C4.高聚物的构型包括A、几何异构体B、旋光异构体和几何异构体C、旋光异构体正确答案：B5.在其他条件相同的情况下，橡胶的交联密度越大，溶胀度则()A、越大B、不变C、越小正确答案：C6.等规度是指高聚物中A、全同和间同立构的总的百分数B、间同立构的百分数C、全同立构的百分数D、顺反异构体的百分数正确答案：A7.下列结构不属于一级结构范畴的是A、头-尾键接B、化学组成C、相对分子质量D、顺反异构正确答案：C8.橡胶类物质的弹性模量随温度的上升而()。
A、不变B、增加C、下降正确答案：B9.交联会导致聚合物的玻璃化温度()。
A、升高B、下降C、不变正确答案：A10.在θ条件下，高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是（）A、过量化学位B、过量偏摩尔混合热C、过量偏摩尔混合熵正确答案：A11.高分子稀溶液ηsp/c与c的关系符合Huggins方程，由方程可知，以ηsp/c对c作图，得一直线，直线的斜率通常（）A、小于0B、大于1C、不确定D、大于0正确答案：D12.在良溶剂中，高分子溶液的第二维利系数A．为（A、A2>0B、A2<0C、A2=0D、A2=1/2正确答案：A13.Voigt模型可以用来描述()A、松弛过程B、线形高聚物的蠕变过程C、交联高聚物的蠕变过程正确答案：C14.熔融指数的单位是()A、秒B、克C、泊正确答案：B15.比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈（PAN）、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是A、PE>PP>PVC>PANB、PE>PP>PAN>PVCC、PP>PE>PVC>PAND、PAN>PVC>PP>PE正确答案：A16.剪切黏度随剪切速率的增大而减小的流体属于()。
高分子物理第三章习题及解答
高分子的溶解溶解与溶胀例3-1 简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢解：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。
这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。
整个过程往往需要较长的时间。
高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。
非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。
晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。
非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。
例3-2.用热力学原理解释溶解和溶胀。
解：（1）溶解：若高聚物自发地溶于溶剂中，则必须符合：上式表明溶解的可能性取决于两个因素：焓的因素（）和熵的因素（）。
焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用，熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。
对于极性高聚物前者说影响较大，对于非极性高聚物后者影响较大。
但一般来说，高聚物的溶解过程都是增加的，即>0。
显然，要使<0，则要求越小越好，最好为负值或较小的正值。
极性高聚物溶于极性溶剂，常因溶剂化作用而放热。
因此，总小于零，即<0，溶解过程自发进行。
根据晶格理论得＝（3-1）式中称为Huggins参数，它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化（因为）。
而非极性高聚物溶于非极性溶剂，假定溶解过程没有体积的变化（即），其的计算可用Hildebrand的溶度公式：＝（3-2）式中是体积分数，是溶度参数，下标1和2分别表示溶剂和溶质，是溶液的总体积。
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高分子物理习题及习题解答解
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
55、 为 中 华 之 崛起而 读。 ——周 恩来
何曼君《高分子物理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第3章 高分子的溶液性质【圣才出品
第3章高分子的溶液性质3.1复习笔记一、聚合物的溶解过程和溶剂选择1．高分子溶液聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
按分子链形态的不同和浓度大小可分为聚合物浓溶液和聚合物稀溶液，本质区别在于稀溶液中单个大分子链线团是孤立存在的，相互之间没有交叠；而在浓厚体系中，大分子链之间发生聚集和缠结。
2．聚合物结构的复杂性（1）分子量大且具有多分散性；（2）分子的形状有线型、支化和交联型；（3）高分子的聚集态存在非晶态与晶态。
3．聚合物的溶解（1）非晶态聚合物的溶胀和溶解①溶胀溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀。
②溶解高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
分子量大，溶解度小；分子量小，溶解度大。
（2）交联聚合物的溶胀平衡交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。
交联度大，溶胀度小；交联度小，溶胀度大。
（3）结晶聚合物的溶解溶解有两个过程：①结晶高聚物的熔融；②熔融聚合物先溶胀后溶解。
结晶度越大，溶解度越小。
4．高聚物溶解过程的热力学（1）溶解自发进行的条件恒温恒压下，溶解过程自发进行的必要条件＜M M M S T H F ∆-∆=∆式中，T 是溶解温度；△S M 是混合熵，△H M 是混合热。
溶解过程中△S M ＞0，所以-T△S M ＜0。
因此，是否能溶解取决于△H M 。
①极性聚合物—极性溶剂体系由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热（△H M <0），使体系的自由能降低（△F M <0），所以溶解过程能自发进行。
②非极性聚合物溶解过程一般是吸热的（△H M >0），溶解过程能否自发进行，取决于△H M 和T△S M 的相对大小。
△H M ＜T△S M 能使体系自发溶解，△H M 越小越有利于溶解的进行。
（2）Hildebrand 溶度公式()2112221212121212M m m E E H V V V V ϕϕϕϕδδ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∆∆⎢⎥∆=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦式中，V M 是混合后的总体积；φ1、φ2是溶剂、聚合物的体积分数；δ1、δ2是溶剂和聚合物的溶度参数。
第0章 绪论
History of Polymers
20世纪70年代以后，高分子的发展进入了
一个三维立体式发展的阶段。
Polymer Science and Nobel Prize
1953, Hermann Staudinger
“for his discoveries in the field of macromolecular chemistry”
蚕说：还是人类有能耐 1855年瑞士人奥
从上面所叙述材料的发展可 以看到，科学发展是无止境的， 一时的满足和安于现状就会导 致落后，不断进取、不断创新 才更有所作为。 人类需求是推动科学发展 的动力。
History of Polymers
第一阶段为19世纪30年代~20世纪20年代
（在Staudinger提出“大分子线链形结构” 概念之前）。这个阶段是高分子科学的萌 芽时期。
教材：
《高分子物理》（第三版），普通高等教育“九五” 国家级重点教材。金日光，华幼卿主编，北京： 化学工业出版社出版，2001.1第一次印刷。
参考书：
1.高分子物理（修订版），何曼君，陈维孝，董 西侠主编. 上海：复旦大学出版社，1990 2.高聚物的结构与性能，马德柱，何平笙，徐种 德，周漪琴. 北京：科学出版社，1995 3.高分子物理，符若文，李谷，冯开才编. 北京： 化学工业出版社，2005 4.聚合物物理学，励杭泉，张晨编著. 北京：化 学工业出版社，2007 5.高分子物理教程，王槐三，寇晓康编著. 北京： 科学出版社，2008
第二阶段是20世纪20年代~40年代。这是
高分子学说兴起和建立的重要时期。
History of Polymers
在高分子学说的创立过程中，德国科学家
高分子物理习题答案1-5章
高分子物理习题答案1-5章习题解答第一章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）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：① 顺1,4加成 CH2CH2CC HCH3 ② 反1,4加成CH2 HCC CH2CH3③ 1,2加成全同立构RRR HHHCCC(R =CHCH2)CCCCHCHCH3 33HHH④ 3,4加成全同立构RRR HHH(R =C(CH3)CH2)CCCCCCHHHHHH⑤ 1,2加成间同立构RCH3RHHH (R =CHCH2)CCCCCCCH3RCH3H HH ⑥ 3,4加成间同立构 RRHHHHCCC(R =C(CH3)CH2) CCCHRH HHH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3 CHCH3CH2C12CHCH2n34CH2CH12CCH2n34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。
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？CH3解：聚环氧丙烷的结构式如下：*CH2CHOn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。
(推荐)高分子物理课后答案
第1章 高分子链的结构1. 写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
略2. 构型与构象有何区别？聚丙烯分子链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯？为什么?答：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。
全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型，必须有化学键的断裂和重排。
3. 为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙稀分子链在晶体中呈平面锯齿构象？答：因为等规PS 上的苯基基团体积较大，为了使体积较大的侧基互不干扰，必须通过C －C 键的旋转加大苯基之间的距离，才能满足晶体中分子链构象能量最低原则；对于间规PVC 而言，由于氢原子体积小，原子间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。
4. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？答： 空间位阻参数δ212,20⎥⎦⎤⎢⎣⎡=r f h h δ δ越大,柔顺性越差；δ越小，柔顺性越好； 特征比C n 220nl h c n =对于自由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ，当n→∞时，c n 可定义为c ∞，c ∞越小，柔顺性越好。
链段长度b ：链段逾短，柔顺性逾好。
5. 聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺型好。
该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？答：因为聚乙烯结构规整，易结晶，故具备了塑料的性质，室温下聚乙烯为塑料而不是橡胶。
6. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：(1) 聚丙烯腈与碳纤维；线性高分子 梯形高分子(2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯；非晶高分子 结晶性高分子(3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯;柔性(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。
高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000个主链C 原子中约含15～35个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。
高分子化学与物理学教程课后答案
高分子化学与物理学教程课后答案高分子物理—第一章一、单选题1.热可塑性高分子又称为A.热塑性高分子B.加工可塑性高分子C.化学可塑性高分子D.胶粘剂答案：A2.聚合物链的形状受到的约束不包括A.化学键B.亲合力C.自由度D.空间拉伸答案：D3.聚合物的大多数性能受到其A.结构类型B.形状C.链长D.分子量答案：A4.下面有关聚合物的陈述中，正确的只有A.聚合物是聚合物均匀分布的B.聚合物拥有自由度C.聚合物属于共价键D.聚合物有分子式答案：B5.以下有关聚合物的性质，正确的有A.熔点低B.熔点高C.膨胀性大D.密度低答案：A二、多选题1.与热固性高分子相比，热塑性高分子能溶于A.油性溶剂B.水性溶剂C.有机酸D.无机酸答案：A、B、C2.除了可以处理高分子单体外，机械方法还可以进行A.转化反应B.热塑性C.共混化D.改性答案：B、C、D3.聚合反应中共有几种聚合反应A.一种B.二种C.三种D.四种答案：B、C、D4.有关聚合物体系，错误的是A.分子表面能最大B.分子量最大C.分子尺寸最大D.分子量分布狭小答案：B三、填空题1.聚合物的可塑性及其塑料性能与聚合物的__分子量__有关。
2.可塑性有机高分子物质的聚合反应要求大量的能量和高的__温度__ 。
3.聚合物的机械性质主要受其__结构类型、链长、分子量分布和失重率__的影响。
4.相对分子量是指将__一种高分子__物质分子量与某一标准物质分子量之比。
何曼君《高分子物理》(第3版)配套题库【课后习题】第2章 高分子的链结构 【圣才出品】
解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均 尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够 的。最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实 现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个 分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。
因 COS ＜1，对无限长的链，当 n→∞， cosn 0 ，则
此值称为持续长度（persistence length），用 a 来表示 ①
下面，我们再求另一个极限。假定使分子的总长 L 和持续长度 a 保持不变，把键长无 限分割，而且键角也无限缩小，以致θ→0，使高分子链的形状从棱角清晰的无规折线变成 方向逐渐改变的蠕虫状线条。分割后，1 减小而 n 增大，这样，可利用下列近似关系
6
4．推导自由旋转链的均方末端距和均方回转半径，验证是否满足式 。
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解：假定高分子是自由旋转链，包含 n 个长度为 1 的键，键角为π－θ，总长（或称轮 廓长度）为 L＝nl，假定把第一个键固定在 z 轴方向，求此链在 z 轴上的投影的平均值，以 ＜z＞表示，则
③
当 j＜i 时， j i (i j) ；当 j＞i 时， j i ( j i)
所以
N
N
N
j i (i j) ( j i)
④
j 1
j 1
j i 1
自然数列前
n
项的求和公式为：
Sn
1 2
n(n
1)
，将其代入④中，得
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第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀” ，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。
对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。
第二维里系数A2 的物理意义？第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。
它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。
良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2 是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2 是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2 为零，相当于高分子链处于无扰状态。
高分子的理想链和真实链有哪些区别？而真①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，实链有键角限制和位垒的限制。
②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。
高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：①稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。
②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。
②亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。
第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。
两种聚合物共混时，由于混合熵很小，混合晗决定于聚合物之间的相互作用，通常较小，所以两种聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。