高分子物理何曼君版課后習(xí)題 答案

1、第1頁(yè)共37頁(yè)第一章第一章高分子鏈的結(jié)構(gòu)高分子鏈的結(jié)構(gòu)1寫出由取代的二烯（13丁二烯衍生物）CH3CHCHCHCHCOOCH3經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚合物，若只考慮單體的14加成，和單體頭尾相接，則理論上可有幾種立體異構(gòu)體？解：該單體經(jīng)14加聚后，且只考慮單體的頭尾相接，可得到下面在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有三個(gè)不對(duì)稱點(diǎn)的聚合物：CHCHCHCHCH3COOCH3n即含有兩種不對(duì)稱碳原子和一個(gè)碳碳雙鍵，理論上可有8種具有三重有規(guī)立構(gòu)的聚合物。2今有一

2、種聚乙烯醇，若經(jīng)縮醛化處理后，發(fā)現(xiàn)有14%左右的羥基未反應(yīng)，若用HIO4氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，則關(guān)于此種聚乙烯醇中單體的鍵接方式可得到什么結(jié)論？解：若單體是頭尾連接，經(jīng)縮醛化處理后，大分子鏈中可形成穩(wěn)定的六元環(huán)，因而只留下少量未反應(yīng)的羥基：CH2CHOHCH2CHOHCH2CHOHCH2OCH2CHOCH2OCHCH2CH2CHOH同時(shí)若用HIO4氧化處理時(shí)，可得到乙酸和丙酮：CH2CHCH2OHCHCH2OHCHOH

3、HIO4CH3COHOCH3COCH3若單體為頭頭或尾尾連接，則縮醛化時(shí)不易形成較不穩(wěn)定的五元環(huán)，因之未反應(yīng)的OH基數(shù)應(yīng)更多（14%），而且經(jīng)HIO4氧化處理時(shí)，也得不到丙酮：CH2CHCHOHCH2CH2CHOHOHCH2OCHOCH2OCHCH2CH2CHOHCH2CHCHOHCH2CH2CHOHOHHIO4CH3COHOOHCOCH2CH2COHO可見聚乙烯醇高分子鏈中，單體主要為頭尾鍵接方式。3氯乙烯（CH2CHCl）和偏氯乙烯

4、（CH2CCl2）的共聚物，經(jīng)脫除HCl和裂解后，產(chǎn)物有：，Cl，ClCl，ClClCl等，其比例大致為10：1：1：10（重量），由以上事實(shí)，則對(duì)這兩種單體在共聚物的序列分布可得到什么結(jié)論？解：這兩種單體在共聚物中的排列方式有四種情況（為簡(jiǎn)化起見只考慮三單元）：CH2CHClCH2CClCl(V)(D)VVVVVDDDVDDD第3頁(yè)共37頁(yè)14162223)(1037.3)100()(105.3)10(4)exp()()(????A?

5、?A?A??A?????oooo?????，得由dhhhdhh即在100處的幾率比在10處的幾率大。6某碳碳聚α烯烴，平均分子量為1000M。（M。為鏈節(jié)分子量），試計(jì)算：⑴完全伸直時(shí)大分子鏈的理論長(zhǎng)度；⑵若為全反式構(gòu)象時(shí)鏈的長(zhǎng)度；⑶看作Gauss鏈時(shí)的均方末端距；⑷看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時(shí)的均方末端距；⑸當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(shí)（受阻函數(shù)438.0cos??）的均方末端距；⑹說(shuō)明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的，并指出此種聚合物的彈性限度。解：設(shè)此

6、高分子鏈為：CH2CHX()n鍵長(zhǎng)l=1.54，鍵角θ=109.5⑴nmMMNlL308308054.1)1000(200max?A?????⑵nmNlL5.25125.109sin54.120002sin??????反⑶22220)(35.47)(4735nmNlh?A???⑷2222)(86.94)(9486cos1cos1nmNlhfr?A???????⑸2222)(72.242)(24272cos1cos1cos1cos1nmN

7、lh?A????????????nmh6.15212?）或（⑹因?yàn)閙axL反L21)(2h，所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的，它的理論彈性限度是25)(212?hL反倍7某高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)勢(shì)能與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系如下圖所示：以知鄰位重疊式（e）的能量Ue=12kJmol，順式（c）的能量Uc=25kJmol，鄰位交叉式（g與gˊ）的能量Ug=Ugˊ=2kJmol，試由Boltzmann統(tǒng)計(jì)理論計(jì)算：（1）溫度為140℃條件下的旋轉(zhuǎn)受阻函