2023年高分子化学习题解分析

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐高分子化学习题解分析第一章绪论

一、习题

1.与低分子化合物比较，高分子化合物有何特征

解：与低分子化合物相比，高分子化合物有以下主要特征：

(1)高分子化合物分子量很大，分子往往由许多相同的容易的结构单元通过共价键重复衔接而成；

(2)即使是一种“纯”的高分子化合物，它也是化学组成相同而分子量不等，结构不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和结构的多簇拥性；

(3)高分子化合物的分子有几种运动单元；

(4)高分子化合物的结构十分复杂，需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚拢态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚拢体中大分子的罗列状况。

2.何谓高分子化合物何谓高分子材料

解：高分子化合物是指由多种原子以相同的，多次重复的结构单元通过共价键衔接起来的，分子量是104-106的大分子所组成的化合物。

高分子材料是指以高分子化合物为基本原料，加上适当助剂，经过一定加工制成的材料。

3.何谓高聚物何谓低聚物

解：物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。反之，其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物，分子量小于一万的聚合物称为低聚物。

4.何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度

解：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。

构成高分子链并打算高分子结构以一定方式衔接起来的原于组合称为结构单元。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称为单体单元。能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

5.什么是三大合成材料写出三大合成材料中各主要品种的名称、单体聚合的反应式，

并指出它们分离属于连锁聚合还是逐步聚合。

解：三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。

(1)合成塑料的主要品种有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。

聚乙烯

CH

nCH22CH2

n

聚丙稀nCH2CHCH

2CHCH3n

聚氯乙烯

nCH2CHClCH2CHCln

聚苯乙烯nCH

2CHC6H2CHC6H5n

上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。

(2)合成纤维的主要品种有：涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙-6和尼龙

-66)、腈纶(聚丙烯腈)。

涤纶

nHOCH22OH+nHOOCCOOHHOCH22OCCOH+2n-1H2O

n

OO

逐步聚合

尼龙－6nNHCH25CONHCH25CO

n

○1用水作引发剂属于逐步聚合。○2用碱作引发剂属于连锁聚合。尼龙－66

nH2NCH26NH2+nHOOCCH24COOHHNHCH26NHOCCH24COOH+2n-1H2O

n逐步聚合

实际上腈纶常是与少量其它单体共聚的产物，属连锁聚合。

(3)合成橡胶主要品种有：丁苯橡胶，顺丁橡胶等。丁苯橡胶

H2C

CHCHCH2+H2C

CHC6H2CHCHCH2CH2CHC6H5

连锁聚合

顺丁橡胶

nCH2CHCHCH2CHCHCH2

n。

6.能否用蒸馏的办法提纯高分子化合物为什么

解：不能。因为高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力，所以当温度上升达到气化温度以前，就发生主链的断裂或分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构，因此不能用精馏的办法来提纯高分子化合物。

7.什么叫热塑性什么叫热固性试举例说明。

解：热塑性是指普通线型或支链型聚合物具有的可反复加热软化或熔化而再成型的性质。聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物具有热塑性。

热固性是指交联聚合物一次成型后，加热不能再软化或熔化而重新成型的性质。环氧树脂、酚醛树脂固化后的产物，自然 橡胶，丁苯橡胶硫化产物均属热固性聚合物。

8.什么叫等规(全同立构)、间规(间同立构)和无规聚合物试举例说明之。

解：聚合物分子链所有(或绝大部分)由相同构型链节(l-构型或d-构型)联结而成的聚合物称为等规(或称全同立构)聚合物。聚合物分子链由d-构型和l-构型链节交替联结而成的聚合物称间规或称间同立构聚合物。聚合物分子链由d-构型和l-构型链节无规章地联结而成的聚合物称无规聚合物。以聚丙烯为例

CH2

CCH3

CH2CCH3CH2CCH2C

CH3H

CH3

H

等规聚丙烯

3

3

H

HCH2

CCH3

H

CH2C

CH2CCH2C

CH3同规聚丙烯

3

3

H

HCH2C3

CH2CCH2CCH2C

CH3H

无规聚丙烯

H

9.何谓聚合物的序列结构写出聚氯乙烯可能的序列结构。

解：聚合物序列结构是指聚合物大分子结构单元的衔接方式。聚氯乙烯可能的序列结果有

CH2

CHCH2CHClCl头－尾衔接

CH2

CHCHCH2

Cl头－头衔接

Cl

CHCH2CH2

CH尾－尾衔接

Cl

10.高分子链结构外形有几种它们的物理、化学性质有什么特点

解：高分子链的外形主要有直线型、支链型和网状体型三种，第二有星形、梳形、梯形等(它们可视为支链型或体型的特例)。

直线型和支链型高分子靠范德华力聚拢在一起，分子间力较弱。宏观物理表现为密度小、强度低，形成的聚合物具有热塑性，加热可熔化，在溶剂中可溶解。其中支链型高分子因为支链的存在使分子间距离较直线型的大，故各项指标如结晶度、密度、强度等比直线型的低，而溶解性能更好，其中对结晶度的影响最为显着。网状体型高分子分子链间形成化学键，其硬度、机械强度大为提高。其中交联程度低的具有韧性和弹性，加热可软化但不熔融，在溶剂中可溶胀但不溶解。交联程度高的，加热不软化，在溶剂中不溶解。

11.何谓分子量的多簇拥性如何表示聚合物分子量的多簇拥性试分析聚合物分子量多分

散性存在的缘由。

解：聚合物是分子量不等的同系物的混合物，其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多簇拥性。分子量多簇拥性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。这一比值称为多簇拥指数，其符号为HI，即

分子量均一的

聚合物其HI为1。HI越大则聚合物分子量的多簇拥程度越大。分子量多簇拥性更确切的表示办法可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标，以所含各种分子的分量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的分量或数量分布曲线。分子量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。聚合物分子量多簇拥性产生的缘由主要由聚合物形成过程的统计特性所打算。

12.聚合物的平均分子量有几种表示办法，写出其数学表达式。

解：（1）数均分子量

iMiNMi

WiWiNiNiMiMn~

∑=∑∑=∑∑=

（2）重均分子量

iMiWNiMi

NiMiWiWiMiMw~

2∑=∑∑=∑∑=

以上两式重NiWi

M

i

分离代表体系中i聚体的分子数、分量和分子量。∑Ni，

∑Wi

和∑Mi

分离代表对分子量不等的全部分子，从i等于1到无穷作总和，N

i

~和

W

i

~分离代表i聚体的分子分率和分量分率。（3）粘均分子量

???

?

?

????

?

?

?∑+∑=∑∑=MNMNWMWM

iiaiii

aiia

a

v

1/1/1

式中a是高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式的系数，普通为。

13.数均分子量Mn和重均分子量

M

w

的物理意义是什么试证实府Mw≥Mn

解：数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。

重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分量分数与其相对应的分子量乘积的总和。

设Mi为i聚体的分子量，则()0~2

≥∑-N

MMi

ni

即02~~~22

≥-+∑∑∑M

N

MN

MNMi

i

ni

n

i

i

亦即0≥?-?MMMMnnnw

故当MMni≡时，MMnw≡，当MMni≠时，MMnw>。

14.聚合度和分子量之间有什么关系计算中对不同聚合反反应类型的聚合物应注重什么

试举例加以说明。

解：设Mn为聚合物的分子量，M0为重复单元的分子量，DP为聚合度(以重复单元数表征的)，则DPMMn0=。若Xn为聚合度(以结构单元数表征的)；M0为结构单元的分子量，则XMMnn0=。

计算时应注重：(1)

以重复单元放表征的聚合度常用于连锁聚合物中，其重复单元是结构单元之和。例如以下交替共聚物中有两个结构单元

CHCHCH2CHC6H5

CCC

O

O