第3章物质的结构和的性质.ppt

* （3） 铝合金 （4） 钛合金 铝是一种轻金属，具有良好的导电（导电性仅次于银、铜）、导热性能，易钝化，在空气中稳定；但强度、硬度和耐磨性能较差，在铝中加入如 Mg、Cu、Zn、Mn、Si、Li，并辅加微量元素 Ti、V、B、Ni、Cr 和稀土元素等形成合金，就可大大提高其硬度和耐磨性等。这些铝合金相对密度小、强度高、易成型，广泛用于飞机制造业。 钛的密度小，强度高，韧性比铁强得多，耐蚀性好，塑性也很好。在钛中加入 V、Mo、Nb、Cr、Cu、Al、Mn 和 Zr 等金属元素，即可制得性能各异的钛合金，是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱等重要结构材料；还可做海洋中潜艇的材料，也可以做医用材料。因此金属钛享有“空间金属”、“未来的金属”、“亲生物金属”等称号。 * （5） 低熔合金 低熔合金属金属功能材料，常用的低熔金属及其合金元素有碱金属元素和IIB族右下方三角区内的金属，如Cd、Hg、Sn、Pb 和 Bi 等。 铋的某些合金的熔点在 100℃以下，例如，由Bi、Pb、Sn、Cd（质量分数为 50%:25%:13%:12% ）组成的所谓伍德(Wood)合金，俗称“保险丝”，其熔点仅为 71℃，广泛应用于供电装置、锅炉安全装置等。 * （6） 形状记忆合金 形状记忆合金也是一类金属功能材料。形状记忆合金有一个特殊转变温度，在转变温度以下，金属晶体结构处于一种不稳定结构状态；在转变温度（用Tc 表示）以上，金属结构是一种稳定结构状态。一旦把它加热到 Tc 以上，不稳定结构就转变成稳定结构，合金就恢复了原来的形状。即合金好像“记得”原先所具有的形状，故称这类合金为形状记忆合金。例如Ti50 Ni（Tc = 60℃）、Ti51 Ni（Tc = –30℃）等。 * （7） 稀土合金 稀土合金是在熔炼金属时加入少量稀土元素所组成的合金。在铸铁中加入适量的铈，可使其强度提高一倍，耐磨性和耐疲劳性能都可提高，韧性高；在防锈耐热钢中加入少量稀土后，能显著提高其热加工塑性，同时在高温下的抗氧化性也增强。 稀土合金还具有良好的吸氢和释氢性能，可用做储氢材料，目前使用的镍氢电池，其负极材料就是吸收了氢气的 LaNi5 合金。 * *四、人体中各种元素的分布 * 人体必需的微量元素有14种：它们分别是Fe、F、Zn、Cu、Sn、V、Mn、Cr、I、Se、Mo、Ni、As、Co、Br等，它们是参与和维持生命活动的必需的微量元素，它们共占人体总质量的 0. 02%。 各种必须元素在人体内都有一定的浓度范围，过量或缺乏都对机体有害。 从人体中已发现的化学元素中可以看出，宏量元素有 12 种，它们分别是O、C、H、N、Ca、 P、S、K、Na、Cl、Mg、Si。这 12 种元素共占人体总质量的 99. 98%，它们是构成生命体的主要元素，也是必须元素。 宏量元素与微量元素(质量分数1×10-4) 作业：P90，习题1,2. * 3.3 化学键 分子间力 1．明确化学键本质，了解离子键、共价键的成键特征。 2．了解杂化轨道理论、分子轨道理论，掌握成键轨道、反键轨道、键、键，以及等性杂化、不等性杂化、孤对电子等概念。明确三电子键结构。 3．进一步明确氢键的形成及其本质。了解化学键、氢键、分子间力在能量和作用方面的区别和联系。 学习要求 * 3.3.1、化学键与键参数 一、 化学键的概念及发展历程 ①神秘的“化学亲合力”时代 ②机械的“万有引力”时代 ③“电化二元论”时代 ④近代化学键理论的逐步建立 化学键理论可以解释： ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系 * 化学键理论认为，组成分子的各原子间通过一定的化学键作用而相结合。 化学键：指分子中相邻原子之间存在着的直接的、强烈的相互作用，决定了分子的骨架，直接影响着分子的性质。 除化学键之外，分子间也存在着较弱的相互作用，称为分子间作用力(或范德华力)；有时分子间还会形成氢键。分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。 1、 化学键的概念及发展历程 * 2 、键参数 （1）. 键能 化学键的性质在理论上可以由量子力学计算作定量的讨论，也可以通过表征键的性质的某些物理量来描述，如：电负性、键能、键长、键角等。 键离解能（D）：在298K和100kPa下，断开气态物质（如分子中）单位物质的量的某化学键生成气态原子所吸收的能量。 双原子分子：离解能= 键能 多原子分子：键能指同类键的平均键离解能