《功能高分子材料》題集

《功能高分子材料》題集一、選擇題（每題2分，共20分）功能高分子材料是指具有哪些特殊功能的高分子材料？（）

A.導(dǎo)電、導(dǎo)熱

B.透光、耐腐蝕

C.光、電、磁、熱、化學(xué)、生物等特殊功能

D.高強(qiáng)度、高韌性下列哪種高分子材料屬于導(dǎo)電高分子材料？（）

A.聚乙烯

B.聚苯乙烯

C.聚吡咯

D.聚丙烯高吸水性樹脂的主要特點(diǎn)是什么？（）

A.高強(qiáng)度

B.耐高溫

C.能夠吸收和保持大量的水分

D.良好的導(dǎo)電性壓電高分子材料在受到壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪種效應(yīng)？（）

A.發(fā)光

B.發(fā)熱

C.電壓

D.變色下列關(guān)于高分子分離膜的說法，錯(cuò)誤的是（）

A.可以用于海水淡化

B.不能用于氣體分離

C.是一種具有選擇透過性的薄膜

D.在環(huán)保領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用形狀記憶高分子材料在溫度變化時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化？（）

A.顏色變化

B.形狀變化

C.硬度變化

D.重量變化高分子藥物載體的主要作用是什么？（）

A.提高藥物的溶解度

B.降低藥物的毒性

C.控制藥物的釋放速率和部位

D.增加藥物的穩(wěn)定性下列哪種材料屬于生物醫(yī)用高分子材料？（）

A.聚乙烯

B.聚丙烯

C.聚乳酸

D.聚氯乙烯光敏高分子材料在光照下會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？（）

A.分解

B.聚合

C.氧化-還原

D.顏色變化高分子液晶材料具有哪些特殊性質(zhì)？（）

A.高強(qiáng)度和高模量

B.良好的導(dǎo)電性

C.高吸水性

D.壓電效應(yīng)二、填空題（每題2分，共20分）功能高分子材料按其功能可分為__________、__________、__________等多種類型。導(dǎo)電高分子材料通常通過__________或__________等方法制備。高吸水性樹脂的吸水能力與其__________和__________密切相關(guān)。壓電高分子材料可將__________轉(zhuǎn)換為__________，這種效應(yīng)在傳感器和換能器中有重要應(yīng)用。高分子分離膜根據(jù)孔徑大小可分為__________、__________和__________等類型。形狀記憶高分子材料在__________下會(huì)發(fā)生形狀變化，這種變化是__________的。高分子藥物載體可通過__________或__________等方式控制藥物的釋放。生物醫(yī)用高分子材料應(yīng)具有良好的__________和__________性能。光敏高分子材料在特定波長的光照下會(huì)發(fā)生__________或__________反應(yīng)。高分子液晶材料在熔融或溶液中可形成__________結(jié)構(gòu)，從而具有特殊的物理性質(zhì)。三、名詞解釋題（每題5分，共15分）解釋“導(dǎo)電高分子材料”的含義。闡述“高分子分離膜”的工作原理。描述“形狀記憶高分子材料”的特性及其應(yīng)用。四、解答題（每題10分，共30分）論述功能高分子材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的重要性及其應(yīng)用實(shí)例。分析導(dǎo)電高分子材料在電子工業(yè)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢。討論高分子液晶材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。五、計(jì)算題（每題10分，共30分）某導(dǎo)電高分子材料的電阻率為0.1Ω·m，現(xiàn)有一段長度為1m、直徑為1mm的該材料導(dǎo)線，求其電阻值。一種高分子吸水性樹脂在24小時(shí)內(nèi)的吸水率為自身重量的50倍，現(xiàn)有10g該樹脂，求其24小時(shí)內(nèi)的吸水量。一種形狀記憶高分子材料在加熱到60℃時(shí)會(huì)發(fā)生形狀變化，求將其從20℃加熱到60℃所需的熱量，已知該材料的比熱容為1.5J/(g·℃)，質(zhì)量為50g。六、案例分析題（每題10分，共30分）分析一種導(dǎo)電高分子材料在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用案例，討論其優(yōu)勢和局限性。闡述一種高分子分離膜在海水淡化項(xiàng)目中的應(yīng)用，并評估其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響。探討形狀記憶高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用，分析其對提高醫(yī)療效果的作用?！豆δ芨叻肿硬牧稀奉}集答案一、選擇題答案C.光、電、磁、熱、化學(xué)、生物等特殊功能C.聚吡咯C.能夠吸收和保持大量的水分C.電壓B.不能用于氣體分離（錯(cuò)誤說法）B.形狀變化C.控制藥物的釋放速率和部位C.聚乳酸D.顏色變化A.高強(qiáng)度和高模量二、填空題答案導(dǎo)電高分子材料、光敏高分子材料、高分子液晶材料等。摻雜、化學(xué)或電化學(xué)聚合化學(xué)結(jié)構(gòu)、交聯(lián)程度機(jī)械能（或壓力）、電能微濾膜、超濾膜、反滲透膜外界刺激（如溫度）、可逆控制藥物的包覆層厚度、調(diào)節(jié)藥物的溶解度生物相容性、無毒性光化學(xué)反應(yīng)、物理性質(zhì)變化有序三、名詞解釋題答案導(dǎo)電高分子材料是指具有導(dǎo)電功能的高分子材料。這類材料通常通過摻雜、化學(xué)或電化學(xué)方法制備，使其具有導(dǎo)電性。導(dǎo)電高分子材料在電子、電氣、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。高分子分離膜的工作原理是利用膜的選擇透過性，根據(jù)不同物質(zhì)分子大小、形狀或性質(zhì)的差異，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離。高分子分離膜在環(huán)保、化工、生物等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，如海水淡化、氣體分離等。形狀記憶高分子材料是一種能在外界刺激（如溫度、光照等）下發(fā)生可逆形狀變化的高分子材料。這種材料具有記憶原始形狀的能力，在受到刺激后能恢復(fù)到原始形狀。形狀記憶高分子材料在智能材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。四、解答題答案功能高分子材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的重要性主要體現(xiàn)在其特殊功能上，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光敏、壓電等。這些功能使得功能高分子材料在電子、電氣、能源、環(huán)保等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如，導(dǎo)電高分子材料可用于制備柔性電子器件；高分子分離膜可用于海水淡化、廢水處理等環(huán)保領(lǐng)域；形狀記憶高分子材料可用于智能材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。導(dǎo)電高分子材料在電子工業(yè)中的應(yīng)用主要包括制備柔性電子器件、電極材料等。其優(yōu)勢在于具有良好的柔韌性、可加工性和化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)成本較低，可大規(guī)模生產(chǎn)。此外，導(dǎo)電高分子材料還可以通過調(diào)整制備工藝和摻雜劑種類來調(diào)控其導(dǎo)電性能，滿足不同應(yīng)用場景的需求。高分子液晶材料的結(jié)構(gòu)與性能之間密切相關(guān)。這類材料在熔融或溶液中可形成有序結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出特殊的物理性質(zhì)，如高強(qiáng)度、高模量、光學(xué)各向異性等。這些性質(zhì)使得高分子液晶材料在高性能纖維、光學(xué)器件等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。通過調(diào)整高分子液晶材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備工藝，可以進(jìn)一步優(yōu)化其性能，拓展其應(yīng)用范圍。五、計(jì)算題答案電阻值計(jì)算：根據(jù)電阻公式(R=\rho\frac{L}{A})，其中(\rho)是電阻率，(L)是導(dǎo)線長度，(A)是導(dǎo)線截面積。已知(\rho=0.1\Omega\cdotm)，(L=1m)，直徑(d=1mm)，則截面積(A=\frac{\pid2}{4})。代入公式計(jì)算得(R=\frac{0.1\times1}{\frac{\pi\times(0.001)2}{4}}\approx1273.24\Omega)。吸水量計(jì)算：根據(jù)吸水率定義，吸水量等于樹脂重量乘以吸水率。已知吸水率為50倍，樹脂重量為10g，則吸水量為(10g\times50=500g)。所需熱量計(jì)算：根據(jù)熱量公式(Q=mc\DeltaT)，其中(m)是質(zhì)量，(c)是比熱容，(\DeltaT)是溫度變化。已知(m=50g)，(c=1.5J/(g\cdot℃))，(\DeltaT=60℃-20℃=40℃)。代入公式計(jì)算得(Q=50g\times1.5J/(g\cdot℃)\times40℃=3000J)。六、案例分析題答案由于案例分析題涉及的內(nèi)容較為開放和具體，以下僅提供答題思路和要點(diǎn)：可穿戴設(shè)備中的導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用案例：優(yōu)勢：柔韌性好、可彎曲折疊、輕便、成本低等。局限性：導(dǎo)電性能可能不如金屬導(dǎo)體、長期使用穩(wěn)定性有待提升等。高分子分離膜在海