材料科学基础习题原子结构与键合

《材料科学基础》第一章习题——原子结构与键合

一、作业题

1、原子间的结合键共有几种？各自的特点如何？

2、图1-1中绘出3类材料——金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离的关系曲线，试指出它们各代表何种材料。

3、A 和B 元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似地用下式表示：

%100]1[(%)2

)(25.0　⨯-=--B A x x e IC

式中A x 和B x 分别为A 和B 元素的电负性

值。已知Ti ，O ，In 和Sb 的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO 2和InSb 的IC （%）。

4、尽管HF 的相对分子质量较低，试解释：为什么HF 的沸腾温度（19.4℃）要比HCl 的沸腾温度（-85℃）高？

5、与陶瓷材料相比，金属材料的导热导电性能优异、韧性塑性好，但熔点低，请从金属材料与陶瓷材料的键合特点加以分析，解释各自性能差异的根本原因。

6、高分子链结构分为近程结构和远程结构。他们各自包含的内容是什么？

7、高分子材料按受热的表现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。 8、官能度的概念？要获得三维网状的高分子材料，其单体至少需要几个官能度？

二、思考题（不用纸质版上交）

（1）原子的结构包括哪几个部分？在了解LED 结构的基础上，从原子结构的角度讨论LED 荧光粉的发光原理。LED 交通信号灯中，红灯用荧光粉可能有哪些离子，绿灯用荧光粉可能有哪些离子？

（2）原子间的结合键共有几种？他们各自有何特点？分别列举一种常见的金属材料、无机非金属材料、高分子材料，比较其熔点、导电性、硬度、韧性、塑性等性能，从结合键角度来分析其宏观性能的差异。

（3）从结合键的角度讨论，为什么HF 的沸点比HCl 的沸点高？如果让你穿越到19世纪70-80年代，请你告诉爱迪生怎样选择白炽灯的灯丝材料，为什么钨是最合适的灯丝材料之一？

（4）高分子链结构分为近程结构和远程结构，他们各自包含的内容是什么？官能度的概念是什么，要获得三维网状的高分子材料，其单体至少需要几个官能度？

（5）高分子材料按受热的表现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。

E

分子量及其分布的常见表征方法有哪些，并举例说明其与材料性能之间的关系。(加工性能、物性等) （6）塑料袋可以回收，是线性或者支化的高分子。羊毛衣的判断，点火燃烧后直接碳化的是真羊毛，如果出现软软黏黏的是假羊毛衣。

（7）热塑性：高分子与高分子之间是范德瓦尔斯力的结合；热固性：高分子与高分子之间形成共价键的结合。

（8）高分子材料相对分子质量具有多分散性。聚氯乙烯（PVC）相对分子质量分布表如下。试计算该材料的数均相对分子质量