大学化学第03章-材料化学基础
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1 第十二章高频考点真题验收全通关
(把握本章在高考中考什么、怎么考,练通此卷、平步高考!)
本卷共8小题,满分100分
1.(15分)(2014·江苏高考)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。
(1)Cu+基态核外电子排布式为
________________________________________________________________________。
(2)与OH-互为等电子体的一种分子为
________________________________________________________________________
(填化学式)。
(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________;1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为
________。
(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。
2.(12分)(2014·山东高考)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。
新型耐高温氮化物陶瓷纤维研究进展
摘 要:介绍了耐高温氮化物陶瓷纤维的种类及制备方法即有机聚合物先驱体转化法;综述了Si3N4,BN,SiBN,SiBN(C)陶瓷纤维的研究进展;重点介绍了SiBN(C)陶瓷纤维的研究现状,并与SiC纤维进行性能对比。指出具有耐高温、透波性等功能结构一体化的SiBN(C)陶瓷纤维是陶瓷纤维的重要发展方向,简化先驱体的合成过程及降低制备成本是技术关键,聚合物分子结构设计和纺丝工艺还有待深入研究。
关键词:耐高温性;透波性;氮化物;陶瓷纤维;先驱体转化法
引言 陶瓷材料具有高熔点,低密度,高硬度等优点,近年来已成为航天航空、先进战略武器、高温发动机等许多重大工程补课或缺的重要材料[1]。但是陶瓷材料的脆性限制了它的应用发展。国际材料和工程界对此进行了研究,提出了纤维增韧、纳米材料增韧等各种解决此问题的方案[2]。
目前世界各国有许多研究单位开展耐高温陶瓷纤维的制备技术研究,特别是具有耐高温、高强度、高模量、抗蠕变、抗烧蚀、抗氧化、透波、吸波等功能结构一体化的耐高温陶瓷纤维。耐高温氮化物陶瓷纤维具有耐高温透波性能,其在近空间飞行器,航天飞行器。战略武器等航空航天方面重要性成为世界各国的研究热点。
1、耐高温氮化物陶瓷纤维的制备方法及种类
目前,制备非氧化硅耐高温陶瓷纤维的主要方法是有机聚合物先驱体转化法,其原理是合成含有目标陶瓷元素组成,并且具有良好可纺性、陶瓷产率搞的前驱体聚合物,然后经过纺丝制备成有机纤维,再经过化学反应使其交联成立体网状结构的热圆性纤维,最后高温裂解,高温陶瓷话处理得到陶瓷纤维。
目前研究较多的有机先驱体转化法主要集中于Si3N4,BN,SiBN,SiBN(C)等这些含硅非氧化高温陶瓷纤维。耐高温氮化物陶瓷纤维包括Si3N4,BN,SiBN,SiBN(C)纤维等。这些纤维的特点是具有很高的耐温性能。同时还常具有特殊性能,因此常被称为结构功能一体化高温陶瓷纤维,尤其是SiBN(C)陶瓷纤维是近几年新型的一种很特殊的耐高温陶瓷纤维,除具有优良的耐高温性外,还可以通过调节元素的组成改善其透波性能,在航空航天等高科技领域有重要的应用前景[3]。
第一章
一、 名词解释:
1. 材料:材料(一般)是指人类社会所能够接受的、可以经济地制造有用器件的(固体)物质。
2. 材料科学:是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能,以及他们之间相互关系的学科。
3. 材料科学与工程:材料科学是一门与工程密不可分的应用科学,材料科学与材料工程合起来称为“材料科学与工程”。
4. 材料四要素:组成、结构、工艺、性能。
5. 复合材料:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合成的一种多相固体材料。
二、 什么是材料化学?其主要特点是什么?
材料化学是从化学的角度研究材料设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。
跨学科性和实践性。
三、 材料与化学试剂的主要区别是什么?
化学试剂在使用过程中通常被消耗,并转化为别的物质;
材料一般可以重复、持续使用,除了正常损耗,它是不会不可逆地转变成为别的物质。
四、 观察一只灯泡,列举出制造灯泡所需要的材料。
白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。
五、 材料按其化学组成和结构可以分为哪几类?
金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
六、 简述材料化学的主要内容。
材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。
根据化学理论,通过一定的合成和制备工艺,可获得具有特定组成、结构和性能的材料,进而产生相应的用途。
第二章
一、 名词解释
1. 电负性:是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。
2. 晶体:由原子、分子或离子等微粒在空间按一定规律、周期性地重复排列的固体物质称为晶体。
3. 晶格:晶体中质点中心用直线连起来构成的空间格架。
4. 晶胞:构成晶格最基本的几何单元。
5. 晶面间距:具有相同密勒指数的两个相邻平行晶面之间的距离称为镜面间距。
二、原子间的结合健共有几种?各自特点如何?
三、范德华力的来源有哪些?
取向力。当极性分子相互接近时,它们的固有偶极相互吸引产生分子间的作用力;
本科专业
・材料类
材料化学
专 I 概况
与材料物理专业相比,材料化学专业也研究材料的
基础理论和工艺问题,只是侧重点有所差别。 该专业主要的研究范畴并不是材料的化学陛质,而
是以高分子材料学为基础,研究材料在制备加工过程中
的物理化学表征、材料在使用过程中的化学行为等。该
专业的研究方向大多跟传统产业有关,属于解决实际问 题的理论专业。
随着科技的发展,该专业研究的对象也在逐步更
新。在对纳米材料的研究中,该专业主要研究如何为纳
米材料提供理论和技术支撑,涉及通过控制制备工艺过
程来实现对纳米材料产品的质量控制。 就业情况简述
该专业毕业生能够在很多领域内找到适合自己的工
作。除了传统的化学、化工企业,电子材料、金属材料、 精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料等相关行
业也需要该专业的人才。国有大中型钢铁企业是该专业 毕业生比较对口的工作单位。
报考提示
该专业毕业生既可以授予工学学士学位,也可以授
予理学学士学位。
专业基础课程
有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构
化学、材料化学、材料物理等。
学校推荐
1.专业龙头学校
“985”:北京大学、兰州大学、山东大学、中南大学、四川大学、南京大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、重
庆大学、吉林大学、南开大学、中山大学、北京理工大学、中国海洋大学
‘‘211”:武汉理工大学、华东理工大学、河北工业大学、南京理工大学、郑州大学、太原理工大学
2.实力特色院校
学校名称 优势
国家级特色专业、省级特色专业。拥有高分子材料研究所、陶瓷材料研究所、纳米功能材料研究所等6个校属研究所和材料化学 安阳师范学院 教研室等7个教研室。拥有安阳市化工医药工程技术研究中心等教学与研发机构
省级综合改革试点专业、省级战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目。拥有省级虚拟仿真实验教学中心。与湖北誊思特材料 湖北工程学院 科技集团有限公司、应城市恒天药业包装有限公司及湖北大洋塑胶有限公司建有专业实习实训I基地