高分子物理知识学知识题第一章答案解析

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ΔE而不是Δε。（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。

（9）均方旋转（逥旋）半径：教材上有的

（10）自由连接链：假设（1）组成链的化学键不占有体积；（2）每个化学键都不受键角和内旋转势垒的限制，可在空间中自由取向；（3）化学键（链节）数目足够多（这样才可适用统计规律）。这样的链就是自由连接链。

（11）自由旋转链：化学键在空间中的取向受键角限制。其它同自由连接链。（12）等效自由连接链：如果真实高分子链（1）有一定柔性；（2）链的轮廓长度足够长，则可将真实链人为划分成很多链段（足够多），那么真实链可看做以链段为统计单元的自由结合连。称为“等效自由结合链”。

（13）Kuhn等效链段：就是链段。

（14）高斯链：如果高分子链（1）有一定柔性；（2）链的轮廓长度足够长，则其末端距分布符合高斯函数，称为“高斯链”。自由连接链和等效自由连接链都是高斯链。

（15）θ条件/θ状态：当研究高分子溶液中高分子链的形态时，可选择特定的溶剂—温度组合，便可消除高分子—溶剂相互作用对链形态的影响。这时链形态只与链化学结构有关。称为θ条件/θ状态。

（16）Flory特征比（刚性因子）：教材上有的。

2-2高分子材料的结构层次有哪些？

答：链结构（包括近程结构（一级结构）、远程结构（二级结构））；聚集态结构（三级结构）；织态结构。。。详细的请看课件。只有高分子材料有这么复杂的结构层次。

2-3假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高其等规度？说明理由。

答：不能。等规度属于构型问题，要改变构型则必须打断化学键进行重新排列。2-4为什么说分子链内旋转对聚合物结构和性能有重大影响？

答：主链上单键内旋转使得柔性链的形态时刻变化，具有柔顺性。当外界条件（如外力）变化时，链可以调整其形态。橡胶的大尺度弹性形变、高聚物的优良韧性都与此有关。

2-5为何采用均方末端距和均方旋转半径而不直接用平均末端距和平均旋转半径以及轮廓长度来描述高分子的尺寸？

答：末端距和旋转半径都是矢量，所以平均下来是0。末端距和旋转半径平方后再平均可消除方向因素，只关心其大小。才可用来表征链的形态。“轮廓长度”contour length是链完全伸直（平面锯齿形链）的长度。因为高分子链一般是无规线团的形态，所以单用轮廓长度不足以表征链的形态特征。换言之，轮廓长度只适于表征完全刚性链。

2-6如何理解链段的概念？

答：聚合物分子链上单键的内旋转一方面受到相邻非键合原子和原子团的束缚，另一方面受到链之间相互作用力的阻碍，因此聚合物单键内旋转的位垒比较高。当分子链中某一个单键发生内旋转时，它的运动不是孤立的，它会带动与其相邻的化学键一起运动，从而在主链上形成了由若干个化学键组成的独立运动的小单元——“链段”。链段是一个统计概念。

2-7顺-1，4-聚异戊二烯和反-1，4-聚异戊二烯具有相同的化学结构，为什么前者在室温下是橡胶，而后者却是塑料？

答：顺-1，4-聚异戊二烯链的等同周期较大，常温下不易结晶。而且是非极性聚合物，分子间相互作用力很小，链上单键内旋转位垒很小，所以链具有很大的柔性，在宏观上表现很大的变形能力，故是橡胶。反-1，4-聚异戊二烯链的等同周期短，链很规整，故常温下很容易结晶，链被晶格束缚，不能改变形态，宏观上表现塑料特性。

2-8聚乙烯、聚甲醛和聚丙烯的链柔性也很好，为什么不是橡胶而是塑料？答：最主要原因是链很规整，易结晶，材料的结晶度非常高。

2-9命名以下三种共聚物，并预测其主要性能（强度、弹性、硬度、热变形温度等）：（1）75％丁二烯与25％苯乙烯组成的无规共聚物；（2）30％丁二烯与70%苯乙烯组成的三嵌段共聚物；（3）98％苯乙烯—2％丁二烯的接枝共聚物。

答：（1）丁苯橡胶。弹性好，硬度小，热变形温度低；（2）SBS，热塑性弹性体。弹性好，硬度小，热变形温度低；（3）HIPS，高抗冲聚苯乙烯。强度大，弹性小，硬度大，热变形温度高。

2-10试从结构上分析高压聚乙烯（LDPE）、低压聚乙烯（HDPE）、线形低

密度聚乙烯（LLDPE）和交联聚乙烯在性能上的差异？如何区分支化和交联的同种聚合物？

答：

2-11自由连接链，自由旋转链，等效自由连接链模型，哪种模型最接近真实高分子链？比较而言，哪种链最柔顺？

答：等效自由连接链模型最接近真实高分子链，自由连接链最柔顺。

2-12将下列各组高分子按照链柔顺性大小排序，并指明原因。

答：按照链柔性从大到小：

（1）聚乙烯>聚丙烯>聚苯乙烯；

非极性取代基，而且取代基不能变形。则取代基体积越大，内旋转越困难，链柔性越小。

（2）聚丙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈；

取代基极性越大，链柔性越小。

（3）聚氯乙烯<聚偏氯乙烯；

对称取代基，链柔性好。

（4）聚丙烯<聚异丁烯；

对称取代基，链柔性好。

（5）聚丙烯<聚1-丁烯<聚1-己烯；

非极性取代基，而且取代基是柔性链。则取代基越长，柔性越大。

（6）聚甲基丙烯酸乙酯<聚甲基丙烯酸正丙酯<聚甲基丙烯酸正丁酯<聚甲基丙烯酸正辛酯；

非极性取代基，而且取代基是柔性链。则取代基越长，柔性越大。

（7）顺丁橡胶>聚乙烯>聚氯乙烯>聚碳酸酯>纤维素

纤维素链上有大量刚性环状结构和大量羟基，链间可形成大量氢键，故链刚性最大。聚碳酸酯链上也有很大比例的苯环和碳酸酯基团，都是刚性结构，故链柔性也很差。聚氯乙烯链上有极性较强的氯原子，链柔性较差。聚乙烯是非极性聚合物，链柔性较好。顺丁橡胶链上有大量孤立双键，使得链柔性很好。 （8）聚甲醛>聚乙烯>聚苯乙烯>聚甲基丙烯酸甲酯>纤维素； PMMA 塑料是双取代，内旋转更加困难。

（9）聚己二酸己二酯>聚对苯二甲酸乙二酯>聚碳酸酯；

（10）聚二甲基硅氧烷>顺-1，4-聚异戊二烯>顺-1，4-聚丁二烯>聚丙烯>聚甲基丙烯酸甲酯 2-13

若链的伸直长度L max 一定，试证明以链段为独立运动单元的“等效自

由连接链”的均方末端距大于“自由连接链”的均方末端距？ 答：

2

2

022nl

h zb h ==且b>l ，z

将zb=nl 和b>l 二式相乘，可得zb 2>nl 2。证明完毕。 2-14

某α-烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为=2θh 25nm 2，试求：1)

刚性因子σ；2）作为大分子独立运动单元的链段长b ；3）每个大分子包含的平均链段数N ；4）每个统计链段包含的重复结构单元数。

答：（1）0.5

0.5

2

022,0250.7261cos109.525000.1541cos109.5f r

h h σ??

??

? ?=== ? ?- ???

???

?+??

22025h zb ∴==

（2）0

109.525000.154sin 125.762

zb =???=

25

0.2125.76

b nm ∴=

=

（3）125.76

6330.2z =≈

（4）1000

1.58633

u =≈

2-15

已知高分子主链上的键角大于90°，定性地讨论自由旋转链的均方末端

距与键角的关系？如果键角为180°，大分子链有无柔顺性可言？

答：在90—180范围内，键角越大，则自由旋转链的均方末端距越小。如果键角为180度，则链成为一刚性棒，没有柔性。 2-16

已知聚乙烯的聚合度n X =1000，在θ溶剂中测得聚乙烯分子链的均方

根旋转半径12

2

S =67.4A o

，求聚乙烯分子链的Flory 特征比C 、刚性因子σ

和最大伸展倍数。

答：(

)

(

)

0.5

220,222

00.5

22max max

/ 6.5

6.52/32

f r

K h h

h nl zb h

h

λ===?===

2-17

在特定溶剂中，不同温度下测得几种聚合物的1

2

2h A M θ??

=

???

值如下表

（其中M 为聚合物的平均分子量）。试求它们的刚性因子σ值。计算的结果与聚异丁烯是橡胶及聚苯乙烯是塑料是否有矛盾？又温度对分子链柔顺性有何影响？

答：（1）PIB 的K ＝7.46；PMMA 的K ＝9.75；PS 的K ＝11.85 计算过程以PMMA 为例：

22

2

88

0.5

0.5

22

28

26806801010

6801009.75

2102h M nm h K nl nl =?=????

?=== ?

?

?????

??

（2）K 值越大，链的刚性越强，无矛盾。 （3）温度高，柔性好。

14、16和17选作一题。 注意：l 是单键的投影长度。

高分子物理典型计算题汇总

四、计算题 1、某碳链聚α-烯烃，平均分子量为00(1000M M M =为链节分子量，试计算以下各项数值：（1）完全伸直时大分子链的理论长度；（2）若为全反式构象时链的长度；（3）看作Gauss 链时的均方末端距；（4）看作自由旋转链时的均方末端距；（5）当内旋转受阻时（受阻函数438.0cos =?）的均方末端距；（6）说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的，并指出此种聚合物的弹性限度。 解：设此高分子链为—（—CH 2—CHX —）n —，键长l=0.154nm,键角θ=109.5 。 . 25)/(,,)()6(6.15)(7.242438.01438 .013/113/11154.02000cos 1cos 1cos 1cos 1)5(86.94cos 1cos 1)4(35.47154.02000)3(5.2512 5 .109sin 154.020002 sin )2(308154.0)1000(2)1(2 ,2/12max 2/122 2222 2 2 ,2 222 000 max 倍弹性限度是它的理论状态下是卷曲的所以大分子链处于自然因为或反式反式反式≈==-+?-+?=-+?-+==-+==?===?===?==r f r f h L h L L nm h nm nl h nm nl h nm nl h nm nl L nm M M nl L φφφ??θθθ θ θ 2、 假定聚乙烯的聚合度2000，键角为109.5°，求伸直链的长度l max 与自由旋转链的根均 方末端距之比值，并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。 解：对于聚乙烯链Lmax=（2/3）1/2 nl l n h r f 2) (2 /12 ,= N=2×2000=4000（严格来说应为3999） 所以 5.363/40003/) m ax /(2 /12,===n h L r f 可见，高分子链在一般情况下是相当卷曲的，在外力作用下链段运动的结果是使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以产生很大形变，理论上，聚合度为2000 的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。 注意：公式中的n 为键数，而不是聚合度，本题中n 为4000，而不是2000。 3、计算相对分子质量为106 的线形聚苯乙烯分子的均方根末端距。（1）假定链自由取向

人教版高中物理选修3-5知识点总结

选修3-5知识梳理 一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ （一）量子论 1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容： ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。 ②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。 ③到1925年左右，量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 （二）黑体和黑体辐射

1．热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射 来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的 物体。 3．实验规律： 1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 二．光电效应光子说光电效应方程Ⅰ 1、光电效应

高分子物理知识点总结

高分子物理知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容，具体内容：高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构：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 无规立构：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 几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元)：聚合物中组成和结构相同的最小单位

高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似，可以溶解，加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 末端距：线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶，可以形成不同的形态。 聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。

高中物理选修34知识点

电磁波 电磁波的发现：麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场 产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡：周期性变化的电场能与磁场能周期性变化，周期和频率 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会：电视、雷达等 电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、ν射线 选 修3—4 一、知识网络 周期：g L T π2= 机械振动 简谐运动 物理量：振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动图象 阻尼振动 受力特点 回复力：F= - kx 弹簧振子：F= - kx 单摆：x L mg F - = 受迫振动 共振 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 特性 实例 声波，超声波及其应用 机械波 形成和传播特点 类型 横波 纵波 描述方法 波的图象 波的公式：vT =λ x=vt

二、考点解析 考点80 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 要求：I 1）如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 简谐运动的回复力：即F = – kx 注意：其中x 都是相对平衡位置的位移。 区分：某一位置的位移（相对平衡位置）和某一过程的位移（相对起点） ⑴回复力始终指向平衡位置，始终与位移方向相反 ⑵“k ”对一般的简谐运动，k 只是一个比例系数，而不能理解为劲度系数 ⑶F 回＝－kx 是证明物体是否做简谐运动的依据 2）简谐运动的表达式： “x = A sin (ωt ＋φ)” 3）简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦（余弦）函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向，注意在振幅处速度无方向。 A 、简谐运动（关于平衡位置）对称、相等 ①同一位置：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相同. ②对称点：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. ③对称段：经历时间相同 ④一个周期内，振子的路程一定为4A （A 为振幅）； 半个周期内，振子的路程一定为2A ； 四分之一周期内，振子的路程不一定为A 相对论简介 相对论的诞生：伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设：狭义相对性原理；光速不变原理 时间和空间的相对性：“同时”的相对性 长度的相对性： 2 0)(1c v l l -= 时间间隔的相对性：2 )(1c v t -?= ?τ 相对论的时空观 狭义相对论的其他结论：相对论速度变换公式：2 1c v u v u u '+'= 相对论质量： 2 0)(1c v m m -= 质能方程2mc E = 广义相对论简介：广义相对性原理；等效原理 广义相对论的几个结论：物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别

高分子物理知识点总结与习题

聚合物的结构（计算题：均方末端距与结晶度） 1.简述聚合物的层次结构。 答：聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构，高分子的链结构包括近程结构（一级结构）和远程结构（二级结构）。一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。二级结构包括高分子链大小（相对分子质量、均方末端距、均方半径）和分子链形态（构象、柔顺性）。三级结构属于凝聚态结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。 构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 （要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。） 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体（其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。）。 全同（或等规）立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成 间同立构：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 无规立构：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 几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。 构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节（又称为重复单元）：聚合物中组成和结构相同的最小单位 高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似，

可以溶解，加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。 这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制；自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。 自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 末端距：线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量（单位体积内的内聚能则称为内聚能密度）

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高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高，通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子，相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。一般高聚物的相对分子质量为104~106，相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词，即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物；后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指相对分子质量很大的一类化合物，它包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比，高分子化合物的主要结构特点是： （1）相对分子质量大，由很大数目的结构单元组成，相对分子质量往往存在着分布； （2）主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性； （3）高分子结构不均一，分子间相互作用力大； （4）晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。 （5）要使高聚物加工成为有用的材料，需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的，整个高分子结构是由不同层次所组成的，可分为以下三个主要结构层次（见表1－1）： 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点，使高分子具有如下基本性质：比重小，比强度高，弹性，可塑性，耐磨性，绝缘性，耐腐蚀性，抗射线。 此外，高分子不能气化，常难溶，粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类： （1）碳链高分子，主链全是碳以共价键相连：不易水解 （2）杂链高分子，主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子：由缩聚或开环得到，因主链由极性而易水解、醇解或酸解（3）元素有机高分子，主链上全没有碳：具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 （4）梯形和螺旋形高分子：具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链。聚合度：高分子链中重复单元的数目； 除结构单元的组成外，端基对聚合物的性能影响很大：提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式（主要对加聚产物而言，缩聚产物的链接方式一般是明确的）。

高中物理选修3-4知识点总结及讲义

高中物理选修3-4知识及讲义目录： 一、简谐运动 二、机械波 三、电磁波电磁波的传播 四、电磁振荡电磁波的发射和接收 五、振动和波（机械振动与机械振动的传播） 一．简谐运动 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。（2）阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： （1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 （2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量 描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 （1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 （2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 （3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 （4）频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 （5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是：。 （6）相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路：

中科院高分子物理考研概念及要点、考点总结(强烈推荐)

第一章 高分子的链结构 1.1 高分子结构的特点和内容 高聚物结构的特点: 1. 是由多价原子彼此以主价键结合而成的长链状分子，相对分子质量大，相对分子质量往往存着分布。 2. 一般高分子主链都有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲而具有柔性。 3.晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。 4.要使高聚物加工成有用的材料，往往需要在其中加入填料，各种助剂，色料等.。 5. 凝聚态结构的复杂性: 结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。 1.2 高分子的近程结构 (,)(,)??????????????????????????????????????????????????????????? 结构单元的化学组成结构单元键接方式 结构单元空间立构近程结构支化高分子链结构交联结构单元键接序列高聚物结构高分子链尺寸分子量均方半径和均方末端距远程结构高分子链的形态构象柔性与刚性非晶态结构晶态结构高分子聚集态结构液晶结构 取向结构多相结构 链结构:指单个分子的结构和形态. 链段:指由高分子链中划出来的可以任意取向的最小链单元. 近程结构:指链结构单元的化学组成，键接方式，空间方式，空间立构，支化和交联，序列结构等问题. 共聚物:由两种以上单体所组成的聚合物. 有规立构聚合物:指其化学结构单元至少含有一个带有两个不同取代原子或基团的主链碳原子，并且沿整个分子链环绕这种碳原子是有规律的. 全同立构:高分子全部由一种旋光异构单元键接而成. 间同立构:由两种旋光异构单元交替键接. 无规立构:两种旋光异构单元完全无规则键接时. 等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数. 临界聚合度:聚合物的分子量或聚合度一定要达到某一数值后，才能显示出适用的机械强度，这一数值称为~. 键接结构:是指结构单元在高分子链中的连接方式. 支化度:以支化点密度或相邻支化点之间的链的平均分子量来表示运货的程度. 交联结构:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子时即成为交联结构. 交联度:通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc 来表示. 交联点密度:为交联的结构单元占总结构单元的分数，即每一结构单元的交联几率. 1.3 高分子的远程结构 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. 构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~ 构型: 是指某一原子的取代基在空间的排列. 遥爪高分子：是端基具有特定反应性技的聚合物.

高中物理选修3-4知识点总结

高中物理选修3-4知识点梳理 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：①回复力不为零；②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。②物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动。 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 ⑴位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 ⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率ω：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是：T f = 1，T ω π 2=. ⑹相位?：表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： ⑴用动力学方法研究，受力特征：回复力F =- kx ；加速度，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 ⑵用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 ）（ ）（002sin sin x ?π?ω+A =+=t Τt Α 振幅A ，周期T ，相位02?π +t Τ ，初相0? 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1．直接描述量：①振幅A ；②周期T ；③任意时刻的位移t . 2．间接描述量：①频率f ：T f 1= ；②角速度ω：T πω2=；③x-t 图线上一点的切线的斜率等于v

高分子物理学(吴其晔)课后答案

高分子物理答案详解（第三版） 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？ 答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。 （2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。

3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。 （2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差； （2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好； （3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。 5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。 6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： （1）聚丙烯睛与碳纤维； （2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； （3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。（4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000 个主链 C 原子中约含15～35 个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。

高分子物理期末知识点总结

UNIT1.碳链高分子：主链全部由C以共价键相连接；杂链：主链含C，以及O、S等两种或以上的原子以共价键相连接；构造：聚合物分子的各种形状（线形、枝化、交联、梯形、螺旋）构型：由化学键固定的原子在空间几何排列；构像：原子或原子团绕单键内旋转所产生的空间排布。旋光异构体：结构单元为-CH2-CHX-型，包含一个不对称C，所形成的异构体；分为全同：取代基都在主平面一侧或都由一种旋光异构单元键接而成；间同：相间分布于或两种交替链接；无规：不规则分布或两种无规链接。链段:高分子链中的单键旋转时互相牵制,一个键转动,要带动附近的一段链一起运动,把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。自由连结链：一个孤立高分子链在旋转时不考虑键角限制和位垒的障碍，每个分子由足够过的不占有体积的化学键自由结合而成的，每个键在任方向取向几率相等的理想模型。自由旋转链：分子链中每个键在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对旋转的影响；等效自由：将一个原来有n个键长为l键角固定旋转不自由的键组成的链可视为Z个长度为b的自由结合链段的的高分子链；链的柔性:分子链能够改变其构象的性质.（不但高分子本身是一个独立运动单元，而且在每个高分子中还存在能独立运动的小单元，他们热运动的结果 使链有强烈的卷曲倾向，这是大分子链具备柔性的最根本内在原因）柔性实质：构象数增，S增，分子链卷曲程度增，分子链在无外力作用下总是自发采取卷曲形态，使构象熵最大。平衡态柔性:热力学平衡条件下的柔性,取决于反式与旁式构象之间的能量差ΔUtg。动态柔性:在外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度,转变速度取决于位能曲线上反式和旁式构象之间的位垒ΔUb与外场作用能之间的关系（ΔUb与kT）.影响柔性的因素:分子结构:a主链结构1主链全部由单键组成,一般柔性较好,PE PP;不同单键,柔性不同Si-O>C-N>C-O>C-C.2有孤立双键,柔性大,顺式聚1,4-丁二烯;共轭双键,不能内旋转,分子刚性,聚乙炔,聚苯;有芳杂环,柔性差,芳香尼龙.b取代基1极性大作用力大,内旋转受阻,柔性差,PAN聚氯乙烯>聚1,2-二氯乙烯.3极性取代基的分布对柔性有影响,聚偏二氯乙烯>聚氯乙烯.4非极性取代基,基团体积大,空间位阻大,内旋困难,柔性差,PS1/2不良溶剂。χ1kT的物理意义：把一个溶剂分子放入高聚物中时引起的能量变化。高分子aq与小分子aq区别？什么时候可当成理想aq？比小分子aq溶解的缓慢的多，粘度明显大于小分子aq，性质存在相对摩尔质量的依赖性，而分子量有分散性，故研究很复杂；当链段与溶剂相互作用产生的混合热和混合熵相互抵消时。X1=1/2,U1e=0的溶液才能将此高分子溶液看做是理想溶液，但即使是X1=1/2,高分子溶液的ΔHm也不为0.符合理想溶液条件的高分子溶液混合自由能来源于混合热和混合熵。X1=1/2的高分子溶液宏观上热力学性质遵从理想溶液规律，其微观状态与小分子理想溶液有本质区别。过量化学位：Flory-Krigbaum稀溶液理论：1高分子稀溶液中链段的分布是不均匀的,而是以链段云得形式分布在溶剂中,每一链段云可近似球体.2在连段云内,以质心为中心,链段的径向分布符合高斯分布.3链段云彼此接近要引起自由能的变化,每个高分子链段云有其排斥体积。(引入热参数，令，定义θ=)θ温度：超额混合热/超额混合熵；θ溶液：当T=θ时，Δu1E为零，链段间与溶剂间作用能抵消，无扰状态，排斥体积为零；当T=θ，此时的高分子aq，在宏观上看热力学性质遵从理想aq，但微观状态仍是非理想，因混合热和混合熵均不为零，只是两者的效应刚好抵消，所以Δu1E=0，这一条件为θ条件或θ状态，（θ条件:选择合适的溶剂和温度,可以使溶剂分子对高分子构象所产生的干扰忽略不计（此时高分子“链段”间的相互作用等于”链段”与溶剂分子间的相互作用）.在θ条件下测得的高分子尺寸为无干扰尺寸,只有无干扰尺寸才是高分子本身结构的反应）对应为θ溶剂，对应温度为θ温度。。第二维利系数A2：与χ1一样，表征高分子链段与溶剂分子之间的相互作用。凝胶：交联聚合物溶胀体，不熔不溶，既是聚合物浓溶液，又是高弹性固体；冻胶：由范德华力交联形成，加热或拆散可拆散范德华力交联而溶解。 UNIT4.数均分子量Mn：按物质的量统计的平均分子量；重均分子量Mw：按质量统计的平均分子量；Z均分子量Mz：按Z量的统计平均分子量；黏均分子量Mη：用稀溶液黏度法测得的平均分子量（z ≥w≥η≥n）。单分散：z=w=n。为什么z≥w≥η≥n？因为Mn靠近低分子量部分，则低分子量部分对其影响大，Mw靠近高分子量部分，则高分子量对其影响较大，一般用Mw表征比Mn更恰当，聚合物熔体粘度依赖于高分子量部分。分子量测定方法：端基分析（Mn）、沸点升高或冰点降低（Mn）、气相渗透法VPO（Mn）、渗透压法（Mn）、黏度法（Mη）。沸升冰降测的是Mn？是的，通过热力学推导，可知，溶液的沸点升高值ΔTb和冰点降低值ΔTf正比于溶液浓度，即正比于溶质分子数，而与溶质的分子量成反比，由此可推导出高分子数均分子量Mn。稀溶液依数性：沸点升高、冰点下降、蒸汽压下降、渗透压等数值仅与溶液中的溶质数有关，而与溶质的本性无关。特性粘度[η]（表示高分子aq的c趋于0时，单位浓度的增加对增比浓度或相对粘度对数的贡献)；体积排除色谱法(SEC)：又称凝胶渗透色谱法（GPC），分离机理：在分离作用由于大小不同的分子在色谱柱中的多孔性填料中占据的空间体积不同造成的。色谱柱中装填表面和内部有着各种大小不同的空洞和通道的多孔填料，以待测样品的某种溶剂充满柱子，最大的分子，只能留在填料颗粒之间，走的路径最短，先被溶剂冲出来，较大的分子，走颗粒间的路径和颗粒内较大的孔，路径长一些，较后被冲出来，较小的分子，颗粒间、颗粒内的大孔，还进入颗粒内的小孔，走的路径最多，最后被溶剂冲洗出来（大分子Ve小，小分子Ve大）SEM纵坐标记录洗提液与纯溶剂折射率差值Δn，在极稀溶液中，相当与Δc（洗提液的相对浓度），横坐标是保留体积Vr(淋出体积Ve),表征分子尺寸大小。保留体积小，分子尺寸大。 VPO:加入不挥发溶质沸点升高冰点降低蒸汽压下降。由于溶液的依数性，沸点升高值正比于浓度反比与分子量。由于高分子溶液热力学性质与理想溶液偏差，只有无限稀释才符合。所以测各种浓度，外推在恒温密闭容器内充有溶剂饱和蒸汽，将一滴不挥发溶质的溶液滴1和溶剂滴2悬在这个饱和蒸气中。由于1中溶剂的蒸气压较低，就会有溶剂分子从饱和蒸气相凝聚到溶液滴上。并放出凝聚热，使1温度升高。由于依数性，达平衡时，两液滴温差与溶质摩尔分数成正比。ΔT=AX2，ΔT温度差，X2溶质摩尔分数。 UNIT5.分子运动及转变特点:①运功单元的多重性A高分子链的整体运动:分子分子链质量中心的相对移动。B链段运动:区别于小分子的特殊运动形式。质量中心不变,一部分链段通过单键内旋转而相对于另一部分链段运动,使大分子可以伸展或卷曲。C链节、支链、侧击的运动。D晶区内的分子运动②分子运动的时间依耐性：外因作用下,聚合物从一平衡态通过分子运动过渡到另一与外界条件相连的新的平衡总需要时间,原因是整个分子链,链段、链节等运动单元的运动都需要克服内摩擦阻力,不可能瞬间完成③分子运动的温度依耐性:升温,一方面运动单元热运动能量提高,另一方面由于体积膨胀,分子距离增加,运动单元活动空间增大,松弛加快,松弛时间减小。聚合物分子运动特点：a.运动单元的多重性，包括整分子链平移、链段运动、链节支链侧基等小尺寸单元的流动、原子在平衡位置的振动、晶区的运动b.高分子运动的时间依赖性c.分子运动的温度依赖性松弛时间：橡皮由Δx(t)变为Δx(0)的1/e倍时所需要的时间，表征松弛过程快慢。（开始较快，后来越慢)。论述自由体积理论：液体或固体,它的整个体积包括两个部分：一部分是为分子本身占据的,称占有体积；另一部分是分子间的空隙,称自由体积,它以大小不等的空穴无规分布在聚合物中,提供了分子的活动空间,使分子链可能通过转动和位移而调整构象。在玻璃化温度以下,链段运动被冻结,自由体积也处于冻结状态,其空穴尺寸和分布基本上保持固定。聚合物的玻璃化温度为自由体积降至最低值的临界温度。在此温度下,自由体积提供的空间已不足以使聚合物分子链发生构象调整,随着温度升高,聚合物的体积膨胀只是由于分子振幅、链长等的变化,即分子占有体积的膨胀,而在玻璃化温度以上,自由体积开始膨胀,为链段运动提供了空间保障,链段由冻结状态进入运动状态,随着温度升高,聚合物的体积膨胀除了分子占有体积的膨胀之外,还有自由体积的膨胀,体积随温度的变化率比玻璃化温度以下为大。为此,聚合物的比体积-温度曲线在Tg时发生转折,热膨胀系数在Tg发生突变。影响Tg的因素：①主链的柔性:柔性越高，Tg高②取代基:侧基极性强，Tg高；极性基数高，Tg高；取代基位阻高，内旋转受阻程度高，Tg高③构型：全同Tg较低；顺反异构中，反式分子柔性差，Tg较高④分子量：M较低时，M高，Tg高；当分子量超过一定值后，Tg不再依赖分子量⑤外力速率：张力可强迫链段沿张力方向运动，Tg低，压力使分子链运动困难，Tg升高;冷却速率快，Tg高。另外：调节Tg手段：增塑、共聚、共混。聚合物Tg开始时随相对分子质量增大而升高，当达到一定值之后，Tg变为与相之无关的常数？相对分子质量对Tg的影响主要是链端的影响，处于链末端的链段比链中间的链段受的牵制要小些，因而有比较剧烈的运动，链端浓度的增加预期Tg会降低，链端浓度与数均相对分子质量成反比，超过临界相对分子质量后链端的比例很小，其对Tg影响可以忽略。聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致Tg下降：Tg具有可加和性，这些物质Tg较高分子低许多，所以混和Tg比聚合物低。分子结构与结晶能力的关系（为什么结晶聚合物结晶不完整？）a.链的对称性、规整性越高，结晶能力越强b.共聚，无规共聚降低结晶能力c.链柔性差降低结晶能力，柔性太好不能结晶d.分子间作用力过大降低结晶能力e.交联降低结晶能力f.分子量增大限制结晶。{高压力下形成的结晶高聚物结晶体密度高，拉应力可以加速高聚物结晶}。结晶聚合物边熔融边升温的现象是由于试样中含有完善程度不同的晶体。结晶时，如果降温程度不是足够的慢，随着熔体黏度的增加，分子链的活动性减小，来不及作充分的位置调整，则结晶停留在不同的阶段上；等温结晶过程中，也存在着完善程度不同的晶体。这时再升温，在通常的升温速度下，比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融，比较完善的晶体则要在较高的温度下熔融，因而出现较宽的熔融范围。结晶过程的特点：结晶温度区间在Tg与Tm之间；同一聚合物在同一结晶温度下，结晶速度随结晶时间过程而变化；结晶聚合物结晶不完善，没有精确的熔点，存在容限。 UNIT6.什么情况下符合虎克定律？在形变很小时，交联橡胶的应力应变关系才符合虎克定律。 UNIT7.五个区域：玻璃态区、玻璃—橡胶转变区、橡胶—弹性平台区、橡胶流动区、液体流动区。力学松弛：聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性。蠕变：一定的温度、较小恒应力持续作用下，材料应变随时间增加而增大的现象（包括瞬时可逆的普弹形变ε1、滞后可逆高弹形变ε2、不可逆的黏性形变ε3；Tg以下，链段运动松弛时间很长，ε2很小；材料本体粘度很大，ε3很小；因此蠕变主要由ε1构成，蠕变量很小。Tg以上，链段运动的松弛时间变短，导致ε2较大，材料的本体粘度η3仍很大，ε3较小，蠕变主要由ε2构成，夹杂少量ε3。同时，ε 3 随时间的发展而发展，导致总形变不断发展）。应力松弛：恒定温度和形变保持不变时，聚合物内部应力随时间增加而逐渐衰减的现象；产生原因：当聚合物受到外力作用发生变形时，分子链段要沿着外力方向伸展与外力相适应，因而在材料内部产生内应力。但是链段的热运动又可以使某些链缠结散开，以至于分子链之间可以产生小的相对滑移；同时链段运动也会调整构象使分子链逐渐地回复到原来蜷曲状态，从而使内应力逐渐地消除掉。（当温度远小于Tg时，链段运动的能力很弱，应力松弛非常慢；当温度太高时，应力松弛过程进行太迅速。只有在Tg温度附近几十度的范围内，应力松弛现象才比较明显）。滞后：聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象；产生原因：链段的运动受到内摩擦阻力作用的结果，当外力变化时，链段的运动受到内摩擦阻力的作用跟不上外力的变化，所以形变总是落后于应力，滞后了一个相位差δ。（外力作用频率适中，链段一方面可以运动，但又不能完全跟上应力的变化，这时滞后现象才能充分体现出来）力学损耗或内耗：在有滞后现象存在时，由于形变的发展落后于应力的变化，当第一周期的形变还没有完全恢复时，材料又会受到第二个周期应力的作用，因此每个周期都会有一部分弹性储能没有释放出来，这部分能量最终转变为热能，以热量的形式释放出来，造成损耗。影响因素:1温度a温度低,分子运动弱,不运动摩擦消耗能量小,内耗小.b温度高,分子运动快,应变跟得上应力变化,δ小,内耗小.c温度适中,跟不上应力变化, δ大,内耗大.2频率a频率快,分子运动跟不上应力的交换频率,摩擦消耗能量小,内耗小b频率很慢,应变跟得上应力变化, δ小,内耗小c频率适中,分子可以运动但跟不上应力频率变化, δ大,内耗大.3次级运动的影响:次级运动越多,所做的功可以通过次级运动耗散掉.时温等效原理：对于同一个力学松弛过程，既可以在较高温度和较短的外力作用时间下表现出来，也可以在较低温度和较长的外力作用时间下表 现出来。即：升高温度与延长外力作用时间对分子运动是等效的，对聚合物的粘弹性是等效的。 UNIT8.非晶态聚合物应力应变曲线：1.弹性形变区：直线斜率即为杨氏模量，此阶段普弹性，由于高分子键长键角和小运动单元的变化产生。2.屈服阶段：应变软化点，超过此点，大外力使本来冻结的链段开始运动，为大形变提供条件。3.大变形区：高弹性形变区，本质上与高弹形变一样是链段运动，它在外力作用发生。4.应变硬化区：分子链取向排列使强度提高。5.断裂。。屈服点以后，材料大变形的分子机理主要是g的链段运动，即在外力作用下，玻璃态p原来被冻结的链段开始运动，g链的伸展提供了材料的大变形，此时，p处于玻璃态，即使去除外力形变不能自动回复，只有升到 Tg以上链段运动解冻，分子链重新蜷曲，形变才可回复）。

高中物理选修3-4知识点总结

高中物理选修3-4 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：①回复力不为零；②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： ①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 ②物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动， 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 ⑴位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 ⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率ω：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是：T f = 1，T ω π2=. ⑹相位?：表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： ⑴用动力学方法研究，受力特征：回复力F =- kx ；加速度，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 ⑵用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 ）（）（002sin sin x ?π?ω+A =+=t Τt Α 振幅A ，周期T ，相位02?π+t Τ ，初相0? 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1．直接描述量： ①振幅A ；②周期T ；③任意时刻的位移t . 2．间接描述量：