高分子化学材料结构与性能考试要点

高分子化学材料结构与功能考试要点姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.高分子化学的基本概念

1.1某种聚合物是由许多具有相同化学结构单元组成的化合物，这种聚合物属于：

A.聚合物链

B.聚合物链段

C.高分子化合物

D.聚合物分子

1.2高分子化合物中，重复单元的数目称为：

A.分子量

B.分子量分布

C.链节数

D.链长

2.高分子化合物的分类

2.1按照主链结构，高分子化合物可以分为：

A.线型高分子

B.支链高分子

C.交联高分子

D.以上都是

2.2某种高分子的结构式为：[CH2CH(CH3)]n，这种高分子属于：

A.烯烃类

B.芳香族

C.芳香族烯烃

D.芳香族炔烃

3.高分子链结构的特点

3.1高分子链结构中，存在许多：

A.空间位阻

B.极性

C.氢键

D.以上都是

3.2某种高分子链的分子式为：C10H8，这种高分子属于：

A.烯烃

B.炔烃

C.芳香族

D.醚类

4.高分子材料的力学功能

4.1高分子材料的强度、模量、韧性等功能称为：

A.力学功能

B.热功能

C.化学功能

D.电功能

4.2某种高分子材料的拉伸强度为300MPa，这种材料的力学功能属于：

A.高强度

B.中等强度

C.低强度

D.非常低强度

5.高分子材料的耐热功能

5.1高分子材料的耐热功能主要取决于：

A.分子量

B.分子结构

C.链结构

D.以上都是

5.2某种高分子材料的熔点为200℃，这种材料的耐热功能属于：

A.高耐热

B.中等耐热

C.低耐热

D.非常低耐热

6.高分子材料的耐化学腐蚀功能

6.1高分子材料的耐化学腐蚀功能主要取决于：

A.分子结构

B.链结构

C.分子量

D.以上都是

6.2某种高分子材料在浓硫酸中不发生溶解，这种材料的耐化学腐蚀功能属于：

A.高耐腐蚀

B.中等耐腐蚀

C.低耐腐蚀

D.非常低耐腐蚀

7.高分子材料的耐辐射功能

7.1高分子材料的耐辐射功能主要取决于：

A.分子结构

B.链结构

C.分子量

D.以上都是

7.2某种高分子材料在γ射线照射下不发生降解，这种材料的耐辐射功能属于：

A.高耐辐射

B.中等耐辐射

C.低耐辐射

D.非常低耐辐射

8.高分子材料的电功能

8.1高分子材料的电功能主要取决于：

A.分子结构

B.链结构

C.分子量

D.以上都是

8.2某种高分子材料的介电常数为4，这种材料的电功能属于：

A.高介电

B.中等介电

C.低介电

D.非常低介电

答案及解题思路：

1.1C；解题思路：高分子化合物是由许多相同化学结构单元组成的化合物。

1.2C；解题思路：高分子化合物中，重复单元的数目称为链节数。

2.1D；解题思路：高分子化合物按主链结构可以分为线型、支链和交联三种。

2.2A；解题思路：根据高分子化合物的结构式，判断其为烯烃类。

3.1D；解题思路：高分子链结构中，存在空间位阻、极性和氢键等。

3.2C；解题思路：根据高分子链的分子式，判断其为芳香族。

4.1A；解题思路：高分子材料的强度、模量、韧性等功能称为力学功能。

4.2A；解题思路：根据高分子材料的拉伸强度，判断其属于高强度。

5.1D；解题思路：高分子材料的耐热功能主要取决于分子结构、链结构和分子量。

5.2A；解题思路：根据高分子材料的熔点，判断其属于高耐热。

6.1D；解题思路：高分子材料的耐化学腐蚀功能主要取决于分子结构、链结构和分子量。

6.2A；解题思路：根据高分子材料在浓硫酸中的溶解情况，判断其属于高耐腐蚀。

7.1D；解题思路：高分子材料的耐辐射功能主要取决于分子结构、链结构和分子量。

7.2A；解题思路：根据高分子材料在γ射线照射下的降解情况，判断其属于高耐辐射。

8.1D；解题思路：高分子材料的电功能主要取决于分子结构、链结构和分子量。

8.2A；解题思路：根据高分子材料的介电常数，判断其属于高介电。二、填空题1.高分子化学的研究对象是__________。

答案：有机高分子化合物

解题思路：高分子化学主要研究有机高分子化合物的合成、结构、性质和应用。

2.高分子化合物分为__________和__________。

答案：天然高分子化合物和合成高分子化合物

解题思路：根据来源不同，高分子化合物分为天然和合成两大类。

3.高分子链的构型主要有__________、__________和__________。

答案：线形、支链和交联

解题思路：高分子链的构型影响其物理和化学性质，常见的有这三种基本构型。

4.高分子材料的力学功能包括__________、__________和__________。

答案：拉伸强度、冲击强度和硬度

解题思路：力学功能是高分子材料的重要功能之一，包括拉伸、冲击和硬度等指标。

5.高分子材料的耐热功能主要取决于__________。

答案：分子链的结构和分子间作用力

解题思路：耐热功能与高分子链的结构稳定性和分子间作用力的大小密切相关。

6.高分子材料的耐化学腐蚀功能主要取决于__________。

答案：化学稳定性和耐化学腐蚀的结构

解题思路：耐化学腐蚀功能取决于材料的化学稳定性和能够抵抗化学腐蚀的结构。

7.高分子材料的耐辐射功能主要取决于__________。

答案：抗辐射的结构和分子链的稳定性

解题思路：耐辐射功能与材料能否抵抗辐射引起的结构变化和分子链的稳定性有关。

8.高分子材料的电功能主要取决于__________。

答案：分子结构和分子链排列

解题思路：电功能与材料的分子结构和分子链的排列方式有关，影响其导电性和介电功能。三、判断题1.高分子化合物是由许多单体分子通过化学反应连接而成的。

解答：正确

解题思路：高分子化合物是通过许多单体分子通过聚合反应连接而成的，这些单体分子在聚合过程中形成长链或网状结构。

2.高分子链的构型对高分子材料的功能有重要影响。

解答：正确

解题思路：高分子链的构型，如线型、支链型、交联型等，直接影响材料的物理、化学性质，如强度、韧性、热稳定性等。

3.高分子材料的力学功能主要取决于其化学结构。

解答：错误

解题思路：高分子材料的力学功能虽然与其化学结构有关，但更主要的是由分子链的构型、分子量、分子量分布等因素决定的。

4.高分子材料的耐热功能主要取决于其分子量。

解答：错误

解题思路：耐热功能除了与分子量有关，还与分子链的构型、交联度、增塑剂等因素相关。

5.高分子材料的耐化学腐蚀功能主要取决于其化学稳定性。

解答：正确

解题思路：化学稳定性高的高分子材料，其耐化学腐蚀功能也较强。

6.高分子材料的耐辐射功能主要取决于其分子结构。

解答：正确

解题思路：分子结构中若含有能吸收辐射的官能团，则材料的耐辐射功能较好。

7.高分子材料的电功能主要取决于其分子量。

解答：错误

解题思路：电功能不仅与分子量有关，还与分子链的构型、极性等因素有关。

8.高分子材料的力学功能主要取决于其分子链的柔性。

解答：正确

解题思路：分子链的柔性影响材料的弹性和可塑性，从而影响其力学功能。四、简答题1.简述高分子化合物的分类。

答案：高分子化合物根据化学结构主要分为以下几类：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）等。

解题思路：首先了解高分子化合物的分类依据，其次根据化学结构列举常见的几类高分子化合物。

2.简述高分子链的构型对高分子材料功能的影响。

答案：高分子链的构型（如线型、支链型、交联型等）会影响高分子材料的熔点、结晶性、力学功能等。线型高分子材料具有较好的韧性、可塑性，而支链型高分子材料则具有较好的热稳定性和耐化学品性。

解题思路：理解高分子链构型与材料功能的关系，结合具体构型分析其对材料功能的影响。

3.简述高分子材料的力学功能。

答案：高分子材料的力学功能主要包括拉伸强度、撕裂强度、冲击强度、弯曲强度等。这些功能主要取决于高分子材料的分子量、分子量分布、链段结构等因素。

解题思路：了解高分子材料的力学功能及其影响因素，结合具体指标说明。

4.简述高分子材料的耐热功能。

答案：高分子材料的耐热功能取决于其热稳定性和熔点。一般而言，耐热功能高的高分子材料具有较低的玻璃化转变温度和较高的熔点。

解题思路：分析高分子材料耐热功能的影响因素，包括热稳定性、玻璃化转变温度和熔点等。

5.简述高分子材料的耐化学腐蚀功能。

答案：高分子材料的耐化学腐蚀功能与其化学结构密切相关。一般来说，具有饱和结构的非极性高分子材料具有较高的耐化学腐蚀功能，如聚四氟乙烯（PTFE）。

解题思路：探讨高分子材料耐化学腐蚀功能的影响因素，结合具体例子说明。

6.简述高分子材料的耐辐射功能。

答案：高分子材料的耐辐射功能与其化学结构和分子量分布密切相关。一般来说，具有较高分子量和较高化学稳定性的高分子材料具有较强的耐辐射功能。

解题思路：分析高分子材料耐辐射功能的影响因素，结合具体例子说明。

7.简述高分子材料的电功能。

答案：高分子材料的电功能主要包括绝缘性、导电性和介电性。这些功能取决于高分子材料的化学结构、分子量、结晶度等因素。

解题思路：探讨高分子材料电功能的影响因素，结合具体例子说明。

8.简述高分子材料的分子量对其功能的影响。

答案：高分子材料的分子量对其功能有显著影响。分子量越高，高分子材料的熔点、玻璃化转变温度、力学功能等通常越好。

解题思路：分析高分子材料分子量对其功能的影响，结合具体指标说明。五、论述题1.论述高分子化合物的分子量对其功能的影响。

分子量是高分子化合物的基本参数之一，对其功能有着重要的影响。具体来说，分子量对高分子化合物功能的影响主要包括：

a)分子量越高，高分子化合物的熔点、玻璃化转变温度等物理性质越高；

b)分子量越高，高分子化合物的分子链越长，分子间作用力越强，从而提高其力学功能；

c)分子量越高，高分子化合物的溶解度越低，加工功能变差。

2.论述高分子链的构型对高分子材料功能的影响。

高分子链的构型对高分子材料的功能具有重要影响。一些主要的影响因素：

a)线性结构：具有较高的力学功能和较好的加工功能；

b)蜂窝状结构：具有优良的隔热功能和力学功能；

c)支链结构：可以提高高分子材料的耐热功能和耐化学腐蚀功能。

3.论述高分子材料的力学功能对应用领域的影响。

高分子材料的力学功能是决定其应用领域的重要因素。一些具体的应用领域：

a)塑料工业：用于制造各类塑料制品，如日常用品、包装材料等；

b)橡胶工业：用于制造轮胎、密封件等；

c)纤维工业：用于制造各种纤维制品，如衣物、绳索等。

4.论述高分子材料的耐热功能对应用领域的影响。

高分子材料的耐热功能对应用领域具有重要影响。一些具体的应用领域：

a)电子产品：用于制造电子元件、电路板等；

b)航空航天：用于制造飞机、火箭等；

c)热塑性塑料：用于制造耐高温的塑料制品。

5.论述高分子材料的耐化学腐蚀功能对应用领域的影响。

高分子材料的耐化学腐蚀功能对应用领域具有重要影响。一些具体的应用领域：

a)化工行业：用于制造管道、阀门、容器等；

b)食品包装：用于制造食品包装材料，如塑料薄膜、容器等；

c)环保领域：用于制造环保材料，如降解塑料等。

6.论述高分子材料的耐辐射功能对应用领域的影响。

高分子材料的耐辐射功能对应用领域具有重要影响。一些具体的应用领域：

a)医疗行业：用于制造医疗器械、防护材料等；

b)电子行业：用于制造电子元件、电路板等；

c)航空航天：用于制造飞机、火箭等。

7.论述高分子材料的电功能对应用领域的影响。

高分子材料的电功能对应用领域具有重要影响。一些具体的应用领域：

a)电子行业：用于制造电子元件、电路板等；

b)光电行业：用于制造光电元件、光纤等；

c)传感器领域：用于制造各类传感器。

8.论述高分子材料的分子量对其应用领域的影响。

高分子材料的分子量对其应用领域具有重要影响。一些具体的影响：

a)分子量越高，高分子材料的熔点、玻璃化转变温度等物理性质越高，适用于耐高温领域；

b)分子量越高，高分子材料的力学功能越好，适用于要求较高的力学功能的领域；

c)分子量越高，高分子材料的溶解度越低，加工功能变差，适用于特定加工工艺的领域。

答案及解题思路：

1.答案：分子量对高分子化合物功能的影响主要表现在熔点、力学功能和溶解度等方面。

解题思路：分析分子量与高分子化合物物理性质、力学功能和溶解度之间的关系。

2.答案：高分子链的构型对高分子材料功能的影响主要体现在线型、蜂窝状和支链结构等方面。

解题思路：分析不同构型对高分子材料物理性质、力学功能和耐化学腐蚀功能的影响。

3.答案：高分子材料的力学功能对应用领域的影响主要体现在塑料、橡胶和纤维工业等领域。

解题思路：结合高分子材料的力学功能特点，分析其在不同工业领域的应用。

4.答案：高分子材料的耐热功能对应用领域的影响主要体现在电子产品、航空航天和热塑性塑料等领域。

解题思路：分析高分子材料的耐热功能特点，探讨其在不同领域的应用。

5.答案：高分子材料的耐化学腐蚀功能对应用领域的影响主要体现在化工、食品包装和环保领域。

解题思路：分析高分子材料的耐化学腐蚀功能特点，探讨其在不同领域的应用。

6.答案：高分子材料的耐辐射功能对应用领域的影响主要体现在医疗、电子和航空航天领域。

解题思路：分析高分子材料的耐辐射功能特点，探讨其在不同领域的应用。

7.答案：高分子材料的电功能对应用领域的影响主要体现在电子、光电子和传感器领域。

解题思路：分析高分子材料的电功能特点，探讨其在不同领域的应用。

8.答案：高分子材料的分子量对其应用领域的影响主要体现在熔点、力学功能和加工功能等方面。

解题思路：分析分子量与高分子化合物物理性质、力学功能和加工功能之间的关系。六、计算题1.已知高分子材料的分子量为10000，计算其摩尔质量。

解答：

摩尔质量（M）是指一摩尔物质的质量，单位通常是g/mol。对于高分子材料，其摩尔质量等于其分子量。因此，高分子材料的摩尔质量为：

M=分子量=10000g/mol

2.已知高分子材料的分子量为10000，计算其密度。

解答：

密度（ρ）是物质的质量与其体积的比值，单位通常是g/cm³。要计算密度，我们需要知道材料的体积。假设我们有一个100g的高分子材料样品，其密度可以通过以下公式计算：

ρ=质量/体积

由于题目没有给出体积，我们无法直接计算密度。需要更多的信息，如样品的体积或密度。

3.已知高分子材料的分子量为10000，计算其熔点。

解答：

熔点是指物质从固态转变为液态的温度。熔点受分子结构、分子间作用力等因素影响。没有具体的分子结构信息，无法直接计算熔点。需要具体的分子结构或相关数据。

4.已知高分子材料的分子量为10000，计算其热稳定性。

解答：

热稳定性是指材料在高温下保持其化学结构不发生变化的能力。热稳定性通常通过热分解温度来衡量。没有具体的分子结构或热稳定性测试数据，无法计算热稳定性。

5.已知高分子材料的分子量为10000，计算其化学稳定性。

解答：

化学稳定性是指材料在化学环境中保持其化学性质不发生变化的能力。化学稳定性受材料分子结构、化学环境等因素影响。没有具体的分子结构或化学稳定性测试数据，无法计算化学稳定性。

6.已知高分子材料的分子量为10000，计算其电功能。

解答：

电功能包括导电性、介电常数等。这些功能取决于材料的分子结构、分子链排列等。没有具体的分子结构或电功能测试数据，无法计算电功能。

7.已知高分子材料的分子量为10000，计算其力学功能。

解答：

力学功能包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。这些功能受分子链结构、交联密度等因素影响。没有具体的分子结构或力学功能测试数据，无法计算力学功能。

8.已知高分子材料的分子量为10000，计算其耐辐射功能。

解答：

耐辐射功能是指材料在辐射环境中的稳定性。这取决于材料的分子结构、辐射类型等因素。没有具体的分子结构或耐辐射功能测试数据，无法计算耐辐射功能。

答案及解题思路：

1.答案：10000g/mol

解题思路：摩尔质量等于分子量。

2.答案：无法计算（需要体积信息）

解题思路：密度计算需要质量和体积，题目中只给出了分子量。

3.答案：无法计算（需要分子结构信息）

解题思路：熔点受分子结构影响，需要具体信息。

4.答案：无法计算（需要热稳定性测试数据）

解题思路：热稳定性需要通过实验数据确定。

5.答案：无法计算（需要化学稳定性测试数据）

解题思路：化学稳定性需要通过实验数据确定。

6.答案：无法计算（需要电功能测试数据）

解题思路：电功能需要通过实验数据确定。

7.答案：无法计算（需要力学功能测试数据）

解题思路：力学功能需要通过实验数据确定。

8.答案：无法计算（需要耐辐射功能测试数据）

解题思路：耐辐射功能需要通过实验数据确定。七、应用题1.根据高分子材料的功能要求，选择合适的高分子材料。

题目：某电子设备外壳需要材料具有良好的耐冲击性和电绝缘性，且不易燃烧，请选择一种合适的高分子材料，并简述其选择理由。

答案：选择的材料为聚碳酸酯（PC）。

解题思路：分析设备外壳的用途和环境，确定对材料功能的需求。聚碳酸酯具有优异的耐冲击性、电绝缘性和耐燃性，适合用于电子设备外壳。

2.根据高分子材料的功能要求，设计高分子材料的配方。

题目：设计一种具有高耐磨性和良好粘接功能的复合材料配方，用于制造轮胎胎面。

答案：建议配方为橡胶基质（天然橡胶和丁苯橡胶混合）炭黑（提高耐磨性）硅烷偶联剂（提高粘接功能）。

解题思路：分析轮胎胎面使用环境和功能需求，选择适合的橡胶基质和填料，通过优化配比实现所需的功能。

3.根据高分子材料的功能要求，确定高分子材料的加工工艺。

题目：针对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料