工科化学第812章总结和课后答案强亮生版Word文件下载.docx

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（5）一般说来，摩擦总是有害的。

不对，行走等需要摩擦，否则不能实现。

2．填充题

（1）无焊药焊接时，熔化的焊锡在焊件表面呈球状的原因（是接触角偏大，需要用焊药降低接触角。

）

（2）物理吸附和化学吸附的区别

各种特性

物理吸附

化学吸附

吸附力

吸附热

选择性

吸附层

吸附速率

吸附稳定性

分子间力

较小，近于液化热

无选择性

单分子层或多分子层

较快，无吸附活化能，与温度无关

不稳定，易解吸

化学键力

较大，近于反应热

有选择性

单分子层

较慢，有吸附活化能，随升温而加快

比较稳定，不易解吸

（3）表面吉布斯函数与表面张力的区别和联系分别是（ΔG=σ•ΔA）

ΔG（表面吉布斯函数增量）

σ（比表面吉布斯函数；

表面张力）

形成新表面时环境对体系所做的功（J·

m–2）

形成单位新表面时环境对体系所做的功（J·

垂直作用在液体表面单位长度边界上的收缩力（N·

m–1）

（4）悬浊液、乳浊液和溶胶的定义分别是

悬浊液

乳浊液

（憎液）溶胶

直径为>

100nm的固体分散相分散在液体中的多相体系

100nm的液体分散相分散在液体中的多相体系

直径为1nm~100nm分散相分散在液体中的多相体系

（5）表面现象产生的实质（是其表面分子的能量较高或有剩余价力）。

（6）实验室常用硅胶吸收空气中水分的原因是（极性吸附剂容易吸附极性的吸附质。

硅胶属于极性吸附剂，活性炭属于非极性（弱极性）吸附剂，水是极性吸附质。

3．25℃时把半径为1mm的水滴分散成半径为1μm的小液滴，比表面增加了多少倍？

表面吉布斯函数增加了多少？

完成该变化时，环境至少要做多少功？

（已知25℃时水的表面张力为72.53J/m2）?

解：

水滴的体积V1=（4/3）πR3=（4/3）×

3.14×

0.53=5.23×

1.0–1（mm）3

小水滴的体积V1=（4/3）πr3=（4/3）×

（5.0×

1.0–4）3=5.23×

10–10（mm）3

该水滴分裂为5.23×

1.0–1/5.23×

10–10=109个小水滴

水滴的表面积A1=4πR2=4×

0.52=3.14（mm）2

小水滴的总表面nA1=109×

4πr2=109×

4×

1.0–4）2=3.14×

103（mm）2

表面扩大了3.14×

1.03/3.14=103（倍）

W=ΔG=σ•ΔA=72.53（3.14×

103–3.14）×

10–6=2.28×

10–1J•m2

4．有实用价值的表面活性剂，其烃链中的碳原子数在什么范围，过大或过小对表面活性有什么影响？

碳链不同时其作用不同，碳原子数在12–18的直链烃表面活性剂的润湿、或去污效果比较好。

碳链过长时，在水中的溶解度降低；

碳链太短时，所形成的膜韧性降低。

5．什么叫临界胶束浓度？

它有什么实际意义？

临界胶束浓度是指表面活性剂在溶液中形成胶团时的最低浓度。

在达到临界胶束浓度时溶液的许多性质（表面张力、去污力、导电性、图8–4临界胶束浓度和

增溶性等）都发生明显的变化。

如图8–4所示。

表面活性剂性质的关系

6．氧化铝瓷件上需镀银，当烧至1000℃时，液态银能否润湿氧化铝瓷器表面？

已知在1000℃时，各物质的表面张力如下:

=1000J·

m–2

=920J·

m–2

=1770J·

解:

；

>

90

不润湿

7．胶体颗粒为什么会带电？

在何种情况下带正电？

在何种情况下带负电？

为什么？

憎液溶胶（胶粒）带电原因：

吸附、电离、摩擦、取代。

以吸附为例：

稳定剂中正离子与胶核成分相同，则其正电荷首先被胶核吸附、成为决定电位离子，胶粒带正电；

反之带负电。

再以取代为例:

天然粘土的化学式为“

”,当

（Ⅳ）或

（Ⅲ）被

或

所取代时,粘土带负电，形成胶体时的“胶粒”带负电。

8．欲制备AgI的正溶胶，问在25mL0.016mol·

L–1的AgNO3溶液中最多加入多少毫升0.005mol·

L–1的KI溶液？

并写出该溶胶胶团结构。

若用MgSO4和K3[Fe（CN）6]两种电解质，哪一种电解质更容易使该溶胶聚沉？

欲使胶粒带正电，则需加过量的AgNO3，V（AgNO3）>

25×

0.016/0.005=80（ml）。

应该加100ml以上。

胶团结构式为

[（AgI）mxAg+yNO3]（x–y）+（x–y）NO3–；

K3Fe（CN）6的聚沉能力较大，因为“价态较高”的与扩散层反离子具有相同电荷（与胶粒带相反电荷）的离子具有较大的聚沉能力。

第九章化学与材料

1.下列说法是否正确？

如不正确应如何改正，请说明原因。

（1）金属晶体有三种密堆积方式，其中第一层金属原子只有一种排列

方式，第二层有两种排列方式，第三层有三种排列方式，因而形成密集六方、立方和体心立方三种晶格。

虽然三种晶格形式不同，但它们都是8配位，空间占有率都是74.05％。

不对，三种晶格中密集六方、立方空间占有率是74.05％，而体心立方的空间占有率为68.02%

（2）按照能带理论，金属之所以能够导电，是因为有未被电子填满的能

带。

对

（3）氮化硅陶瓷材料中的粒子是靠离子键结合的，因此具有高熔点、高硬度和高绝缘性等优点。

不对，氮化硅陶瓷材料属原子晶体，其中的粒子是靠共价键结合的，具有高熔点、高硬度和高绝缘性等特点。

（4）如果把某些氧化物加热，或者用其他方法激发，使外层电子获得足够的能量，以克服原子核对它的吸引力，摆脱原子核对它的控制成为自由电子，于是氧化物陶瓷就成为电子导体或半导体。

对。

（5）有机高分子化合物没有确定的相对分子质量和确定的聚合度。

它由许多链节结构不同而聚合度也不同的大分子化合物混合而成。

不对。

它是由链节结构相同，而聚合度不同的大分子化合物混合而成的。

（6）聚乙炔类高分子，π键共轭体系延伸到整个高分子链上，使π电子的自由行程变长，因而显现出导电性。

（7）涂料通常是由四种主要成分组成，即成膜物质、颜料、溶剂和助剂。

成膜物质是形成涂膜（或称漆膜，也叫涂层）的物质;

颜料不仅使漆膜具有颜色和覆盖力，还可以增强机械强度、耐久性和具有某些功能（如防蚀和防污等）;

溶剂不仅能降低涂料的黏度，以符合施工工艺的要求，对漆膜的形成质量也很关键;

助剂对涂料的贮存、施工性以及对所形成漆膜的物理性质都有明显作用。

（8）纤维增强复合材料按基体分为三类:

树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

（9）一种金属单质只能有一种晶体结构。

不对，例如纯铁在910℃以下具有体心立方晶格，称为α–Fe；

当温

度在910℃～1320℃时，则转变为立方晶格，称为γ–Fe。

2．填充题

（1）半导体和绝缘体能带结构的区别是其禁带宽度不同，绝缘体的禁

带宽度为5~7eV，而半导体的禁带宽度在2eV以下。

（2）形状记忆合金具有“形状记忆效应”的原因是

在其合金内部的原子排列成一种稳定的晶体结构，冷却时，在外力作用下发生形变，但是其原子的结合方式未变，重新升温至转变温度以上时，原子获得向稳定晶体结构转变所需的能量，回到原来的位置，使合金恢复原形。

（3）加成聚合和缩合聚合反应的主要区别_加聚反应过程中没有小分

子生成，而缩聚反应过程中有小分子生成。

（4）非晶态链状高聚物无固定的熔点，只有熔程。

在不同的温度范围

内可呈现三种不同的物理形态，即_玻璃态、高弹态、粘流态。

（5）制备功能高分子材料的方法主要有两种，一是先合成含有功能基团

的单体，然后再聚合；

二是通过化学反应，在原有高分子链上引入功能基团。

（6）导电高分子材料有两种:

一是具有共轭碳链的高分子，（如聚乙炔、

聚苯等）；

二是主链含有杂原子的共轭高分子（如聚苯胺、聚吡咯）。

（7）聚合物光纤一般是由两种高折射的均匀塑料芯材和低折射的塑料涂

层（又称鞘材）聚合物制成的芯～鞘形复合丝。

（8）高吸水树脂的结构特点是分子中具有强吸水基团（如羟基、羧基等）同时具有较高分子量的体型高分子。

（9）涂料的成膜机理随涂料的组成和结构的不同而异，一般可分为非转

化型（溶剂挥发）、转化型（缩聚、加聚）和混合型（物理和化学结合）等三大类。

（10）复合材料按增强体的形态分为三类，分别是_纤维增强树脂复合材

料，纤维增强金属复合材料，和纤维增强陶瓷基复合材料__。

（1）与常规的高分子－无机材料的复合材料相比，纳米复合材料具有独特

的纳米尺寸效应，具有大的比表面积和强的界面相互_作用。

3．下列有机高分子化合物哪些适合于作塑料？

哪些适合于作弹性材料？

天然橡胶和硅橡胶，哪一种耐候性更好？

（1）尼龙－66（tg45℃,tf160℃）

（2）天然橡胶（tg–73℃,tf122℃）

（3）聚酰胺（tg47℃,tf223℃）

（4）硅橡胶（tg–125℃,tf250℃）

尼龙－66和聚酰胺在常温下是玻璃态，适合于做塑料。

天然橡胶和硅橡胶在常温下是高弹态，可以做弹性材料，而硅橡胶具有更宽的高弹态温度区域，耐候性更好。

第十章化学与能源

思考题与习题解答

如不正确，请说明原因。

（1）煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热，使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

错，煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化，使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

（2）煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO，因此石油产生的污染比煤炭轻。

不确切，煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NOx和CO，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NOx和HC，相对而言，石油产生的污染比煤炭轻。

（3）汽油的辛烷值分布在0~100之间，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

错，汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

（4）为了避免含铅汽油对大气的污染，近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（TAME）取代四乙基铅作汽油添加剂。

不确切，甲基叔丁基醚（MTBE）添加剂在某些国家（如美国）已被禁止使用。

（5）发展核能是解决目前能源危机的重要手段，近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度，加快核电站的建设。

不确切，欧美大部分发达国家，基本上停建核电站或提前