1、第一章填空题1、对于聚乙稀自由旋转链，均方末端距与链长的关系是（ ） 。解： 2、等规聚丙烯经体中分子链处于（ ）构象。解： 螺旋 3、C5 链至少有（ ）种构象。解：94、高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数越（ ） ，其均方末端距越（ ） 。解：多 小 5、聚异戊二烯可以生成（ ）种有规异构体，它们是（ ） 。解： 六 顺式 1,4 加成聚异戊二烯，反式 1,4 加成聚异戊二烯，全同 1,2 加成聚异戊二烯，间同 1,2 加成聚异戊二烯，全同 3,4 加成聚异戊二烯，间同 3,4 加成聚异戊二烯 判断题1、下列聚合物分子链柔顺性的顺序是（ ）硅橡胶聚异丁烯聚甲基丙烯酸甲酯聚二甲基苯基醚
2、氧 解析：表述正确。2、-CH2CH2-St-和-CH=CH-St-两种聚合物的分子链都含有苯环，所以刚性较好，在室温下都可以作为塑料使用 （ ）解析：高分子链的柔性与实际材料的刚柔性不能混为一谈。判断材料的刚柔性，必须同时考虑分子内的相互作用以及分子间的相互作用和凝聚状态。3、不同聚合物分子链的均方末端距越短，表示分子链柔顺性越好（ ）解析：这种说法是错误的。4、高斯链的均方末端距远大于自由旋转链的均方末端距（ ）解析：这种说法是错误的。5、理想的柔性链运动单元为单键 （ ）解析：表述正确。对于真实的柔性链运动单元为链段。6、因为天然橡胶相对分子质量很大，加工困难，故加工前必须塑炼（ ）解析
3、：表述正确。7、因为聚氯乙烯分子链柔顺性小于聚乙稀，所以聚氯乙烯塑料比聚乙稀塑料硬（ 对？ ）解析：表述正确。8、无规聚丙烯分子链中的CC单键是可以内旋转的，通过单键内旋转可以把无规立构的聚丙烯转变为全同立构体，从而提高结晶度（ ）解析：全同立构及无规立构指的是高分子链的构型，而要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。通过单键内旋转只能改变其构象。9、主链由饱和单键构成的高聚物，因为分子链可以围绕单键进行内旋转，故链的柔性大，若主链中引入了一些双键，因双键不能内旋转，故主链柔顺性下降（ ）解析：当主链含有含有孤立双键时，大分子的柔性也比较大，由于双键旁的单键内旋转容易，因此柔性好。10、由于单
4、键的内旋转，导致高分子链具有全同，间同等立体异构现象（ ）解析：全同立构及无规立构指的是高分子链的构型，而要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。通过单键内旋转只能改变其构象。11、由于单键的内旋转，可以将大分子的无规状链旋转成折叠链或螺旋状链（ ）解析：表述正确。12、大分子链呈全反式锯齿形构象是最稳定的构象（ ）解析：表述正确。13、聚丁二烯中顺式结构的 Tm 比反式结构的 Tm 更低（ ）解析：表述正确。14、对位芳族取代聚合物的 Tm 比相应间位取代聚合物的 Tm 要高（ ）解析：表述正确。15、不存在自由结合链，但等效自由结合链是真是存在的（ ）解析：表述正确。16、只要聚合物的化学
5、组成相同，它们的性能也必然相同（ ）解析：聚合物的化学组成相同，但键合方式、分子构型与构象等不同，其性能也会不同。17、全同立构聚合物具有旋光性（ ）解析：这种说法是错误的。18、只要一个碳原子上有两个取代基时，则聚合物的柔顺性必然降低（ ）解析：这种说法是错误的。19、PE 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（ ）解析：这种说法是错误的。20、分子构造对性能十分重要，短支化链可降低结晶度，长支化链则会改善材料的流动性能（ ）解析：表述正确。名词解释;1、 线性、线形与线型2、 合金与高分子合金合金：是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物
6、质。高分子合金:不同的高聚物共混以后，也可以使材料得到单一的高聚物所不具有的性能. 通过共混可以改性某种高分子材料，也可以使材料具有优良的综合性能，这类高聚物共混体系就是高分子合金3、 共混与共聚4、 链段长度与链的持续长度5、 聚合物与齐聚物6、 近程结构与远程结构近程结构：构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。远程结构：由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。7、 塑料、橡胶与纤维8、 碳链高分子与元素高分子碳链高分子：分子主链全部由碳原子以共价键相连接的高分子。元素高分子：主链主要含有硅、硼、磷、铝、钛、砷、锑等元素的高分子9、 链结构与聚集态结构链结构：链结构是指
7、单个高分子的结构和形态。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 。10、 支化与交联支化：链状高分子产生分支交联:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网状大分子11、 静态柔顺与动态柔顺静态柔顺：又称平衡态柔性，指的是高分子链处于较稳定状态时的卷曲程度。动态柔顺：又称动力学柔性，指分子链从一种平衡态构象转变成另一种平衡态构象的容易程度。12、 折叠链与伸直链折叠链：分子链通过规整反复折叠形成晶
8、片，折叠表面为无定形区，其余部分都是完善的晶体伸直链：伸直链晶体聚合物在非常高的压力下结晶时所形成的分子链完全伸展开且平行规整排列的片状晶体。晶片厚度和分子链长相当，其大小同分子量有关。这种晶体熔点最高，相当于无限厚片晶的熔点，同时一般的热处理条件对伸直链片晶的厚度没有影响。是高分子热力学上最稳定的一种聚集态结构。13、 自由结合链、自由旋转链与等效自由结合链自由结合链：假定高分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相等。自由旋转链：假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响。等效自由
9、结合链：由若干个化学键组成的一段链可作为一个能独立运动的单元，称为链段，令链段与链段自由结合，并且无规取向，称为等效自由结合链。14、 旋光异构与几何异构几何异构体：1，4 加成的双烯类聚合物，由于内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式构型与反式构型之分。旋光异构：两种有机物构成互为镜影的异构体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构。15、 热塑性塑料与热固性塑料热塑性：一般是线形或支链形聚合物具有可反复加热软化或熔化成型的性质。热固性：是指线形聚合物在加热或外加交联剂存在发生交联反应形成不熔不溶交联聚合物的性质。16、 链段与链接链段：把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为
10、链段。17、 构型与构象构型 ：构型指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这各排列是稳定的，要改变构型必须经过化学 键的断裂和重组。构象：由于单元内旋转而产生的分子在空间的不同形态。18、 均方末端距与均方旋转半径均方末端距：平均末端距或末端距的平方的平均值。均方半径：由组成分子链的所有链段的质心至整个分子链质心矢量距离的均方值。19、 聚合物与大分子聚合物：由 千 百 个 原 子 彼 此 以 共 价 键 结 合 形 成 相 对 分 子 质 量 特 别 大 、 具 有 重 复 结 构单 元 的 化 合 物 。大分子：一般把相对分子质量超过一万的化合物称为大分子化合物20、 无规立构、无
11、规取向、无规线团、无规共聚无规立构：由两种旋光异构单元完全无规键接而成。无规共聚：两种单体无序连接无规线团(random coil)：自由状态下高分子链的形态，常用作高分子链的代名词 21、 间同、无规 间同：取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接无规：取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接22、 线形聚合物与体形聚合物线形聚合物：2-2 官能度的单体进行缩聚反应，产物为线性聚合物体形聚合物：3 个或 3 个以上官能度的单体在加聚过程中有自由基的链转移反应发生或者双烯类单体中第二双键的活化等，均可生成支化或交联结构的高分子。23、 结构异构与立体
12、异构结 构 异 构 ： 也 称 构 造 异 构 ， 是 指 由 于 化 合 物 具 有 不 同 的 原 子 连 接 顺 序 而 产 生 的 同 分异 构 现 象 ， 与 立 体 异 构 相 对 。立 体 异 构 (stereoisomerism)是 在 有 相 同 分 子 式 的 化 合 物 分 子 中 ， 原 子 或 原 子 团 互 相 连接 的 次 序 相 同 ， 但 在 空 间 的 排 列 方 式 不 同 ， 与 构 造 异 构 同 属 有 机 化 学 范 畴 中 的 同 分 异构 现 象 。24、 柔性链与刚性链柔 性 链 是 主 链 上 具 有 柔 性 基 团 的 高 分 子 链 。
13、刚 性 链 指 主 链 不 能 内 旋 转 ， 或 虽 有 内 旋 转 但 并 不 改 变 链 的 方 向 ， 因 而 分 子 不 会 弯曲 而 形 成 的 棒 状 高 分 子 链 ； 或 者 由 于 链 内 基 团 间 的 相 互 作 用 (特 别 是 氢 键 的 作 用 )使 分 子链 的 平 衡 态 构 象 并 不 取 决 于 最 大 的 构 象 熵 ， 而 是 取 决 于 最 大 的 链 内 基 团 间 的 相 互 作 用 能 ，从 而 形 成 螺 旋 结 构 、 双 螺 旋 结 构 和 椭 球 状 结 构 的 高 分 子 链 。重要图形分析：在下列各图中的圆中标上合适的数码；1、高分
14、子链的空间构型见下图答案：从上至下：2，3，12、 聚乙烯分子的骨架形状可有以下几种类型见下图答案：从左至右:3,2,1问答题1、以聚丁二烯为例，说明一次结构（近程结构）对聚合物性能的影响解：单体丁二烯进行配位聚合，由于 1,2 加成与 1,4 加成的能量差不多，所以可得到两类聚合物。一类是聚 1,2-丁二烯，通式是 ；另一类是聚 1,4-丁二烯，通式是。每一类都可能存在立体异构，如由于一次结构不同，导致聚集态结构不同，因此性能不同。其中顺式聚1,4-丁二烯规整性差，不易结晶，常温下是无定形的弹性体，可作橡胶用。其余三种，由于结构规整易结晶，使聚合物弹性变差或失去弹性，不易作橡胶用，其性能之差
15、详见表1-1。表1-1聚丁二烯的物理性质回弹性异构高分子熔点（）密度（g/cm3）溶解性（烃类溶剂）一般物性（常温） 20 90全同聚1,2-丁二烯120125 0.96 难硬，韧，结晶性4555 9092间同聚1,2-丁二烯154155 0.96 难硬，韧，结晶性 顺式聚1,4-丁二烯 4 1.01易无定形硬弹性8890 9295反式聚1,4-丁二烯135148 1.02 难硬，韧，结晶性7580 90932、已知聚次甲基的聚合度为 104，链的刚性因子 65，试计算：聚次甲基链在孤立无扰状态时的理论最大拉伸比 max 为多大?聚次甲基链在孤立无扰状态时的理论最大拉伸比 max 为多大?解：
16、注：聚次甲基 ，不同于聚乙烯。聚合度 n 与键数 n 一致。3、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） 4、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
17、种有规立构体，它们是：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。5、 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？解：聚环氧丙烷的结构式如下：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
18、规立构体。性能的影响是：全同或间同立构易结晶，熔点高，材料有一定强度；其中全同立构的结晶度、熔点、强度会比间同立构略高一点。无规立构不结晶或结晶度低，强度差。常见错误分析：“只存在间同立构，不存在全同立构。 ”以上写法省略了 H，根据上述结构式，似乎只存在间同不存在全同。这是一种误解，实际上碳的四个价键为四面体结构，三个价键不会在一个平面上。而在平面上表示的只是一个示意，全同与间同的真正区别在于 CH3是全在纸平面之上（或之下） ，或间隔地在纸平面之上和之下。6、 试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中 D 表示链节结构是 D 构型，L 是 L 构型。1. DDDDDDD 2. LLLLL
19、LL 3. DLDLDLDL 4. DDLDLLL 解：（1）全同立构；（2）全同立构；（3）间同立构；（4）无规立构。7、计算在平面锯齿形间同和全同 PVC 链中最近邻的两个氯原子的中心之间的距离。氯原子的范德华直径为 0.362nm，从该计算结果，你能得到关于全同 PVC 链的什么信息？ 解：对于间同立构 PVC(a)从锯齿形碳骨架的平面观察 (b)沿链方向观察x=0.251nm；y=2bsin ，b=0.177nm，109.5?/2，因而 y=0.289nm。两个氯原子的距离为（x2+y2） =0.383nm。对于全同立构 PVC，氯原子的距离 x=0.251nm。因而平面锯齿形 PVC 链就不可能是全同立构的。8、写出由取代的二烯 CH 3CHCHCHCHCOOCH 3 ； 经加聚反应得到的聚合物，若 只考虑单体的 1，4 一加成，和单体头一尾相接，则理论上可有几种立体异构？ 解 该单体经1，4一加聚后，且只考虑单体的头一尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：即含有两种不对称碳原子和一个碳一碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
