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材料科学
题目

极性聚合物介电常数较大的主要原因是()。A. 电子极化B. 偶极极化C. 原子极化

极性聚合物介电常数较大的主要原因是()。

A. 电子极化

B. 偶极极化

C. 原子极化

题目解答

答案

B. 偶极极化

解析

考查要点:本题主要考查极性聚合物介电常数较大的物理机制,需理解不同极化形式的差异及其对介电常数的贡献。

解题核心思路:
介电常数由材料的极化特性决定。极性聚合物分子链中存在大量极性基团(如强偶极矩的官能团),在电场作用下,这些基团的偶极子取向会发生重新排列,形成显著的偶极极化。而电子极化和原子极化对介电常数的贡献相对较小,因此正确答案为偶极极化。

破题关键点:

  1. 明确三种极化形式的定义:
    • 电子极化:电子云在原子核周围发生变形,极化强度弱、速度快。
    • 偶极极化:分子偶极子整体取向改变,极化强度大且依赖分子极性。
    • 原子极化:原子核位移引起的极化,通常贡献最小。
  2. 结合极性聚合物分子结构特点(如极性基团、分子链柔性),判断主要极化形式。

极性聚合物的介电特性:

  1. 分子结构特点:极性聚合物(如聚酰胺、聚酯)分子链中含有大量极性基团(如C=O、N-H等),这些基团具有较大的偶极矩。
  2. 电场作用下的极化:
    • 在外电场作用下,分子偶极子会调整取向以适应电场方向,形成显著的偶极极化。
    • 偶极极化的强度与分子极性、偶极矩大小及分子链的柔韧性密切相关。
  3. 其他极化形式的局限性:
    • 电子极化仅涉及电子云的微小位移,对介电常数的贡献有限。
    • 原子极化需要较大的外力使原子核移动,通常发生在高温或高压条件下,非极性聚合物的常态。

结论:极性聚合物介电常数大的主要原因是偶极极化。

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