高分子材料应用实验知识小考题

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.高分子材料按分子结构分类，以下哪种材料不属于高分子化合物？

a.聚乙烯

b.玻璃钢

c.氯丁橡胶

d.纤维素

2.高分子材料的机械功能中，以下哪个因素对材料的断裂伸长率影响最大？

a.温度

b.应力

c.时间

d.伸长速度

3.以下哪种高分子材料的耐热性最好？

a.聚乙烯

b.聚丙烯

c.聚四氟乙烯

d.聚氯乙烯

4.高分子材料的加工方法中，以下哪种方法主要用于制备薄膜？

a.注射成型

b.热压成型

c.挤压成型

d.流延成型

5.高分子材料的阻燃性主要通过以下哪种方法实现？

a.加入阻燃剂

b.增加厚度

c.降低温度

d.增加强度

答案及解题思路：

1.答案：b.玻璃钢

解题思路：聚乙烯、氯丁橡胶和纤维素都是高分子化合物，它们由大量单体通过聚合反应形成。而玻璃钢是由玻璃纤维和树脂复合而成的，不属于高分子化合物。

2.答案：a.温度

解题思路：断裂伸长率是指材料在断裂前可以伸长的最大比例。温度是影响高分子材料机械功能的重要因素，因为温度变化会影响分子链的运动，从而影响材料的断裂伸长率。

3.答案：c.聚四氟乙烯

解题思路：聚四氟乙烯（PTFE）具有极高的耐热性，可以在190°C至260°C的温度范围内使用，因此在耐热性方面优于其他选项。

4.答案：d.流延成型

解题思路：流延成型是一种用于制备薄膜的高分子材料加工方法，它可以在连续的流延过程中形成均匀的薄膜。

5.答案：a.加入阻燃剂

解题思路：阻燃剂是一种化学物质，可以抑制或延缓高分子材料的燃烧过程，从而提高材料的阻燃性。增加厚度、降低温度和增加强度虽然可以影响材料的阻燃功能，但不是主要通过这些方法实现的。二、填空题1.高分子材料按照其化学结构，可以分为______和______两大类。

答案：热塑性材料和热固性材料

解题思路：根据高分子材料的性质，热塑性材料在加热后可以重塑，而热固性材料加热后不可重塑。这两类材料在化学结构上有显著区别。

2.聚乙烯（PE）是______的一种，广泛应用于包装、日用品等领域。

答案：热塑性塑料

解题思路：聚乙烯是一种典型的热塑性塑料，它具有良好的加工功能和广泛的用途。

3.高分子材料的力学功能包括______、______、______等。

答案：强度、韧性、硬度

解题思路：力学功能是高分子材料的基本特性之一，强度、韧性和硬度是评价材料力学功能的三个主要指标。

4.高分子材料的耐化学性主要取决于其______。

答案：化学结构

解题思路：高分子材料的耐化学性与其化学结构密切相关，不同的化学结构会导致材料对化学试剂的抵抗能力不同。

5.高分子材料的加工工艺有______、______、______等。

答案：注塑、挤出、吹塑

解题思路：高分子材料的加工工艺多种多样，注塑、挤出和吹塑是三种常见的加工方法，它们适用于不同类型的高分子材料生产。三、判断题1.高分子材料都是无毒的。

答案：×

解题思路：并非所有高分子材料都是无毒的。例如聚氯乙烯（PVC）和聚苯乙烯（PS）等材料在一定条件下可能会释放有害物质，对人体健康和环境造成影响。

2.高分子材料的耐热性越好，其使用寿命越长。

答案：√

解题思路：耐热性好的高分子材料通常能够在高温环境下保持其物理和化学性质，从而延长使用寿命。但是这并非唯一因素，材料的耐老化性、化学稳定性等也会影响其使用寿命。

3.高分子材料的加工工艺越多，其质量越好。

答案：×

解题思路：加工工艺的多样性并不直接决定材料的质量。高质量的高分子材料更多取决于原料的质量、化学结构以及加工工艺的精确性和稳定性。

4.高分子材料的密度越大，其力学功能越好。

答案：×

解题思路：密度并不是衡量高分子材料力学功能的唯一指标。力学功能还取决于材料的分子结构、结晶度等因素。例如有些轻质高强的高分子材料即使密度较小，其力学功能也相当出色。

5.高分子材料的应用范围越来越广泛。

答案：√

解题思路：科技的进步和工业的发展，高分子材料在各个领域的应用不断拓展。从日常用品到航空航天，高分子材料的应用范围确实在不断扩大。四、简答题1.简述高分子材料的主要功能特点。

高分子材料具有优良的机械功能，如高强度、高韧性、耐磨性等。

良好的化学稳定性，对酸、碱、盐等化学物质有较强的抵抗能力。

良好的绝缘功能，适用于电子、电气等领域。

良好的耐热功能，可在一定温度范围内保持稳定。

良好的耐腐蚀功能，适用于恶劣环境。

易于加工成型，可根据需求制成各种形状和尺寸的产品。

2.简述高分子材料在生活中的主要应用领域。

包装材料：如塑料袋、塑料瓶等。

建筑材料：如塑料管、塑料门窗等。

家用电器：如塑料外壳、电线电缆等。

交通工具：如汽车轮胎、塑料座椅等。

医疗器械：如塑料导管、手术器械等。

3.简述高分子材料加工工艺的选择原则。

根据高分子材料的功能和用途选择合适的加工工艺。

考虑加工成本、生产效率等因素。

保证产品质量，降低废品率。

符合环保要求，减少污染。

4.简述高分子材料在环境保护方面的作用。

高分子材料具有良好的耐腐蚀功能，可替代部分金属材料，减少金属资源的消耗。

高分子材料易于回收利用，可降低环境污染。

高分子材料可制成环保型产品，如降解塑料袋等。

5.简述高分子材料在医疗领域的应用前景。

高分子材料具有良好的生物相容性，可制成人工器官、医疗器械等。

高分子材料可制成药物载体，提高药物疗效。

高分子材料可制成生物传感器，用于疾病诊断。

答案及解题思路：

1.答案：高分子材料的主要功能特点包括机械功能、化学稳定性、绝缘功能、耐热功能、耐腐蚀功能和易加工性。

解题思路：根据高分子材料的特性，分别列举其在各个方面的表现。

2.答案：高分子材料在生活中的主要应用领域包括包装材料、建筑材料、家用电器、交通工具和医疗器械。

解题思路：结合高分子材料的应用实例，列举其在各个领域的应用。

3.答案：高分子材料加工工艺的选择原则包括根据材料功能和用途选择工艺、考虑成本和效率、保证产品质量和符合环保要求。

解题思路：分析高分子材料加工过程中的关键因素，总结出选择工艺的原则。

4.答案：高分子材料在环境保护方面的作用包括减少金属资源消耗、降低环境污染和制成环保型产品。

解题思路：结合高分子材料的环保特性，分析其在环境保护方面的作用。

5.答案：高分子材料在医疗领域的应用前景包括制成人工器官、药物载体和生物传感器。

解题思路：根据高分子材料在医疗领域的应用实例，展望其未来的发展趋势。五、论述题1.论述高分子材料在新能源领域的应用及发展趋势。

（1）太阳能电池板：目前高分子太阳能电池具有轻质、柔韧和低成本的特点，是光伏产业的重要组成部分。未来发展趋势可能包括提高光电转换效率、降低生产成本以及开发新型高功能高分子材料。

（2）锂离子电池隔膜：高分子隔膜在锂离子电池中起到隔离正负极、防止短路的作用。目前聚丙烯腈（PPN）隔膜和聚乙烯（PE）隔膜是主流产品。未来发展趋势可能包括提高隔膜的热稳定性和机械强度，以及开发具有高离子传输功能的新型隔膜材料。

（3）燃料电池：高分子材料在燃料电池中主要应用于质子交换膜和双极板。质子交换膜是燃料电池的核心部件，具有离子传导性和机械强度。未来发展趋势可能包括提高质子交换膜的离子传导率和稳定性，以及开发新型高功能质子交换膜材料。

2.论述高分子材料在航空航天领域的应用及前景。

（1）航空器结构材料：高功能纤维增强复合材料（如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等）在航空器结构中具有轻质、高强度、高刚度的特点。未来发展趋势可能包括开发新型高功能复合材料，提高航空器的整体功能。

（2）航空器内饰材料：高分子材料在航空器内饰中主要用于座椅、地板、壁板等部位。未来发展趋势可能包括提高内饰材料的阻燃功能、耐腐蚀功能和环保功能。

3.论述高分子材料在生物医用领域的应用及挑战。

（1）生物可降解材料：生物可降解材料在生物医用领域具有广泛应用，如可降解支架、可降解缝合线等。未来发展趋势可能包括提高生物可降解材料的生物相容性和降解功能。

（2）生物医用高分子材料：生物医用高分子材料在医疗器械、组织工程等领域具有广泛应用。未来挑战包括提高材料的生物相容性、降解功能和力学功能。

4.论述高分子材料在汽车工业领域的应用及影响。

（1）汽车轻量化：高功能纤维增强复合材料在汽车轻量化方面具有重要作用。未来发展趋势可能包括提高复合材料的力学功能、耐腐蚀功能和环保功能。

（2）汽车内饰材料：高分子材料在汽车内饰中主要用于座椅、地板、壁板等部位。未来发展趋势可能包括提高内饰材料的阻燃功能、耐腐蚀功能和环保功能。

5.论述高分子材料在包装领域的应用及环保问题。

（1）环保型包装材料：高分子材料在环保型包装材料中具有广泛应用，如聚乳酸（PLA）、淀粉基材料等。未来发展趋势可能包括提高材料的生物降解功能和环保功能。

（2）包装废弃物处理：高分子材料在包装领域的大量应用导致包装废弃物问题日益严重。未来挑战包括提高材料的可回收性和环保处理技术。

答案及解题思路：

1.答案：高分子材料在新能源领域的应用主要包括太阳能电池板、锂离子电池隔膜和燃料电池。发展趋势包括提高光电转换效率、降低生产成本、开发新型高功能高分子材料等。

解题思路：从太阳能电池板、锂离子电池隔膜和燃料电池三个方面分别阐述高分子材料在新能源领域的应用，并分析未来发展趋势。

2.答案：高分子材料在航空航天领域的应用主要包括航空器结构材料和航空器内饰材料。前景包括提高材料的力学功能、耐腐蚀功能和环保功能。

解题思路：从航空器结构材料和航空器内饰材料两个方面分别阐述高分子材料在航空航天领域的应用，并分析未来前景。

3.答案：高分子材料在生物医用领域的应用主要包括生物可降解材料和生物医用高分子材料。挑战包括提高材料的生物相容性、降解功能和力学功能。

解题思路：从生物可降解材料和生物医用高分子材料两个方面分别阐述高分子材料在生物医用领域的应用，并分析未来挑战。

4.答案：高分子材料在汽车工业领域的应用主要包括汽车轻量化和汽车内饰材料。影响包括提高材料的力学功能、耐腐蚀功能和环保功能。

解题思路：从汽车轻量化和汽车内饰材料两个方面分别阐述高分子材料在汽车工业领域的应用，并分析其影响。

5.答案：高分子材料在包装领域的应用主要包括环保型包装材料和包装废弃物处理。环保问题包括提高材料的生物降解功能和环保处理技术。

解题思路：从环保型包装材料和包装废弃物处理两个方面分别阐述高分子材料在包装领域的应用，并分析其环保问题。六、计算题1.某聚乙烯（PE）薄膜的密度为0.96g/cm³，计算其在25℃、标准大气压下的体积。

解答：

体积V=质量m/密度ρ

V=1g/0.96g/cm³=1.04167cm³

解题思路：根据密度公式计算体积。

2.某高分子材料样品在应力为100MPa、温度为50℃时，其断裂伸长率为300%，求其应力伸长速度。

解答：

应力伸长速度=断裂伸长率/时间

假设时间为1小时，则应力伸长速度=300%/1小时=3%/小时

解题思路：使用断裂伸长率除以时间来计算应力伸长速度。

3.某聚四氟乙烯（PTFE）材料的密度为2.2g/cm³，求其在25℃、标准大气压下的体积。

解答：

V=1g/2.2g/cm³=0.454545cm³

解题思路：根据密度公式计算体积。

4.某聚氯乙烯（PVC）材料在温度为80℃时的熔点为135℃，求其在150℃时的熔点。

解答：

由于熔点与温度成线性关系，可用线性插值法计算。

熔点变化率=(135℃135℃)/(80℃80℃)=0

在150℃时的熔点=135℃(150℃80℃)0=135℃

解题思路：假设熔点与温度成线性关系，通过线性插值计算。

5.某聚乙烯（PE）材料在温度为20℃时的屈服应力为15MPa，求其在温度为40℃时的屈服应力。

解答：

假设屈服应力与温度成线性关系，可用线性插值法计算。

应力变化率=(15MPa15MPa)/(20℃(20℃))=0

在40℃时的屈服应力=15MPa(40℃(20℃))0=15MPa

解题思路：假设屈服应力与温度成线性关系，通过线性插值计算。

答案及解题思路：

1.答案：1.04167cm³

解题思路：使用密度公式计算体积。

2.答案：3%/小时

解题思路：使用断裂伸长率除以时间来计算应力伸长速度。

3.答案：0.454545cm³

解题思路：使用密度公式计算体积。

4.答案：135℃

解题思路：假设熔点与温度成线性关系，通过线性插值计算。

5.答案：15MPa

解题思路：假设屈服应力与温度成线性关系，通过线性插值计算。七、问答题1.高分子材料的分类及其特点

解题思路：首先概述高分子材料的分类，然后针对每类材料简要说明其特点。

答案：

高分子材料根据来源和结构可以分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。天然高分子材料如天然橡胶、蛋白质和纤维素等，具有可再生、可降解等特点；合成高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，具有优异的化学稳定性、力学功能和加工功能。

2.列举5种常用的高分子材料，并说明其应用领域

解题思路：列举五种常用高分子材料，针对每种材料说明其应用领域，保证领域覆盖广泛。

答案