高分子物理学习题第一章答案复习过程.pdfVIP

高分子物理学思考题及习题 第 1 章 思考题 1-1 重要概念：高分子化合物；高分子材料（聚合物） ；天然高分子材料；人工 合成高分子材料；塑料；橡胶；纤维；功能高分子；结构单元；聚合度；线 形分子链（线形高分子） ；支化分子链（支化高分子） ；交联网络（交联高分 子）。 1-2 了解高分子材料的分类法和命名法。 1-3 与小分子化合物和小分子材料相比， 高分子化合物与高分子材料的结构有哪 些重要特点使之具有独特的性能？将这些特点牢记在心。 1-4 仔细阅读关于高分子材料的“多分散性和多尺度性” 、“软物质性”及“标度 性”的说明，理解其意义。 1-5 了解高分子物理学的核心内容和主要学习线索， 体会 “高分子物理学是研究 高分子材料结构、分子运动与性能的关系的学说” 。 1-6 阅读 “高分子物理学发展简史及研究热点” 一节， 了解当前高分子物理学的 热点问题和发展方向。 1-7 根据生活经验，列举一些适合用作塑料、橡胶或纤维的聚合物名称。 1-8 下列一些聚合物（我国的商品名称） ：丁苯橡胶，氯丁橡胶，硅橡胶，环氧 树脂，脲醛树脂，聚氯乙烯，聚碳酸脂，涤纶，锦纶，腈纶。试分别写出各 自结构单元的化学结构式及合成所需单体的化学结构式。 第一章习题可能与高分子化学学习内容重复，可不做。 第 2 章 思考题及习题 2-1 重要概念：近程结构；远程结构；构型；构象；无规线团；内旋转；内旋转 势垒；分子链柔顺性（静态和动态） ；链段；均方末端距；均方旋转半径；自 由连接链；自由旋转链；等效自由连接链； Kuhn等效链段；高斯链；θ条件 / θ状态；Flory 特征比（刚性因子） 。 （1）近程结构：包括构造和构型。构造是指链中原子的种类和排列，取代基和 端基的种类， 单体单元的排列顺序， 支链的类型和长度等。 构型是指由化学键所 固定的链中原子或基团在空间的排列。 注意：近程结构相当于“链的细节” 。构造着重于链上的原子的种类、数目比例、 相互连接关系。构型涉及空间立体异构（顺反异构、旋光异构） 。 （2）远程结构：包括分子的大小、构象和形态，链的柔顺性。 注意：因为高分子的长链形状，才产生了如此多的结构层次。 （3）无规线团：高斯链的空间形态。换言之，无规蜷曲的 柔性链 的空间形态。 （4）内旋转： sigma 键的电子云轴对称，因此形成 sigma 键的两个原子可以绕 键对称轴旋转。 注意：无论高分子或小分子， 只要是 sigma 键就可内旋转。 小分子的三维尺寸差 不多， 内旋转意义不大； 而高分子的长短与粗细相差悬殊， 故内旋转能导致高分 子链出现天文数字的空间形态。我们一般只关注“主链上单键的内旋转” ，不太 关心侧基上单键。 （5）内旋转势垒：顺式构象与反式构象的位能差。 注意：参考图 2-5 。相当于内旋转活化能，内旋转势能峰高度。是Δ E 而不是Δ ε。 （6）柔顺性：大分子链通过主链上单键的内旋转可以改变构象和形态的性质。 （7）链段：大分子链上由相邻几个单键组成的能够自由取向的最小单位。 注意：链段实际上不存在， 是一个人为的划分。 很多时候算出来的链段长度是个 非整数（譬如聚乙烯， le=8.28 倍单键投影长度） 。但是链段有明确的物理意义， 即链越柔顺， le 越小。 （8）均方末端距：末端距平方的平均值。 注意：如何理解“平均值”？有两种“平均”方法， （1）可只对一个链进行时间 平均；（2）也可对所有链（某一时刻）作平均。根据统计力学原理，二者的结果 相同。