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？各自特點如何？原子間的結(jié)合鍵共有幾種？各自特點如何？類型鍵合強弱鍵合強弱形成晶體的特點形成晶體的特點離子鍵離子鍵最強無飽和性和方向性:高配位數(shù)、高熔點、高強度、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)電共價鍵共價鍵強有飽和性和方向性:低配位數(shù)、高熔點、高強度、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無飽和性和方向性: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，對其熔點及力學(xué)等性能影響大；對小分子熔點、沸點、溶解性、黏度也有一定影響。范德華鍵范德華鍵最弱無飽和性和方向性:結(jié)構(gòu)密堆、高熔點、絕緣2.為什么可將金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問題為什么可將金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問題答:金屬晶體中金屬原子之間形成的金屬鍵即無飽和性又無方向性其離域電子為所有原子共有自由流動因此整個金屬單質(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總是趨向形成密堆積結(jié)構(gòu)其特點是堆積密度大配位數(shù)高因此金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)問題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問題.3.計算體心立方結(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的相對原子質(zhì)量。的相對原子質(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為晶胞中分子個數(shù)，對于金屬則上述公式中的M為金屬原子的原子量，n為晶胞中原子的個數(shù)。對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：對于鎳金屬原子晶體，因?qū)倜嫘牧⒎?，?40.1243nm220.3516nmra????382334458.693.516106.02108.97