型 名称 烷基二甲基铵丙酸 卵磷脂 高分子型 类别 结构式 阳离子型 H2CCHn阴离子型 CH2CHnN+C12H25Br COONa 名称
聚-4-乙烯溴化十二烷基吡啶 聚丙烯酸钠 §2.4 气体和等离子体 练 习 题(p.51)
1．(A) 2．(A)
3．(1)据pi=(ni/n)p，所以有：p(O2)=100kPa×0.21=21Pa，p(N2)=100kPa×0.78=78 kPa，p(NO2)=100kPa×0.01=1.0 kPa。
(2) 因为pV=nRT ，V=2V0 ，所以p=2p0=50 kPa 。 4． (1) 空气的相对湿度=p(H2O，实)/p(H2O，饱)×100? 查表，20℃时p(H2O，饱)=0.2339kPa，则
相对湿度=(0.1001/0.2339)×100?=42.80?。 (2) 若温度降低到10℃，此时水的实际蒸气压为： p(H2O.实)=0.1001kPa×283.15/293.15=0.09669kPa 查表，10℃时p(H2O,饱)=0.1228kPa
所以，相对湿度=0.09669/0.1228×100?=78.73?. 5．小于5.6 CO2 、 SO3 H2CO3 、H2SO4。
6．温室气体CO2、SO3、O3、N2O和CFxClx等,引起臭氧层破坏的有N2O、CFxClx等气体。 7．对流层：温室效应；平流层：防紫外线。
1思考题
1.略
2.造成全球气候变暖、臭氧层空洞、光化学烟雾的原因是什么？对环境及人类有何危害？为什么不把H2O(g)称为温室气体？
答：温室效应：太阳辐射透过大气，很少一部分被吸收，大部分到达地面，地表又以红外辐射的形式向外辐射，被大气中CO2等温室气体吸收，从而阻止了地球的热量向外空的散发，致使大气层增温。
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臭氧层空洞、光化学烟雾：NOX、CFC以及一些工业用剂等，在大气中能发生一系列的光化学反应而破坏臭氧层。 危害：臭氧层的破坏，致使过量的紫外线射到地面，引起植物、生物、人类病变增加；加速高分子材料的老化；增加城市光化学烟雾，加剧环境的污染；造成高空平流层变冷和地面变暖。 因为H2O(g)会在空气中凝聚放热。
3.吸烟者从一支烟中吸入约20 mg 的烟微粒，若这些烟微粒是直径为400 nm 、密度为1.0 g·cm3 的球体，那么这些微粒的总表面积是多少？请从吸附角度分析吸烟的危害。 答：由题意得：
A4πr233=== Ai =
V43r2.0×10πr35=1.5×105 ㎝-1
m20×103g3 5 A = Ai ·V = Ai ·=1.5×10× = 3000 ㎝
ρ1.0gcm3
第三章 物质的结构和材料的性质
§3.1 原子核外电子运动状态
练习题(p.58)
1．(b)正确。(a)错在“完全自由”；(c)错在有“一定轨迹”。 2．位置、能量
3．n，四（0、1、2、3），4f，7。 4．波动，波粒二象性 5．
组 态 是否存在 主量子数 角量子数 轨函(个数) 最多可容纳电子数
6. 铯的电子逸出功为3.04×10-19 J，试求：
（1）使铯产生光效应的光的最小频率极其波长各是多少？
（2）如果要达到能量为2.4×10-19J,必须使用波长为多少纳米的光照射？ 解：由题意得：
1p N / / / / 2s Y 2 0 1 2 2d N / / / / 3p Y 3 1 3 6 5f Y 5 3 7 14 6s Y 6 0 1 2 Δε3.04×1019J14-1
= (1) ν==4.59×10 s 34h6.63×10Js 12
c3.0×108ms17=6.54×10m λ==141ν4.59×10schc3.0×108ms1×6.63×10= (2) λ==νΔε2.4×1019J34Js=8.3×107m
思考题
1.略
2.核外电子运动有什么特征？哪些事实可以说明？ 答：特征：光的波粒二象性 波动：干涉、衍射；
微粒：光电效应、黑体辐射现象
§3.2 元素周期律 金属材料
练习题(p.69)
1.
元素 22Ti 24Cr 28Ni 29Cu 外层电子排布式 3d24s2 3d54s1 3d84s2 3d104s1 未成对电子数 2 6 2 1 离子 外层电子排布式 Ti4+ Cr3+ Ni2+ Cu2+ 3s23p6 3s23p63d3 3s23p63d8 3s23p63d9 未成对电子数 0 3 2 1
2．最高化合价为+6,可能是第六主族或第六副族的元素；最外层电子数为1的,则只有第六副族的元素,同时原子半径又是最小的,只有Cr满足。 (1) 29Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 (2) 3d54s1 (3) 3s23p63d3
3． 11Na 1s22s22p63s13p1 Z?=11－(1.00×2＋0.85×8＋0)=2.20 14Si 1s22s22p63s23p2 Z?=14－(1.00×2＋0.85×8＋0.35×3)=4.15 17Cl 1s22s22p63s23p5 Z?=17－(1.00×2＋0.85×8＋0.35×6)=6.10
Na、Si、Cl作用在外层电子上的有效核电荷数依次增大，原子半径依次减小，非金属性依次增强。
4．Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Ga、Br同属第四周期元素,自Ca至Br，所受的有效核电荷数依次增大,即金属性依次降低。
5．19K 1s22s22p63s23p64S1 Z?=19－(1.00×10＋0.85×8＋0)=2.2
22626101
29Cu 1s2s2p3s3p3d4s
Z?=29－(1.00×10＋0.85×18＋0)=3.7
K和Cu最外层均有4s1,但K的4s电子所受的有效核电荷数(2.2)比Cu的4s电子所受的
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有效核电荷数(3.7)小，而且半径亦小，因此在化学反应中K比Cu易失去电子，金属性强。 6． Ta 第六周期 VB族 W 第六周期 VIB族 Zr 第五周期 IVB族
7．由于形成固熔体而引起合金强度、硬度的升高的现象称为固熔强化，它能提高金属的强度和硬度。引起固熔强化的主要原因是固熔体溶质元素的外层电子结构、原子半径、电负性等不同于溶剂金属,再形成取代或间充固熔体时发生固熔化晶格歪扭(或称畸变)。
8．形成碳化物倾向从大到小次序是Ti>Cr>Co>Cu。因为Ti、Cr、Co、Cu的外层电子结构依次为3d24s2、3d54s1、3d74s2、3d104s1，d电子越多,与C成键的可能性越小,因此形成碳化物倾向性也越小。
思考题
1.p区零族元素和d区第Ⅷ族元素的最外层电子组态是否相同？试写出它们的通式。 答：p区零族元素： ns2np1~6
d区第Ⅷ族元素: (n－1)d1~10ns1~2
2.合金有哪几种基本类型？置换固溶体和间隙固溶体的晶格结构有何区别？
答：根据合金中组成元素之间相互作用的情况不同，一般可分为三种结构类型：金属固溶体型；金属间化合物型；简单机械混合型。
置换固溶体：溶质原子占据了溶剂原子的位置；
间隙固溶体：溶质原子半径小，分布在溶剂原子空隙之间。
§3.3 化学键 分子间力 高分子材料
练习题(p.86)
1．（1）c，f （2）a、b，c，d，g (3) a，d (4)d (5)b 2．乙二胺四乙酸合钙(II)酸钠 ， Ca2+ ， 乙二胺四乙酸 。 3．化学键>氢键>分子间力。
4．聚甲基丙烯酸甲酯是II类给电子性高聚物，它的溶度参数?=19.4(J·cm3)1/2;能溶解它的
－
溶剂必须是弱亲电子溶剂,而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷 ?=19.0(J·cm3)1/2、二
－
氯甲烷 ?=19.8(J·cm3)1/2。
－
聚氯乙烯是I类弱亲电子性高分子化合物，?=19.8(J·cm3)1/2；能溶解它的溶剂必须是
－
给电子性溶剂,而且其溶度参数要相近，它们是环己酮(II类给电子性溶剂) ?=20.2(J·cm3)1/2、
－
四氢呋喃(II类给电子性溶剂) ?=18.6(J·cm3)1/2。
－
聚碳酸酯是II类给电子性化合物，?=19.4(J·cm3)1/2；能溶解它的溶剂必须是弱亲电子
－
溶剂,而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷 ?=19.0(J·cm3)1/2、二氯甲烷 ?=19.8(J·cm
－
－3
)1/2。
5．9个?键,2个?键。
6．第(1)组中的HF、第(2)组中的H2O、第(3)组中的CH3CH2OH、第(4)组中的
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[(O)C (CH2)x C(O)N(H) (CH2)y N(H)] 、n有氢键。
因为它们中有电负性大的F、O、N等元素，它们将对与其直接相连接的H的电子云强烈吸引，使H裸露成质子，它再吸引F、O、N上的电子云，F、O、N等元素(用X表示)与质子(用H表示)与另一个分子上的F、O、N等元素(用Y表示)形成了XHY多中心轨函而产生了氢键。
7．聚二甲基硅氧烷的线型分子的化学式 ：
其性质及产生原因：（1）耐热性。这是由于Si于CC
O键的键能（452kJ?mol ）大
?1键、CO键。
（2）耐寒性。线型有机硅氧烷的分子较对称，硅氧烷的极性不大，因此耐寒性较好。 （3）耐水性。聚有机硅氧烷的侧链是羟基，呈憎水性。
（4）电绝缘性。聚有机硅氧烷具有不随外电场而取向极化的非极性侧基和分子的对称性，因此有高度的绝缘性和介电性能。
8．详见教材83~84页。注意橡胶和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工艺，不同工艺、不同配方所得高分子分子量不同，其Tg、Tf也不同。有时同一种高分子化合物既可作塑料又可作橡胶，聚氨酯类高分子化合物就属这种情况。
思 考 题
1.化学键是什么？一般可分成几类？各类化学键中原子、电子的关系是怎样？原子在分子中对电子吸引力的大小用什么来衡量？
答：①化学键：原子结合态（比如分子）中相邻原子间较强烈的相互作用。
② 一般可分为离子键、共价键两类。
③ 离子键是由正负离子痛过强烈的静电作用而形成的化学键，没有自由电子。
共价键是由共享电子对形成的化学键。 ④ 电负性来衡量。 1.两个氢原子是怎样结合成分子的？两个氦原子为什么不能结合成答：（1）在氢分子中，两个H原子的1s轨道可以组合成1个
He2分子？
H2的两个分子轨道。而2个
H1s电子首先填充在成键分子轨道中，填充的结果使整个分子系统的能量降低，因此，2分
子能够稳定存在。 ......
§ 3.4 晶体缺陷 陶瓷和复合材料
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