有機(jī)合成中功能性聚合物的制備考核試卷

有機(jī)合成中功能性聚合物的制備考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生在有機(jī)合成中制備功能性聚合物的理論知識和實(shí)驗(yàn)技能，包括聚合物的合成路線設(shè)計、反應(yīng)條件控制、產(chǎn)物純化及表征等。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.功能性聚合物的定義是指：（）

A.具有特定功能的聚合物

B.通過共聚反應(yīng)合成的聚合物

C.通過交聯(lián)反應(yīng)合成的聚合物

D.具有生物相容性的聚合物

2.聚合物鏈增長聚合反應(yīng)的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

3.以下哪種單體適用于自由基聚合反應(yīng)？（）

A.丙烯酸甲酯

B.甲基丙烯酸甲酯

C.丙烯腈

D.丙烯酸

4.下列哪種聚合物的制備通常采用溶液聚合？（）

A.聚乙烯

B.聚苯乙烯

C.聚氯乙烯

D.聚四氟乙烯

5.在聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的作用是：（）

A.提高反應(yīng)速率

B.增加單體轉(zhuǎn)化率

C.控制聚合物分子量分布

D.以上都是

6.聚合物分子量分布的窄化可以通過以下哪種方法實(shí)現(xiàn)？（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.增加單體濃度

C.使用均相引發(fā)劑

D.減少反應(yīng)時間

7.以下哪種聚合物的制備通常采用乳液聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚乙烯

C.聚丙烯酸

D.聚苯乙烯

8.在聚合反應(yīng)中，終止劑的作用是：（）

A.增加反應(yīng)速率

B.降低單體轉(zhuǎn)化率

C.停止聚合反應(yīng)

D.控制聚合物分子量

9.以下哪種聚合物的制備通常采用懸浮聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚苯乙烯

C.聚丙烯酸

D.聚氯乙烯

10.在聚合反應(yīng)中，鏈轉(zhuǎn)移劑的作用是：（）

A.提高反應(yīng)速率

B.降低單體轉(zhuǎn)化率

C.增加聚合物分子量

D.減少聚合物分子量

11.以下哪種聚合物的制備通常采用輻射聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

12.以下哪種聚合物的制備通常采用界面聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

13.在聚合反應(yīng)中，光引發(fā)劑的作用是：（）

A.增加反應(yīng)速率

B.降低單體轉(zhuǎn)化率

C.控制聚合物分子量分布

D.停止聚合反應(yīng)

14.以下哪種聚合物的制備通常采用電化學(xué)聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

15.在聚合反應(yīng)中，熱引發(fā)劑的作用是：（）

A.增加反應(yīng)速率

B.降低單體轉(zhuǎn)化率

C.控制聚合物分子量分布

D.停止聚合反應(yīng)

16.以下哪種聚合物的制備通常采用等離子體聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

17.在聚合反應(yīng)中，光聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)溫度低

B.反應(yīng)速率快

C.產(chǎn)物分子量分布窄

D.以上都是

18.以下哪種聚合物的制備通常采用自由基聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

19.在聚合反應(yīng)中，鏈增長聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

20.以下哪種聚合物的制備通常采用陰離子聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

21.在聚合反應(yīng)中，陽離子聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

22.以下哪種聚合物的制備通常采用陰離子聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

23.在聚合反應(yīng)中，陽離子聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

24.以下哪種聚合物的制備通常采用自由基聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

25.在聚合反應(yīng)中，鏈轉(zhuǎn)移聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

26.以下哪種聚合物的制備通常采用陽離子聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

27.在聚合反應(yīng)中，陰離子聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

28.以下哪種聚合物的制備通常采用自由基聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

29.在聚合反應(yīng)中，鏈增長聚合的特點(diǎn)是：（）

A.反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快

B.反應(yīng)過程中，聚合物鏈的增長速率不變

C.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸減小

D.反應(yīng)過程中，單體濃度逐漸增加

30.以下哪種聚合物的制備通常采用陰離子聚合？（）

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚苯乙烯

D.聚氯乙烯

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.以下哪些是功能性聚合物的主要應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.生物醫(yī)學(xué)材料

B.電子材料

C.光學(xué)材料

D.膜分離材料

2.在溶液聚合中，影響聚合物分子量分布的因素包括：（）

A.引發(fā)劑類型

B.單體濃度

C.反應(yīng)溫度

D.溶劑類型

3.乳液聚合中，穩(wěn)定劑的作用包括：（）

A.防止聚合物顆粒聚集

B.提高乳液穩(wěn)定性

C.控制聚合物分子量

D.提高聚合物反應(yīng)活性

4.懸浮聚合中，顆粒成長階段包括：（）

A.成核

B.成長

C.結(jié)晶

D.穩(wěn)定

5.以下哪些是自由基聚合反應(yīng)的特征？（）

A.引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基

B.自由基與單體反應(yīng)形成鏈自由基

C.鏈自由基之間的反應(yīng)

D.反應(yīng)速率與單體濃度成正比

6.鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)在聚合反應(yīng)中的作用包括：（）

A.降低聚合物分子量

B.增加聚合物分子量分布的寬度

C.改變聚合物的物理性質(zhì)

D.提高聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性

7.以下哪些是陽離子聚合反應(yīng)的特征？（）

A.陽離子聚合通常在非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行

B.聚合速率與單體濃度成正比

C.產(chǎn)物分子量分布較窄

D.反應(yīng)條件較為溫和

8.以下哪些是陰離子聚合反應(yīng)的特征？（）

A.陰離子聚合通常在質(zhì)子溶劑中進(jìn)行

B.聚合速率與單體濃度成正比

C.產(chǎn)物分子量分布較窄

D.反應(yīng)條件較為溫和

9.以下哪些是光聚合反應(yīng)的特征？（）

A.使用光引發(fā)劑

B.反應(yīng)速率與光照強(qiáng)度成正比

C.產(chǎn)物分子量分布較窄

D.反應(yīng)條件較為溫和

10.在聚合反應(yīng)中，以下哪些是影響聚合物結(jié)晶度的因素？（）

A.單體類型

B.反應(yīng)溫度

C.反應(yīng)時間

D.溶劑類型

11.以下哪些是功能性聚合物設(shè)計時需要考慮的因素？（）

A.功能基團(tuán)的選擇

B.分子結(jié)構(gòu)設(shè)計

C.分子量及分子量分布

D.熱穩(wěn)定性

12.在聚合反應(yīng)中，以下哪些是影響聚合物鏈轉(zhuǎn)移的因素？（）

A.鏈轉(zhuǎn)移劑類型

B.單體類型

C.反應(yīng)溫度

D.反應(yīng)時間

13.以下哪些是聚合反應(yīng)中常用的引發(fā)劑？（）

A.過氧化物

B.紫外光

C.熱引發(fā)劑

D.光引發(fā)劑

14.在聚合反應(yīng)中，以下哪些是影響聚合物分子量分布的因素？（）

A.引發(fā)劑用量

B.單體濃度

C.反應(yīng)溫度

D.反應(yīng)時間

15.以下哪些是聚合反應(yīng)中常用的終止劑？（）

A.銀鹽

B.硫化氫

C.氨水

D.氫氣

16.以下哪些是聚合物表征中常用的方法？（）

A.核磁共振

B.紅外光譜

C.質(zhì)譜

D.紫外-可見光譜

17.以下哪些是聚合物在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用？（）

A.組織工程支架

B.藥物載體

C.血液相容性材料

D.生物可降解材料

18.以下哪些是聚合物在電子材料領(lǐng)域中的應(yīng)用？（）

A.電容器

B.顯示器

C.光伏材料

D.導(dǎo)電材料

19.以下哪些是聚合物在光學(xué)材料領(lǐng)域中的應(yīng)用？（）

A.防水材料

B.隔熱材料

C.光學(xué)薄膜

D.光學(xué)傳感器

20.以下哪些是聚合物在膜分離領(lǐng)域中的應(yīng)用？（）

A.水處理

B.食品加工

C.化工分離

D.生物分離

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.聚合物的合成通常分為______和______兩個步驟。

2.在聚合反應(yīng)中，______是引發(fā)單體發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。

3.自由基聚合反應(yīng)中最常用的引發(fā)劑是______。

4.陽離子聚合反應(yīng)中，常用的引發(fā)劑是______。

5.陰離子聚合反應(yīng)中，常用的引發(fā)劑是______。

6.在溶液聚合中，溶劑的作用是______。

7.乳液聚合中，穩(wěn)定劑的作用是______。

8.懸浮聚合中，懸浮劑的作用是______。

9.聚合物的分子量是指______。

10.聚合物的分子量分布是指______。

11.聚合物的聚合度是指______。

12.聚合物的結(jié)晶度是指______。

13.聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指______。

14.聚合物的熱穩(wěn)定性是指______。

15.聚合物的溶解性是指______。

16.聚合物的力學(xué)性能是指______。

17.聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性是指______。

18.功能性聚合物中的“功能”通常指的是______。

19.聚合物材料的生物相容性是指______。

20.聚合物材料的生物降解性是指______。

21.聚合物材料的生物活性是指______。

22.聚合物材料的抗菌性是指______。

23.聚合物材料的抗靜電性是指______。

24.聚合物材料的抗紫外線性是指______。

25.聚合物材料的導(dǎo)電性是指______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.聚合反應(yīng)中，自由基聚合反應(yīng)的速率與單體濃度無關(guān)。（）

2.陽離子聚合反應(yīng)通常在質(zhì)子溶劑中進(jìn)行。（）

3.陰離子聚合反應(yīng)中，反應(yīng)速率與單體濃度成正比。（）

4.溶液聚合中，溶劑的選擇對聚合物的分子量分布沒有影響。（）

5.乳液聚合中，穩(wěn)定劑的濃度越高，聚合物的分子量越大。（）

6.懸浮聚合中，懸浮劑的加入會降低聚合物的分子量。（）

7.聚合物的分子量越高，其力學(xué)性能越好。（）

8.聚合物的結(jié)晶度越高，其溶解性越差。（）

9.聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高，其耐熱性越好。（）

10.功能性聚合物中的“功能”是指其具有特定的物理性質(zhì)。（）

11.聚合物材料的生物相容性是指其能夠在生物體內(nèi)長期穩(wěn)定存在。（）

12.生物降解性是指聚合物材料在生物體內(nèi)能夠被完全分解。（）

13.聚合物材料的生物活性是指其能夠與生物分子發(fā)生特異性結(jié)合。（）

14.抗菌性聚合物是指其能夠抑制或殺滅細(xì)菌生長。（）

15.抗靜電性聚合物是指其能夠防止或減少靜電的產(chǎn)生。（）

16.抗紫外線性聚合物是指其能夠吸收或反射紫外線。（）

17.導(dǎo)電聚合物是指其能夠傳導(dǎo)電流。（）

18.聚合反應(yīng)中，鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)會降低聚合物的分子量。（）

19.聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的分解速率越快，聚合反應(yīng)的速率越快。（）

20.聚合反應(yīng)中，終止劑的加入會立即停止聚合反應(yīng)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述制備功能性聚合物時，如何選擇合適的單體和引發(fā)劑，并說明原因。

2.論述在有機(jī)合成中，如何通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件（如溫度、壓力、溶劑等）來控制功能性聚合物的分子量及其分布。

3.舉例說明至少三種功能性聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域，并簡要介紹其功能特性。

4.分析并討論在有機(jī)合成過程中，如何確保功能性聚合物的純度和質(zhì)量，以及可能遇到的問題和解決方案。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：制備具有生物相容性的聚乳酸（PLA）。

（1）請設(shè)計PLA的合成路線，并簡述每一步反應(yīng)的化學(xué)原理。

（2）分析PLA在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，并討論其優(yōu)勢與局限性。

2.案例題：合成具有光響應(yīng)功能的水溶性聚合物。

（1）請描述一種合成具有光響應(yīng)功能的水溶性聚合物的方法，并解釋其光響應(yīng)機(jī)理。

（2）討論該光響應(yīng)聚合物在光動力治療或智能材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.A

2.C

3.A

4.B

5.D

6.C

7.B

8.C

9.B

10.C

11.D

12.C

13.B

14.C

15.A

16.B

17.D

18.A

19.C

20.B

21.D

22.C

23.A

24.B

25.D

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABC

4.AB

5.ABCD

6.ABC

7.ABC

8.ABCD

9.ABC

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.成核、增長

2.引發(fā)單體發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)

3.過氧化物

4.熱穩(wěn)定自由基

5.堿金屬鋰或鈉

6.溶解單體和引發(fā)劑，降低反應(yīng)活化能

7.防止聚合物顆粒聚集

8.提高乳液穩(wěn)定性

9.分子量

10.分子量分布的寬度和窄度

11.單體分子數(shù)與聚合物分子量的比值

12.聚合物中結(jié)晶相的比例

13.聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度

14.聚合物抵抗熱分解的能力

15.聚合物在溶劑中的溶解能力

16.聚合物的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等

17.聚合物抵抗化學(xué)腐蝕的能力

18.具有特定功能

19.材料與生物組織或體液相互作用時，不引起排斥或毒性反應(yīng)

20.材料在生物體內(nèi)能夠被微生物或酶分解

21.材料能夠與生物分子發(fā)生特異性結(jié)合

22.材料能夠抑制或殺滅細(xì)菌生長

23.材料能夠防止或減少靜電的產(chǎn)生

24.材料能夠吸收或反射紫外線

25.材料能夠傳導(dǎo)電流

標(biāo)準(zhǔn)答案

四、判斷題

1.×

2.√

3.