2025年大学四年级（智能分子工程）材料合成综合测试题及答案.doc

2025年大学四年级（智能分子工程）材料合成综合测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。

1. 以下哪种合成方法在智能分子工程材料合成中常用于精确控制分子结构？（ ）
A. 传统加热法
B. 模板合成法
C. 随机混合法
D. 简单搅拌法

2. 智能分子工程材料中，能够实现对外部刺激快速响应的关键因素是（ ）。
A. 分子的大小
B. 分子的形状
C. 分子间的相互作用
D. 分子的颜色

3. 在合成具有特定功能的智能分子材料时，选择合适的溶剂主要考虑的是（ ）。
A. 溶剂的价格
B. 溶剂的沸点
C. 溶剂与分子的相互作用
D. 溶剂的颜色

4. 下列哪种技术可用于实时监测智能分子材料合成过程中的结构变化？（ ）
A. 核磁共振
B. 红外光谱
C. 动态光散射
D. 以上都是

5. 智能分子工程材料合成中，为了提高材料的稳定性，常采用的策略是（ ）。
A. 增加分子的柔韧性
B. 引入交联结构
C. 降低分子的纯度
D. 减少分子间的间距

6. 当合成具有光响应功能的智能分子材料时，主要利用的分子特性是（ ）。
A. 分子的导电性
B. 分子的荧光性
C. 分子对光的吸收和发射特性
D. 分子的磁性

第II卷（非选择题 共70分）

（一）填空题（共15分）
答题要求：本大题共3小题，每空2分。请将答案填在题中横线上。

1. 智能分子工程材料合成中，常用的有机合成反应类型有______、______等。

2. 为了实现智能分子材料的自组装，需要考虑分子的______、______等因素。

3. 在合成智能分子复合材料时，常用的基体材料有______、______等。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每题10分。简要回答问题。

1. 简述智能分子工程材料合成中如何控制分子的取向？

2. 说明在智能分子材料合成中，如何提高材料的生物相容性？

（三）实验题（共15分）
答题要求：本大题共1小题。请根据所给实验情境回答问题。

实验室进行一种新型智能分子材料的合成实验。在合成过程中，发现反应产率较低。请分析可能导致产率低的原因，并提出改进措施。

（四）材料分析题（共10分）
答题要求：本大题共1小题。阅读以下材料，回答问题。

材料：在智能分子工程材料领域，研究人员合成了一种新型的温度响应性分子材料。该材料在低温下呈液态，具有良好的流动性；在高温下会发生相变，形成凝胶状结构。通过对材料的性能测试，发现其在温度变化时能够快速响应，且具有较好的稳定性。

问题：请分析这种温度响应性分子材料的潜在应用领域，并说明理由。

（五）设计题（共20分）
答题要求：本大题共1小题。请根据要求设计一种智能分子材料的合成方案。

设计一种具有pH响应功能的智能分子材料的合成方案。要求说明合成原料、合成步骤以及如何实现pH响应功能。

答案：
第I卷：1. B 2. C 3. C 4. D 5. B 6. C
第II卷：（一）1. 加成反应、取代反应 2. 形状互补、相互作用 3. 聚合物、陶瓷 （二）1. 可通过模板导向、电场或磁场作用等方式控制分子取向。 2. 选择具有生物相容性的分子结构，进行表面修饰，引入亲水性基团等。 （三）可能原因：反应条件不合适，如温度、时间、催化剂用量等；原料纯度不够；反应体系存在杂质等。改进措施：优化反应条件，提高原料纯度，对反应体系进行预处理等。 （四）潜在应用领域：温度传感器、药物缓释系统等。理由：温度变化时能快速响应可用于温度传感；高温下形成凝胶状结构可用于控制药物释放。 （五）合成原料：含有可解离基团的有机分子、交联剂等。合成步骤：将含有可解离基团的有机分子与交联剂在合适溶剂中反应，通过控制反应条件形成网络结构。实现pH响应功能：利用可解离基团在不同pH下的解离状态变化，导致分子材料结构改变，从而实现对pH的响应。