2014浙江大学高分子物理与化学考研真题与答案.doc

硕考专业课系列图书2014浙江大学高分子物理与化学考研复习精编目 录 序言 考前必知一、学校简介二、学院概况三、专业介绍四、师资力量五、就业情况六、历年报录情况七、学费与奖学金八、住宿情况九、其他常见问题 考试分析一、考试难度二、考试题型三、考点分布四、试题分析五、考试展望 复习指南高分子物理高分子化学 核心考点解析高分子物理第一章 高分子链的结构第二章 高分子的聚集态结构第三章 高分子溶液性质第四、五章 高聚物的分子量及其分布第六章 高聚物的分子运动第七章 高聚物的力学性质高分子化学第一章 绪论第二章 缩聚和逐步聚合第三章 自由基聚合第四章 自由基共聚合第五章 聚合方法第六章 离子聚合第七章 配位聚合第八章 开环聚合第九章 聚合物的化学反应 历年真题试卷与答案解析历年考研真题试卷浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题浙江大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题历年考研真题试卷答案解析浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析浙江大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 备考方略一、高分备考方略（一）考研英语（二）考研政治（三）考研数学（四）考研专业课二、辅导班推介（一）公共课（二）专业课三、教材与辅导书推介（一）公共课（二）专业课四、常考必用考研网站推荐硕考网祝您2014浙江大学考研金榜题名，加油！ 复习指南高分子物理第六章 高聚物的分子运动一、本章复习提示从前面几章的讨论已经清楚，高聚物有着不同与低分子物质的结构特征，然而高分子的微观结构特征要在材料的宏观物理性质上表现出来，则必须通过材料内部分子的运动。本章主要内容包括高分子热运动、高聚物的玻璃化转变、高聚物的粘性流动三方面内容，建立起了高聚物的结构与性能间的内在联系。在复习过程中，要注意联系前面的知识，比如复习影响玻璃化转变因素时联系柔顺性的知识，以及高分子热运动的特点、自由体积理论，非晶高聚物的三态转变理论等，考生都需要掌握。二、本章知识框架图 高分子运动特点 高聚物的分子热运动 力学状态和热转变 高聚物次级松弛 核磁共振 玻璃化转变现象 膨胀计法高聚物的分子运动 玻璃化转变温度的测定 量热法 温度形变 玻璃化转变理论（自由体积理论） 高聚物玻璃化转变 化学结构 取代基 影响玻璃化转变的因素 分子间力 其它结构 外界条件玻璃化转变多维性 核心考点解析高分子物理第六章 高聚物的分子运动一、高聚物的分子热运动1、高聚物分子运动的主要特点 （1）高分子运动单元的多重性。 除了整个分子可以像小分子那样作振动、转动和移动外，高分子的一部分还可以作相对于其他部分的转动、移动和取向。 即使整个分子的质心不移动，它的链段仍可以通过主链单键的内旋转而达到移动。 而整个高分子的移动，也是通过各链段的协同移动来实现的。（2）高分子运动的时间依赖性。在一定外界条件下，高分子由一种平衡状态通过热运动达到另一种平衡状态，需要克服内摩擦力，需要时间，称为松弛时间：x（t）=x0 e-t/x是t时刻的长度增量；x0是在外力作用下达到平衡时绳子的长度；t是时间；为常数，宏观意义为：x（t）变到x0的1/e倍所需的时间；又被成为松弛时间，它取决于材料固有的性质、温度及外力的大小。原因分析：高分子的分子量很大，具有明显的不对称性，分子间的作用力很强，分子运动时运动单元均需克服内磨擦力。由于高分子运动时运动单元所受到的摩擦力一般是很大的，这个过程通常是很慢的，因此称为松弛过程。这一过程不可能瞬间完成，通常是缓慢完成的。（3）高分子运动的温度依赖性。温度对高分子的热运动有两方面作用，一是使运动单元活化，温度升高使高分子热运动能量增加，当达到克服单元所需位垒时，运动单元处于活化状态开始运动。二是温度升高使高分子体积发生膨胀，加大了分子的自由空间，它是各种运动单元发生运动所必需的。随温度的升高两种作用使得松弛过程加快。 对于侧基运动或主链的局部运动引起的松弛过程的一般规律为：为常数，E为松弛所需活化能，R为理想气体常数，T为绝对温度。从公式中可以看出T下降时，较长；T升高时，较短，可容易地观察到松弛现象。即 对于链段运动的玻璃化转变的过程WLF半经验方程为：参考温度（Ts）下的松弛时间C1、C2为经验常数2、高聚物的力学状态和热转变 在一定的负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系式称为高聚物的温度-形变曲线（热机曲线）（1）非晶态聚合物的温度形变曲线曲线上面有三个不同的力学状态和两个转变（三台两转变）即 玻璃态：链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元如链节、侧基的运动，以及键角、键长的变化，因而此时的力学性质与小分子玻璃差不多，受力后形变很小，且遵循胡克定律，外力出去立即恢复。这种形变称为普弹性变(Tb-Tg)。 玻璃化转变：在3-5范围内几乎所有物理性质都发生突变，链段此时开始能运动，这个准便温度称为玻璃化转变温度Tg 高弹态：链段云东但是整个分子链不产生移动，受到较小的力就可以发生很大形变，外力出去以后形变可以完全恢复，称为高弹性变。高弹态时高分子所特有的力学状态。Tg-Tf 黏流转变：链段沿作用力方向的协同方向导致大分子的中心发生相对位移，聚合物呈现流动性，此转变温度称为黏流温度，记为Tf 黏流态：整个分子链相互滑移，聚合物呈现黏性液体状，流动产生了不可逆变形，黏弹性。Tf-Td(2) 线型非晶高聚物的形变温度关系曲线实验示意为了激发高聚物中各运动单元的运动，我们采用加热的方法。并对高聚物试样施加一恒定的力，观察试样发生的形变与温度的关系，即采用热机械曲线的方法来考查这个问题。小结：对于非晶态高分子，分为三种力学状态：玻璃态：在Tg之下时，呈刚性固体状，在外力作用下，材料发生很小的形变。高弹态：温度在TgTf，试样的形变增加，并随后达到一个相对稳定的形变，在该区域内，试样为柔软的弹性体。粘流态：温度超过后，试样的形变又继续增大，最后完全变成了粘性流体曲线中的两个转折点：Tg -玻璃化转变温度；Tf -粘流温度。力学状态：内部分子处于不同运动状态的宏观表现。温度运动单元和值力学性质玻璃态Tg 以下链段(侧基,支链,链节)仍处于冻结状态(即链段运动的值无穷大，无法观察）受力变形很小，去力后立即恢复（可逆），虎克型弹性（普弹性）高弹态TgTf链段运动（但分子链的还很大，不能看到）（链段运动的值减小到与实验测定时间同一数量级时可以看到）受力变形很大，去力后可恢复（可逆），虎克型弹性（高弹性）粘流态Tf以上大分子链与大分子链之间发生相对位移(分子链的值缩短到与实验观察时间相同的数量级)流动变形不可逆，外力除去后变形不能恢复【更多精彩内容，详见2014浙江大学高分子物理与化学考研复习精编】 历年真题试卷与答案解析历年考研真题试卷浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：高分子物理与化学 编号：837注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。高分子物理部分1、什么叫构象？试从高聚物的分子构象来说明高弹态和取向态的形态特征。（15分）2、写出下列术语的英文名称：1）数均分子量2)重均分子量3)分子量分布，简述高聚物的重均分子量与其熔体粘度的关系。（15分）3、与小分子溶液相比较，高分子溶液性质有哪些特点？何谓理想溶液？高分子稀溶液为理想溶液的条件是什么？（15分）4、非晶态高聚物、非极性晶态高聚物、极性晶态高聚物和交联高聚物的溶解或溶胀有什么特点？（15分）5、试用四元件模型（Maxwell模型和Kelvin模型的串联）描述线性高聚物的蠕变模型。（15分）高分子化学部分一、简答题（共22分）1、根据名称写出下列聚合物的重复结构单元的化学结构简式。（5分）（1）聚四氟乙烯（2）涤纶（3）聚异戊二烯（4）马来酸酐与醋酸2-氯烯丙基酯（自由基聚合）（5）聚碳酸酯2、功能高分子有哪两种主要的制备方法？（2分）试设计一种两端带有羟基的大分子试剂。（2分）3、简述悬浮聚合和乳液聚合的主要不同之处。（5分）4、什么是单体的竞聚率？（1分）若分别以r1、r2代表单体M1和M2的竞聚率，则当r1=r2=0和r11、r21时，各得到何种类型的聚合物？（4分）5、均相茂金属催化剂近年来发展迅速，其三个主要优点是什么？（3分）二、图解题（共18分）1、对于常规的自由基本体聚合反应，试画出体系中自由基浓度随着单体转化率变化的曲线，并简要说明作图的依据。（8分）2、假设某一自由基聚合反应同时存在偶合终止和歧化终止，试以聚合度为横坐标、质量分布（Wx/W）为纵坐标作图，说明两种终止方式对聚合物质量分布曲线的影响。（4分）3、画出聚-烯烃的立构图像。（6分）三、资料题（共35分）（一）阅读以下材料，根据短文内容回答问题1-5。（13分）甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯（简称MS共聚物）是制备透明高抗冲速率MBS的原料，MS共聚物的折光率可通过调节甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的组成而改变，因此化学组成的均一性是重要的指标。实验室合成化学组成均一的MS的过程如下：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮气导管的500ml四颈瓶中，加入150ml蒸馏水、100g浆状碳酸镁，开动搅拌使碳酸镁分散均匀，并快速加热到95。0.5h后，在氮气保护下冷却系统到70。一次性向反应瓶内加入用氮气除氧后的单体混合液（28g甲基丙烯酸甲酯，33g苯乙烯和0.6g过氧化苯甲酰）。通入氮气，开动搅拌，控制转速在1000-1200rpm，烧瓶内温度保持在70-75。1h后，取少量烧瓶内的液体滴入盛有清水的烧杯，若有白色沉淀生成，则可以将反应体系缓慢升温到95，继续反应3h，使珠状产物进一步硬化。结束后，将反应混合物上层清液倒出，加入适量稀硫酸，使pH值达到1-1.5，待大量气体冒出，静止30分钟，倾去酸液。用大量的蒸馏水洗涤珠状物至中性。过滤、干燥、称重，计算产率。1、本实验采用的是自由基聚合的四大聚合方法中的哪一种？(2分)2、为什么选择28g甲基丙烯酸甲酯和33g苯乙烯的投料比？（已知竞聚率rMMA=0.46,rSt=0.52）(5分)3、通入氮气的目的是什么？（2分）4、反应1h后，取少量烧瓶内的液体滴入盛有清水的烧杯，若有白色沉淀生成，则可以将反应体系缓慢升温到95，这样做的理由是什么？（2分）5、怎样检验合成的MS的化学组成是否符合所要求的均一性？（2分）(二)、阅读下列英文材料，回答6-8题。（16分）Over the past decades, chemists have continuously explored novel synthetic approaches for the preparation of functional polymers and materials with improved properties. Various well-known reactions in the field of organic chemistry have been transformed into polymer chemistry, which has led to the development of, for instance, atom transfer radical polymerization (ATRP) from the atom transfer radical addition reaction. The development and the perfection(优化) of a variety of other living/controlled polymerization techniques has enabled the synthesis of a large variety of well-defined (co) polymer structures as depicting in Fig.1.Fig.1 Schematic overview of selected (co)polymer architecturesIn this respect, the concept of click chemistry that was introduced by Sharpless seems to be the ideal method to couple performed polymer structures. Click chemistry comprises a number of organic heteroatom(杂原子)coupling procedures that comply with the stringent criteria as defined by Sharpless .The preparation of well-defined polymeric building blocks with one or two azide(叠氮化合物)and/or alkyne(炔烃) functionalized at the chain-end has received significant attention in the last several years, whereby especially the ATRP mechanism was often exploited for the synthesis of azide- functionalized polymers by exchange of the halogen chain ends using sodium azide (Fig.2). The resulting well-defined azide functionalized polymers have been used for the quantitative preparation of polymers with otherwise difficulty accessible functional groups at the chain ends via click chemistry. This approach was explored by Lutz et al. for the end-functionalization of PS. The copper(I) catalyzed cycloaddition(环加成) of several functional acetylenes(乙炔) with azido-PS allowed the quantitative formation of PS end-functionalized with a primary alcohol, a carboxylic acid or a vinylic group as depicted in Fig.2.Fig.2 Preparation of end-chain functionalized PS via a combination of ATRP and click chemistry5、写出图1中各种聚合物的中文名字。（6分）6、写出图2中与 相对应的化学结构。（8分）7、写出ATRP和click chemistry的中文名称。（2分）（三）下面是近期发表在Macromolecules杂志上的研究论文中作者给出的聚合物结构的表征结果。请根据图回答问题9和10。9、图（a）和（c）、（d）分别是什么光谱学手段？（4分）10、图（b）是用什么表征手段得到的？(2分)历年考研真题试卷答案解析浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析考试科目：高分子物理与化学 编号：837注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。高分子物理部分1、什么叫构象？试从高聚物的分子构象来说明高弹态和取向态的形态特征。（15分）【考查重点】这是考查第一章的知识点，同时与第二章聚集态和第七章力学性质的相关知识相结合，须注意的是，对高物的考查会各章相互结合，而不一定是单独考查，考生须整体把握。【答案解析】构象：由单键内旋转而构成的不同形态。高弹态：当非晶态的分子处于高弹态时，其分子中的链段能通过链段间的单键发生内旋转而不断改变构象，表现为链段的翻转，使分子处于不同的构象形态。取向态：高分子在外力作用下，链段受到内应力的作用使分子沿外力方向上发生有序规则的排列，表现为链段的翻转和大分子的规则运动，形成规则的堆砌结构。在这个过程中，分子的构象时刻发生改变，由于构象的变化使分子有利于规则堆砌。2、写出下列术语的英文名称：1）数均分子量2)重均分子量3)分子量分布，简述高聚物的重均分子量与其熔体粘度的关系。（15分）【考查重点】这是考查第四、五章的关于分子量及其分布的问题，同时还结合第六章的熔体流动的知识点进行提问，这再次反映出对高物的考查会各章相互结合。【答案解析】（a）number average molecular weight（b）weight average molecular weight（c）molecular weight distribution高聚物的重均分子量小于临近分子量Mc时，高聚物熔体粘度与重均分子量的1-1.5次方成正比，当高聚物的重均分子量超过临界分子量Mc时，高聚物熔体粘度与重均分子量的3.4次方成正比。对此分段直线变化的解释：由于链的缠结作用引起了流动单元的变化，Mc可视为发生链缠结时的最小重均分子量。MwMc时，链缠结使流动单元变大，流动阻力增加。【余下答案详解，请看2014浙江大学高分子物理与化学考研复习精编】精品推荐一、考研专业课高端辅导班专业课视频班 报录分析+章节框架+重难点解析+考点串讲+真题精讲+高分技巧点拨一对一精英计划 一对一专属老师全程辅导+个性化全程复习方案+网络辅导+现场授课+视频授课+内部资料无忧通关计划 量身定制保过复习方案+签署保过协议+四大老师全程保过护航+加强版一对一全程辅导班+七大专享雏鹰计划 适用大一大二考生+个性化全景规划+专属老师全程陪护辅导+阶段性作业、测验、答疑、课程回访 VIP高辅计划 全科课程内容+高端辅导体系+签署保录协议+全科权威师资力量+复试人脉与必过支持+内部资料二、考研公共课权威辅导班英语全程辅导班 （基础班+强化班+冲刺班+押题班+配套讲义）政治全程辅导班 （基础班+强化班+冲刺班+点睛班+配套讲义）数学全程辅导班 （基础班+强化班+冲刺班+高分班+配套讲义）三、教材与辅导书推介（一）公共课1.数学 （1）课本方面：高等数学：高等教育出版社 第6版 同济大学数学系线性代数：清华大学出版社 居余马 概率论与数理统计：高等教育出版社 浙大第4版 盛骤 （2）辅导书：同济大学数学系：高等数学习题全解指南（上下册） 高等教育出版社李永乐：线性代数辅导讲义 新华出版社