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入它們的價軌道直至達到八個電子而成為帶負電的離子。既然帶受一個電子進入它們的價軌道直至達到八個電子而成為帶負電的離子。既然帶負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。離子鍵的特點是與正離子相鄰的是負離子，與負離子相鄰的是正離形成了鍵。離子

3、鍵的特點是與正離子相鄰的是負離子，與負離子相鄰的是正離子。子。㈡、共價鍵、共價鍵共價鍵是一種強吸引力的結(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的吸引力，這一點在金剛石中很明顯，金剛石是自然界共價鍵使原子間有很強的吸引力

4、，這一點在金剛石中很明顯，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)合而成的三維點陣。這些三維點陣使金剛石具有很高的硬度和熔點。點陣使金剛石具有很高的硬度和熔點。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、藍寶石等。氧化鋁單晶有許多特性，如機械強度、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，如機械強度、硬度、耐腐蝕性都優(yōu)于多晶氧化