2025年大學《資源化學》專業(yè)題庫——高分子材料在材料科學中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內）1.下列哪種聚合物結構類型屬于無規(guī)共聚物？（）A.苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)B.腈-丁二烯橡膠(NBR)C.苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)D.苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)2.高分子鏈的平均分子量Mv對其粘度η的關系通常遵循（）。A.冪律關系η∝Mv^n(n<1)B.線性關系η∝MvC.指數(shù)關系η∝e^(Mv)D.對數(shù)關系η∝ln(Mv)3.分子鏈段運動能力最低的溫度區(qū)域通常是指（）。A.玻璃化轉變溫度(Tg)以上B.玻璃化轉變溫度(Tg)以下C.熔點(Tm)以上D.熔點(Tm)以下4.下列哪種高分子材料通常具有良好的耐熱性和力學強度？（）A.腈-丁二烯橡膠(NBR)B.聚乙烯(PE)C.聚四氟乙烯(PTFE)D.聚酰亞胺(PI)5.高分子材料通過物理或化學方法改變其分子結構或聚集態(tài)結構，以改善性能的過程稱為（）。A.共聚B.聚合C.改性D.交聯(lián)6.下列哪種復合材料通常具有高比強度和高比模量？（）A.鋼筋混凝土B.玻璃纖維增強塑料(GFRP)C.鋁合金D.陶瓷基復合材料7.在高分子電解質中，離子遷移率受（）等因素的顯著影響。A.鏈段運動能力B.離子-溶劑相互作用C.鏈間作用力D.以上都是8.下列哪種高分子材料在醫(yī)療領域常用作藥物緩釋載體？（）A.聚丙烯(PP)B.聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)C.聚氯乙烯(PVC)D.聚苯乙烯(PS)9.用于海水淡化的反滲透膜材料通常要求具有（）。A.高孔隙率B.高選擇性（對水分子）和低滲透性（對溶質）C.高機械強度D.良好的耐化學腐蝕性10.將兩種或多種不同性質的高分子材料通過物理或化學方法結合在一起，形成具有新性能復合材料的過程，體現(xiàn)了（）。A.材料互補原理B.材料替代原理C.材料疊加原理D.材料突變原理二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.高分子材料通常具有質輕、______、電絕緣性好、______等特點。2.高分子材料的熱性能與其玻璃化轉變溫度(Tg)和熔點(Tm)密切相關，Tg越高，通常材料的耐熱性______。3.高分子材料在光、熱、氧等作用下發(fā)生結構破壞和性能下降的現(xiàn)象稱為______。4.通過改變單體結構或聚合方式來獲得特定性能的高分子材料屬于______高分子。5.在聚合物基復合材料中，增強相的主要作用是提高復合材料的______和______。6.高分子電解質在電化學儲能器件（如電池）中主要起到______的作用。7.用于制備高性能纖維增強復合材料的熱塑性樹脂主要包括聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)和______等。8.高分子材料在環(huán)境治理中可用于吸附污染物、光催化降解等，例如，聚丙烯腈基活性炭纖維可用于______。9.活性聚合物是指分子鏈中含有可主動反應的官能團，能在特定條件下發(fā)生______或______的高分子。10.結合資源化學專業(yè)背景，高分子材料可作為______的載體或分離膜，用于資源的有效提取與利用。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.高分子鏈的構象2.聚合度3.高分子復合材料4.生物降解高分子5.聚合物基離子導體四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述影響聚合物玻璃化轉變溫度(Tg)的主要因素。2.簡述聚合物改性的主要目的和方法類型。3.簡述聚合物基復合材料的界面結構對其性能的重要性。4.簡述高分子材料在能源領域（如太陽能電池、儲能電池）的一種具體應用及其工作原理。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述高分子材料在環(huán)境保護領域（如污染治理、資源回收）的應用潛力及面臨的挑戰(zhàn)。2.結合資源化學專業(yè)的特點，論述開發(fā)新型高分子材料用于高效資源（如礦產、水、能源）開發(fā)利用的重要性，并舉例說明。---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.B4.D5.C6.B7.D8.B9.B10.A二、填空題1.耐化學腐蝕性；加工性能好2.越好3.老化4.功能性5.強度；模量6.電解質7.聚醚砜(PES)8.污染物吸附9.增長；交聯(lián)10.礦物/金屬離子三、名詞解釋1.高分子鏈的構象：指高分子鏈在空間中的三維排布方式，由鏈段的熱運動決定，不同構象狀態(tài)能量不同。2.聚合度：指高分子鏈中重復結構單元的數(shù)目，是衡量高分子分子量大小的指標。3.高分子復合材料：指以高分子材料為基體，加入其他增強材料或功能材料，通過物理或化學方法復合而成的新型材料。4.生物降解高分子：指在自然環(huán)境（如土壤、水體）中，能被微生物（細菌、真菌等）分解成低分子量物質（如CO2、H2O）的高分子材料。5.聚合物基離子導體：指在固態(tài)或熔融狀態(tài)下，通過離子（陰離子或陽離子）的遷移而導電的高分子材料，通常含有可電離的離子或易遷移的離子團。四、簡答題1.解析思路：影響Tg的主要因素包括分子量、化學結構（主鏈剛性、側基體積與極性、鏈段運動空間）、分子間作用力、結晶度等。通常分子量增大，鏈段運動受阻，Tg升高；主鏈剛性大、側基體積小/非極性、分子間作用力弱，有利于鏈段運動，Tg較低；結晶度高，非晶區(qū)減少，Tg降低。2.解析思路：改性目的是為了克服純高分子的某些不足或賦予其特定性能以滿足應用需求。方法類型主要包括物理改性（共混、填充、共結晶）和化學改性（接枝、交聯(lián)、聚合度調整、官能團引入）。3.解析思路：界面是基體相和增強相之間的過渡區(qū)域，其結構和性質對復合材料的整體性能至關重要。良好的界面結合（強的界面粘附力）能有效傳遞應力，充分發(fā)揮增強相的承載能力，顯著提高復合材料的強度和模量。同時，界面也能調控材料的其他性能，如熱膨脹系數(shù)、耐久性等。4.解析思路：選擇一個具體應用，如：聚合物太陽能電池（OSC）。其工作原理是在活性層（通常是聚合物半導體與Fullerene等）中，通過光激發(fā)產生電子-空穴對，在電場作用下，電子和空穴分別向電極遷移，形成電流。聚合物材料作為活性層，提供光吸收和電荷傳輸功能。五、論述題1.解析思路：應用潛力體現(xiàn)在：吸附材料（如聚丙烯腈基活性炭纖維用于吸附廢水中的重金屬或有機物）、光催化材料載體（如負載TiO2的聚合物用于降解污染物）、環(huán)境修復（如包覆修復材料用于土壤修復）、可降解材料用于減少白色污染等。面臨的挑戰(zhàn)包括：傳統(tǒng)高分子材料難降解、吸附容量有限、光催化效率不高、成本較高等。需要開發(fā)環(huán)境友好、高效、低成本的綠色高分子材料及制備技術。2.解析思路：重要性體現(xiàn)在：資源化學專業(yè)涉及資源的勘查、提取、分離、利用和環(huán)境保護，高分子材料可作為高效分離膜（如反滲透膜用于海水淡化/苦咸水脫鹽、納濾膜用于