高分子材料功能及應用閱讀題姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.高分子材料按其來源可分為天然高分子材料和合成高分子材料，以下哪種材料屬于天然高分子材料？

A.聚乙烯

B.聚丙烯

C.淀粉

D.環氧樹脂

2.高分子材料的機械功能主要包括哪三個方面？

A.塑性、彈性、韌性

B.強度、硬度、韌性

C.彈性、強度、硬度

D.塑性、硬度、韌性

3.以下哪種高分子材料具有耐高溫、耐腐蝕、高強度等優點？

A.聚氯乙烯

B.聚丙烯

C.聚四氟乙烯

D.聚乙烯

4.高分子材料的導電性主要取決于哪些因素？

A.分子結構、溫度、雜質

B.分子結構、熔融溫度、分子量

C.分子量、熔融溫度、分子結構

D.溫度、分子結構、雜質

5.以下哪種高分子材料具有優良的耐候性？

A.聚氯乙烯

B.聚丙烯

C.聚四氟乙烯

D.聚乙烯

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：天然高分子材料來源于自然界，例如淀粉、纖維素、蛋白質等。聚乙烯、聚丙烯和環氧樹脂都是通過化學合成方法制得的合成高分子材料，而淀粉是一種天然存在的高分子化合物，因此答案是C。

2.答案：B

解題思路：高分子材料的機械功能通常包括強度、硬度和韌性。塑性、彈性和韌性雖然也是材料功能的一部分，但并不是機械功能的主要評價指標。因此，正確答案是B。

3.答案：C

解題思路：聚四氟乙烯（PTFE）以其卓越的耐高溫、耐腐蝕和強度而被廣泛用于航空航天、化工、電子等領域。聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯雖然也有各自的特性，但它們的耐高溫、耐腐蝕和強度不如聚四氟乙烯，因此答案是C。

4.答案：A

解題思路：高分子材料的導電性主要受到分子結構、溫度和雜質的影響。分子結構決定了電子的移動性，溫度的變化會影響分子運動，從而影響導電性，雜質的存在會改變材料的電導率。因此，正確答案是A。

5.答案：B

解題思路：聚丙烯具有良好的耐候性，能夠在各種惡劣的自然環境中保持穩定的功能。聚氯乙烯、聚四氟乙烯和聚乙烯雖然也有耐候性，但通常沒有聚丙烯那么好。因此，答案是B。二、填空題1.高分子材料的特性主要包括________、________、________等。

答案：機械強度、電絕緣性、耐化學性

解題思路：根據高分子材料的基本特性，機械強度是指材料抵抗變形和斷裂的能力；電絕緣性是指材料阻止電流通過的能力；耐化學性是指材料抵抗化學腐蝕的能力。

2.高分子材料的分類方法有很多，按其來源可分為________高分子材料和________高分子材料。

答案：天然高分子材料、合成高分子材料

解題思路：高分子材料按來源可以分為天然來源（如天然橡膠、纖維素等）和人工合成來源（如聚乙烯、聚丙烯等）。

3.高分子材料的耐熱性主要取決于________、________等因素。

答案：分子結構、結晶度

解題思路：耐熱性受分子結構（如鏈段運動能力）和結晶度（如分子鏈排列緊密程度）的影響，結構穩定性和分子鏈排列緊密的材料通常具有更好的耐熱性。

4.高分子材料的耐腐蝕性主要取決于________、________等因素。

答案：化學穩定性、表面處理

解題思路：耐腐蝕性取決于材料的化學穩定性（如對特定化學物質的抵抗能力）和表面處理（如涂層、鍍層等）來增加材料的防護層，從而提高耐腐蝕性。三、判斷題1.高分子材料都是無毒的。（×）

解題思路：并非所有高分子材料都是無毒的。例如一些含氯的高分子材料如PVC（聚氯乙烯）在某些條件下會釋放有害物質，因此不能一概而論。

2.高分子材料的熔融溫度越高，其力學功能越好。（×）

解題思路：熔融溫度與力學功能之間并沒有直接的因果關系。熔融溫度高意味著材料熔點高，但這并不直接等同于力學功能好。材料的力學功能還取決于其分子結構、交聯密度等因素。

3.高分子材料的密度越小，其耐腐蝕性越好。（×）

解題思路：密度小的材料并不一定耐腐蝕性好。耐腐蝕性取決于材料的化學穩定性和耐化學介質的能力，與密度無直接關系。

4.高分子材料的耐候性與其分子結構無關。（×）

解題思路：高分子材料的耐候性與其分子結構密切相關。例如含有紫外吸收劑或抗氧化劑的分子結構可以提高材料的耐候性。分子結構決定了材料在光照、氧氣等環境因素下的穩定性和變化。四、簡答題1.簡述高分子材料的基本特性。

解答：

高分子材料的基本特性包括：

分子量高，通常在數千至數百萬之間。

具有優異的力學功能，如高強度、彈性、韌性等。

良好的化學穩定性，對酸堿、溶劑等有一定抵抗能力。

較低的密度，質輕。

易于加工成型，如注射、吹塑、擠出等。

具有良好的電絕緣性和熱絕緣性。

2.簡述高分子材料的分類方法。

解答：

高分子材料的分類方法多種多樣，以下為幾種常見的分類方法：

根據來源：天然高分子材料、合成高分子材料。

根據主鏈結構：聚烯烴、聚酯、聚酰胺等。

根據鏈節組成：熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠、纖維等。

根據應用領域：電子材料、醫用材料、建筑材料等。

3.簡述高分子材料的力學功能及其影響因素。

解答：

高分子材料的力學功能包括：

強度：材料的承載能力。

延伸率：材料在受力變形時的最大變形能力。

韌性：材料抵抗斷裂的能力。

彈性：材料在受力后能夠恢復原狀的能力。

影響高分子材料力學功能的因素有：

化學結構：分子鏈的化學組成和結構會影響材料的力學功能。

分子量與分子量分布：分子量越高，材料的力學功能越好。

填料和增強劑：加入填料和增強劑可以顯著提高材料的力學功能。

納米復合材料：納米顆粒的引入可以改善材料的力學功能。

4.簡述高分子材料的耐熱性及其影響因素。

解答：

高分子材料的耐熱性指材料在高溫環境下保持其功能的能力。耐熱性的影響因素包括：

材料結構：芳香族聚合物和某些雜環聚合物具有較好的耐熱性。

化學穩定性：耐熱性高的材料通常具有較好的化學穩定性。

分子鏈結構：長鏈和支鏈的分子鏈結構可以增強材料的耐熱性。

環境因素：溫度、濕度等環境因素也會影響材料的耐熱功能。

答案及解題思路：

1.解題思路：回憶高分子材料的基本概念，并結合教材中有關特性的描述來作答。

2.解題思路：回顧高分子材料學的分類方法，并根據教材內容進行列舉。

3.解題思路：了解高分子材料的力學功能，結合教材內容分析影響因素。

4.解題思路：理解耐熱性的概念，結合教材內容討論影響耐熱功能的因素。五、論述題1.結合實例，論述高分子材料在航空航天領域的應用。

實例一：航空航天器外殼的復合材料。

解答：高分子復合材料，如碳纖維增強塑料（CFRP），因其輕質、高強度、抗腐蝕和耐高溫的特性，被廣泛用于航空航天器外殼制造。例如波音787夢幻客機采用了大量的CFRP復合材料，顯著減輕了飛機重量，提高了燃油效率。

實例二：航空發動機部件。

解答：在航空發動機的渦輪葉片和導向葉片上，使用了高溫穩定的聚合物基復合材料。這些材料能夠在極高溫度和壓力下保持穩定功能，例如SiC/PEEK（聚醚醚酮）復合材料就被用于此類部件，提高了發動機的效率與耐久性。

2.結合實例，論述高分子材料在電子信息領域的應用。

實例一：高功能柔性電路板。

解答：柔性電路板（FPC）廣泛用于電子設備中，其制造材料中包含了許多高分子材料，如聚酰亞胺（PI）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。這些材料提供了良好的熱穩定性、化學穩定性和機械功能。

實例二：電子設備中的傳感器和天線。

解答：電子傳感器和天線制造中使用的某些高分子材料具有導電和電磁波透過率高的特性，例如聚四氟乙烯（PTFE）和聚苯乙烯（PS）等材料，這些材料能提高電子設備的靈敏度和效率。

3.結合實例，論述高分子材料在醫療器械領域的應用。

實例一：生物可吸收縫合線。

解答：生物可吸收縫合線由聚合物如聚乳酸（PLA）和聚己內酯（PCL）制成，在手術后可以自然降解，減少手術疤痕和異物反應的風險。

實例二：醫療植入物。

解答：高分子材料如硅橡膠（SiR）被廣泛用于心臟起搏器和人工血管等植入物制造，因其生物相容性和機械強度。

4.結合實例，論述高分子材料在環保領域的應用。

實例一：高分子材料用于水處理。

解答：在水處理領域，高分子材料如聚丙烯酰胺（PAM）被用作絮凝劑，幫助去除水中的懸浮物和雜質。

實例二：廢塑料回收和再利用。

解答：高分子材料如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）在廢塑料回收中，這些材料可以通過熔融和重塑過程再次利用。

答案及解題思路：

答案如上所述，解題思路主要集中在以下方面：

1.明確應用領域：根據題目要求，首先確定高分子材料在特定領域的應用。

2.選擇具體實例：結合高分子材料的特性和實際應用案例，選擇具有代表性的實例進行論述。

3.論述材料特性：分析高分子材料在實例中的應用與其功能之間的關系。

4.闡述實例影響：評價高分子材料在實例中的應用對行業發展或技術進步的影響。六、應用題1.根據高分子材料的耐熱性、耐腐蝕性等因素，選擇一種適用于高溫、腐蝕環境的高分子材料。

【題目】某石油化工設備需要承受高溫和腐蝕環境，請根據高分子材料的功能選擇一種合適的材料，并簡要說明理由。

【解題思路】在高溫和腐蝕環境中，材料需要具備優異的耐熱性和耐腐蝕性。根據這些功能，可以選擇聚四氟乙烯（PTFE）或聚苯硫醚（PPS）等高分子材料。PTFE具有非常優異的耐化學性和耐熱性，可以在高溫和多種化學品中保持穩定。PPS同樣具有良好的耐熱性和化學穩定性，適合高溫環境。

【答案】聚四氟乙烯（PTFE）或聚苯硫醚（PPS）。

2.根據高分子材料的力學功能、耐候性等因素，選擇一種適用于戶外建筑材料的高分子材料。

【題目】某戶外建筑項目需要選用一種耐候性好、力學功能優越的高分子材料作為建筑屋頂材料，請根據高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡要說明理由。

【解題思路】戶外建筑材料需要具備良好的耐候性和力學功能。根據這些功能，可以選擇聚氯乙烯（PVC）或聚碳酸酯（PC）等高分子材料。PVC具有較好的耐候性和力學功能，且價格低廉，適合戶外建筑材料。PC是一種透明度高、耐候性強的材料，常用于玻璃替代品。

【答案】聚氯乙烯（PVC）或聚碳酸酯（PC）。

3.根據高分子材料的生物相容性、力學功能等因素，選擇一種適用于醫療器械的高分子材料。

【題目】某醫療器械需要使用一種生物相容性好、力學功能優越的高分子材料，請根據高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡要說明理由。

【解題思路】醫療器械與人體接觸，因此需要選擇具有良好生物相容性和力學功能的高分子材料。根據這些功能，可以選擇聚乳酸（PLA）或聚己內酯（PCL）等高分子材料。PLA具有良好的生物相容性和生物降解性，適用于短期醫療器械。PCL是一種具有優異生物相容性的材料，可用于長期植入物。

【答案】聚乳酸（PLA）或聚己內酯（PCL）。

4.根據高分子材料的耐油性、耐化學品性等因素，選擇一種適用于化工領域的高分子材料。

【題目】某化工企業需要使用一種耐油性和耐化學品性好的高分子材料制作管道，請根據高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡要說明理由。

【解題思路】化工領域需要使用耐油性和耐化學品性好的高分子材料，以防止泄漏和污染。根據這些功能，可以選擇聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等高分子材料。PE具有良好的耐化學性和耐腐蝕性，常用于化工管道。PP具有較高的化學穩定性，適用于輸送易燃、易爆化學品。

【答案】聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）。七、綜合題1.分析高分子材料在現代社會中的地位和作用。

(a)高分子材料在現代工業中的重要性。

(b)高分子材料在日常生活用品中的應用實例。

(c)高分子材料對現代技術進步的貢獻。

2.探討高分子材料未來發展趨勢及其在各個領域的應用前景。

(a)生物基和可再生高分子材料的發展趨勢。

(b)高功能復合材料在航空航天領域的應用前景。

(c)高分子材料在電子設備領域的潛在應用。

3.結合高分子材料的功能特點，提出提高其應用功能的方法。

(a)如何通過共聚、交聯等方法提高高分子材料的力學功能？

(b)針對高分子材料的耐熱性，有哪些改性方法？

(c)如何利用納米技術改善高分子材料的導熱性？

4.分析高分子材料在可持續發展中的作用及其對環境的影響。

(a)高分子材料在循環經濟中的作用。

(b)廢棄高分子材料對環境的影響及處理方法。

(c)綠色高分子材料的發展對環境保護的意義。

答案及解題思路：

1.答案：

(a)高分子材料在現代工業中扮演著重要角色，廣泛應用于