2016年材料研究方法期末復(fù)習(xí)

年材料研究方法期末復(fù)習(xí)試題類型名詞解釋（2分*8個=16分）填空題（1分*30個=30分）簡答題（6分*5個=30分）譜圖解析（7分*2個=14分）綜合分析題（10分*1個=10分）第1章緒論1.聚合物結(jié)晶度測定的方法有哪些？X射線衍射法，電子衍射法，核磁共振，紅外吸收，密度法，熱分析法等2.高分子分子量測定方法包含哪些？溶液光散射法，凝膠滲透色譜法，粘度法，擴散法，滲透壓法，沸點升高法，端基滴定法等3.哪種方法能夠同時測定聚合物的分子量和分子量分布？凝膠滲透色譜4.測定聚合物轉(zhuǎn)變和運動方法的類型有哪些？體積變化的測定：膨脹計，折射率測定。熱學(xué)性質(zhì)的測定：差熱分析(DTA)，差示掃描量熱法(DSC)力學(xué)性質(zhì)的測定：熱機械法，應(yīng)力松弛法。動態(tài)測量法：動態(tài)模量和內(nèi)耗。5.高分子分離的三種基本方法。三種：溶解-沉淀分離法、索氏提取法、真空蒸餾法。作業(yè)5.高分子分離的三種基本方法。6.設(shè)計一種簡單的方法測定丙烯酰胺溶液聚合過程中轉(zhuǎn)化率？醋酸乙烯酯的乳液聚合過程中如何測定轉(zhuǎn)化率？第2章化學(xué)分析1.名詞解釋酸值：是指中和1g試樣所消耗的KOH的mg數(shù)，它表征了試樣中的游離酸的含量皂化值：1g試樣中的酯基(包括游離酸)反應(yīng)所需要的KOH的毫克數(shù)。羰值：肟化1g試樣所需的羥胺相當(dāng)于KOH的毫克數(shù)。羥值：1g試樣所含羥基相當(dāng)于KOH的毫克數(shù)。碘值：指與100g試樣反應(yīng)所消耗的碘的克數(shù)。是高分子材料不飽和程度的量度。環(huán)氧值：100g環(huán)氧樹脂中所含有的環(huán)氧基團的摩爾數(shù)。2.如何測定聚乙烯醇溶液的含量和殘留醋酸乙烯酯含量？（如何測定PVA的醇解度？）1）定量分析①聚乙烯醇含量比色分析取2mL中性或弱酸性的PVA溶液，在20℃加入80mL0.003M碘和0.32M硼酸的混合溶液，混合后測量在670nm的光密度。同時配制已知濃度的溶液作為參比，此法誤差對于濃度不小于60g/mL的PVA為3.4%。②殘留醋酸基含量的分析準(zhǔn)確稱取1.5g試樣于錐形瓶中，用70~80mL水回流溶解，以酚酞為指示劑，0.1M的氫氧化鈉中和，然后加入20mL0.5M的氫氧化鈉，回流30min，以酚酞為指示劑，用0.5M的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。同時做空白。V0－空白消耗的鹽酸體積，mLV－試樣消耗的鹽酸體積，mLc－鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/Lm－試樣質(zhì)量，g3.以氯化氫為加成試劑測定環(huán)氧值的三種方法的優(yōu)缺點？以氯化氫為加成試劑：①鹽酸吡啶法：經(jīng)典方法，需回流，操作麻煩，吡啶氣味大。②鹽酸丙酮法：室溫，終點敏銳，分子量高的樹脂，無法溶解而無法測定。③鹽酸二氧六環(huán)法：室溫，良溶劑，測定范圍寬；但二氧六環(huán)商品質(zhì)量不穩(wěn)定，需純化。4.在測定羥基的過程中酯化反應(yīng)的催化劑可以采用什么物質(zhì)？甲基苯磺酸5.測定環(huán)氧值時可以利用環(huán)氧基與什么物質(zhì)的加成反應(yīng)測定？準(zhǔn)確稱取含0.6~0.9mmol環(huán)氧基的試樣于錐形瓶中，加10mL氯仿，攪拌溶解。加入20mL冰醋酸，準(zhǔn)確加入10mL溴化四乙銨，加2~3滴結(jié)晶紫，立即用0.1M高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以穩(wěn)定的綠色出現(xiàn)為終點。記錄此時高氯酸溶液溫度(T)，同時做空白。作業(yè)設(shè)計一種簡單的方法測定丙烯酰胺溶液聚合過程中的轉(zhuǎn)化率。即測定聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺含量-溴化法。在聚合反應(yīng)后得到的聚合物溶液中加入過量的溴酸鉀-溴化鉀溶液，在酸性介質(zhì)中溴酸鉀和溴化鉀反應(yīng)生成的溴與試樣中丙烯酰胺的雙鍵加成。反應(yīng)完成后，加入過量的碘化鉀還原未反應(yīng)的溴而生成碘，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴析出的碘。GB12005.3-89，聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺含量測定方法溴化法醋酸乙烯酯的乳液聚合過程中如何測定轉(zhuǎn)化率？采用重量分析法測量。取少量乳液于一稱重的干燥稱量瓶中，稱重后加入微量阻聚劑的水溶液，將稱量瓶真空干燥至恒重。計算出乳液的固含量，然后扣除體系中不揮發(fā)的組分，就可以計算出單體的轉(zhuǎn)化率。化學(xué)法如何測定EVA中的醋酸乙烯酯含量？皂化法可以測定EVA共聚物組成：將該聚合物在催化劑對甲基苯磺酸存在下用KOH皂化，然后用醋酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的堿，從消耗的氫氧化鉀的量可以推算出醋酸乙烯酯的含量。第3章紅外光譜1.名詞解釋費米共振：某一種振動的基頻和它自己或另一個連在一起的化學(xué)鍵的某一種振動的倍頻或組頻很接近時，可以發(fā)生偶合，這種偶合稱為費米共振。耦合頻率：兩個基團相鄰且它們的振動基頻相差不大時，振動的偶合引起吸收頻率偏離基頻，一個移向高頻方向，一個移向低頻方向，強度加強。合頻：組合頻是在兩個以上基頻頻率之和(組頻ν1+ν2)或差(ν1-ν2）處出現(xiàn)的吸收峰。組合頻峰均為弱峰。彎曲震動：原子垂直于價鍵方向振動，引起分子內(nèi)鍵角的改變，用d表示，分為面內(nèi)彎曲（平面和剪式），面外彎曲（非平面搖擺和彎曲搖擺）伸縮振動：是沿鍵軸方向伸縮使鍵長發(fā)生變化的振動，用u表示。又分為對稱伸縮振動u，非對稱伸縮振動uas表示。2.波譜學(xué)方法能夠解決的問題？UV和IR提供官能團的信息MS提供分子量、分子式的信息MS和NMR提供分子骨架的信息為什么在紅外光譜中實際出的峰比理論計算少的多？紅外振動的分類。①.振動過程中，伴隨有偶極矩變化(μ≠0)的振動才能產(chǎn)生吸收峰(紅外活性定則)(必須是能引起分子偶極矩變化的振動才能產(chǎn)生紅外吸收光譜);極性鍵通常有紅外活性;對稱分子中的非極性鍵通常沒有紅外活性或吸收很弱)②頻率完全相同的吸收峰，彼此發(fā)生簡并（峰重疊）③強、寬峰覆蓋相近的弱、窄峰④有些峰處于中紅外區(qū)之外⑤吸收峰太弱，檢測不出來影響紅外光譜吸收頻率的因素有哪些？（1）測定條件及樣品物理狀態(tài)的影響樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質(zhì)、氫鍵、結(jié)晶條件、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測試溫度等均會產(chǎn)生影響。（2）測定條件及樣品物理狀態(tài)的影響通常同種物質(zhì)氣態(tài)的特征頻率較高，液態(tài)和固態(tài)較低。例如丙酮vC=O(氣)＝1738cm-1，vC=O(液)＝1715cm-1。固相測定重復(fù)性最好，用于鑒定最可靠。（3）誘導(dǎo)效應(yīng)由于鄰近原子或基團的誘導(dǎo)效應(yīng)的影響使基團中電荷分布發(fā)生變化，從而改變了鍵的力常數(shù)，使振動頻率發(fā)生變化。例如：由于氧的電負性大，所以氧帶有一定負電荷，從而使雙鍵的電子云偏向氧原子，如果有吸電子基團存在會使電子云中心接近雙鍵的幾何中心，使雙鍵性增加，鍵力常數(shù)增大，振動頻率增加。（4）共軛效應(yīng)由于鄰近原子或基團的共軛效應(yīng)使原來基團中雙鍵性質(zhì)減弱，從而使力常數(shù)減小，使振動頻率降低。例如：電子具有一定流動性，所以共軛后電子離域，使共軛體系中的鍵長平均化，即C-C具有一定的雙鍵性，而原先的雙鍵鍵力常數(shù)變小，所以振動頻率降低。（5）中介效應(yīng)(共振效應(yīng))最典型的例子是酰胺的羰基吸收頻率均不超過1690cm-1，這是因為存在中介效應(yīng)：降低了羰基的雙鍵性，因而吸收頻率移向低波數(shù)。（6）中介效應(yīng)(共振效應(yīng))為什么同樣存在p-共軛且電負性相同的Cl和N原子影響不同？由于C和Cl不在同一個周期，所以p-重疊差，而后者在同一個周期，重疊好，使兩個鍵(一個雙鍵和一個單鍵)平均化，k減小，所以波數(shù)減小。如果在同一化合物中存在誘導(dǎo)和共軛效應(yīng)，則看哪個影響大。（7）氫鍵的影響一般使伸縮振動譜帶移向低波數(shù)，且變寬，但吸收強度增加。對于彎曲振動，氫鍵則引起譜帶變窄，移向高波數(shù)方向。1）分子內(nèi)氫鍵：移向低頻。(I)(生成分子內(nèi)氫鍵)C=O(締合)1622cm-1；C=O(游離)1675cm-1OH(締合)2843cm-1(II)(未生成分子內(nèi)氫鍵)C=O(游離)1676cm-1，1673cm-1OH(游離)3615~3605cm-1注意：分子內(nèi)氫鍵，不受濃度影響（2）分子間氫鍵：移向低頻，譜帶變寬變強。（8）環(huán)的張力環(huán)狀化合物環(huán)的大小不同影響鍵的力常數(shù)，使環(huán)內(nèi)或環(huán)上基團的振動頻率發(fā)生變化。C=C1645cm-11610cm-11565cm-1=C-H3017cm-13040cm-13060cm-1（9）質(zhì)量效應(yīng)含氫基團的氫被氘取代后，基團的吸收頻率會向低波數(shù)方向移動。（10）空間位阻共軛體系具有共平面的性質(zhì)，當(dāng)共軛體系的共平面性被破壞，共軛體系亦受到影響，吸收頻率將向較高波數(shù)移動。羰基和羥基形成氫鍵，會使C=O雙鍵極性減小，k減小，移向低頻。如羧酸在氣態(tài)和非極性溶劑中，在1760cm-1出現(xiàn)C=O峰(游離)。在固態(tài)或極性溶劑中會出現(xiàn)1710cm-1出現(xiàn)C=O峰(締合二聚體)，-OH會出現(xiàn)在3200~2500cm-1(寬而散，羧酸特征峰)。注意：分子間氫鍵，受濃度影響較大，濃度稀釋，吸收峰位發(fā)生變化聚合物紅外光譜的特點?（1）聚合物中每個分子包含的原子數(shù)很多，但是聚合物是由重復(fù)單元組成的，具有大致相同的鍵常數(shù)，因此振動頻率接近，有些還是比較簡單的。（2）與小分子不同，還要考慮鏈的構(gòu)象和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，如組成吸收帶：結(jié)構(gòu)單元組成，鍵接方式，支化交聯(lián)，序列分布；（3）構(gòu)象譜帶：與鏈中基團構(gòu)象有關(guān)，不同相態(tài)中不同。（4）立構(gòu)規(guī)整性譜帶：與鏈構(gòu)型有關(guān)，同聚合物不同相態(tài)均含。結(jié)晶譜帶：結(jié)晶中相鄰鏈間相互作用有關(guān)，與分子鏈的長程有序有關(guān)。紅外光譜的三要素是哪三個？三要素：位置、強度、峰形紅外光譜圖中分為哪兩個區(qū)？官能團區(qū)和指紋區(qū)紅外光譜的制樣方法有哪三種？（1）溶液鑄膜法將高分子樣品溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，再將溶液均勻地澆在平滑的物體表面，待溶劑干后，揭下薄膜。這種方法非常有用，但要注意溶劑可能殘留在薄膜中而帶來假象。關(guān)鍵是選擇適當(dāng)溶劑和烘干。溶劑常選用四氫呋喃(THF)，它能溶解許多高分子，但要注意THF在貯存時易被氧化。（2）熱壓成膜法熱塑性高分子可以加熱壓成適當(dāng)厚度的薄膜。較薄的樣品的厚度靠樣品量和溫度來控制。較厚樣品則要用模型板來限制厚度。（3）溴化鉀壓片法適用于固體粉末樣品。取少許粉末樣品與100~200倍重量的溴化鉀在瑪瑙研缽中研磨成細粉。如果高分子樣品不是粉末，也可用低溫研磨預(yù)先制備粉末樣品，橡膠不能熱壓，常采用這種方法。從力學(xué)常數(shù)角度分析官能團對峰位置和強度的影響。普帶位置基團（化學(xué)鍵）的特征吸收頻率是紅外光譜法的重要數(shù)據(jù)，是定性鑒別和結(jié)構(gòu)分析的依據(jù)。重要的官能團如OH，NH,C=O等的強特征吸收出現(xiàn)在1300～4000cm－1，稱為官能團吸收區(qū)，而903－1300稱為指紋區(qū)，因為這部分的吸收常是相互作用的振動引起的，對不同的樣品是獨特的。這一區(qū)有域主要有C-O伸縮振動的強峰。譜帶強度譜帶強度常用來做定量計算，有時也可以用來指示某個官能團的存在。例如C-H鄰近有氯原子時，強度增加。譜帶強度與分子振動的對稱性有關(guān)，對稱性越高，振動中分子偶極變化越小，譜帶強度也就越弱。比如苯在1600cm－1的譜帶比較弱，是由于它的振動是對稱的．但取代苯莊1600cm－1附近有較強的譜帶?！銇碚f，極性較強的基團在振動時偶極距的變化大，因此都有很強的吸收如何利用紅外吸收光譜區(qū)別烷烴、烯烴及炔烴？在紅外光譜中有很多峰(譜帶），分別對應(yīng)于某個或某些基團的吸收，因此主要提供基團信息。在獲得一個譜圖后，首先要審核譜帶的位置，其次是譜帶的強度（峰的高度或面積），然后是譜帶的寬度。這三方面都能夠提供分子結(jié)構(gòu)的信息。如何通過紅外鑒別物質(zhì)？影響紅外吸收峰強度的因素有哪些？對基頻峰強度主要取決于振動偶極距的變化基頻峰的強度主要取決于振動過程中偶極矩變化的大小，紅外吸收峰的強度與分子振動時偶極矩變化的平方成正比。⑴振動時偶極矩變化越大，吸收強度越強影響偶極矩變化大小的因素①原子電負性電負性差別↑，偶極矩變化↑，峰↑如：nC=O>nC=C；nO-H>nC-H>nC-C②分子的對稱性結(jié)構(gòu)對稱，振動對稱，偶極矩不變，無吸收峰紅外非活性。如：CO2的ns=0③振動形式nas>ns；n>d（2）能級的躍遷幾率基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)幾率大，所以基頻譜帶強度大?；鶓B(tài)躍遷到第二激發(fā)態(tài)幾率小，所以倍頻譜峰強度弱。（3）氫鍵：使譜帶強度增大，峰變寬。（4）與偶極距大的基團共軛：C=C的吸收本來很弱，但是與C=O共軛后，兩者吸收峰均大大增強；C=C-O-的雙鍵的吸收峰強度也增加。共軛效應(yīng)使π電子離域程度增大，極化程度增大，吸收強度增加形成官能團區(qū)的原因是什么？形成指紋區(qū)的原因是什么？①含H基團的折合質(zhì)量較小，含雙鍵或含叁鍵基團的鍵力常數(shù)大，大多數(shù)基團處于端基團，它們的振動受其分子剩余部分的影響小，波數(shù)較高，易于與分子其它部分的振動相區(qū)別。－OH,-NH2,-C=O,它們以一個或2個鍵與分子相連，固分子環(huán)境對基團影響較小，因而同一官能團在不同分子中k變化不大，吸收峰出現(xiàn)在比較固定的范圍，因而形成官能團區(qū)。② 分子中不含H的單鍵的伸縮振動及各種鍵的彎曲振動，由于折合質(zhì)量大或鍵力常數(shù)較小，所以波數(shù)處于相對低的范圍，它們的波數(shù)相差較小，各吸收頻率的數(shù)目較多。各個基團間的相互連接易產(chǎn)生振動間的耦合作用，同時還存在著分子的骨架運動，所以產(chǎn)生大量的吸收峰。且結(jié)構(gòu)上的細微變化都會導(dǎo)致光譜的變化，這就形成了化合物的指紋吸收。對未知高分子紅外譜圖的鑒定主要有哪四種方法？①將整個譜圖作為分子指紋，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖作對照，②按高分子元素組成分組分析③以最強峰為線索分組分析④按流程圖分析紅外光譜官能團區(qū)與指紋區(qū)是如何劃分的？在光譜解析時有何作用？官能團區(qū)：4000~1300cm-1，吸收峰較稀疏，容易辨認。指紋區(qū)：1300~600cm-1，主要是：C－C、C－N、C－O等單鍵伸縮振動和各種彎曲振動的吸收峰，特點是譜帶密集、難以辨認。1-6區(qū)（4000~1300cm-1）稱為官能團(特征)區(qū)?？烧页鲈摶衔锎嬖诘墓倌軋F；特點：每一個紅外吸收峰都和一定的官能團相對應(yīng)。7－8區(qū)稱為指紋區(qū)。雖然在這個區(qū)域內(nèi)的一些吸收也對應(yīng)著某些官能團，但大量的吸收峰僅表明了化合物的紅外特征，猶如人的指紋。用來與標(biāo)準(zhǔn)譜圖（或已知物譜圖）進行比較，得出未知物與已知物相同或不同的結(jié)論。填空題1.紅外吸收光譜的偶極矩變化越大吸收強度越_________。2.試比較同一周期內(nèi)下列情況的伸縮振動(不考慮費米共振與生成氫鍵)產(chǎn)生的紅外吸收峰，頻率最小的是()。A.C-HB.N-HC.O-HD.F-H3.在分子的紅外光譜實驗中，并非每一種振動都能產(chǎn)生一種紅外吸收帶，常常是實際吸收帶比預(yù)期的要少得多。其原因是(1)_______;(2)________;(3)_______;(4)______。4.比較C=C和C=O鍵的伸縮振動，譜帶強度更大的是_____。5.氫鍵效應(yīng)使OH伸縮振動譜帶向_______波數(shù)方向移動。6.紅外光譜中，通常把4000-1300cm-1的區(qū)域稱為區(qū)，把1300-400cm-1的區(qū)域稱為區(qū)。7.根據(jù)Frank-Condon原理，分子受到紅外光激發(fā)時發(fā)生分子中能級的躍遷；同時必然伴隨分子中能級的變化。8.共軛效應(yīng)使C=O伸縮振動頻率向波數(shù)位移；誘導(dǎo)效應(yīng)使其向波數(shù)位移，共軛效應(yīng)使共軛體具有共面性，且使電子云密度平均化，造成雙鍵略有伸長，單鍵略有縮短。因此，雙鍵的紅外吸收頻率往波數(shù)方向移動。第4章紫外光譜1.名詞解釋K帶：K帶

由共軛體系中π→π*產(chǎn)生的吸收帶。例：＞C＝C—C＝C—C＝C＜。

特點：a.吸收峰出現(xiàn)區(qū)域：210～250nm，即在近紫外區(qū)。b.ε＞10４。紅移：吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象叫紅移。

藍移：吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象叫藍移，也叫紫移。增色效應(yīng)：吸收峰吸收強度增加的現(xiàn)象叫增色效應(yīng)。減色效應(yīng)：吸收峰吸收強度減小的現(xiàn)象叫減色效應(yīng)。生色團：分子中產(chǎn)生紫外吸收的主要官能團。都是不飽和基團，含有π電子，可以發(fā)生n→π*、n→π*躍遷。助色團:含有孤對電子，本身不產(chǎn)生紫外吸收的基團，但與生色團相連時，可使生色團吸長波方向移動并提高吸收強度的一些官能團，稱之為助色團。常見助色團助色順序為：-F<-CH3<-Br<-OH<-OCH3<-NH2<-NHCH3<-NH(CH3)2<-NHC6H5<-O-2.采用什么方法可以區(qū)別n－*和－*躍遷類型？溶劑效應(yīng)（1）n-p*躍遷，溶劑極性增加，吸收藍移（2）p-p*躍遷，溶劑極性增加，吸收紅移摩爾吸光系數(shù)π-π*躍遷（一般是含有雙鍵和三鍵的化合物，π-π*躍遷所需的能量比σ-σ*躍遷小，也一般比n-σ*躍遷小，所以吸收輻射的波長比較長，一般在200nm附近。）摩爾吸光系數(shù)都比較大，通常在104Lmol-1cm-1以上;n－π*躍遷躍遷的幾率比較小，所以摩爾吸光系數(shù)比較小，一般為10～100，比起π－π*躍遷小2～3個數(shù)量級。3.有機化合物的電子躍遷的類型有哪些？σ-σ*躍遷所有存在σ鍵的有機化合物都可以發(fā)生的躍遷類型。躍遷所需能量最大，吸收的波長為<200nm（真空紫外）的電磁輻射。n-σ*躍遷含有雜原子（如N、O、S、P和鹵素原子）的飽和有機化合物，都含有n電子，會發(fā)生這類躍遷。n—σ*躍遷所要的能量比σ—σ*躍遷小，所以吸收的波長會長一些，可在200nm附近，但大多數(shù)化合物仍在小于200nm區(qū)域內(nèi)，隨雜原子的電負性不同而不同，一般電負性越大，n電子被束縛得越緊，躍遷所需的能量越大，吸收的波長越短。π-π*躍遷

一般是含有雙鍵和三鍵的化合物，π-π*躍遷所需的能量比σ-σ*躍遷小，也一般比n-σ*躍遷小，所以吸收輻射的波長比較長，一般在200nm附近。此外，π-π*還具有以下特點：吸收波長一般受組成不飽和的原子影響不大，如HCoCH及NoCH的lmax=175nm；摩爾吸光系數(shù)都比較大，通常在104Lmol-1cm-1以上;不飽和鍵數(shù)目對λ和εn－π*躍遷n－π*躍遷所需的能量最低，因此吸收輻射的波長最長，一般都在近紫外光區(qū)，甚至在可見光區(qū)。此外，n－π*還具有以下特點：

與組成π鍵的原子有關(guān)，由于需要由雜原子組成不飽和雙鍵，所以n電子的躍遷就與雜原子的電負性有關(guān)，與n－σ*躍遷相同，雜原子的電負性越強，lmax越小；躍遷的幾率比較小，所以摩爾吸光系數(shù)比較小，一般為10～100，比起π－π*躍遷小2～3個數(shù)量級。摩爾吸光系數(shù)的顯著差別，是區(qū)別π－π*躍遷和n－π*躍遷的方法之一；4.分子中存在的能級有哪些？紅外和紫外-可見分別屬于哪些能級躍遷？分子中存在有電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級紅外：紫外可見：5.三甲基胺分子能發(fā)生n→*躍遷，為227nm(為900)。試問：若在酸中測量時，該吸收峰會怎樣變化？為什么？6.比較下列化合物最大吸收峰的波長大小，并說明理由。（a）（b）（c）（d）7.排列下列化合物的max及的順序：乙烯、1,3,5-己三烯、1,3-丁二烯。1.共軛二烯烴在己烷溶劑中max=219nm，改用乙醇作溶劑時max比219nm，原因是該吸收是由_________躍遷引起。2.有機化合物的電子躍遷類型主要有躍遷，躍遷，躍遷和躍遷。其中躍遷需要的能量較小、產(chǎn)生的強度最大。3.在有機化合物中,常因取代基的變更或溶劑的改變,使其紫外吸收帶的最大吸收波長發(fā)生移動，向長波方向移動稱為________，向短波方向移動稱為________。4.有機化合物的紫外吸收光譜受分子中的一些雜原子基團影響，使得吸收峰向長波方向移動，這些雜原子基團有。5.紫羅蘭酮有兩種異構(gòu)體，異構(gòu)體的吸收峰在228nm(＝14000)，異構(gòu)體吸收峰在296nm(＝11000)。試指出這兩種異構(gòu)體分別屬于下面的哪一種結(jié)構(gòu)。第5章核磁共振譜1.名詞解釋屏蔽效應(yīng)：核外電子對H核產(chǎn)生的這種作用，稱為屏蔽效應(yīng)(如果產(chǎn)生磁場與外加磁場同向,稱之為去屏蔽效應(yīng))。自旋耦合:引起共振峰分裂的分子中鄰近磁性核之間的相互作用稱作自旋-自旋偶合自旋裂分:由自旋-自旋偶合引起的譜峰分裂的現(xiàn)象稱作自旋-自旋裂分弛豫過程，這種由高能態(tài)回復(fù)到低能態(tài)而不發(fā)射原來所吸收的能量的過程稱為弛豫過程。自旋-晶格弛豫：處于高能態(tài)的氫核，把能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子（固體為晶格，液體則為周圍的溶劑分子或同類分子）變成熱運動，氫核就回到低能態(tài)。對于全體的氫核而言，總的能量是下降了，故又稱縱向弛豫。自旋-自旋弛豫：兩個進動頻率相同、進動取向不同的磁性核，即兩個能態(tài)不同的相同核，在一定距離內(nèi)時，它們互相交換能量，改變進動方向，這就是自旋-自旋弛豫2.在核磁共振分析中固體試樣為什么先配成溶液？NMR分析中固體試樣應(yīng)先配成溶液，這是由于液態(tài)樣品可以得到分辨較好的圖譜。3.化學(xué)位移與屏蔽作用，高場低場的關(guān)系。4.影響化學(xué)位移的因素：1.取代基的誘導(dǎo)效應(yīng)；2.共軛效應(yīng)；3.各向異性效應(yīng)；4.氫鍵；5.溶劑效應(yīng)5.簡單的譜圖解釋及與紅外、質(zhì)譜聯(lián)合解析。6.如何用1HNMR法測定聚乙二醇聚合度n？解：有機化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂分，稱為自旋－軌道耦合，簡稱自旋耦合，由自旋耦合所引起的譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋－自旋裂分，簡稱自旋裂分。耦合表示質(zhì)子間的相互作用，裂分則表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象。由于耦合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共振譜圖上獲得更多的信息，對有機物結(jié)構(gòu)解析非常有利。8.何謂化學(xué)位移？它有什么重要性？解：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由于屏蔽作用所引起的共振時磁場強度的移動現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。由于化學(xué)位移的大小與氫核所處的化學(xué)環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根據(jù)化學(xué)位移的大小來考慮氫核所處的化學(xué)環(huán)境，亦即有機物的分子結(jié)構(gòu)特征。9.化合物(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,在1HNMR譜圖上,從高場至低場峰面積之比為(6:1:1)。核磁共振譜1.NMR法中影響質(zhì)子化學(xué)位移值的因素有：________，_______，_______，

，

。2.化合物C6H12O，其紅外光譜在1720cm-1附近有1個強吸收峰，1HNMR譜圖上，有兩組單峰a=0.9，b=2.1，峰面積之比a:b=3:1，a為_______基團，b為基團，其結(jié)構(gòu)式是______。3.解析質(zhì)子核磁共振圖譜時,根據(jù)________，可推算出質(zhì)子有多少種，根據(jù)_______，可以推知每類質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境。4.核磁共振的吸收強度可用峰面積或積分曲線的高度表示，峰面積與共振核的數(shù)目成______關(guān)系。5.從一張核磁共振圖譜上可以獲得三方面的信息，即____、_______和_______，前兩者可用以推斷化合物的基團，后者可作為判斷化合物所含有的質(zhì)子數(shù)的依據(jù)。6.C2H4分子的磁各向異性效應(yīng)使其四個質(zhì)子化學(xué)位移值

(與C2H6相比)。7.核外電子云的屏蔽作用大,它所實際受到作用的磁場強度_____,共振信號出現(xiàn)在____場,化學(xué)位移值δ_____，人為規(guī)定_____的化學(xué)位移為0。第6章色譜1.名詞解釋分配系數(shù):描述組份在固定相和流動相間的分配過程或吸附-脫附過程的參數(shù)，稱為分配系數(shù)。裂解氣相色譜:裂解氣相色譜法(PGC)是在一定條件下，將高分子裂解成易揮發(fā)的較小分子，然后再將裂解產(chǎn)物進行氣相色譜分析，從而來推斷原樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的分析方法。排阻極限:排阻極限是指不能進入凝膠顆?？籽▋?nèi)部的最小分子的分子量。所有大于排阻極限的分子都不能進入凝膠顆粒內(nèi)部，直接從凝膠顆粒外流出，所以它們同時被最先洗脫出來。排阻極限代表一種凝膠能有效分離的最大分子量，大于這種凝膠的排阻極限的分子用這種凝膠不能得到分離。隨固定相不同，排阻極限范圍約在400至60×106之間。滲透極限:能夠完全進入凝膠顆?？籽▋?nèi)部的最大分子的分子量。在選擇固定相時，應(yīng)使欲分離樣品粒子的相對分子質(zhì)量落在固定相的滲透極限和排阻極限之間凝膠滲透色譜:氣相色譜:以氣體為流動相的柱色譜。在氣化室被瞬時氣化，并由載氣(流動相)攜帶通過固定相，由于不同組份在固定相和流動相中的分配系數(shù)不同，流動速度不同，從而得到分離。分離的組份和載氣通過檢測器而轉(zhuǎn)變成電信號。2.如何測定聚丙烯的頭頭相連的鍵接結(jié)構(gòu)的含量？并說明測定的原理。3.柱溫和載氣流速對分離效果的影響？柱溫過高，分離效果降低柱溫過低，導(dǎo)致組分在氣象色譜中有殘留載流速度在20ml/min最好4.氣相色譜儀包括哪些部件？氣路系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)溫控系統(tǒng)5.何為氣相色譜，常用的檢測器有哪兩種？定義：以氣體為流動相的柱色譜。在氣化室被瞬時氣化，并由載氣（流動相）攜帶通過固定相，由于不同組份在固定相和流動相中的分配系數(shù)不同，從而其流動速度不同，從而得到分離。分離的組份和載氣通過檢測器而轉(zhuǎn)變成電信號。即氣相色譜。檢測器：熱導(dǎo)池檢測器、火焰離子化檢測器6.計算色譜柱分離效能的重要參數(shù)是什么？7.GPC的分離機理。8.GPC在高分子材料研究中的應(yīng)用有哪些？1）單體雜質(zhì)的分析在高分子合成工藝中對雜質(zhì)要求嚴格，氣相色譜由于分析速度快，靈敏度高所以在實際工作中得到廣泛的應(yīng)用。①乙烯單體中微量乙炔的測定色譜條件：0.5m′4mm不銹鋼柱，柱溫150度，載氣流速50ml/min,氫焰離子化檢測，乙炔（7.8′10-6)2)苯乙烯單體中雜質(zhì)的分析苯乙烯小應(yīng)控制：二乙烯苯含量小于2×10-6，否則會導(dǎo)致聚苯乙烯生產(chǎn)：出現(xiàn)聚合反應(yīng)劇烈，聚合速度不易控制，產(chǎn)品流動性差，擠出困難等不正?，F(xiàn)象3）丁二烯單體中微量水的分忻高分子材料中揮發(fā)性物質(zhì)的分析直接法溶劑萃取法將樣品溶解后再沉淀出高分子，取溶液進樣分析。不能溶解的樣品用適當(dāng)溶劑反復(fù)萃取，分析萃取液，萃取液體積太大時可先濃縮。減壓法通過減壓加熱樣品使其釋放出揮發(fā)性物質(zhì)，然后取樣分析。9.高分子材料的GPC可以同時得到哪三個區(qū)域？保留時間與分子量的關(guān)系？10.熱裂解氣相色譜在高分子材料研究中的應(yīng)用有哪些？11.GPC的標(biāo)樣有哪些？GPC標(biāo)樣配制的要求？第7章熱分析1.名詞解釋熱重法：是在程序控溫下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時間的關(guān)系的方法，通常是測量試樣的質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系。熱重分析的結(jié)果用熱重曲線(Curve)或微分熱重曲線(DTG)表示。差示掃描量熱法：差示掃描量熱法(DSC)是在程序控溫下，測量物質(zhì)和參比物之間的能量差隨溫度變化關(guān)系的一種技術(shù)（國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-1）。根據(jù)測量方法的不同，又分為功率補償型DSC和熱流型DSC兩種類型。常用的功率補償DSC是在程序控溫下，使試樣和參比物的溫度相等，測量每單位時間輸給兩者的熱能功率差與溫度的關(guān)系的一種方法。熱分析：熱分析是在程序控溫下，測量物質(zhì)的物理性質(zhì)隨溫度變化的一類技術(shù)。所謂“程序控溫”是指用固定的速率加熱或冷卻，所謂“物理性質(zhì)”則包括物質(zhì)的質(zhì)量、溫度、熱焓、尺寸、機械、聲學(xué)、電學(xué)及磁學(xué)性質(zhì)等。2.DSC和TGA的圖譜解釋（如縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)，峰谷，平臺，臺階）？3.TG如何測定EVA中醋酸乙烯酯含量?EVA分解的第一階段定量的釋放乙酸，，每摩爾醋酸乙烯釋放1摩爾乙酸，在N2中緩慢升溫（5℃/min)升溫，在乙酸溢出后得到很好的拐點，從而準(zhǔn)確計算醋酸乙烯單元的含量。與化學(xué)法，IR,NMR比較，TG測定EVA的組成是最快速，最精確的。下圖是化學(xué)法和TG法比較。4.DSC曲線的影響因素有哪些？分別如何影響？掃描速度的影響通常升溫速率范圍在5～20度/min。一般來說，升溫速率越快，靈敏度提高，分辨率下降。靈敏度和分辨率是一對矛盾，人們一般選擇較慢的升溫速率以保持好的分辨率，而適當(dāng)增加樣品量來提高靈敏度。樣品量的影響樣品量小： 樣品內(nèi)的溫度梯度較小 有利于氣體產(chǎn)物擴散，反應(yīng)正向移動 峰形較窄，峰值溫度較低，但是更“真實”一些 峰形較小，分辨力提高5.DSC根據(jù)測量方法的不同，分為哪2種？6.在DSC曲線上表現(xiàn)為基線偏移，出現(xiàn)一個臺階的是聚合物的__________。7.用DSC測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的一般程序。高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變，在DSC曲線上表現(xiàn)為基線偏移，出現(xiàn)一個臺階。一般用切線與基線的交點A或中點B，有時也用交點C8.高分子熱穩(wěn)定性臨界溫度的判斷標(biāo)準(zhǔn)有哪些？（1）熱穩(wěn)定性評價評價高分子材料熱穩(wěn)定性的最簡單直觀的方法是將不同材料的TG曲線畫在同一張圖上進行比較Chiu在同樣條件下測定了五種高分子的TG曲線。如圖（2）Newkirk采用在N2中快速升溫至340℃，再降低升溫速率的方法得到高分子材料的TG曲線，從曲線很容易獲得材料的熱穩(wěn)定性順序（3）在比較熱穩(wěn)定性時，除了比較開始失重的溫度外，還要比較失重速率如圖事實上解釋失重曲線時，關(guān)于高分子熱穩(wěn)定性臨界溫度的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，至今所用的標(biāo)準(zhǔn)有：起始失重溫度，外推起始失重溫度（最大斜率點切線與基線的交點）終止失重溫度（或外推終止失重溫度）拐點溫度或最大失重速率溫度，預(yù)定的失重百分數(shù)溫度（預(yù)定1％，5％，10％，20％和50％等9.如何測定SiO2和炭黑填充的聚四氟乙烯中填充物的含量，寫出測定的方法及具體操作過程。10.用什么方法來判斷兩種聚合物的相容性，并解釋原理。第8章動態(tài)力學(xué)分析1.名詞解釋動態(tài)力學(xué)分析，損耗因子，自由振動法，強迫振動法，強迫非共振法2.動態(tài)力學(xué)分析技術(shù)有哪些優(yōu)點？3.按照振動模式，動態(tài)力學(xué)分析技術(shù)可以分為四類模式：（1）自由振動法，（2）強迫共振法，（3）強迫非共振法，（4）聲波傳播法。4.基于自由振動原理而設(shè)計的聚合物動態(tài)力學(xué)性能試驗儀器有扭擺儀和扭辮儀。5.動態(tài)力學(xué)性能測試掃描模式有哪些？6.動態(tài)力學(xué)分析技術(shù)在聚合物研究中的應(yīng)用有哪些？7.能識別典型的動態(tài)力學(xué)溫度譜，并給出合理解釋。第9章高聚物流變性能1.旋轉(zhuǎn)式流變儀有三種常用的測量頭系統(tǒng)，即同軸圓筒、平行平板和錐板。2.旋轉(zhuǎn)粘度計一般在較低的剪切速率下測定，對于高剪切速率就應(yīng)該用毛細管流變儀。3.毛細管流變儀在聚合物研究領(lǐng)域的應(yīng)用？4.烏氏粘度計屬于一種重力型毛細管粘度計，熔融指數(shù)儀屬于一種固定壓力型毛細管流變儀。5.簡述轉(zhuǎn)矩流變儀的原理。6.轉(zhuǎn)矩流變儀的應(yīng)用有哪些？7.看懂傳統(tǒng)聚合物的轉(zhuǎn)矩流變曲線并給出合理解釋?8.擠出脹大的原因？9.如何測定PVC對不同增塑劑的吸收速率？10.解釋聚氯乙烯-丁腈橡膠混合物B值和剪切速率，溫度的關(guān)系。圖譜分析例題1.

已知某有機化合物的化學(xué)式為：C9H12，其質(zhì)子的NMR譜圖如下，試確定結(jié)構(gòu)式。1.解答：不飽和度：=4峰的數(shù)目：3峰的強度(面積)比：5：1：6,峰的位移：=～1.2,（-CH3）,=～3.1,（-CH）,=～7.2,（苯環(huán)上的H）峰的裂分數(shù)：1；7；22.

已知某有機化合物的化學(xué)式為：C9H12，其1HNMR如下：試回答：(1)計算該分子的不飽和度；(2)簡要指出各個核磁共振吸收峰的基團歸屬以及產(chǎn)生不同化學(xué)位移值的原因；(3)判斷出該分子的結(jié)構(gòu)式。2.解答：不飽和度：=4峰的數(shù)目：2峰的強度(面積)比：3：1=9：3峰的位移：=～2.3（-CH3）=～7.2（苯環(huán)上的H）,峰的裂分數(shù)：1，13.某化合物分子式為C6H10O3，其核磁共振譜圖如下，試確定該化合物的結(jié)構(gòu)。解：從C6H10O3求得不飽和度為2，說明分子中含有C=O或C=C。但NMR譜中=5以上沒有吸收峰，表明不存在烯氫。譜圖中有4組峰，及峰的裂分數(shù)目為4.1(四重峰)，3.5(單峰)，2.2(單峰)，1.2(三重峰)，各組峰的積分高度比為2：2：3：3。從和峰的裂分數(shù)可見4.1和1.2峰是互相耦合，與強吸電子基團相連，表明存在乙酯基(-COOCH2CH3),3.5為CH2，2.2為CH3，均不與其它質(zhì)子耦合，根據(jù)2.2應(yīng)與吸電子的羰基相連，即CH3-C=O。4.某化合物C6H8O3，IR在1820和1729cm-1有強的吸收，它的核磁譜圖如下，寫出結(jié)構(gòu)式。解：從C6H8O3求得未知物的不飽和度為3，說明分子中沒有苯環(huán)。根據(jù)紅外信息，可能為酸酐。NMR譜圖中有2組峰，各組峰的積分高度比為1：3，各組峰代表的質(zhì)子數(shù)應(yīng)為2：6。5.某化合物分子式為C9H12，其核磁共振譜圖如下，試確定該化合物的結(jié)構(gòu)。解：從化合物分子式C9H12求得未知物的不飽和度為4，說明分子中含有苯環(huán)。NMR譜圖中有4組峰，各組峰的積分高度比為5：2：2：3，這也是各組峰代表的質(zhì)子數(shù)。在7以上含有5H,說明是單取代苯，2:2:3可能是正丙基，看其裂分耦合情況說明確實是正丙基。6.某化合物M(C9H10O)，紅外在3600~3200、1650、1600~1400、1150、750、700cm-1有特征吸收，核磁譜圖如下，寫出分析過程和化合物的結(jié)構(gòu)式。解：從化合物分子式C9H10O求得未知物的不飽和度為5，說明分子中含有苯環(huán)。并且在7以上有5個H，說明是單取代苯環(huán)；根據(jù)IR，3600~3200cm-1有吸收峰，說明結(jié)構(gòu)中含有-OH,1650為雙鍵的特征吸收，1600~1400、1150、750、700cm-1說明含有苯環(huán)，1HNMR譜圖中有4組峰，各組峰的積分高度比為5：2：2：1，這也是各組峰代表的質(zhì)子數(shù)。7.在CH3-CH2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰及三重峰各一組。(1)說明這些峰的產(chǎn)生原因；(2)哪一組峰處于較低場?為什么？解：(1)由于a-,b-位質(zhì)子之間的自旋耦合現(xiàn)象，根