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1、1绪论1. 解释下列名词或术语：（1）棉纤维的初加工：将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程称为棉纤维的初加工，亦称轧棉。（2）籽棉：棉株成熟以后，摘采下来的带籽棉花称为籽棉。（3）皮辊棉：籽棉经皮辊轧棉机加工，除去棉籽以后的棉纤维称为皮辊棉。（4）锯齿棉：籽棉经锯齿轧棉机加工，除去棉籽以后的棉纤维称为锯齿棉。（5）皮棉：籽棉经过轧棉机处理，除去棉籽以后，称为皮棉。（6）原棉：皮棉被送进棉纺厂纺纱加工，是纺纱的原料，故称为原棉。第一章 纺织应用化学基础1.1 高分子化合物1.解释下列名词或术语：（1）高分子化合物：相对分子质量巨大，由一种或几种结构单元彼此以共价键重复连接而成的物质称为高分子化合物，也
2、称高分子或高聚物。（2）聚合度：链节重复的次数称为聚合度。（3）链节：组成大分子的重复结构单元称为链节。（4）单体：能形成大分子中特定结构单元的低分子化合物称为单体。（5）加聚反应：由一种或几种不饱和低分子化合物（单体）通过加成反应相互结合成为高分子化合物的反应，称为加聚反应。（6）缩聚反应：由含有两个或两个以上官能团的一种或多种单体互相缩合成为高分子化合物，同时析出其他低分子物质（如水、氨、醇、卤化氢）的反应，称为缩聚反应。（7）构型：所谓构型，是指高分子化合物分子中的原子或基团在空间排列的方式。（8）等规度：高分子化合物中有规高聚物所占的比例称为等规度。（9）构象：由于单键内旋转而产生的分
3、子在空间的不同形态称为构象。（10）结晶度：结晶部分在整个聚集体中所占的百分数。（11）侧序度：所谓侧序度，是指单位体积内所含的分子间键能或氢键数。（12）取向：高分子化合物中，大分子链、链段或晶体结构沿外力方向做有序排列，这一过程称为取向。（13）蠕变：蠕变是指在一定的温度和较小的恒定外力作用下，高分子材料的形变随时间的增加而增大的现象。（14）应力松弛：在保持高分子材料形变一定的情况下，高分子化合物内部应力随时间的增加而逐渐衰弱的现象称为应力松弛。2.试述高分子化合物的基本特征。（1）巨大的相对分子质量 2（2）异常的多分散性：又包括相对分子质量的多分散性、结构和组成上的多分散性、原子与原
4、子团的排列方式多样化。3.自由基加聚反应和离子型加聚反应有何不同？答：（1）链的引发：自由基加聚反应单体在外界因素（引发剂或光、热等）的影响下变为自由基，当自由基与单体作用生成单体的游离基而使链引发；离子型加聚反应是由催化剂所产生的正离子或负离子与单体作用而进行反应的。（2）增长链：自由基加聚反应是每个增长中的分子链都是自由基（链端都带有未成对的电子） ；离子型加聚反应是每个增长中的分子链都是正离子或负离子。（3）链的终止：自由基加聚反应是双基结合终止或双基歧化终止；离子型加聚反应是最后链与一个负离子或正离子结合而失去电性变为中性分子，导致链的终止。4.何谓柔顺性？影响柔顺性的因素有哪些？链状
5、大分子在分子内旋转的情况下可以卷曲收缩，可以扩展伸长，从而改变其构象的性质，称为柔顺性。影响大分子柔顺性的因素主要是主链因素、侧链因素和外界因素。主链因素包括主链的组成及主链的长短两方面。侧链因素包括侧链取代基的体积大小、极性强弱以及取代基的数量等。外界因素中主要是温度。9.无定型线型高聚物在不同温度下可呈现哪几种物理状态？这与高聚物分子的热运动有什么关系？归纳高分子化合物三种力学状态的特点。无定型高分子化合物在所受外力作用不变的情况下，会随温度的变化呈现玻璃态、高弹态和黏流态 3 种不同的力学状态。玻璃态：温度很低时（低于 ） ，分子的热运动更加微弱，克服不了分子间作用力的gT“束缚”。这时
6、无论是链节的热运动或整体的热运动都很微弱，因而表现出具有一定机械强度的性质。高弹态：整个大分子还不能移动，但分子热运动的能量足以克服内旋转阻力，链段不仅可以转动，还可以发生部分移动，大分子链间的相互作用力降低。粘流态：当温度继续升高（超过 ）时，分子的热运动能量超过了大分子链间的结合fT力，分子链间可以产生相对位移。玻璃态：当受到外力作用时，只能引起键长、键角的变化，形变很小（0.01%0.1% ） ，且形变与所受外力大小成正比。失去弹性变得硬而脆。高弹态：在外力作用下容易沿受力方向从卷曲状态转变成伸直状态，发生很大的形变（100% 1000% ） ，外力释放后又可回复原态。粘流态：当受外力作
7、用时，高分子化合物会像液体一样发生粘性流动，产生很大的形变，外力释放后，形变也不能恢复。312.高分子化合物为什么先溶胀后溶解？影响溶解的原因是什么？聚合物溶解时先溶胀的原因是：（1）聚合物卷曲的形状能提供溶剂分子扩散进去的空间；（2）溶剂分子较小，扩散速度较快，在聚合物扩散至溶剂中引起它溶解之前，溶剂分子已扩散到聚合物分子间引起它的溶胀。由于高分子的长链分子量大，所以当把高聚物浸入溶剂中时，高聚物不是马上溶解，其溶解过程一般分为两个阶段：首先是分子量小、扩散速率快的溶剂分子向高聚物中渗透，使高聚物体积膨胀，即溶胀。然后才是高聚物分子向溶剂中扩散，溶解。这就是说，在高聚物的溶解过程中，要先经过
8、溶胀阶段，然后才能溶解。在高分子化合物的溶解过程中，必须考虑三种作用：即溶质与溶质分子间的力、溶剂与溶剂分子间的力，溶质与溶剂分子间的力。前两种都有阻止溶解过程发生的作用，而后一种则是起促进溶解发生的作用。对于不同的高分子化合物和不同的溶剂，它们之间的这三种作用相对大小不同，因而产生了不同的溶解情况，有些高分子化合物的就不能完成溶解的全过程，而只能进行到溶剂化或溶胀阶段。14. 高聚物的机械性能与哪些因素有关？答：（1）聚合度：聚合度越大，分子间的作用力越大，高分子化合物的机械性能就越强，但当聚合度增加到 400 以上时，此种关系就不显著。这是因为随着聚合度的增大，结晶度相应就减小。（2）结晶
9、度：高分子化合物结晶度越大，分子排列越整齐，分子间的作用力增强，机械性能越好。（3）分子间力：若高分子化合物中具有极性基团，就能增强分子间的作用力，因而能显著地提高机械性能。1.2 糖类化合物（碳水化合物）1、解释下列名词或术语：（1）旋光性：光学活性物质能使偏振光的振动平面旋转的性质称为旋光性。（2）比旋光度：在一定波长的光源和一定温度下，某光学活性物质以 1mL 中含有 1g 溶质的溶液，放在 1dm 长的盛液管中测出的旋光度。（3）手征性：像左手和右手那样具有互为实物和镜像关系，又彼此不能完全重叠的特性，叫做“手征性”或手性。 （4）手征性碳原子：在有机化合物分子中，凡是和四个不相同的原
10、子或基团相连的碳原子，都叫做手征性碳原子（不对称碳原子） 。（5）对映异构体：互为实物和镜像关系的不同构型分子，叫做对映异构体，简称对映体。（6）苷羟基：D-（+）-葡萄糖氧环式比开链式多一个手征性碳原子（C1 原子，半缩醛4碳原子） ，这个手征性碳原子叫做苷原子，它所连接的羟基叫做苷羟基。 2、构象与构型有何区别？试举例说明。区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。两种构型之间不能互相转化两种构象之间可以互相转化3糖类化合物是如何分类的？它们的结构与性质有何不同？
11、糖类化合物根据它能否水解和完全水解后生成单糖分子的多少，可以分为以下三类：单糖、低聚糖和多糖。（1）单糖单糖是最简单的、不能水解的多羟基醛或多羟基酮。单糖的物理性质：无色结晶；有甜味；有吸湿性，在水中溶解度很大，稍溶于醇，不溶于有机溶剂如醚、氯仿和苯等；除丙酮糖外，单糖都有旋光性，大多数有变旋光现象。 单糖的化学性质：单糖分子中的醇羟基显示醇的一般性质，例如成酯、成醚等。单糖水溶液中开链式和氧环式的互变平衡混合物，当受到不同试剂进攻时可以不同形式参与反应，既可按开链式结构发生反应（与斐林试剂、托伦试剂反应、成脎反应等） ，又可氧环式发生反应（成苷反应） 。（2）低聚糖水解后生成几个分子单糖的糖
12、类称为低聚糖。结构上是由两个单糖分子通过形成苷的方式结合而成的。低聚糖的性质，以二糖为例：二糖物质性质类似于单糖，如能结晶，易溶于水，有甜味，有旋光性。还原性二糖具有单糖的化学性质，有变旋现象，能成脎，能被斐林试剂、托伦试剂等氧化。而非还原性二糖不具备这些化学性质。（3）多糖水解后生成很多个分子单糖的糖类称为多糖。由很多单糖分子通过苷键结合而成的。多糖在性质上与单糖、低聚糖不同，一般无甜味、无还原性。无变旋现象，大多数多糖不溶于水。54试写出 D-（+）-葡萄糖的氧环式结构，为什么开链式结构解释不了 D-（+）-葡萄糖的变旋光现象？开链式结构的比旋光度是+52.5，比旋光度不会发生变化。而氧环
13、式结构有两种异头物。通常得到的葡萄糖结晶是 -（+ ）- 葡萄糖，用其新配制的溶液测定的比旋光度为+112由于一部分 -（+）- 葡萄糖通过开链结构转变成了 -（+ ）-葡萄糖（比旋光度为+19） ，所以比旋光度下降。随着二者的继续相互转化，-异构体含量继续减少，所以比旋光度继续下降，直到达到动态平衡，比旋光度才不再改变，此时混合物的比旋光度是+52.5，即发生变旋光现象。5淀粉与纤维素的结构和性质有何不同？结构：纤维素是葡萄糖单元通过 -1，4-苷键互相连接而成的线型高分子化合物，结构中不存在支链。而淀粉中的直链淀粉是由葡萄糖单元通过 -1，4-苷键连接生成的线型高分子化合物。支链淀粉是由葡
14、萄糖单元构成的带有许多支链的线型高分子化合物，既有 -1，4-苷键，还有 -1，6- 苷键。溶解性：纤维素不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。直链淀粉难溶于水，支链淀粉可溶于水。不溶于一般有机溶剂。酸的作用：纤维素中苷键在酸的水溶液或高温水的作用下，能发生水解断裂，生成水解纤维素（部分水解） 。直链淀粉在酸催化下水解，直链淀粉生成麦芽糖和 D-（+）- 葡萄糖。在酸催化下水解，支链淀粉除生成麦芽糖和 D-（+ ）- 葡萄糖外，还生成异麦芽糖。碱的作用：纤维素对碱的稳定性较好，但在浓碱及高温的作用下，纤维素长链分子中的羟基与碱作用生成碱纤维素。碱对淀粉的作用随温度而异，在室温与低温下，碱能被淀粉吸
15、收，使淀粉颗粒膨胀，促进糊化， （糊化温度降低） ，使淀粉浆粘度升高及溶解度增加。当在高温下及氧存在时，碱能使淀粉分子中的苷键发生氧化而断裂，使淀粉浆粘度降低，还原性增加。1.3 氨基酸和蛋白质1解释下列名词（1）氨基酸：羧酸分子中烃基的氢原子被氨基（NH 2）取代生成的化合物（ 分子中既含有氨基又含有羧基的化合物）称为氨基酸。（2）内盐：氨基酸分子内形成的盐叫做内盐。6（3）PI：在氨基酸溶液中加酸或加碱（即调节溶液的 pH 值） ，使溶液中氨基酸的偶极离子浓度最大，阳离子和阴离子极少且浓度相等时，此时溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点，以 PI 表示。（4）肽：氨基酸分子间的氨基和羧基脱
16、水缩合而形成的产物称为肽。（5）肽键：氨基酸分子间缩水后相互连接的酰胺键（CONH）称为肽键。（6）蛋白质：蛋白质是由很多个 -氨基酸单位通过肽键连接起来的链状高分子化合物。（7）角蛋白：角蛋白是皮肤、毛发和指甲等组织的重要组成成分。是一种抗机械、抗化学刺激的蛋白质，存在于所有高等脊椎动物体中。 （或角蛋白系硬蛋白之一，是一类具有结缔和保护功能的纤维状蛋白质。由处于 -螺旋或 -折叠构象的平行的多肽链组成不溶或微溶于水的起着保护或结构作用的蛋白质。 ）（8）氨基酸残基：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。（9）渗析：在水溶液中，大多数蛋白质因为分子量过大，不能透过一般的半透膜，而低分子的有机化合物和无机盐则能透过半透膜，借此可使蛋白质与低分子化合物或无机物分离。利用半透膜可以分离、提纯蛋白质，这种方法称为渗析法。（10）盐析：在蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液（NH 4）2SO4、Na 2SO4、 M
