Фонд оценочных средств по дисциплине Высокомолекулярные соединения (стр. 2 )

4-балльная шкала (уровень освоения)	Показатели	Критерии
Отлично (повышенный уровень)	Полнота выполнения тестовых заданий; Своевременность выполнения; Правильность ответов на вопросы; Самостоятельность тестирования; и т. д.	выполнено 27-30 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос;
Хорошо (базовый уровень)	выполнено 22-26 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос; однако были допущены неточности в определении понятий, терминов и др.
Удовлетворительно (пороговый уровень)	выполнено 19-21 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан неполный ответ на поставленный вопрос, в ответе не присутствуют доказательные примеры, текст со стилистическими и орфографическими ошибками.
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован)	выполнено 1-18 заданий предложенного теста, на поставленные вопросы ответ отсутствует или неполный,  допущены существенные ошибки в теоретическом материале (терминах, понятиях).

Оценивание ответа на экзамене

4-балльная шкала (уровень освоения)	Показатели	Критерии
Отлично (повышенный уровень)	Полнота изложения теоретического материала; Полнота и правильность решения практического задания; Правильность и/или аргументированность изложения (последовательность действий); Самостоятельность ответа; Культура речи; и т. д.	Студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок.
Хорошо (базовый уровень)	Студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускается неточность в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями.
Удовлетворительно (пороговый уровень)	Студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий.
Неудовлетворительно (уровень не сформирован)	Студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Т. е студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя.

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки планируемых результатов обучения по дисциплине, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Перечень заданий /вопросов

Семинар № 1 Одно из важнейших требований, предъявляемых к полимерным материалам – их химическая стойкость. Какие физико-химические факторы строения способствуют повышению химической стабильности полимеров? Приведите примеры наиболее химически стойких полимеров. Какие характерные особенности строения и свойств имеют смазочные полимерные материалы? Приведите примеры полимеров, используемых в качестве консистентных смазок. Какие особенности строения и свойств характерны для пленкообразующих полимеров? Приведите примеры полимеров, из которых получают пленки. Приведите примеры полимеров, которые могут быть использованы в качестве волокнообразующих материалов. Какие особенности строения и свойств характерны для волокнообразующих полимеров? Серьезным недостатком многих полимеров является недостаточная стойкость к повышенным температурам. Как может быть повышена термическая стабильность полимеров? Приведите примеры наиболее термостойких полимеров? Какие полимеры и каким образом могут быть использованы для защиты окружающей среды? Какими особенностями строения и свойств должны обладать полимеры, используемые в качестве биомембран? Приведите примеры полимерных мембран и их практическое использование. Семинар №2-3 Термодинамика синтеза полимеров. Цепные и ступенчатые процессы полимеризации. Свободнорадикальная полимеризация. Методы инициирования свободнорадикальной полимеризации. Кинетика свободнорадикальной полимеризации. Влияние концентрации инициатора и температуры на свободнорадикальную полимеризацию Активность мономеров в реакциях свободнорадикальной полимеризации. Ориентация мономерных звеньев в реакциях свободнорадикальной полимеризации. Различия между радикальной и ионной полимеризациями. Способы проведения процессов полимеризации в промышленности. Эмульсионная и суспензионная полимеризации. Радикальная сополимеризация. Уравнение состава сополимера при бинарной сополимеризации. Ионная полимеризация. Особенности радикальной полимеризации по сравнению с ионной полимеризацией Полимеризация циклов. Сходство и различие с цепными и ступенчатыми процессами. Термодинамика полимеризации напряженных и ненапряженных циклов. Полимеризация е-капролактама. Влияние некоторых факторов на процесс полимеризации е-капролактама. Анионная и катионная полимеризация циклов. Химическое строение мономеров и их способность к полимеризации. Влияние температуры на способность к полимеризации. Практические задачи Известно, что полиэтилен получают по радикальному и ионно-координационному механизмам полимеризации. Какой из этих методов применяется при полимеризации пропилена? Приведите схемы реакций полимеризации этих мономеров. Известно, что кислород в зависимости от условий проведения полимеризации может выступать как в роли инициатора, так и в роли ингибитора. Объясните это явления, Приведите примеры реакций полимеризации, в которых кислород является а) инициатором, б) ингибитором. Написать схему реакции сополимеризации, рассчитать соотношение мономеров в сополимере, если исходная смесь содержала 88% акрилонитрила (М1) и винилуксусную кислоту (М2), а константы сополимеризации r1=5,49, r2=0,01. Вычислить теоретические значения констант радикальной сополимеризации следующих мономеров акрилонитрил (М1) и винилиденхлорид (М2), если Q1=0,90, е1=1,6, Q2=0,20, е2=0,6. Проанализируйте влияние способа проведения сополимеризации на кинетику процесса и состав сополимера. На основании констант сополимеризации рассчитать состав исходной смеси мономеров, необходимый для получения сополимера заданного состава М1:М2=20:80. М1 – акрилонитрил, М2 – хлоропрен, а r1=0,01, r2=6,07. Написать схему реакции сополимеризации. Провести сравнение реакционной способности мономеров при переходе от радикального механизма полимеризации к ионному или ионно-координационному. Какую концентрацию динитрила азобисизомасляной кислоты надо взять для полимеризации стирола в массе при 60°С, чтобы получить полимер с молекулярной массой 104000, если известно, что эффективность инициирования равна 0,7, константа скорости распада инициатора 0,85⋅10-5с-1, константа самопередачи цепи см=0,6⋅10-4, а отношение констант kр/k00,5=2,5⋅10-2(л/моль⋅с)0,5. Учесть, что кинетический обрыв цепей осуществляется путем рекомбинации макрорадикалов. Какие из мономеров - винилбутиловый эфир, метилметакрилат, стирол, изобутилен, акрилонитрил, бутилметакрилат - могут полимеризоваться с трифторидом бора в присутствии следов воды? Напишите реакцию инициирования с этим инициатором и одним из подходящих мономеров. Семинар №4 Поликонденсация. Особенности образования полимера. Теория Карозерса. Классификация процессов поликонденсации. Термодинамика поликонденсации. Механизм равновесной поликонденсации. Процессы деструкции и обрыва цепи при равновесной поликонденсации. Способы получение полиэтилентерефталата. Сырье. Химизм процесса. Особенности получения из диметилтерефталата (ДМТ) и этиленгликоля, из терефталевой кислоты и этиленгликоля. Семинар №5 1.        Понятие конформаций макромолекул, их природа, термодинамическая вероятность конформаций, степень свернутости цепи. 2.        Внутреннее вращение атомов в полимерных цепях. Активационный барьер внутреннего вращения вокруг химической связи. Свободно-сочлененные цепи полимеров. 3.        Характеристика конформационного состояния цепи: среднее расстояние между концами цепи, контурная длина цепи, термодинамический сегмент. Факторы, влияющие на изменение конформаций макромолекулы. 4.        Типы конформаций макромолекул: статистический, клубок, спираль, глобула и т. д. Факторы, определяющие тип конформаций. 5.        Термодинамическая гибкость цепи. Основные показатели термодинамической гибкости: длина термодинамического сегмента, персистентная длина и параметр гибкости Флори. Влияние природы заместителя на термодинамическую гибкость. 6.        Кинетическая гибкость цепи. Факторы, влияющие на изменение кинетической гибкости реальных цепей: кинетический сегмент, активационныйбарьер вращения, температура, структура макромолекулы. 7.        Период идентичности, как структурный критерий полимеров, его связь с химическим строением звена полимера, конфигурацией и конформацией макромолекулы. 8.        Природа межмолекулярного взаимодействия в полимерах: дисперсионные, деформационные и ориентационные силы, водородная связь. 9.        Полимеры: полиэтилен, полипропилен и сополимер этилена и пропилена имеют близкую термодинамическую гибкость, но отличаются по показателю кинетической гибкости. Поясните причину этого явления и последовательность изменения кинетической гибкости. 10.        Сополимеры 1, 4-полибутадиен-стирола (70:30) и 1, 4-полибутадиенакрилонитрила (70:30) имеют практически одинаковую термодинамическую гибкость, но отличаются различной кинетической гибкостью. Объясните причину этого явления. 11.        Цис -1,4-полиизпрен и цис – 1, 4-полибутадиен характеризуются практически одинаковой термодинамической гибкостью, но имеют различную кинетическую гибкость. Объясните причину этих различий. 12.        Объясните, почему полисилоксан и цис-1,4-полибутадиен, обладая практически одинаковой термодинамической гибкостью, имеют различную кинетическую гибкость. 13.        В результате полного гидролиза целлюлозы и амилозы образуется D-глюкоза. Напишите структурные формы обоих полимеров и охарактеризуйте общие и отличительные особенности их структуры. Возможен ли взаимный структурный переход амилозы в целлюлозу? К какой группе пространственных изомеров их можно отнести: к конфигурационным или к конформационным? 14.        Сравните гибкость ряда полимерных молекул: ~СН2СН2-СН2СН2-СН2СН2~  ~NH-CH2CH2-NH-CH2CH2~ ~О-СН2СН2-O-СН2СН2~ 15.        В каком порядке изменяется гибкость макромолекул следующих полимеров: полиэтилен, полифенилен, поли-n-ксилилен? 16.        Напишите формулы и расположите в порядке уменьшения гибкости следующие полимеры: поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид (перхлорвинил), поливинилиденхлорид, поливинилфторид, поливинилиденфторид, полиакрилонитрил, поливинилиденцианид, поливиниловый спирт, полиметилол. 17.        Какой вид изомерии характерен для макромолекул, получаемых на основе б-олефинов или других несимметрично замещенных мономеров? Как влияет этот вид структурной неоднородности на гибкость цепи полимера, растворимость, температуры изменения фазовых и физических состояний? Объясните на следующих примерах: 1. полистирол, полиметилметакрилат 2. полиакрилонитрил, поли-б-метилстирол 3. полипропилен, поливинилацеталь 4. поливинилхлорид, полиизопрен 5. поливиниловый спирт, полиметакрилонитрил Семинар №6 Гидродинамические свойства макромолекул в растворах. Вискозиметрия. Связь характеристической вязкости с молекулярной массой и средними размерами макромолекул. Уравнение Марка-Куна-Хаувинка. Методы определения средневесовой и среднечисловой молекулярной массы. Классическая теория растворов полимеров Флори-Хаггинса. Константа Хаггинса, вириальные коэффициенты. Равновесие в растворах полимер-растворитель. Термодинамический критерий растворимости. ϴ-условия, ϴ-растворитель, ϴ - температура. Физический смысл - температуры. Семинар №7 Свойства аморфных и кристаллических полимеров. Термомеханические кривые аморфных полимеров. Практическое значение учения о фазовых и физических состояниях полимеров. Высокоэластическое состояние полимеров (термодинамика). Нижний предел молекулярной массы, необходимый для проявления высокоэластической деформации. Вязкотекучее состояние полимеров. Кристаллические полимеры. Кривая растяжения кристаллического полимера. Влияние ориентации на механические свойства полимеров. Структура и основные свойства полимерных тел. Аморфные и кристаллические полимеры. Температура стеклования. Механизм кристаллизации.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ