2017年武汉大学化学与分子科学学院884无机化学和高分子化学与物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 分辨率
【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。
2. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
3. 液晶态
【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性,但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序,在物理性质上表现出各向异性,这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。
4. 凝胶
【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。
5. 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
6. 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
7. 聚集态结构
【答案】聚集态结构是指高分子链间的几何排列,又称三次结构,也称为超高分子结构。聚集态结构包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。
8. 高分子链的远程结构
【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。
二、判断题
9. 由于拉伸产生热量,因此导致结晶速率下降。( )
【答案】×
【解析】拉伸使分子链取向,分子无序程度变低,这样聚合物晶态和非晶态之间转变的熵变减少,有利于分子进行规整排列,所以可以提高结晶速率。
10.聚乙烯的分子链简单、无取代基、结构规整、对称性好,因而柔性高,是橡胶。( )
【答案】 ×
【解析】虽然聚乙烯的柔性高,但是聚乙烯易于结晶,通常作为塑料使用。
11.单键内旋转能改变构型。( )
【答案】 ×
【解析】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,是在合成过程中形成的,它不能被任何物理方法改变,必须通过化学键的断裂并重排才能实现,所以说单键内旋转不能改变构型。
12.橡胶拉伸过程中的应力-应变关系符合虎克定律。( )
【答案】×
【解析】
橡胶拉伸过程中的应力与应变之间的关系为
因此,交联橡胶的应力-应变关系并不符合虎克定律。
13.在炎热的夏天,聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的増加而变长,这是由于聚氯乙烯发生应力松弛造成的。( )
【答案】×
【解析】这是发生蠕变造成的。
而按照虎克定律有
三、简答题
14.非晶态;2. 结晶态;3. 取向态
【答案】由图可见,非晶态的峰最突出,这是非晶相线型高分子链段运动,损耗电能的典型
,由于链段受到晶格和取向结构的束缚,所以峰都
峰(曲线1); 而晶态和取向态(曲线2和3)
不明显。三条曲线上峰相差不多,说明在此区域内,侧基或某些链节的松她运动受聚集态结构的影响较小。
15.说明下列高分子链的构象:(1)非晶态聚苯乙烯;(2)晶态聚乙烯;(3)晶态全同立构的聚丙烯。
【答案】(1)的构象是无规线团;(2)的构象是平面锯齿链构象;(3)的构象是螺旋链构象。
16.说出获得诺贝尔奖的高分子科学家的名字、获奖年份和他们的主要贡献。
【答案】(1)施陶丁格(Staudinger )从1920年发表划时代的文献“论聚合”起,到1932年发
,历经10余年创立了高分子学说。表第一部高分子专著《有机高分子化合物——橡胶和纤维素》
施陶丁格是高分子科学的奠基人,1953年获诺贝尔化学奖。
(2)齐格勒(Ziegler )和纳塔(Natta )发明了新的催化剂,使乙烯低压聚合制备高密度聚乙烯和丙稀定向聚合制备全同聚丙烯实现工业化。1963年他们分享了诺贝尔化学奖。
(3)弗洛里(Flory )在缩聚反应理论、高分子溶液的统计热力学和高分子链的构象统计等方面作出了一系列杰出的贡献,进一步完善了高分子学说,因此获得1974年诺贝尔化学奖。
(4)德热纳(de Germes )成功地将研究简单体系中有序现象的方法推广到高分子、液晶等复杂体系,把现代凝聚态物理学的新概念(如软物质、标度律、复杂流体、分形、魔梯、图样动力学、临界动力学等)“嫁接”到高分子科学的研究中。他的这些概念丰富了高分子学说,1991年获得诺贝尔物理学奖。
(5)黑格(Heeger )、马克迪尔米德(MacDiarmid )和白川英树(Shirakawa )因导电高分子方面的特殊贡献共同获得2000年诺贝尔化学奖。
17.作为高强度、高模量和耐高温的高性能纤维材料的Kevlar 纤维
PBZT
纤维,其结构有什么特点?
【答案】都有扁平或棒状的刚性分子结构。
18.2000年,因在导电高分子领域的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖的高分子科学家是谁?他们的主要贡献是什么?简述导电高分子的研究意义。
,马克迪尔米德(AlanGMacDiarmid ,【答案】2000年,黑格尔(AlanJ.Heeger ,1936年~)
1927~007年)和白川英树(HidekiShirakawa ,1936年~)由于“导电性高分子的发现与开发”获诺贝尔化学奖。1976年,他们发现聚乙炔掺杂碘后居然能像金属那样导电。这个现象的发现开启了导电高分子的时代,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、电活性的被称电子聚合物的高分子材料,有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。
19.从下列溶剂中分别找出最适合天然橡胶(17.4)、聚甲基丙烯酸甲酯(18.9)和聚丙烯腈(26.0)的溶剂:正己烷(14.7),甲苯(18.2),氯仿(19.2),二甲基甲酰胺(24.5), 甲醇(27.6),水(47.8)。溶度参数的单位为
【答案】以 来判断,天然橡胶一甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯一氯仿、聚丙烯腈一二和甲基甲酰胺,这些溶剂实际上确实是最佳溶剂。例如,有机玻璃可以用氯仿快速黏结。
20.一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?
【答案】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,混合焓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
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