2025年大学《应用化学》专业题库—— 应用化学在卫生材料研究中的应用示范.docxVIP

2025年大学《应用化学》专业题库——应用化学在卫生材料研究中的应用示范

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题（每题5分，共20分）

1.简述高分子材料在卫生材料中的应用领域及其主要性能要求。

2.比较物理共混和化学共聚在制备聚合物复合材料方面的异同点。

3.简述红外光谱法在卫生材料结构表征中的应用原理。

4.解释什么是生物相容性，并列举三种常用的生物相容性评价方法。

二、论述题（每题10分，共30分）

1.论述绿色化学原则在卫生材料合成中的重要性，并举例说明如何将这些原则应用于具体的生产过程。

2.阐述纳米技术在卫生材料领域中的应用前景，并分析其可能面临的挑战。

3.以一种具体的卫生材料（如医用敷料、吸水性材料等）为例，详细描述其制备过程中的化学原理和关键控制点。

三、计算题（每题15分，共30分）

1.某聚合物材料由A和B两种单体共聚而成，共聚物的红外光谱显示在1700cm?1处有明显的羰基吸收峰，而在3000-2800cm?1范围内有宽大的-OH伸缩振动吸收峰。请根据这些信息推测该共聚物的可能结构，并说明理由。

2.一种吸水性树脂的吸水倍率与其交联度有关。已知该树脂在交联度为5%时，吸水倍率为50倍；在交联度为10%时，吸水倍率为30倍。假设吸水倍率与交联度成反比关系，请计算该树脂在交联度为8%时的吸水倍率。

四、设计题（20分）

设计一种新型可降解医用敷料，要求说明其材料组成、制备方法、主要性能特点以及预期应用领域。

试卷答案

一、简答题

1.高分子材料在卫生材料中的应用领域及其主要性能要求：

*应用领域：医用敷料（伤口愈合）、吸水性材料（婴儿纸尿裤、卫生巾）、生物医用高分子（人工器官、药物缓释载体、组织工程支架）、隔膜材料（血液透析）等。

*主要性能要求：生物相容性（无毒、无刺激、无免疫排斥）、良好的力学性能（强度、韧性）、适当的透气性和透水性、化学稳定性（耐腐蚀、耐水解）、易于加工成型、可降解性（对于一次性或临时性应用）等。

2.物理共混和化学共聚在制备聚合物复合材料方面的异同点：

*相同点：都是为了获得具有更优异性能的新型聚合物材料；都可以实现聚合物间的性能互补。

*不同点：

*物理共混：是将两种或多种不同的聚合物通过物理方法混合，聚合物链间主要以范德华力相互作用，化学结构基本不变，相容性较差，容易出现相分离现象。

*化学共聚：是通过化学反应将两种或多种单体共价连接成高分子链，形成均相体系，相容性好，可以引入新的官能团，改变材料的化学结构和性能。

3.红外光谱法在卫生材料结构表征中的应用原理：

*原理：分子中的化学键（如C-H,O-H,C=O等）在振动时会吸收特定波长的红外光，产生红外吸收光谱。不同化学键的振动频率不同，因此红外光谱可以用来识别分子中的官能团，推断分子结构。

*在卫生材料表征中，可用于识别聚合物基体、添加剂、交联剂等成分的官能团，判断材料的化学结构，检测材料的老化、降解情况等。

4.什么是生物相容性，并列举三种常用的生物相容性评价方法：

*生物相容性：指材料与生物体接触时，能够维持生理功能的稳定性，不引起严重的组织损伤、免疫排斥反应或全身毒性反应的性能。

*评价方法：

*体外细胞毒性试验（如L929细胞毒性试验）。

*皮下植入试验（如SD大鼠或新西兰白兔皮下植入）。

*骨植入试验（如SD大鼠或新西兰白兔骨植入）。

二、论述题

1.论述绿色化学原则在卫生材料合成中的重要性，并举例说明如何将这些原则应用于具体的生产过程。

*重要性：绿色化学旨在从源头上减少或消除有害物质的使用和产生，对环境保护和人类健康具有重要意义。在卫生材料合成中应用绿色化学原则，可以减少生产过程中的污染，提高资源利用效率，开发出环境友好、安全健康的卫生材料，满足社会可持续发展的需求。

*举例说明：

*原子经济性：设计合成路线时，选择原料利用率高、副产物少的反应，例如，采用原子经济性高的聚合反应（如ring-openingpolymerization）合成医用级聚乳酸。

*使用更安全的溶剂：尽量使用水、超临界流体等环境友好型溶剂替代有毒有害的有机溶剂，例如，在合成水性压敏胶时，使用水作为分散介质。

*减少有害物质生成：选择催化效率高、选择性好的催化剂，避免使用或产生有毒中间体，例如，在合成含硅聚合