原子结构与结合键习题与答案
太原理工大学材料科学基础习题及参考答案(全)
太原理工大学材料科学基础习题及参考答案(全)第一章原子结构与结合键习题1-1计算下列粒子的德布罗意波长：(1)质量为10-10kg，运动速度为0.01m?s-1的尘埃；(2)速度为103m/s的氢原子；(3)能量为300eV的自由电子。
1-2怎样理解波函数ψ的物理意义？1-3在原子结构中，ψ2和ψ2dτ代表什么？1-4写出决定原子轨道的量子数取值规定，并说明其物理意义。
1-5试绘出s、p、d轨道的二维角度分布平面图。
1-6多电子原子中，屏蔽效应和钻穿效应是怎样影响电子的能级的？1-7写出下列原子的基态电子组态（括号内为原子序号）：C(6)，P(15)，Cl(17)，Cr(24)。
1-8形成离子键有哪些条件？其本质是什么？1-9试述共价键的本质。
共价键理论包括哪些理论？各有什么缺点？1-10何谓金属键？金属的性能与金属键关系如何?1-11范德华键与氢键有何特点和区别？参考答案：1-1利用公式λ=h/p=h/mv、E=hν计算德布罗意波长λ。
1-8离子键是由电离能很小、易失去电子的金属原子与电子亲合能大的非金属原子相互作用时，产生电子得失而形成的离子固体的结合方式。
1-9共价键是由相邻原子共有其价电子来获得稳态电子结构的结合方式。
共价键理论包括价键理论、分子轨道理论和杂化轨道理论。
1-10当大量金属原子的价电子脱离所属原子而形成自由电子时，由金属的正离子与自由电子间的静电引力使金属原子结合起来的方式为金属建。
由于存在自由电子，金属具有高导电性和导热性；自由电子能吸收光波能量产生跃迁，表现出有金属光泽、不透明；金属正离子以球星密堆方式组成，晶体原子间可滑动，表现出有延展性。
第二章材料的结构习题2-1定义下述术语，并注意它们之间的联系和区别。
晶系，空间群，平移群，空间点阵。
2-2名词解释：晶胞与空间格子的平行六面体，并比较它们的不同点。
2-3(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b和6c，求出该晶面的米勒指数。
第三章 原子结构与结合键
一、原子结构的量子理论
表3-1 各电子壳层及亚壳层的电子状态
第二节 结合键的类型 一、金属键
二、离子键
三、共价键 四、分子键 五、氢键 六、混合键
四、分子键
图3-3 聚氯乙烯内部结合键
五、氢键
图3-������ 4 冰中水分子排列与氢键a)每一个氧原子以氢键与其他水分子中的两个氢原子相连接 b)冰的六方对称性
一、 结合键的本质
图3-������
6 原子间结合力性质的模拟
二、结合键的性质与材料性能 1.力学性能 结合键类型对材料的弹性模量影响较为明显。
2.物理性能 材料的密度与结合键的类型也有关。
六、混合键
表3-2 元素的电负性
六、混合键
表3-3 某些陶瓷化合物中混合键的相对比例
第三节 材料的结合键与性能 一、 结合键的本质
二、结合键的性质与材料性能
第三节 材料的结合键与性能
图3-5 原子间作用力与位能 a)作用力 b)位能与原子间距的关系
一、 结合键的本质
表3-������ 4 不同材料的键能和熔点
第三章 原子结构与结合键 第一节 原 子 结 构
第二节 结合键的类型
第三节 材料的结合键与性能
第一节 原 子 结 构 一、原子结构的量子理论
二、元素周期表
一、原子结构的量子理论 (1)泡利不相容原理 一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且
两个电子自旋方向必须相反。
(2)能量最低原理 在不违背泡利不相容原理的条件下，电子优 先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量最低。 (3)洪德定则 在能级相等的轨道上，电子尽可能分占不同的轨 道，且电子自旋平行。
《材料科学基础》练习题集01
《材料科学基础》复习题第1章原子结构与结合键一、判断题：4、金属键具有明显的方向性和饱和性。
（ F）5、共价键具有明显的方向性和饱和性。
（ T）6、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是两组元的电负性相同。
两组元的晶体结构相同（ F）7、工程材料的强度与结合键有一定的关系，结合键能越高的材料，通常其弹性模量、强度和熔点越低。
（F）8、晶体中配位数和致密度之间的关系是配位数越大，致密度越小。
（F ）二、选择题：1、具有明显的方向性和饱和性。
A、金属键B、共价键C、离子键D、化学键2、以下各种结合键中，结合键能最大的是。
A、离子键、共价键B、金属键C、分子键D、化学键3、以下各种结合键中，结合键能最小的是。
A、离子键、共价键B、金属键C、分子键D、化学键5、已知铝元素的电负性为1.61，氧元素的电负性为3.44，则Al2O3中离子键结合的比例为。
A、28%B、45%C、57%D、68%6、以下关于结合键的性质与材料性能的关系中，是不正确的。
P54A、结合键能是影响弹性模量的主要因素，结合键能越大，材料的弹性模量越大。
B、具有同类型结合键的材料，结合键能越高，熔点也越高。
C、具有离子键和共价键的材料，塑性较差。
D、随着温度升高，金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大，导电率和导热率都会增加。
（应该是自由电子的定向运动加剧）7、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是。
A、两组元的电子浓度相同B、两组元的晶体结构相同C、两组元的原子半径相同D、两组元电负性相同11、晶体中配位数和致密度之间的关系是。
A、配位数越大，致密度越大B、配位数越小，致密度越大C、配位数越大，致密度越小D、两者之间无直接关系三、填空题：2、构成陶瓷化合物的两种元素的电负性差值越大，则化合物中离子键结合的比例越大。
3、体心立方结构的晶格常数为a，单位晶胞原子数为 2 、原子半径为a ，配位数为 8 。
4、面心立方结构的晶格常数为a ，原子半径为 a ，配位数为 12 。
机械工程材料第1-6章习题及参考答案
第 1 章 材料的结构和金属的结晶1. 材料的结构层次包括： （）。
（a ） 原子结构和原子结合键、原子的空间排列、相和组织 （b ） 原子结构和电子结构、原子的空间排列、相和组织 （c ） 原子结构、电子结构、相和组织 （d ） 原子、电子、质子2. 金属中正离子与电子气之间强烈的库仑力使金属原子结合在一起，这种结合力叫做（）。
（a ）离子键 （b ）共价键 （c ）金属键 （d ）氢键3. 两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键叫做（ ）。
（a ）离子键 （b ）氢键 （c ）共价键 （d ）金属键4. 金属具有良好的导电性和导热性与（ ）有密切关系。
（a ）金属有光泽 （b ）金属不透明（c ）金属塑性好（d ）金属中自由电子数量多5. 金属键没有方向性，对原子没有选择性，所以在外力作用下发生原子相对移动时，金属键不会被破坏，因 而金属表现出良好的（ ）。
（a ）脆性（b ）塑性 （c ）绝缘性 （d ）刚性6. 金属加热时，正离子的振动增强，原子排列的规则性受到干扰，电子运动受阻，电阻增大，因而金属具有（ ）。
（a ）正的电阻温度系数 （b ）高强度 （c ）高塑性 （d ）绝缘性7. 固态物质按原子（离子或分子）的聚集状态分为两大类，即（ ）。
（a ）晶体和非晶体（b ）固体和液体8. 原子（离子或分子）在空间规则排列的固体称为（（a ）气体 （b ）液体 （c ）晶体 9. 原子（离子或分子）在空间不规则排列的固体称为（ （a ）气体 （b ）液体 （c ）晶体 10. 晶体具有（ ）的熔点。
（a ）不定确定 （b ）固定 （c ）可变 11. 非晶体（ ）固定的熔点。
（a ）没有 （b ）有12. 在晶体中，通常以通过原子中心的假想直线把它们在空间的几何排列形式描绘出来，这样形成的三维空 间格架叫做（ ）。
（a ）晶胞 （b ）晶格 （c ）晶体（d ）晶核13. 从晶格中取出一个能完全代表晶格特征的最基本的几何单元叫做（）。
原子结构化学键经典习题（含详解）
原子结构 化学键 经典习题1．下列关于化学键的说法中正确的是( ) A ．构成单质分子的粒子一定含有共价键．构成单质分子的粒子一定含有共价键 B ．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物C ．非极性键只存在于双原子单质分子里．非极性键只存在于双原子单质分子里D ．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键答案 B解析 稀有气体构成的单原子分子中不含共价键，A 项错误；如NH 4Cl 、NH 4NO 3等铵盐是由非金属元素组成的离子化合物，B 项正确；如H 2O 2、Na 2O 2等物质中O —O 键均为非极性键，C 项错误；如H 2O 2多原子分子中也含有非极性键，D 项错误。
2.235 92U 是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。
23592U 的浓缩一直为国际社会关注。
下列有关23592U 说法正确的是( ) A.23592U 原子核中含有92个中子个中子 B.235 92U 原子核外有143个电子个电子 C.235 92U 与238 92U 互为同位素互为同位素 D.235 92U 与238 92U 互为同素异形体互为同素异形体答案 C 解析 235 92U 有92个质子和电子，143个中子。
3．下列化学用语表述正确的是( ) A ．核内质子数为117、中子数为174的核素T s 可表示为：174117TsB ．氯离子的结构示意图：C ．COCl 2的结构式为：D ．CaO 2的电子式为：答案 C 解析 A 项，核内质子数为117、中子数为174的核素T s 应表示为：291117T s ；B 项，氯离子的结构示意图为；D 项，CaO 2的电子式为：。
4．(2018·湖北老河口市江山中学高三10月月考)下列有关12 6C 、13 6C 、14 6C 说法错误的是( )A ．三者互为同位素．三者互为同位素B ．是不同的核素．是不同的核素C ．化学性质完全不同．化学性质完全不同D ．其中的14 6C 和14N 所含的质量数相等所含的质量数相等答案 C解析 A 项，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素，因此三者互为同位素，正确；C 项，核外电子排布相同，即最外层电子数相同，化学性质相同，错误；D 项，两者质量数相等，正确。
第13讲 原子结构 化学键 (讲)-2023年高考化学一轮复习讲练测(解析版)
第13讲原子结构化学键1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。
2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.掌握1～18号元素的原子结构示意图的表示方法。
4.了解化学键的定义。
5.了解离子键、共价键的形成。
6.掌握电子式的表示方法。
本部分内容是高考的常考点，高考中常以选择题型出题。
考查原子(离子)的结构及微粒间的数量关系，也常考查对元素、核素、同位素概念的理解以及结合元素周期表的推断等。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：能从离子或原子结构示意图等不同层次认识原子的结构以及核外电子的排布规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系。
能从不同层次认识分子的构型，并对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知：能运用原子结构模型解释化学现象，揭示现象的本质与规律。
能运用构造原理和能量最低原理揭示元素原子核外电子排布规律。
认识共价键的本质及类型，能多角度、动态地分析分子的空间结构及性质，并运用相关理论解决实际问题。
3.科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原子结构有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
知识点一原子结构、同位素1．原子结构(1)原子的构成粒子原子A ZZ个——决定元素的种类(A－Z)个在质子数确定后决定原子种类同位素Z个——最外层电子数决定元素的化学性质(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数。
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带电荷数。
如Mg2＋的核外电子数是10。
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带电荷数。
如Cl－的核外电子数是18。
(3)一个信息丰富的符号【特别提醒】①原子中不一定都含有中子，如11H中没有中子。
②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。
高中化学《原子结构、化学键》练习题(附答案解析)
高中化学《原子结构 化学键》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：____________一 单选题1．化学反应的本质是（ ） A ．电子的转移B ．能量的转化C ．旧化学键断裂与新化学键生成D ．质量的守恒2．下列物质中既含有共价键又含有离子键的是（ ） A ．CaOB ．KClC ．NaOHD ．H 2SO 43．下列说法中不正确的是（ ）A ．共价化合物中一定不含有离子键，离子化合物中可能含有共价键B ．充电电池放电时发生的是氧化还原反应，而充电时发生的是非氧化还原反应C ．离子的还原性由强到弱：S 2–＞Cl –＞F –D ．若石墨完全转化为金刚石需吸收能量，则说明石墨比金刚石稳定 4．22589Ac （Ac 的中文名“锕”）是一种医用放射性同位素，在治疗癌症方面有重大作用。
下列关于22589Ac 的说法中，正确的是（ ） A ．质子数为225 B ．中子数为89C ．核外电子数为136D ．质子数与中子数之和为2255．同种元素的不同核素之间互称同位素，下列各组中互为同位素的是（ ） A ．D 和TB ．40Ca 和40ArC ．H 2O 和H 2O 2D ．O 2和O 36．下列过程中化学键没有被破坏的是（ ） A ．水降温结冰B ．水电解得到氧气与氢气C ．NaCl 晶体熔化D ．NaOH 溶于水7．下列说法正确的是（ ）A ．2H 2D 2T 是氢元素的同素异形体B ．2H 2D 2T 摩尔质量之比为1:2:3C ．由HD T 与16O 17O 18O 能形成9种水分子D ．D T 发生核聚变成为其他元素，属于化学变化8．碘酸氢钾对光敏感，实验室可用6I 2+11KClO 3+3H 2O=6KH(IO 3)2+5KCl+3Cl 2↑制备，下列说法正确的是（ ） A ．KClO 3中含有离子键和共价键B ．KCl 的电子式为C ．IO 3的空间构型是平面三角形 D ．反应中每转移0.4mol 电子，生成4.48LCl 29．通过α粒子轰击金箔的实验现象，否定葡萄干面包原子模型，提出新的原子结构模型的科学家是（ ） A ．汤姆孙B ．伦琴C ．道尔顿D ．卢瑟福10．与KOH 所含化学键类型相同的是（ ） A ．4NH ClB ．2CaClC ．24H SOD ．2SiO11．已知氢元素有1H 2H 3H 三种核素，氯元素有35Cl 37Cl 两种核素。
巩固练习11 原子结构 化学键(解析版)
巩固练习11 原子结构化学键知识回眸【典例1】原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。
下列八种化学符号：11H、2 1H、146C、63Li、2311Na、147N、73Li、2412Mg。
（1）涉及的核素共有__种；（2）互为同位素的是___、___。
（3）质量数相等，但不能互称为同位素的是___；（4）中子数相等，但质子数不相等的是___。
（5）氢的三种同位素是__。
【答案】（1）8 （2）63Li和73Li 11H和21H （3）146C和147N（4）2311Na和2412Mg （5）11H、21H、31H【解析】(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，属于原子的有11H、21H、14 6C、63Li、2311Na、147N、73Li、2412Mg，它们都表示核素，即共有8种核素，故答案为：8；(2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，63Li和73Li质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素，11H和21H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素，故答案为：63Li和73Li；11H和21H；(3)在8中微粒中，质量数相等的是146C和147N，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素，故答案为：146C和147N；(4)根据质量数=质子数+中子数得，11H、21H、146C、63Li、2311Na、147N、73Li、2412Mg的中子数分别为0、1、8、3、12、7、4、12，因此中子数相等，但质子数不相等的是2311Na、2412Mg，故答案为：2311Na和2412Mg；(5)氢原子有三种同位素：11H、21H、31H，故答案为：11H、21H、31H。
【典例2】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。
W－的最外层为8电子结构。
材料科学基础第1章原子结构和键合
原子能量与原子间距的关系
1.2.5 结合键与性能 1.物理性能 熔点的高低代表了材料稳定性程度。共、离子键化合物的Tm较高。 密度与结合键有关。多数金属有高的密度，原因为金属有较高的相对原子质量，金属键结合没有方向性，原子趋于密集排列 导热、导电性 2.力学性能 弹性模量与结合能有较好的对应关系。 强度 塑性
原子结构
原子结构(atomic structure) 原子是由原子核(由带正电荷的质子和呈电中性的中子组成)和核外电子(带负电荷)构成。 原子结构的特点：体积很小，质量大部分集中于原子核内，原子核的密度很大。
核外电子排布遵循的规律：能量最低原理、Pauli不相容原理(Pauli principle)、Hund规则(Hund ’s rule)。
03
04
金属中主要是金属键，还有其他键如：共价键、离子键
陶瓷化合物中出现离子键和金属键的混合
一些气体分子以共价键结合，而分子凝聚时依靠范德华力
05
聚合物的长链分子内部以共价键结合，链与链之间则为范德华力或氢键
1.2.3 混合键 （补充）
1.2.4 结合键的本质及原子间距（补充） 原子间距：两原子在某距离下吸引力和排斥力相等，两原子便稳定在此相对位置上，这一距离r0相当于原子间的平衡距。 把两个原子平衡距离下的作用能称为原子的结合能（E）。结合能的大小相当于把两原子分开所需做的功，E越大，原子结合越稳定。离子键、共价键的E最大；金属键的次之；范德华力的最小。
1.2.1 化学键（主价键、一次键） 1. 金属键(metallic bond) 1）自由电子—弥漫于金属正离子间 金属原子的外层电子数比较少，且各个原子的价电子极易挣脱原子核的束缚而成为自由电子。 2）定义：由金属正离子和自由电子之间互相作用所构成的键合称为金属键。 3）特点： 电子共有化，无饱和性，无方向性。 4）可以解释金属的一些特征：
《材料科学基础》第一章 原子结构与结合健
《材料科学基础》教学大纲四年制本科材料科学与工程专业用80 学时 4 学分一、课程性质和任务《材料科学基础》是材料科学方法与工程专业一级学科公共主干课，是介于一般基础课与专业课之间的专业基础课。
本课程将系统全面介绍材料科学的基础理论知识，诸如固体材料的结合键，材料的结构与性能，材料中的扩散，材料的相变，材料的塑性变形与强化，以及材料科学研究方法等，将金属材料、无机非金属材料、聚合物材料紧密地结合在一起，使学生更好地把握材料的属性，熟悉材料的共性，为后继课程的学习、进一步深造和从事科技工作奠定基础。
二、课程学习的目标和基本要求：1．对能力培养的要求通过学习，要求学生掌握材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系的基本规律和基本理论，深入理解材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系，培养学生应用所学的知识，分析、解决材料研究、开发和使用中实际问题的能力。
初步掌握材料科学研究的思路和方法，为后续课程的学习和进一步深造奠定理论基础。
2 ．课程的重点和难点本课程重点是料组织结构—成分—工艺—性能相互关系的基本规律和基本理论，如材料结构与缺陷，材料凝固与相图，塑性变形与强韧化等，并能应用所学的理论分析和解决实际问题。
难点是材料结构，位错理论，合金凝固，二元相图，三元相图，材料强韧化，晶体塑性变形等，3 ．先修课程及基本要求无机化学、物理化学、材料力学三、课程内容及学时分配•教学基本内容第一章材料的结构（ 22 学时）1.1 晶体学基础1.2 常见的晶体结构1.3 固溶体的晶体结构1.4 金属间化合物的晶体结构1.5 硅酸盐结构1.6 非晶态固体结构1.7固体的电子能带结构理论1.8 团簇与纳米材料结构1.9 准晶结构本章重点：•结晶学基础知识 (晶体的概念与性质、晶体宏观对称要素、晶体定向、•单位平行六面体的划分、配位数与配位多面体的概念、鲍林规则 )。
•常见材料的结构理论与模型（常见无机化合物的晶体结构、硅酸盐晶体结构分类及特征、固溶体晶体结构类型及影响因素、缺陷化学反应表示法、金属间化合物的结构类型及影响因素，玻璃的结构）。
高考真题化学分项详解专题二十 原子结构与化学键 (含参考答案与解析)
高考真题化学分项详解专题二十原子结构与化学键1．【2019·江苏高考真题】反应NH 4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。
下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是（）ClA．中子数为18的氯原子：1817B．N2的结构式：N=NC．Na+的结构示意图：D．H2O的电子式：2．【2019·上海高考真题】关于离子化合物NH5（H有正价和负价）下列说法正确的是（）A．N为+5价B．阴阳离子个数比是1:1C．阴离子为8电子稳定结构D．阳离子的电子数为113．【2018·北京高考真题】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是（）A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C—C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率4．【2019·北京高考真题】2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。
中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。
铟与铷（37Rb）同周期。
下列说法不正确的是（）A．In是第五周期第ⅢA族元素B．11549In的中子数与电子数的差值为17C．原子半径：In>AlD．碱性：In(OH)3>RbOH5．【2018·江苏高考真题】用化学用语表示NH 3+ HCl NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是（）N B．HCl 的电子式：A．中子数为8的氮原子：87C．NH3的结构式：D．Cl−的结构示意图：6．【2008·全国高考真题】下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1：1稳定化合物的是（）A．3和17B．1和8C．1和6D．7和127．【2013·海南高考真题】重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是（）A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D．1H218O与D216O的相对分子质量相同8．【2015·上海高考真题】中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝，关于核Lv的叙述错误的是（）素293116A．原子序数为116B．中子数为177C．核外电子数为116D．该元素的相对原子质量为2939．【2015·上海高考真题】某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是（）A．不可能有很高的熔沸点B．不可能是单质C．可能是有机物D．可能是离子晶体10．【2016·上海高考真题】下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是（）A．CaO与CO2B．NaCl与HCl C．SiC与SiO2D．Cl2与I211．【2013·上海高考真题】下列变化需克服相同类型作用力的是（）A．碘和干冰的升华B．硅和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解D．溴和汞的气化12．【2013·上海高考真题】230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。
第1章原子结构与键合
1.1 原 子 结 构
1.1.3 原子的电子结构 3. 原子电子结构示意图 原子的重要参数：
原子序数
原子量
阿佛伽德罗常数
原子量单位
电负性
1.1 原 子 结 构
1.1.4 元素周期表 ① 具有相同核电荷数的一类原子为一种元素。 ② 元素周期表是元素周期律的具体表现形式：
元素在周期表中的位置反映了那个元素的原
由于分子上非键合原子之间的相互作用，内
旋转一般是受阻的，使高分子材料既表现出
一定的柔性，又表现出一定的刚性。
1.3 高 分 子 链
1.3.2 高分子链的远程结构 3. 高分子链柔性：高分子链改变其构象的性质。 ① 主链结构的影响：主链结构影响最大。 ② 取代基的影响：取代基团的极性和体积、沿
分子链排布的距离、在主链上的对称性等。
③ 交联的影响：交联使交联点附近的单键内旋
转受到很大的阻碍。
第 一 章 原 子
第1章 习题
1. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不 总为正整数？ 2. 原子间的结合键共有几种？各自特点如何？ 3. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。他 们各自包括内容是什么？ 4. 铬的原子序数为24，共有四种同位数： 4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76% 含有28个中子，9.55%含有29个中子，且 2.38%含有30个中子。试求铬的原子量。 5. 铜的原子序数为29，原子量为63.54，它共 有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的 同位素之含量百分比。
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1.2 原 子 间 的
1.2.4 范德华力
① 范德华力属物理键，是由于原子核外电子云
第三章 原子结构与结合键
工程材料原理
2. 物理性能
密度：金属密度高（金属键）； 密度：金属密度高（金属键）； 离子键、共价键化合物密度低，如陶瓷密度小； 离子键、共价键化合物密度低，如陶瓷密度小； 熔点：离子键、共价键化合物熔点较高， 熔点：离子键、共价键化合物熔点较高， 金属相对较低（金属中过度族金属熔点较高如W,Mo）， 金属相对较低（金属中过度族金属熔点较高如 ）， 高聚物熔点偏低； 高聚物熔点偏低； 导电性和导热性： 导电性和导热性： 金属键使金属材料具有良好的导电性和导热性， 金属键使金属材料具有良好的导电性和导热性， 非金属键结合的陶瓷固态下一般是点、热的不良导体， 非金属键结合的陶瓷固态下一般是点、热的不良导体， 作为绝缘体和绝热体。 作为绝缘体和绝热体。
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4. 当两原子无限远时，原子间不发生作用，相互能量视为零， 当两原子无限远时，原子间不发生作用，相互能量视为零， 当原子在引力下互相靠近时，体系作用能量逐渐下降， 当原子在引力下互相靠近时，体系作用能量逐渐下降，到 达平衡距离时作用能量最低，当原子进一步靠近， 达平衡距离时作用能量最低，当原子进一步靠近，必须克 服反向排斥力，使作用能量重新升高。 服反向排斥力，使作用能量重新升高。 •通常把平衡距离下的原子间的相互作用能量定义为原子 通常把平衡距离下的原子间的相互作用能量定义为原子 的结合能E 的结合能 0。 •结合能的大小相当于把两个原子完全分开所做的功，其 结合能的大小相当于把两个原子完全分开所做的功， 结合能的大小相当于把两个原子完全分开所做的功 数据是利用测定固体蒸发热而得到的，又称结合键能。 数据是利用测定固体蒸发热而得到的，又称结合键能。
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固 态 冰
液 态 水
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六. 混合键
原子结构化学键及元素周期表习题
原子结构化学键及元素周期表习题一、原子结构化学键1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（）A．溶于水 B．熔点较高 C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电2．下列过程中，共价键被破坏的是：（）A．碘晶体升华B．溴蒸气被木炭吸附C．酒精溶于水D．HCl气体溶于水3．M元素的一个原子失去2个电子，该2个电子转移到Y元素的2个原子中去，形成离子化合物Z，下列说法中，正确的是（）A．Z的熔点较低B．Z可表示为M2YC．Z一定溶于水中D．M形成+2价阳离子4．80年代，科学研制得一种新分子，它具有空心的类似足球状的结构，分子式为C60。
下列说法正确的是（）A．C60是一种新型的化合物B．C60含有离子键C．C60和金刚石都是碳元素组成的单质D．C60中的化学键只有共价键5．下列各组物质中，都是共价化合物的是（）A．H2S和Na2O2B．H2O2和CaF2C．NH3和N2 D．HNO3和HClO36. （08上海质量分析A）下列有关晶体的说法中正确的是…………A. 氯化钾溶于水时离子键未被破坏B. 原子晶体中共价键越强，熔点越高C. 冰融化时分子中共价键发生断裂D. 分子间作用力越大，分子越稳定7．(06上海C)下列含有非极性键的共价化合物是A．HCl B．Na2O2C．C2H2D．CH48．(2007年高考广东C)下列物质中含离子键的是( )(A)Cl2 (B)CO2 (C)NaCl (D)CH49．(2007年高考海南B)下列原子序数所对应的元素组中，两者可形成离子键的是( ) (A)1和17 (B)12和9 (C)14和6 (D)15和810．(06上海C)N A代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．9g D2O中含有的电子数为5N AB．1mol MgCl2中含有的离子数为2N AC．1mol CH4分子中共价键总数为4N AD．7.1g C12与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2N A11．（08深圳一调B）甲、乙、丙为二、三周期的元素，原子序数依次增大，甲和乙同周期，甲和丙同族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等，甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等。
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原子结构与结合键习题与答案
1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？
2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些个原则？
3. 在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？
4. 何谓同位素？为什么原子量不总为整数？
5. 铬的原子序数为24，共有四种同位数：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的原子量。
6. 铜的原子序数为29，原子量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7. 铟的原子序数为49，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定铟的价电子数。
8. 铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？
9. 已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10. 原子间的结合键共有几种？各自特点如何？
11. 已知Si的原子量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？
12. S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因。
13. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。
他们各自包括内容是什么？
14. 按分子材料受热的表现分类可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释之。
15. 分别绘出甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)之原子排列与键合。
16. 下图1-1绘出三类材料——金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。
图1-1
答案
5. M=00431×(24+26)+0.8376×(24+28)+0.0955×(24+29)+0.0238×(24+30)=52.0569
6. 73% (Cu63); 27% (Cu65)
7. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1
8. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d96s1
11. a)5.833×10-15
b)1.168×10-14。