材料导论习题课.doc

第1章
写出下列高分子的重复单元的结构式。
(1) PE；(2) PS；(3) PVC；(4) POM；(5) 尼龙-6；(6) 涤纶。
解：（1） （2）

（3） （4）

（5）
（6）
9．用简洁的语言说明下列术语。
（1）高分子；(2) 链节；（3）聚合度；(4) 多分散性；(5) 网状结构；(6) 共聚物。
解：（1）高分子：通常相对分子质量高于约1万的分子为高分子。
（2） 链节：大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位，称（结构）重复单元，也称为“链节”。
（3）聚合度：聚合物分子中单体单元的数目。
（4）多分散性：指高分子化合物的相对分子质量不均一，实际上是一系列同系物的混合物的性质。
(5) 网状结构：交联高分子的结构，高分子链间有化学键相连。热固性塑料加热时固化成网状结构而成型，网状结构的高分子不能熔融也不能溶解，只能达到溶胀平衡。
(6) 共聚物：由两种以上单体合成的聚合物。
16. 假定某聚合物试样中含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、2万和3万，今测得该试样的数均相对分子质量为2万、，试计算此试样中各组分的摩尔分数和质量分数。
解：（1）

解得，，。
（2）

解得，，。
17. 两个多分散样品以等质量相混合。样品A有和，样品B有和。已知多分散样品与单分散样品在计算混合物相对分子质量时有类似的计算式，计算该混合物的
和。
解：令WA＝1g，WB＝1g

18．已知一个PS试样的组成如下表所列，计算它的数均相对分子质量、重均相对分子质量和d。
组分 重量分数
平均分子量
组分
重量分数
平均分子量
1



5
6





4


7
8




解：
=

=


＝×104，＝×104，＝
20．下列哪一种聚合物是单分散的？
（1）天然橡胶；(2) 玉米淀粉；(3) 棉纤维素；(4) 牛奶酪蛋白；(5) 高密度聚乙烯；(6) 聚氯乙烯；(7) 角蛋白； (8) 尼龙-66；(9) 脱氧核糖核酸；(10) 石腊。
解：(4) 牛奶酪蛋白; (7) 角蛋白; (9) 脱氧核糖核酸
21. 高分子结构有哪些层次？各层次研究的容是什么？
22. 什么是高分子的构型？什么是高分子的构象？请举例说明。
解：构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。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。如聚丙烯有全同(或等规)立构、间同(或间规)立构和无规立构三种旋光异构体。而聚1,4-丁二烯有顺1,4和反1,4两种几何异构体。
构象是指高分子链由于单键旋转而产生的分子在空间的不同形态。高分子链有五种基本构象，即无规线团、伸直链、折叠链、螺旋链和锯齿链。
27. 试分析线型、支化、交联高分子的结构和性能特点。
解：线型高分子的分子间没有化学键结合，在受热或受力时可以互相移动，因而线
型高分子在适当溶剂中的溶解，加热时可以熔融，易于加工成形。
交联高分子的分子间通过支链联结起来成为了一个三维空间网状大分子。犹如被五花大绑似的，高分子链不能动弹。因而不溶解也不熔融，当交联度不大时只能在溶剂中溶胀。
支化高分子的性质介于线型高分子和交联(网状)高分子之间，取决于支化程度。
28. 高分子的溶解过程是怎样的？为什么它们的溶解总是经过溶胀这一步？
解：高分子的溶解都很慢，通常要过夜，甚至数天才能观察到溶解。高分子溶解的第一步是溶胀，由于高分子难以摆脱分子间相互作用而在溶剂中扩散，所以第一步总是体积较小的溶剂分子先扩散入高分子中使之胀大。如果是线型高分子，由溶胀会逐渐变为溶解；如果是交联高分子，只能达到溶胀平衡而不溶解。
第2章
纤维素中每个脱水葡萄糖单元中有多少羟基？
解：3个。
β-D-葡萄糖 α-D-葡萄糖
构象式
二醋酸纤维素和三醋酸纤维素哪个极性大？
解：二醋酸纤维素。因为羟基极性大于乙酰基，二醋酸纤维素每个单