材料化學(xué)作業(yè)1

1、1.材料中的結(jié)合鍵有哪幾種？它們對材料的特性有何影響？材料中的結(jié)合鍵有哪幾種？它們對材料的特性有何影響？答：答：一、一、材料中的結(jié)合鍵有離子鍵，共價鍵，金屬鍵，分子鍵和氫鍵。材料中的結(jié)合鍵有離子鍵，共價鍵，金屬鍵，分子鍵和氫鍵。具體如下：具體如下：㈠、離子鍵、離子鍵離子鍵是由正負(fù)電荷的相互吸引造成的。例如，鈉原子的價軌道中有一離子鍵是由正負(fù)電荷的相互吸引造成的。例如，鈉原子的價軌道中有一個電子，它很容易將外層電子釋放而成為帶正電的離子。

2、同樣，氯原子容易接個電子，它很容易將外層電子釋放而成為帶正電的離子。同樣，氯原子容易接受一個電子進(jìn)入它們的價軌道直至達(dá)到八個電子而成為帶負(fù)電的離子。既然帶受一個電子進(jìn)入它們的價軌道直至達(dá)到八個電子而成為帶負(fù)電的離子。既然帶負(fù)電和帶正電的材料之間總存在靜電引力，那么在帶不同電荷的相鄰離子間就負(fù)電和帶正電的材料之間總存在靜電引力，那么在帶不同電荷的相鄰離子間就形成了鍵。離子鍵的特點(diǎn)是與正離子相鄰的是負(fù)離子，與負(fù)離子相鄰的是正離形成了鍵。離子

3、鍵的特點(diǎn)是與正離子相鄰的是負(fù)離子，與負(fù)離子相鄰的是正離子。子。㈡、共價鍵、共價鍵共價鍵是一種強(qiáng)吸引力的結(jié)合鍵。當(dāng)兩個相同原子或性質(zhì)相近的原子接共價鍵是一種強(qiáng)吸引力的結(jié)合鍵。當(dāng)兩個相同原子或性質(zhì)相近的原子接近時，價電子不會轉(zhuǎn)移，原子間借共用電子對所產(chǎn)生的力而結(jié)合，形成共價鍵。近時，價電子不會轉(zhuǎn)移，原子間借共用電子對所產(chǎn)生的力而結(jié)合，形成共價鍵。共價鍵使原子間有很強(qiáng)的吸引力，這一點(diǎn)在金剛石中很明顯，金剛石是自然界共價鍵使原子間有很強(qiáng)的吸引力

4、，這一點(diǎn)在金剛石中很明顯，金剛石是自然界中最硬的材料，而且它完全是由碳原子組成。每個碳原子有四個價電子，這些中最硬的材料，而且它完全是由碳原子組成。每個碳原子有四個價電子，這些價電子與鄰近原子共用，形成完全由價電子對結(jié)合而成的三維點(diǎn)陣。這些三維價電子與鄰近原子共用，形成完全由價電子對結(jié)合而成的三維點(diǎn)陣。這些三維點(diǎn)陣使金剛石具有很高的硬度和熔點(diǎn)。點(diǎn)陣使金剛石具有很高的硬度和熔點(diǎn)。㈢、金屬鍵、金屬鍵金屬是由金屬鍵結(jié)合而成的，它具有同非金屬完

5、全不同的特性。金屬原金屬是由金屬鍵結(jié)合而成的，它具有同非金屬完全不同的特性。金屬原子的外層電子少，容易失去。當(dāng)金屬原子相互靠近時，這些外層原子就脫離原子的外層電子少，容易失去。當(dāng)金屬原子相互靠近時，這些外層原子就脫離原子，成為自由電子，為整個金屬所共有，自由電子在金屬內(nèi)部運(yùn)動，形成電子子，成為自由電子，為整個金屬所共有，自由電子在金屬內(nèi)部運(yùn)動，形成電子氣。這種由自由電子與金屬正離子之間的結(jié)合方式稱為金屬鍵。氣。這種由自由電子與金屬正離子

6、之間的結(jié)合方式稱為金屬鍵。㈣、分子鍵、分子鍵分子鍵又叫范德瓦爾斯鍵，是最弱的一種結(jié)合鍵。它是靠原子各自內(nèi)部分子鍵又叫范德瓦爾斯鍵，是最弱的一種結(jié)合鍵。它是靠原子各自內(nèi)部電子分布不均勻產(chǎn)生較弱的靜電引力，稱為范德瓦爾斯力，由這種分子力結(jié)合電子分布不均勻產(chǎn)生較弱的靜電引力，稱為范德瓦爾斯力，由這種分子力結(jié)合起來的鍵叫做分子鍵。起來的鍵叫做分子鍵。㈤、氫鍵、氫鍵元素，元素，A元素是發(fā)熱型金屬，如元素是發(fā)熱型金屬，如Ti、Zr、La、Mg、Ca

7、、Mn——混合稀土金屬混合稀土金屬等；等；B元素是吸熱型金屬，如元素是吸熱型金屬，如Ni、Fe、Co等。按其原子比的不同，它們構(gòu)成等。按其原子比的不同，它們構(gòu)成AB5型、型、AB2型、型、AB型、型、A2B型等四種類型。型等四種類型。貯氫合金在常溫常壓貯氫合金在常溫常壓(附近附近)下與氫反應(yīng)，成為合金氫化物，通過加熱或減下與氫反應(yīng)，成為合金氫化物，通過加熱或減壓將貯存的氫氣放出；通過冷卻或加壓再次吸收于合金中，利用這一特性可有壓將貯存的

8、氫氣放出；通過冷卻或加壓再次吸收于合金中，利用這一特性可有效地貯氫。效地貯氫。3功能功能陶瓷陶瓷按其功能性質(zhì)不同，可以分為哪幾大類？各按其功能性質(zhì)不同，可以分為哪幾大類？各舉一例說明舉一例說明答：答：功能陶瓷按其功能性質(zhì)不同，可以分為電子陶瓷，磁性陶瓷，敏功能陶瓷按其功能性質(zhì)不同，可以分為電子陶瓷，磁性陶瓷，敏感陶瓷，超導(dǎo)陶瓷，光學(xué)陶瓷和生物陶瓷六大類。舉例如下：感陶瓷，超導(dǎo)陶瓷，光學(xué)陶瓷和生物陶瓷六大類。舉例如下：電子陶瓷：如半導(dǎo)體陶

9、瓷，具有半導(dǎo)體特性的陶瓷材料。半導(dǎo)體陶瓷導(dǎo)電子陶瓷：如半導(dǎo)體陶瓷，具有半導(dǎo)體特性的陶瓷材料。半導(dǎo)體陶瓷導(dǎo)電性能介于金屬與絕緣體之間。半導(dǎo)體陶瓷的電導(dǎo)率因外界條件（溫度、光電性能介于金屬與絕緣體之間。半導(dǎo)體陶瓷的電導(dǎo)率因外界條件（溫度、光照、電場、氣氛和溫度等）的變化而發(fā)生顯著的變化，因此可以將外界環(huán)境照、電場、氣氛和溫度等）的變化而發(fā)生顯著的變化，因此可以將外界環(huán)境的物理量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，制成各種用途的敏感元件。的物理量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?/p>

10、號，制成各種用途的敏感元件。磁性陶瓷：如鐵氧體磁鐵，主要用于磁鐵和磁存儲元件。磁性陶瓷：如鐵氧體磁鐵，主要用于磁鐵和磁存儲元件。敏感陶瓷：如光敏陶瓷，也稱光敏電阻瓷，屬半導(dǎo)體陶瓷。由于材料的敏感陶瓷：如光敏陶瓷，也稱光敏電阻瓷，屬半導(dǎo)體陶瓷。由于材料的電特性不同以及光子能量的差異，它在光的照射下吸收光能，產(chǎn)生不同的光電特性不同以及光子能量的差異，它在光的照射下吸收光能，產(chǎn)生不同的光電效應(yīng)：光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。電效應(yīng)：光電導(dǎo)效應(yīng)和光

11、生伏特效應(yīng)。超導(dǎo)陶瓷：如氧化物超導(dǎo)體，具有超導(dǎo)性的超導(dǎo)陶瓷：如氧化物超導(dǎo)體，具有超導(dǎo)性的陶瓷陶瓷材料。其主要特性是在材料。其主要特性是在一定臨界溫度下電阻為零，即所謂零阻現(xiàn)象。在磁場中其磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。一定臨界溫度下電阻為零，即所謂零阻現(xiàn)象。在磁場中其磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。光學(xué)陶瓷：如氧化鋁陶瓷，具有一定透光性或具有光性能與其他性能相光學(xué)陶瓷：如氧化鋁陶瓷，具有一定透光性或具有光性能與其他性能相互轉(zhuǎn)換效應(yīng)互轉(zhuǎn)換效應(yīng)(如電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)等如電

12、光效應(yīng)、磁光效應(yīng)等)的陶瓷材料。的陶瓷材料。生物陶瓷生物陶瓷：如單晶生物陶瓷，一種新型的生物陶瓷材料，屬氧化鋁單晶。單晶生物陶瓷，一種新型的生物陶瓷材料，屬氧化鋁單晶。氧化鋁單晶也稱寶石，添加劑不同，制得單晶材料顏色不同，如紅寶石、藍(lán)寶氧化鋁單晶也稱寶石，添加劑不同，制得單晶材料顏色不同，如紅寶石、藍(lán)寶石等。氧化鋁單晶有許多特性，如機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性都優(yōu)于多晶氧化石等。氧化鋁單晶有許多特性，如機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性都優(yōu)于多晶氧化