题目

名词解释（每题2分，共10分）1. 单体单元：2. 胶束：3. 反应程度和转化率：4. 杂链聚合物：5. 聚合物的老化：

名词解释（每题2分，共10分）

1. 单体单元：

2. 胶束：

3. 反应程度和转化率：

4. 杂链聚合物：

5. 聚合物的老化：

题目解答

答案

  1. 单体单元：在聚合物大分子链中，由单体分子通过聚合反应连接而成的基本结构单元。它代表了单体在聚合后所形成的重复结构部分，是构成聚合物链的基本“砖块”。

  2. 胶束：在乳液聚合或胶体化学中，胶束是指表面活性剂分子在水中自发聚集形成的球形或椭球形聚集体。其核心为疏水基团，外层为亲水基团，可包裹单体或引发剂，是乳液聚合反应发生的场所。

  3. 反应程度和转化率：

    • 反应程度：指在缩聚或逐步聚合反应中，参加反应的官能团数占起始官能团总数的分率，用于衡量反应的完全程度。

    • 转化率：指某一反应物已转化的摩尔数或质量占其起始摩尔数或质量的百分比，常用于加聚反应中，表示单体转化为聚合物的比例。

  4. 杂链聚合物：指主链中除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物。例如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等，其主链结构不同于纯粹的碳链聚合物（如聚乙烯、聚丙烯）。

  5. 聚合物的老化：指聚合物在热、光、氧、湿气、机械应力或化学介质等环境因素作用下，其分子结构发生降解、交联或化学组成改变，导致物理性能（如强度、弹性、颜色）和化学性能劣化的现象。老化通常表现为变脆、变色、开裂或失去弹性。

答案：

  1. 单体单元：聚合物链中由单体聚合形成的重复结构单元。

  2. 胶束：表面活性剂在水中形成的亲水外层、疏水内核的聚集体，是乳液聚合的反应场所。

  3. 反应程度：官能团反应比例；转化率：反应物转化比例。

  4. 杂链聚合物：主链含C以外杂原子（如O、N、S）的聚合物。

  5. 聚合物的老化：聚合物因环境因素导致性能下降的劣化过程。

解析

本题主要考查高分子化学中一些基本概念的理解和掌握。解题思路是依据高分子化学的专业知识，对每个名词进行准确的定义阐述，明确其关键特征和在相关反应或现象中的作用。

  1. 单体单元：在高分子聚合反应里，单体是构成聚合物的基础物质。当单体发生聚合反应时，会相互连接形成大分子链，而单体单元就是这个大分子链中由单体分子连接而成的基本结构单元，它是构成聚合物链的基本组成部分，就如同建造房屋的砖块一样。
  2. 胶束：在乳液聚合或者胶体化学的体系中，表面活性剂分子具有特殊的结构，一端是亲水基团，另一端是疏水基团。在水中，为了降低体系的表面能，表面活性剂分子会自发地聚集起来，形成球形或椭球形的聚集体，这就是胶束。其核心部分是疏水基团，外层是亲水基团，这种结构使得胶束能够包裹单体或引发剂，为乳液聚合反应提供了合适的场所。
  3. 反应程度和转化率：
    • 反应程度：在缩聚或逐步聚合反应中，反应是逐步进行的，官能团之间不断发生反应。反应程度就是用来衡量反应进行的完全程度，它的定义是参加反应的官能团数占起始官能团总数的分率。用公式表示为：$p=\frac{N_0 - N}{N_0}$，其中$p$是反应程度，$N_0$是起始官能团总数，$N$是反应到某一时刻剩余的官能团数。
    • 转化率：在加聚反应中，通常关注的是单体转化为聚合物的比例。转化率是指某一反应物已转化的摩尔数或质量占其起始摩尔数或质量的百分比。用公式表示为：$C=\frac{n_0 - n}{n_0}\times100\%$，其中$C$是转化率，$n_0$是起始反应物的摩尔数或质量，$n$是反应到某一时刻剩余反应物的摩尔数或质量。
  4. 杂链聚合物：聚合物根据主链的组成可以分为不同的类型。杂链聚合物的主链中除了碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。例如聚酯，其主链中含有酯基（$-COO-$），其中就有氧原子；聚酰胺主链中含有酰胺基（$-CONH-$），含有氮原子和氧原子；聚碳酸酯主链中含有碳酸酯基（$-O - CO - O-$），含有氧原子。这些杂原子的存在使得杂链聚合物的主链结构与纯粹的碳链聚合物（如聚乙烯、聚丙烯，主链仅由碳原子组成）不同。
  5. 聚合物的老化：聚合物在实际使用过程中，会受到各种环境因素的影响，如热、光、氧、湿气、机械应力或化学介质等。这些因素会导致聚合物的分子结构发生变化，可能出现降解（分子链断裂）、交联（分子链之间形成化学键连接）或化学组成改变等情况。随着分子结构的变化，聚合物的物理性能（如强度、弹性、颜色）和化学性能会逐渐劣化，表现为变脆、变色、开裂或失去弹性等现象，这个过程就是聚合物的老化。