固体化学1绪论

第一章绪论1.1 扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质，以及有机化合物的特性。

离子键无机物，如：NaCl 正、负离子强的静电引力共价键有机物，如：CH 3Cl弱的分子间作用力相反有序紧密排列硬度大无序的热运动固态液态气态吸收热量较多熔沸点高“相似相溶”原理溶于强极性溶剂硬度小熔沸点低溶于非或弱极性溶剂1.1 扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质，以及有机化合物的特性。

参考答案：离子键化合物共价键化合物熔沸点高低固体硬度高低溶解度溶于强极性溶剂溶于弱或非极性溶剂知识点参见课本P2,6有机化合物的特性：固体硬度较低，熔沸点较低，在水中溶解性差，热不稳定，可燃烧，有同分异构现象。

知识点参见课本P71.2 NaCl 及KBr 各1mol 溶于水中所得的溶液与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液是否相同？如将CH 4及CCl 4各1mol 混在一起，与CHCl 3及CH 3Cl 各1mol 的混合物是否相同？为什么？参考答案：前者相同。

因为两者溶液中均为Na +，K +，Br -，Cl -离子各1mol 。

后者不同。

由于两者在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合物。

HC 核外电子16电子排布式1s 11s 22s 22p 2电子排布图原子结构示意图1.3 碳原子核外及氢原子核外各有几个电子？它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。

当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷（CH 4）时，碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。

1s1s 2s 2p正四面体结构的甲烷分子4·Hsp 3杂化核外4个电子与氢成键1.4 写出下列化合物价电子层的Lewis 结构式。

●C 2H 6C 2H 4 C 2H 27，0；6，0；5，0●CH 3Cl HCHO 4，3；4，2●NH 3H 2S3，1；2，2●HNO 3 H 3PO 4 H 2SO 45，7；7，9 6，10a.C 2H 4b.CH 3Clc. NH 3d. H 2Se. HNO 3f. HCHOg. H 3PO 4h. C 2H 6i. C 2H 2j. H 2SO 4分类：1.求出成键数和孤对电子数成键数=（按稀有气体算价电子数之和-价电子数之和)/2C 2H 4：[(8*2+4*2)-(4*2+4*1)]/2=6孤对电子对数=(价电子数之和-成键电子总数)/2C 2H 4：[(4*2+4*1)-6*2]/2=02.排出正确的原子连接一般电负性较小的原子居中（如C ，N ，P ，S ），而H 及电负性较大的原子（如O ，F ，Cl ）排在端位。

绪论一、概述胶体化学是胶体与界面化学的简称，是物理化学的一个分支科学，或者说是一个专业方向。

既涉及物理，又覆盖着化学，因此其应用非常广泛。

注：物理化学的五个专业方向—热力学、动力学、电化学、量子化学、胶体与界面化学，前四者理论性很强，后者则理论与应用并重。

胶体化学：它强调理论，但并不排斥应用，应用与理论的紧密结合、浑然一体是这门课最鲜明的特点。

应用领域：生物、纳米材料、石油开发、陶瓷、造纸、涂料、催化、医药、食品、海洋产业、粘合剂等。

但是，许多人在碰到胶体与界面化学问题时，由于缺乏这门课程的基本知识而变得束手无策，从而限制了发展。

胶体化学涉及的理论面：1、运动理论2、光学理论3、电学理论4、稳定理论5、流变理论6、界面理论二、胶体概念1、分散体系自然界没有绝对纯的物质，所谓纯都是相对的。

从广义上讲，整个地球都是由各种分散体系构成的。

分散体系：所谓分散体系，是指一种或几种物质以一定的分散度分散在另一种物质中形成的体系。

分散相：以分散状态存在的不连续相称为分散相。

分散介质：连续相则称为分散介质。

2、胶体按分散相粒径大小：粗分散体系：颗粒某一线度>1000nm(10-6m,)胶体：颗粒某一线度1~1000nm(10~10m)真溶液：分散相称分子状态，粒径一般<1nm(国际纯粹和应用化学联合会IUPAC分类法)三、胶体化学的研究对象研究胶体分散体系和粗分散体系性质的一门科学。

1、分子胶体一般指高分子聚合物（高聚物）的溶液，也叫亲液胶体。

如：PAM、高分子在溶液中以无规线团状态存在，线团尺寸再胶体尺度范围内。

分散相与分散介质之间没有清晰的界面（均相）高聚物分散相在分散介质中溶解分散，熵增大，自由焓减小。

（热力学稳定）2、缔合胶体当表面活性剂的浓度高于临界胶束浓度（CMC）时，许多个表面活性剂分子会在溶液中聚集成一定形状的胶束（按照一定的排列组合方式）。

如果在这些胶束中溶进一些特定性质的物质，则形成所谓的微乳液或液晶。

化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义？答：艺过程中遵循相同的基本原理，只改变物料状态或物理性质，不改变物料化学性质的过程。

2、列举化工生产中常见的单元操作（至少3个），并说明各自的过程原理与目的？答：流体输送：输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。

沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。

过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。

换热：利用温度差输入或移出热量，使物料升温、降温或改变相态。

蒸馏：利用各组分间挥发度不同，使液体或汽液混合物分离。

吸收：利用各组分在溶剂中的溶解度不同，分离气体混合物。

萃取：利用各组分在萃取剂中的溶解度不同，分离液体混合物。

干燥：加热湿固体物料，使之干燥。

3、研究单元操作的基本工具？（不考）答：①物料衡算：质量守恒定律—在一个单元过程中，进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。

②能量衡算：能量守恒定律。

③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。

④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。

⑤经济核算：化工过程进行的根本依据。

第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（560）mmHg。

当地大气压为101.3×103Pa。

2、孔板流量计均属于（节流）式流量计，是用（压差）来反映流量的。

转子流量计属于（定压）式流量计，是通过（环隙面积的变化）来反映流量的。

3、根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测量大直径气体管路上速度分布的是（C）；能量损失最大的是（A）；对流量变化反映最灵敏的是（A）。

A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、测速管；D、转子流量计4、测量管内流体流动参数（如流速、流量、压力等）时，测量点一般应选在管路的（A）。

A、稳定段长度之后；B、稳定段长度之前；C、流量调节阀之后；D、流量调节阀之前5、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值（不变）；孔板流量计两端压差值（增大）。

第一章绪论1、固体化学的研究内容是什么？基本内容包括：固体物质的合成，固体的组成和结构，固相中的化学反应，固体中的缺陷，固体表面化学，固体的性质与新材料等。

固体化学主要是研究固体物质（包括材料）的合成、反应、组成和性能及相关现象、规律和原因的科学。

固体化学的研究内容十分广泛。

它与固体物理及其他许多学科相互交叉渗透，因此很难给出明确的，全面的研究范围。

它着重于研究固态物质（包括单晶、多晶、玻璃、陶瓷、薄膜、超微粒子等）的合成、反应、组成、结构和各种宏观和微观性质。

2、假如你是从事无机材料方面的研究者，你的研究成果可以在哪些国内外期刊上投稿，试列举出其中的20种期刊。

《中国稀土学报》《功能材料》《无机材料学报》《无机化学学报》《人工晶体学学报》《硅酸盐通报》《材料科学与工艺》《SCI》《材料科学技术学报（英文版）》《材料工程》《材料导报》《纳米科技》《Chemistry of Materials》《Crystal Growth & Design》《Inorganic Chemistry》《ACS Nano》《NANO letter》《Solar energy materials and solar cells》《Rare Earth Bulletin 》《Journal of Applied Crystallography 》《Journal of the Energy Institute 》《半导体学报》《玻璃与搪瓷》《无机硅化合物》《材料研究学报》；（10）《crystal growth and disign》；（11）《internatianal journal of inorganic materials》;（12）《inorganic materials 》；（13）《crystal research and techonolgy》；（14）；《journal of crystal growth 》；（15）《inorganic chemistry》；（16）《advanced founctional materials》；（17）《chemistry of materials》；（18）《japanese new materials》；（19）《journal of materials chemistry》；（20）《advanced materials》。

《固体化学》课程教学大纲课程代码：ABCL0407课程中文名称：固体化学课程英文名称：Solid State Chemistry课程性质：选修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：材料化学专业本课程的前导课程：无机化学、物理化学等一、课程简介本课程主要针对材料化学专业的本科生开设。

通过对这门课程的学习，对无机材料的制备、结构确定、性能测试及其应用有一个初步的、较全面的认识。

使学生能够了解固体材料的合成、结构、性质及其应用的基本原理，掌握相应的基础知识和基本技能，为今后从事材料的研究工作打下必要的理论基础。

二、教学基本内容和要求课程教学内容：绪论：1. 固体化学概念，2. 固体化学研究的内容；晶体与晶体结构概述：1. 晶体及其特性，2. 晶体结构及其特性，3. 晶体的点阵结构，4. 晶体的对称性，5. 晶胞、晶棱、晶面概述，6. d间距公式；基本类型晶体结构特性：1. 晶体结构的描述，2. 离子键与离子晶体结构特性，3. 金属键与金属晶体结构特性，4. 共价键与共价键晶体结构特性，5. 分子键与分子晶体结构特性，6. 氢键与氢键晶体结构特性，7. 混合键与混合键晶体结构特性，8. 固溶体及其特性；晶体的缺陷：1. 晶体缺陷存在的普遍性，2. 晶体缺陷的主要类型，3. 点缺陷（零维缺陷）4. 线缺陷（一维缺陷），5. 面缺陷（二维缺陷），6. 体缺陷（三维缺陷），7. 类质同像；晶体缺陷的平衡：1. 晶体点缺陷的平衡理论，2. 晶体缺陷的化学反应方程式；固体表面化学：1. 表面化学的研究现状，2. 固体表面的热力学性质，3. 固体表面的扩散，4. 表面的蒸发和凝聚，5. 表面的吸附，6. 表面化学反应，7. 表面的电子结构，8. 纳米粒子的表面。

课程的重点、难点：绪论：1. 固体化学研究的内容；晶体与晶体结构概述：1. 晶体结构及其特性，2. 晶体的点阵结构，3. 晶胞、晶棱、晶面概述，4. d间距公式基本类型晶体结构特性：1. 离子键与离子晶体结构特性，2. 金属键与金属晶体结构特性，3. 共价键与共价键晶体结构特性，4. 分子键与分子晶体结构特性，5. 氢键与氢键晶体结构特性，6. 混合键与混合键晶体结构特性，7. 固溶体及其特性；。