§3.2 元素周期律 金属材料

1.采用表格形式分别列出Ti，Cr，Ni,Cu,Ti4+,Cr3+,Ni2+,Cu2+的外层电子排布式和未成对电子数。 Ti 3d24s2 Cr 3d54s1 Ni Cu Ti4+ Cr3+ Ni2+ Cu2+ 3d84s2 3d104s1 3s23p6 3s23p633s23p643s23p63d3 s2 2 d9 1 2

6 2 1 0 3 2.某元素的化合价为+6，最外层电子数为1，原子半径是同族元素中最小的，试写出它的： （1）核外电子排布； （2）外层电子排布式；

（3) +3价离子的外层电子排布式； 答：由题意得：该元素为Cr （1） 1s22s22p63s23p63d54s1

(2) 3d54s1 （3）3s23p63d5

3.分别计算出第三周期11Na , 14Si , 17Cl 三种元素核作用在外层电子上的有效核电荷数，并解释其对元素性质的影响。 解：11Na ：

14Si

Z?= 11－(2×1.00+8×0.85)=2.2

： = 14－(2×1.00+8×0.85+3×0.35)=4.15

17Cl：

=17－(2×1.00+8×0.85+6×0.35)=6.1

4.比较Ti , Fe , Ca , Co , Ga , Mn , Br 的金属性强弱。

Ca > Ti > Mn > Fe > Co > Ga > Br

5.分别计算第四周期19K 和 20Ca 两种元素作用在4s电子上的有效核电荷数，比较两种元素的金属性强弱。 答：19K： 20Ca：

=19－(10×1.00+8×0.85)=2.2

=20－(10×1.00+8×0.85+1×0.35)=2.85

金属性：19K > 20Ca 6.略

7.什么叫固溶强化，它对金属材料的性质有何影响？ 答：当溶质元素溶入溶剂元素后，能使原来的晶格发生畸变，它们将阻碍材料因外力作用而引起的形变，因而使固溶体的强度得到提高，但其延展性和导电性将会下降，这种现象称为固溶强化。

8.比较Ti ,Gr,Co,Cu与碳形成碳化物的趋向的大小，并解释理由。

答：Ti > Gr > Co > Cu

?

d 电子数：

Ti 2 Gr 5 Co 7 Cu 10

一般来讲，d 电子数越小，则金属元素与硼、碳、氮结合强度就越大，稳定性也越大。

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 1.用正确的内容和标号填入空格内，使下列说法完整无误： （1） c, f (2) a b ,c ,d (3) a , d (4) d (5) b

2.乙二胺四乙酸根合钙 Ca Y

2+

4-

3.比较化学键、氢键、分子间作用力的大小。 答：分子间作用力<氢键<化学键

4.分别指出能溶解聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸脂的溶剂。

答：聚甲基丙烯酸甲酯——环己酮 聚氯乙烯——丙酮 聚碳酸脂——乙醛

5.丁二烯 分子中的σ键和π键各是多少？ 答：9 ， 2

6.指出下列四组物质中有氢键的物质，并用电负性及化学的观点解释之。

（a）HF ， HCl , HI (b) (c)

H2O ,

H2S , H2Se

CH4CH3CH2OH, ,

CH2CH2