材料化學(xué)第二章習(xí)題參考答案1

1、1第二章參考答案第二章參考答案1.原子間的結(jié)合鍵共有幾種？各自特點(diǎn)如何？原子間的結(jié)合鍵共有幾種？各自特點(diǎn)如何？類型鍵合強(qiáng)弱鍵合強(qiáng)弱形成晶體的特點(diǎn)形成晶體的特點(diǎn)離子鍵離子鍵最強(qiáng)無(wú)飽和性和方向性:高配位數(shù)、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、固態(tài)不導(dǎo)電、熔態(tài)離子導(dǎo)電共價(jià)鍵共價(jià)鍵強(qiáng)有飽和性和方向性:低配位數(shù)、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、在熔態(tài)也不導(dǎo)電金屬鍵金屬鍵較強(qiáng)無(wú)飽和性和方向性:配位數(shù)高、結(jié)構(gòu)密堆、塑性較好、有

2、光澤、良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性氫鍵氫鍵弱有飽和性和方向性；高分子化合物形成氫鍵數(shù)目巨大，對(duì)其熔點(diǎn)及力學(xué)等性能影響大；對(duì)小分子熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、黏度也有一定影響。范德華鍵范德華鍵最弱無(wú)飽和性和方向性:結(jié)構(gòu)密堆、高熔點(diǎn)、絕緣2.為什么可將金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問(wèn)題為什么可將金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問(wèn)題答:金屬晶體中金屬原子之間形成的金屬鍵即無(wú)飽和性又無(wú)方向性其離域電子為所有原子共有自由流動(dòng)因此整個(gè)金屬單質(zhì)可看成

3、是同種元素金屬正離子周期性排列而成這些正離子的最外層電子結(jié)構(gòu)都是全充滿或半充滿狀態(tài)電子分布基本上是球形對(duì)稱由于同種元素的原子半徑都相等因此可看成是等徑圓球。又因金屬鍵無(wú)飽和性和方向性為使體系能量最低，金屬原子在組成晶體時(shí)總是趨向形成密堆積結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)是堆積密度大配位數(shù)高因此金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問(wèn)題.3.計(jì)算體心立方結(jié)構(gòu)和六方密堆結(jié)構(gòu)的堆積系數(shù)。計(jì)算體心立方結(jié)構(gòu)和六方密堆結(jié)構(gòu)的堆積系數(shù)。35.金屬銣為金屬銣為A2型結(jié)構(gòu)，

4、型結(jié)構(gòu)，Rb的原子半徑為的原子半徑為0.2468nm，密度為，密度為1.53gcm3，試求：晶格，試求：晶格參數(shù)參數(shù)a和Rb的相對(duì)原子質(zhì)量。的相對(duì)原子質(zhì)量。解：AabcNnM??其中ρ為密度為晶格常數(shù)晶胞體積，NA為阿伏加德羅常數(shù)6.0221023cba、、abcV?mol1，M為原子量或分子量，n為晶胞中分子個(gè)數(shù)，對(duì)于金屬則上述公式中的M為金屬原子的原子量，n為晶胞中原子的個(gè)數(shù)。對(duì)A2型，為體心立方，則有n=2，，a34R?nmRa5

5、700.0732.12468.0434????=85.30kgmolAANanMabcNnM3???210022.6)1057.0(53.123373???????nNaMA?6.FCC結(jié)構(gòu)的鎳原子半徑為結(jié)構(gòu)的鎳原子半徑為0.1243nm。試求鎳的晶格參數(shù)和密度。。試求鎳的晶格參數(shù)和密度。解：對(duì)于鎳金屬原子晶體，因?qū)倜嫘牧⒎?，?40.1243nm220.3516nmra????382334458.693.516106.02108.97