复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂的制备及其性质考察
第28卷第1期2011年1月沈 阳 药 科 大 学 学 报Journa l o f Sheny ang Phar m aceutica lU nive rsit y V o l 28 N o 1
Jan .2011p 1
收稿日期:2010 03 08
作者简介:陶丽丽(1984 ),女(汉族),辽宁朝阳人,硕士研究生,E mail t ao lili 1984@https://www.wendangku.net/doc/2e17786457.html,;王思玲(1962 ),女(汉族),辽宁沈阳人,教授,博士,主要从事纳米制剂学研究,T e l .024 ********,E m ail w ang slsy@https://www.wendangku.net/doc/2e17786457.html, 。
文章编号:1006 2858(2011)01 0001 05
复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂的
制备及其性质考察
陶丽丽,姜同英,郑 力,王思玲
(沈阳药科大学药学院,辽宁沈阳110016)
摘要:目的制备复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂,以期提高其主要成分(芦丁和氢氯噻嗪)溶出度及生物利用度。方法通过溶解度实验和绘制伪三元相图的方法进行自乳化处方的筛选,以载药量、载油量及粒径等为指标应用单纯形网格法优化处方;采用熔融法制备半固体胶囊并对该半固体胶囊进行稳定性影响因素考察及药物溶出度测定。结果复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂最优处方为泊洛沙姆188 油酸乙酯 聚乙二醇辛基苯基醚 聚乙二醇400(质量比28 6 8 4 44 1 19 1),该制剂中主要成分芦丁和氢氯噻嗪载药量为128 8、57 7m g g -1;60!、光照下含量明显下降;复方自乳化半固体胶囊剂和市售胶囊剂1h 药物溶出度分别为100%、48 1%。结论所制备的复方自乳化半固体胶囊剂具有载药量高、溶出度好的特点。关键词:自乳化;半固体骨架;芦丁;氢氯噻嗪;性质中图分类号:R 94 文献标志码:A
现今,心脑血管疾病是人类死亡的首要原因。复方降压药是从不同角度,不同机制降压,以达到相加或协同作用。由野菊花膏粉、珍珠层粉、芦丁、氢氯噻嗪和盐酸可乐定等成分组成的复方制剂是目前市场上使用较普遍的中老年人降血压药物[1]
。芦丁具有降低毛细血管异常通透性和脆性等作用,氢氯噻嗪为中效利尿药,二者都为降压的主要成分,但水中均难溶
[2]
,口服生物利用度
低。自乳化药物传递系统(self m icr oe m ulsify ing drug de li v ery syste m,S M EDDS),是由水不溶性药物、油相、表面活性剂和辅助表面活性剂所组成的口服固体或液体剂型
[3]
。半固体骨架(se m i so li d
m atri x )制剂技术是将具有流动性的半固体状态
药物及其载体装入硬胶囊的一种新技术[4]
。作者将自乳化和半固体骨架制剂技术联合起来制备复方制剂,以提高芦丁和氢氯噻嗪溶解度,进而提高其生物利用度。该制剂相关研究未见报道。
1 仪器与材料
L 7100高效液相色谱仪(日本日立公司),Z HWY 103B 恒温培养振荡器(上海智城分析仪器制造有限公司),ELS 800apparatus(日本O tsu ka 公司),DM B A 450显微摄像系统(香港M otic
公司),KDC 1042低速离心机(科大创新公司),GL288旋涡混合器(江苏海门其林医用仪器厂),RC 8D 溶出度测试仪(天津国铭医药有限公司),AH 100D 高压匀质机(加拿大ATS 公司)。
芦丁(rutin ,西安小草植物科技有限责任公司),氢氯噻嗪(hydroch l o ro t h iazide ,陕西圣瑞吉祥文化发展有限公司),油酸乙酯(ethy l oleate ,北京风礼精求商贸有限公司,批号14268),泊洛沙姆188(Poloxa m er 188,德国B ASF 公司),乳化剂聚乙二醇辛基苯基醚(乳化剂OP ,天津博迪化工有限公司),聚乙二醇400(PEG400,天津博迪化工有限公司),其他辅料均为药用级,试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2 1 分析方法的建立
采用H PLC 法。色谱柱:D i k m a D ia m onsil C 18
柱(200mm ?4 6mm,0 5 m ),流动相:50mm o l L -1
枸橼酸 乙腈(体积比78 22,用三乙胺调pH 值至4 1),检测波长:270nm,流速:
1 0mL m i n -1
。精取干燥后的芦丁和氢氯噻嗪对照品10 01m g 和10 03mg ,精密称定,置同一25mL 棕色容量瓶中,流动相定容得质量浓度为400m g L -1
及401m g L -1
对照品储备液。分别
取0 4、0 6、0 8、1 0、1 2、1 4mL于10mL容量瓶中,加流动相稀释,定容,摇匀,各取20 L进样测定峰面积。以峰面积(A)与质量浓度( )进行线性回归,得芦丁线性回归方程为A=1 50?104 -4 55?102(r=0 9999),线性范围为40 0~240m g L-1,平均回收率为99 3%,RSD 为0 35%;氢氯噻嗪线性回归方程为A=6 10?105 -3 38?102(r=0 9999),氢氯噻嗪线性范围为10~35m g L-1,平均回收率为99 1%,RSD 为0 20%,均符合方法学要求。
2 2 芦丁、氢氯噻嗪自乳化制剂的制备
2 2 1 芦丁、氢氯噻嗪溶解度的测定
取过量的芦丁、氢氯噻嗪分别与1g的蓖麻油、中链油(MCT)、油酸乙酯、大豆油、VE、质量分数2%乳化剂OP、质量分数2%聚山梨酯80、质量分数2%聚山梨酯20混合,涡旋混匀,(37#1)!恒温振荡72h,溶液分配达到平衡后, 4000r m i n-1离心15m in,取上清液用无水乙醇稀释,按?2 1%条方法测定药物的质量浓度。结果见表1。
由结果可见,芦丁、氢氯噻嗪在油中的溶解度以油酸乙酯最大,因此确定以油酸乙酯为油相。但仅靠油相溶解药物不能满足给药的要求,故进一步选择对芦丁溶解度影响较大的表面活性剂,以期增加芦丁、氢氯噻嗪溶解度。同时由结果可知,乳化剂OP的胶束溶液对芦丁、氢氯噻嗪有较高溶解能力,可考虑作为自乳化液的乳化剂。Table1 Solubiliti e s(S)of h ydroch l oroth iazide and ru ti n in d ifferent sa m ples
S i m p l e
S(ruti n)/
(m g g-1)
S(hydrochloro thiazi de)/
(m g g-1)
C asto r o il0 932 30
M CT1 421 88
E thy l o l eate1 524 29
Po l ysorbate20135 535 64
VE0 850 77
OP360 892 84 Soybean o il153 728 21
Po l ysorbate8048 8716 60
2 2 2 助表面活性剂的选择
取OP2 01g溶解于5 02g水中,加入油酸乙酯0 10g,混匀。取上述溶液1g,于37!分别滴加无水乙醇、1,2 丙二醇、正丁醇和PEG400至溶液变澄清,记录加入量。结果见表2。
T ab le2 T he add i ng we i gh t of d ifferent cosur factan t when for m i ng m icroe m u lsifyi n g Cosurfactant E t O H1,2 P ropy l ene g lycol n Butano l PEG400 m(add i ng w e i ght)/g1 253 911 151 28
由结果可知,PEG400、正丁醇与乙醇的助乳化效果较好,综合考虑溶解度及挥发性,暂且选择PEG400和正丁醇为助乳化剂。
2 2
3 伪三元相图的绘制
以油相、乳化剂、助乳化剂各为一相,各成分取不同的比例,涡旋混合后,形成均一、透明的油溶液;将上述溶液在37!、20r m in-1搅拌下用滴管滴加到约100mL蒸馏水中,将能形成澄明或带有少许乳光溶液的处方点确定为相图中可形成微乳的边界点。
固定油酸乙酯为油相,OP为乳化剂,分别以正丁醇和PEG400为助乳化剂,在37!绘制空白三元相图,直线封闭区域为有效自乳化区域。结果见图1。从相图中可以看出,形成的有效自乳化区域为PEG400大于正丁醇,且PEG400的毒性小于正丁醇,所以选择PEG400作为自乳化系统的助乳化剂。2 2 4 空白自乳化液处方的优化
利用单纯形网格法进行试验设计[5],测定芦丁和氢氯噻嗪在各处方中的溶解度。控制最终微乳中油量的质量分数为5%<油酸乙酯<25%,依据三元相图结果,确定各组分的质量分数范围为:油相为5%~25 0%,乳化剂为55%~75%,助乳化剂为20%~40%,处方优化结果见表3。 以乳化后粒径小于100nm、具有较高的载药量、适宜载油量与乳化剂含量为指标,确定处方7为最优处方,且微乳的最大载药量为芦丁128 8m g g-1、氢氯噻嗪57 7mg g-1。
2 2 5 载药自乳化液的制备
取OP3 09g、PEG4001 34g、油酸乙酯0 59 g,在60!条件下加热熔融,于37!加入芦丁0 60g、氢氯噻嗪0 15g,使其完全溶解即得复方芦丁和氢氯噻嗪的载药自乳化液。
2沈 阳 药 科 大 学 学 报第28卷
F i g.1 E ffect of d ifferen t cosurfac tan ts on the pseudo ternary phase d iagra m s
Tab le3 D esign and resu lts of the si m p lex gr i d m ethod
N o.w(surfactant)/
%
w(cosurfactan t)/
%
w(o il)/
%
S/(m g g-1)
Rutin H ydroch l oroth i azide
d/n m
165305116 5025 7064 7 27520599 9135 7414 8 35540577 6455 5731 5 4652015105 4349 95105 3 555301569 8445 96122 1 655202575 7647 23115 5 761 726 711 7129 6057 9218 6
2 2 6 p H值对微乳形成的影响及其对芦丁和氢氯噻嗪稳定性的影响
分别以p H值1 0、5 0、6 8的PBS和盐酸溶
液为水相,加入?2 2 5%条制备的自乳化液,样品均为透明均一溶液,即p H值不影响微乳的形成。
2 3 自乳化半固体的制备
2 3 1 半固体载体的筛选
取3份空白自乳化液(质量为1 0g)于西林瓶中,分别加入相当于自乳化液量质量分数25%的泊洛沙姆188、硬脂酸聚烃氧(S 40)酯及PEG 4000,加热至60!熔融冷却以固化时间为指标,结果见表4。
Tab le4 The selection of se m i soli d carrier Compositi on Po l oxam er188S 40PEG4000 t
e m uls ification
/m in1 51 43 4
t
so lid ific ation
/m i n5 39 32 4 由结果可以看出,泊洛沙姆188的固化时间比较适中。
2 3 2 复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂的制备 称取泊洛沙姆1885 00g,置于60!的水浴锅上加热,边加热边搅拌,当载体全部熔融成液态后,加入自乳化液12 50g,待分散均匀后加入珍珠层粉和野菊花膏粉各10 00g,搅拌,经高压匀质机处理,待分散均匀后将熔融液注入硬胶囊中。热熔物在胶囊内冷却固化即形成半固体骨架型胶囊。
2 4 性质考察
2 4 1 最大载药量
取?2 3 2%条制备的自乳化半固体胶囊剂1 00g,精密称定,以无水乙醇稀释,滤过,HPLC 法测定含量,平行操作3次。平均最大载药量为芦丁128 8m g g-1,RSD为0 69%;氢氯噻嗪57 7m g g-1,RSD为0 98%。
2 4 2 稳定性试验
按照&中华人民共和国药典?2005年版(二部)附录X I X C对自乳化液进行离心、高温和光照试验。离心试验表明制剂稳定、无分层现象,光照和高温试验结果见表5。
由结果可知,芦丁对光极不稳定,因此应室温避光保存。
2 4
3 溶出度测定
将自乳化胶囊(每粒含芦丁20m g,氢氯噻嗪
3
第1期陶丽丽等:复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂的制备及其性质考察
Tab le 5 The resu lts of stress test i n d ifferen t cond itions
/!t /d A ppearance
Content /%
Ru tin H ydrochlorothiazi de
40
5Br illiant ye llow transparent li qu i d 99 9101 210
Br illiant ye llow transparent li qu i d 99 999 660
5Br illiant ye llow transparent li qu i d 99 899 710
Br illiant ye llow transparent li qu i d 99 899 4L i ght
5O range red transparen t liquid 85 699 410
O range red transparen t liquid
69 7
99 2
5m g)3粒与市售普通胶囊(每粒含芦丁20m g ,氢氯噻嗪5m g)3粒,按照&中华人民共和国药典?2005版(二部)附录XC 第二法,分别以pH 值6 8
缓冲盐、蒸馏水、0 1mo l L -1
盐酸900mL 为溶出介质,转速100r m i n -1
,依法操作,分别于5、10、15、30、45、60m i n 时,取出溶液,用0 45 m 微孔滤膜滤过,取续滤液20 L 注入液相色谱仪;另取对照液,同法测定,计算累积溶出量。溶出曲线见图2~5
。
(
)p H 1 0;
?
)p H 6 8;
+
)W ater
F i g .2 D issolut i on profiles of hydroch l oroth i azide fro m se lf m icroemu lsifying se m i soli d m atr i x hard capsu
les
(
)p H 1 0;
?
)p H 6 8;
+
)W ater
F i g .3 D issolut i on p rofiles of ru ti n fro m self m icroe m u l sifying se m i soli d matrix hard capsu
les
(
)p H 1 0;
?
)p H 6 8;
+
)W ater
F i g .4 D issolut i on p rofiles of hydroch loroth i azide fro m conventional cap
sules
(
)p H 1 0;
?
)p H 6 8;
+
)W ater
F i g .5 D issol u tion p rofiles of ru ti n fro m conven ti onal
capsu les
由图2~5可知,自乳化制剂(S M EDDS)中芦丁和氢氯噻嗪的溶出不受溶出介质的影响,在3种介质45m i n 时的溶出度均超过80%,而市售的胶囊在蒸馏水、pH 值6 8缓冲盐及0 1m o l L -1
盐酸中60m in 时溶出度不超过48 1%。
3 讨论
a 微乳中油相含量越高即溶解于油相中的
4沈 阳 药 科 大 学 学 报
第28卷
药物越多,药物稳定性越好;乳化剂与助乳化剂的用量直接影响载药量;为此以S M EDDS 体系中芦丁和氢氯噻嗪的溶解度、油相含量作为优化微乳处方的指标之一。从绘制的三元相图可知能形成微乳的各相范围,由于药物要有一定的载油量,所以规定油相的质量分数为5%~25%。
b 考察了制剂在不同介质中的乳化情况,在水、0 1m ol L -1
盐酸及p H 值6 8的磷酸盐缓冲液中的粒径、乳化时间及溶出度均无显著差异,说明本制剂体外乳化基本不受离子强度的影响。
c 因S M EDDS 口服进入体内后,需自发形成微乳,故本实验在处方筛选过程中,如油相和表面活性剂对药物溶解度的测定、相图的绘制、自乳化速度的测定等,均尽可能采用37!的条件,以期能更好的模拟体内微乳自发形成的实际情况。
d 油相通常选择中等极性的、体积较大的分子,使用最广泛的是中等链长三酸甘油酯、脂肪酸酯等。本实验中所使用的油酸乙酯为脂肪酸酯,其溶解性和成乳能力均较植物油类好,较适宜用作微乳的油相。
e 从微乳三元相图可知,制备的S MEDDS 体系可被水无限稀释,较适宜作为口服给药制剂。该S MEDDS 口服进入体内后,被胃肠道中的液体
稀释,不会因为稀释倍数的增加而出现破乳、絮凝等变化,较易保持微乳状态。
4 结论
作者制备高载药量的复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂。该制剂具有溶出度较好的特性,为
进一步用于复方降压药的研究,提高生物利用度奠定了良好的基础。参考文献:
[1]梁珑.珍菊降压片降压作用的探讨[J].中成药,
1999,21(10):15.
[2]白岩,李敬筠.氢氯噻嗪片的鉴别实验改进[J].中国
药品标准,2005,6(5):431.
[3]ATEF E,BELMONTE A A.For m u l ation and in vitro and
i n vi vo character izati on of a phenyto i n self e mu lsify i ng drug de livery syste m (SEDDS)[J].Eur J Phar m Sc,i 2008,35(9):257-263.
[4]赵晓群,顾林金,陆伟根.半固体骨架制剂技术在缓
控释制剂中的应用[J].药学进展,2005,29(3):116-121.
[5]李华,潘卫三,吴振,等.长春西汀微乳的优化及其理
化性质的考察[J].药学学报,2004,39(9):681-685.
Self m icroe mulsifyi ng se m i soli d m atri x hard cap
sules to treat hypertensi on:i n vitro study
TAO L i l,i JI ANG Tong y i n g,ZHENG L ,i W ANG S i li n g
(Schoo l o f Pha r m acy,Shenyang Phar m aceutica lUn iversity,Shenyang 110016,C hina )
Abst ract :Objective To dev elop t h e fo r m ulation of Zhenju Ji a ngya (trad itiona lC hinese m ed i c i n es)self m i cr o e m u lsify i n g se m i so lid m atrix har d capsu l e drug de li v ery sy ste m and eva l u ate t h e disso luti o ns and bio ava ilabiliti e s o f hydroch l o ro thiazide and rutin .M ethods The conten ts of hydro chlo r o th i a z i d e and ruti n w ere m easured by HPLC .Pseudo ternary phase diagra m s w ere con structed i d entify i n g t h e efficien t se lf e m ulsifica ti o n reg i o n.In v itro d isso l u tion deter m i n ation w as carri e d ou.t R esults The in v itro d isso lution o f se lf m i c roe m ulsify i n g se m i so lid m a trix hard capsulesw as about t w o fo ld h i g her t h an that o f comm ercia lly ava il a ble cap sules .Conc l u sions The se lf m icr o e m ulsify i n g se m i so li d m atrix hard capsules can be successfu lly fo r m ulated w it h h igh drug loadi n g ra te and d isso l u tion .Itm ay be a pro m isi n g a lter native for the treat m ent of hyperten si o n .
K ey w ords :self m icroe m u lsify i n g ;se m i so li d m atri x ;rutin ;hydr och l o r o thiazide ;property
5
第1期陶丽丽等:复方自乳化半固体珍菊降压胶囊剂的制备及其性质考察
第三章晶体结构与性质全章教案
第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标： 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。 教学重难点： 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议：探究法 教学过程设计： ［新课引入］:前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强 下，物质主要分为三态：气态、液态和固态，下面我们观察一些固态物质的图片。 ［投影］:1、蜡状白磷；2、黄色的硫磺；3、紫黑色的碘；4、高锰酸钾 ［讲述］:像上面这一类固体，有着自己有序的排列，我们把它们称为晶体；而像玻璃这一类 固体，本身原子排列杂乱无章，称它为非晶体，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。［板书］:—、晶体与非晶体 ［板书］:1、晶体与非晶体的本质差异 ［提问］:在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？ ［回答］:学生：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点。 ［讲解］:晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他 们在本质上有哪些差异呢？ ［投影］晶体与非晶体的本质差异 ［板书］:自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 ［解释］:所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。 ［板书］:注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 ［投影］:通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶过程。［设问］:那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？你能列举 哪些？ ［板书］:2、晶体形成的一段途径： （1）熔融态物质凝固； （2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）； （3）溶质从溶液中析出。
选修3《物质结构与性质》教学细目表(第一章)
目标检测： 1.1.1.(1)下列说法错误的是() A．氢是宇宙中最丰富的元素 B．宇宙大爆炸产生了氢、氦、锂元素 C．思辨性推测就是科学假设 D．宇宙大爆炸过程中氢、氦等原子核熔合反应不属于化学变化 [答案] C [功能] 考查陈述性知识，检测识记能力。 1.1. 2.(1)道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中，包含有下述三个论点：①原子是不能再分 的粒子②同种元素的原子的各种性质和质量都相同③原子是微小的实心球体。从现代的观点 看，你认为三个论点中，不确切的是() A．③B．①③C．②③D．①②③ [答案] D [功能] 考查陈述性知识，检测识记能力。 1.1. 2.(2)原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描述。一种原子结构模型代表了人类对 原子结构认识的一个阶段。描述电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动的原子模型 是（） A．玻尔原子模型B．电子云模型C．汤姆生原子模型D．卢瑟福原子模型 [答案] A [功能] 考查陈述性知识，检测识记能力。 1.1.3.(1)表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成() A．3s10B．3d10C．3s23p63d2D．3s23p64s2 [答案] C原子的第三能层上有10个电子，则这个能层上的电子的排布式为3s23p63d2，A、B、D项错误，C项正确。 [功能] 考查程序性知识，检测书写技能。 1.1.4.(1)下列各能层不包含d能级的是() A．O能层B．P能层C．M能层D．K能层 [答案] D多电子原子中，同一能层的电子可分为不同的能级，K层只有s能级，L层有s、p能 级，从M层开始出现d能级。D项符合题意。 [功能] 考查陈述性知识，检测识记能力。 1.1.4.(2)下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是() A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f [答案] A从M层开始有d能级，即3d，不存在2d，故C项错；同理从N层开始有f能级，即 4f，故D项错；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B项错。 [功能] 考查陈述性知识，检测识记能力。 1.1.5.(1)原子核外M能层最多可以容纳的电子数是() A．8 B．18 C．32 D．50 [答案] B 每个能层最多可容纳2n2(n为该能层序数)个电子。M层最多可以容纳的电子数为2×32 ＝18。 [功能] 考查程序性知识，检测识记能力。 1.1.5.(2)第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两种方法。 [答案] 方法一：依据每一个能层最多可容纳的电子数为2 2n＝50。 2n个，当n＝5，2 方法二：第五能层中有5个能级：5s、5p、5d、5f、5g，最多电子数分别是2、6、10、 14、18，所以所能容纳的最多电子数为：2 + 6 + 10 + 14 + 18＝50。
选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题
黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题 时间：110分钟满分：120分2011.2.25 命题人：高存勇 选择题（每小题只有一个正确答案。每小题3分，共45分） 1.下列有关金属晶体嘚判断正确嘚是 A．简单立方、配位数6、空间利用率68% B．钾型、配位数6、空间利用率68% C．镁型、配位数8、空间利用率74% D．铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能嘚叙述正确嘚是 A．晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放嘚能量 B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值 C．晶格能越大，形成嘚离子晶体越不稳定 D．晶格能越大，物质嘚硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式嘚是 A．ABCABCABC B．ABABABABAB C．ABBAABBA D．ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构嘚描述不正确嘚是 A．H2S和NH3均是价电子总数为8嘚极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键嘚18电子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型嘚非极性分子 D．1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏 加德罗常数) 5.现代无机化学对硫－氮化合物嘚研究是最为活跃嘚领域之一。 其 中如图所示是已经合成嘚最著名嘚硫－氮化合物嘚分子结构。 下列说法正确嘚是 A．该物质嘚分子式为SN B．该物质嘚分子中既有极性键又有非极性键 C．该物质具有很高嘚熔沸点 D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质嘚实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物嘚说法中正确嘚是 A．配合物中中心原子嘚电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C．Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
认识固体的性质
《认识固体的性质》第1课时教案 教学目标 1.辨别周围环境中的物体哪些是固体、哪些是液体。 2.会用感官和工具认识周体在颜色、形状、软硬、透明、轻重等方面的性质，并能用自己的语言描述出来。 3.知道不同的固体能混合，也能分离，混合前后固体的重量不变，体积改变。 4.体验工具比感官更有效。┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃教学用具┃学具：黄豆、绿豆、玉米面粉、剪刀、杯子、筷子、学具袋等各种物品。┃ ┃课时┃第1课时┃ ┃┃教学过程┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┫ ┃教学环节┃教学内容┃设计意图┃教师活动┃学生活动┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫ ┃一、发现┃1师：生活中有许┃1了懈学生已有的┃1认真倾听学生的┃1根据已有的生活┃ ┃问题(从┃多我们熟悉的物┃知识水平，抓住学┃发言情况。┃经验大胆地汇报┃ ┃学生的日┃品，在这些物品中┃生的脉搏，开展好┃2观察学生的分类┃自己的想法。┃ ┃常生活入┃你能说出哪些是┃下面的教学活动。┃情况，引领学生对┃2对物品进行分类，┃ ┃手，引领┃固体，哪些是液体┃2这些物品中加入┃牙膏产生争议。┃对牙膏质疑。┃ ┃学生进入┃吗?说说自己的┃牙膏．使学生产生┃3讲解和面的具体┃3学生在操作中观┃ ┃到问题的┃想法。┃模糊的概念．为下┃操作过程及注意┃寨、体会，产牛新┃ ┃研究情境┃2师：我这里也有┃面认识固体、液体┃事项。教师小节：┃的认识，汇报自己┃ ┃之中，这┃一些物品．你能试┃的中间体做铺垫。┃中间体。┃的想法。┃ ┃样学生会┃着按固体、液体对┃3在活动中体验生┃4教师板书学生的┃4提出自己想要研┃ ┃感到熟┃它们进行分类吗？┃活中的有趣事情，┃问题，同时与学生┃究的问题。┃
晶体结构与性质知识总结(完善)
3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。 * 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— （1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 （2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙； <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 （1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。 （2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类
晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 （1）熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度，部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键，绝不会破坏分子内部的。 同为分子晶体的不同物质，一般来说尤其对于结构组成相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越；相对分子质量相差不大的分子，极性越大熔沸点越；含氢键的熔沸点会特殊的些。 例如： （2）溶解性——遵循同性互溶原理（或说相似相溶原理）：即极性分子易溶于性溶剂（多为），如卤化氢（HX）、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水；非极性分子易溶于非极性（有机）溶剂，如硫、磷和卤素单质（X2）不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更，如乙醇、氨气与水。 5、类别范畴 （1）除C、Si、B外的非金属单质，如卤素、氧气和臭氧、硫（S8）、白磷（P4）、足球烯（C60）、稀有气体等。 （2）除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物，包括非金属氢化物和氧化物，如氨（NH3）、冰（H2O）、干冰（CO2）、三氧化硫（SO3）等。 （3）所有的酸分子（纯酸而非溶液）。 （4）大多有机物。 （5）除汞外常温下为液态和气态的物质。 （6）能升华的物质。如干冰、碘、等。 6、结构例析 如果分子间作用力只有范德华力，其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心，若以一个分子为中心，其周围通常有个紧邻分子，这一特征称为分子密堆积，如O2、C60、CO2、I2等。 （1）干冰 固态的，色透明晶体，外形像冰，分子间作用力只有，熔点较，常压能升华，常作制冷剂或人工降雨。 二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角，与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个，若正方体棱长为a，则这两个相邻的CO2的距离为。 （2）冰 固态的，色透明晶体，水分子间作用力除外，还有，氢键虽远小于共价键，但明显大于范德华力，所以冰的硬度较，熔点相对较。 每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个，这几个水分子形成一个的空间构型，晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以冰的密度于液体水（4C的水密度最大，通常认为是1）。 （3）天然气水合物 ——可燃冰·海底储存的潜在能源，甲烷分子处于水分子形成笼子里，形式多样。 二、原子晶体 1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构的
武汉理工大学考研材料科学基础重点 第5章-表面结构与性质
第四章固体的表面与界面 固体的接触界面可一般可分为表面、界面和相界面： 1）表面:表面是指固体与真空的界面。 2）界面:相邻两个结晶空间的交界面称为“界面”。 3）相界面:相邻相之间的交界面称为相界面。有三类: S／S；S／V； S／L。 产生表面现象的根本原因在于材料表面质点排列不同于材料内部，材料表面处于高能量状态? 4.1 固体的表面及其结构 ? 4.1.1固体的表面 1.理想表面 2.清洁表面 （1）台阶表面 （2）弛豫表面 （3）重构表面 3.吸附表面 4. 固体的表面自由能和表面张力 5. 表面偏析 6. 表面力场 固体表面的结构和性质在很多方面都与体内完全不同。所以，一般将固体表面称为晶体三维周期结构和真空之间的过渡区域。这种表面实际上是理想表面，此外还有清洁表面、吸附表面等。 1、理想表面 没有杂质的单晶，作为零级近似可将清洁表面理想为一个理想表面。这是一种理论上的结构完整的二维点阵平面。它忽略了晶体内部周期性势场在晶体表面中断的影响，忽略了表面原子的热运动、热扩散和热缺陷等，忽略了外界对表面的物理化学作用等。这种理想表面作为半无限的晶体，体内的原子的位置及其结构的周期性，与原来无限的晶体完全一样。 2、清洁表面 清洁表面是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应的表面。这种清洁表面的化学组成与体内相同，但周期结构可以不同于体内。根据表面原子的排列，清洁表面又可分为台阶表面、弛豫表面、重构表面等。 （1）台阶表面 台阶表面不是一个平面，它是由有规则的或不规则的台阶的表面所组成 （2）弛豫表面 –在垂直于表面的方向上原子间距不同于该方向上晶格内部原子间距的表面由于固体体相的三维周期性在固体表面处突然中断，表面上原子的配位情况发生变化，相应地表面原子附近的电荷分布将有所改变，表面原子所处的力场与体相内原子也不相同。为使体系能量尽可能降低，表面上的原子常常会产生相对于正常位置的上、下位移，结果表面相中原子层的间距偏离体相内原子层的间距，产生压缩或膨胀。表面上原子的 这种位移称为表面弛豫。也可以说，弛豫是指表面层之间以及表面和体内 原子层之间的垂直间距Ds和体内原子层间距Do相比有所膨胀和压缩的现 象。对于多元素的合金，在同一层上几种元素的膨胀或压缩情况也可能不 相同。表面弛豫往往不限于表面上第1层原子，它可能涉及几个原子层，而 每一层间的相对膨胀或压缩可能是不同的，而且离体内越远，变化越显 著；愈深入体相，弛豫效应愈弱。 （3）重构表面 重构是指表面原子层在水平方向上的周期性不同于体内，但垂直方向的层间距则与体内相
选修3-3第九章固体、液体的性质-固体教案
【教学目标】 1.了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。 2.初步了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。 【自学评价】 1、 称为晶体； 称非晶体 2、常见的晶体有： ； 常见的非晶体有： 。 3、预习课本，完成下表 4、组成晶体的微观粒子按 在空间整齐地排列，微粒的热运动表现为 。 【经典范例】 1、下列说法中正确的是 （ ） A 、显示各向异性的物体必定是晶体 B 、不显示各向异性的物体必定是非晶体 C 、具有确定熔点的物体必定是晶体 D 、不具有确定熔点的物体必定是非晶体 2、下列说法错误的是 （ ） A 、晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质威力是规则排列的 B 、有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C 、凡各向同性的物质一定是非晶体 D 、晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 3、如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。这两 种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离排列地交 错排列的。已知食盐的摩尔质量是 克/摩，食盐的密度是克/ 厘米3。阿伏伽德罗常数为×1023摩-1。在食盐晶体中两个距离 最近的钠离子中心间的距离的数值为多少？ 【思维点播】 1、如何正确理解晶体的各向异性 在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测量晶体的物理性能得到的结果不同。 例如晶体在不同
的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等。需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性能上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向传递热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向电阻率不同；立方体的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同的方向弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向上的折射率不同。值得指出的是，只有单晶体才回有各向异性的物理性质，多晶体和非晶体一样，物理性质都是各向同性的。 【跟踪训练】 ★1、下列固体中全是由晶体组成的是( ).【l】 (A)石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜(B)石英、玻璃、云母、铜 (C)食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香(D)蜂蜡、松香、橡胶、沥青 ★★2.某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒( ).【1】 (A)在空间的排列不规则(B)在空间按一定的规则排列 (C)数目较多的缘故(D)数目较少的缘故 ★★3.如果某个固体在不同方向上的物理性质是相同的，那么( ).【1】 (A)它一定是晶体(B)它一定是多晶体 (C)它一定是非晶体(D)它不一定是非晶体 ★★★4.在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则( ).【2】 (A)样本A一定是非晶体(B)样本A可能是非晶体 (C)样本B一定是晶体(D)样本B不一定是晶体 ★★★5.晶体在熔解过程中吸收的热量，主要用于( ).【2】 (A)破坏空间点阵结构，增加分子动能 (B)破坏空间点阵结构，增加分子势能 (C)破坏空间点阵结构，增加分子的势能和动能 (D)破坏空间点阵结构，但不增加分子的势能和动能 ★★★★6.某种材料制成的厚度均匀的长方形透明体，测得某单色光沿AB和CD方向穿过透明体时，折射率不相同，如图所示，则说明该材料( ).【2】 (A)一定是单晶体(B)一定是多晶体 (C)一定是非晶体(D)可能是多晶体
无机化学第四版第七章思考题与习题答案讲课教案
第七章固体的结构与性质 思考题 1.常用的硫粉是硫的微晶，熔点为11 2.8℃，溶于CS2，CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体?分子晶体 2.已知下列两类晶体的熔点： (1) 物质NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃993 801 747 661 (2) 物质SiF4SiCl4SiBr4 SiI4 熔点/℃-90.2 -70 5.4 120.5 为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高? 而且熔点递变趋势相反? 因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径的逐渐增大，晶格能减小，所以熔点降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量的增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。
3.当气态离子Ca2+，Sr2+，F-分别形成CaF2，SrF2晶体时，何者放出的能量多?为什么?形成CaF2晶体时放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+)
固体结构
10--固体结构 [教学要求] 1．熟悉晶体的类型、特征核组成晶体的微粒间的作用力。 2．了解金属晶体的三种密堆积结构及其特征。理解金属键的形成核特征。 3．熟悉三种典型离子晶体的结构特征。理解晶格能的概念和离子电荷、半径对晶格能的影响；熟悉晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响；了解晶格能的热化学计算方法。 4．了解离子半径及其变化规律、离子极化及其对键型、晶格类型、溶解度、熔点、颜色的影响。 5．熟悉键的极性和分子的极性；了解分子的偶极矩和变形性及其变化规律，了解分子间力的产生及其对某些物性的影响。 [教学重点] 1．晶胞 2．各种类型晶体的结构特征,特别是离子晶体。 3．离子极化 [教学难点] 晶胞的概念, 离子极化 [教学内容] §10.1 晶体结构和类型 10.1.1 晶体结构的特征与晶格理论 1. 晶体结构的特征 晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体。特征： (1) 晶体具有规则的几何构形，这是晶体最明显的特征，同一种晶体由于生 成条件的不同，外形上可能差别，但晶体的晶面角却不会变. (2) 晶体表现各向异性，例如热、光、电、硬度等常因晶体取向不同而异。 (3) 晶体都有固定的熔点，玻璃在加热时却是先软化，后粘度逐渐小，最后 变成液体.
2. 晶格理论的基本概念 晶格(点阵)是晶体的数学抽象。 晶胞是晶体的最小重复单元，通过晶胞在空间平移并无限地堆砌而成晶体，它有二个要素： 一是晶胞的大小、型式。晶胞的大小、型式由a、b、c三个晶轴及它们间的夹角α.β.γ所确定。 另一是晶胞的内容。由组成晶胞的原子或分子及它们在晶胞中的位置所决定晶胞的内容包括粒子的种类，数目及它在晶胞中的相对位置。 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。 按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。
第一章《原子结构与性质》全章教案
第一章物质结构与性质教案 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 方法和过程： 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律：
固体物理学习笔记
固体物理学习笔记 固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的 运动形态及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支 学科。固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及 这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和 运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单， 而且具有明显的规律性，较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体 的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为凝聚 态物理学。 固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质，包括晶体和非晶态 固体。简单地说，固体物理学的基本问题有：固体是由什么原子组成？它们 是怎样排列和结合的？这种结构是如何形成的？在特定的固体中，电子和原 子取什么样的具体的运动形态？它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么 联系？各种固体有哪些可能的应用？探索设计和制备新的固体，研究其特性，开发其应用。新的实验条件和技术日新月异，为固体物理不断开拓出新的研 究领域。极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、 各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技 术等现代化实验手段，使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。由于 固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学 科的基础，也由于固体物理学科内在的因素，固体物理的研究论文已占物理 学中研究论文三分之一以上。同时，固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。固体物理对于技术的发展有很多重要的应用，晶体管发明以后，集成电路技 术迅速发展，电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。其 经济影响和社会影响是革命性的。这种影响甚至在日常生活中也处处可见。 以下是学习到的章节 Ⅰ晶体结构 晶体：内部结构有规则排列的固体。晶体是由原子或分子在空间按一定规律、周期重复地排列所构成的固体物质。晶体内部原子或分子按周期性规律排列的结构， 是晶体结构最基本的特征，使晶体具有下列共同特性：⑴均匀性；⑵各向异性；⑶
物质结构与性质第一章习题
物质结构与性质（选修）第1章综合练习题 一、选择题（本题包括18小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1．下列电子层中，原子轨道数目为4的是（） A．K层B．L层C．M层D．N层2．p轨道电子云形状正确的是（） A．球形对称B．对顶对称 C．极大值在x、y、z轴上的纺锤形D．互相垂直的花瓣形3．表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成（）A．310B．3d10C．3s23p63d2D．3s23p64s2 4．下列说法正确的是（） A．处于最低能量的原子叫做基态原子 B．3p2表示3p能级有两个轨道 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 5．下列原子的价电子排布中，对应于第一电离能最大的是（）A．3s23p1 B．3s23p2C．3s23p3D．3s23p4 6．下列各组元素中，第一电离能依次减小的是（） A．H、Li、Na、K B．Na、Mg、Al、Si C．I、Br、Cl、F D．F、O、N、C 7．下列电子排布中，原子处于激发状态的是（） A．1s22s22p5B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s23p63d44s2D．1s22s22p63s23p63d34s2 8．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p x23p y1，它违背了（）A．能量守恒原理B．泡利不相容原理 C．能量最低原理D．洪特规则 9．下列说法正确的是（） A．第3周期所含元素中钠的第一电离能最小 B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C．在所有的元素中，F的第一电离能最大 D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大 10．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数 B．元素Y是ⅢA族的元素 C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
第四章 固体的表面与界面
第四章 固体的表面与界面 【教学目的】了解固体的表面及结构与液体的不同界面及界面行为。基本掌握晶界理论、表面吸附、粘土-水系统性质。 【教学内容】固体表面结构、固体界面结构、界面吸附效应、粘土-水系统性质。 【教学重点】表面结构、界面效应中的吸附和改性、泥浆的各种性质。 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表 第一节 晶界类型 一.根据相邻晶粒的位向差分： 位向差大——大角度晶界 位向差小——小角度晶界 1.小角度晶界：亚晶界 单晶体中“镶嵌结构”产生小角度晶界。小角度晶界位向差小，晶界很薄。小角度晶界形成原因是单晶体在成长过程中受热或机械应力或表面张力作用产生的。 同号位错在同一滑移面上相互排斥
异号位错在同一滑移面上相互吸引。 同号位错不在同一滑移面上相互吸引。 2.大角度晶界：多晶材料之间的晶界，其结构为无定型结构，厚度较大。 二.根据晶面两侧晶格的吻合程度分： 1.共格界面：界面两侧具有相近的原子排列和原子间距，越过晶面原子排列是连续的，即界面上的原子同时处于相邻的晶列的晶格结点上。 共格界面，其上结点属于界面两侧两个晶粒，但两侧的晶粒晶格常数略有差别，通过弹性变形来协调。 孪晶（双晶）间界面为共格晶界，可通过堆垛层错产生。 A B C A 孪晶 2.半共格晶界 晶格间距失配度太大，弹性变形不能协调,插入刃型位错，在界面上插入附加的半平面（引入刃型位错）形成半共格界面。
3.非共格晶界面： 晶界两侧结构相差太大，此时晶界结构为无定形的，为非共格晶面。 二.晶界能 晶界比晶体内部具有过剩的能量。 晶界能：大角度晶界 > 小角度晶界 非共格晶界 > 半共格晶界 > 共格晶界 三.晶界应力 晶体各向异性，晶界两侧位向不同，两侧晶体沿晶界同一方向上弹性模量、热膨胀系数不同，会产生晶界应力，若应力过大，晶界开裂，有裂纹出现。 第二节 晶体的表面结构 表面是指晶体与真空（或与本身蒸汽）之间的界面。 一.表面对键强分布的影响： 表面的存在会影响晶体内部键强的分布。表面的键强两极分化，最强键、最弱键都分布在表面，随离开表面距离的增大，键增强、减弱的程度减小，表面的影响程度越来越弱，到离开表面足够远的地方，键强已经不受表面影响了。
药剂学电子书第五版 (第四章表面活性剂)
第四章表面活性剂 第一节概述 一、表面活性剂的概念 一定条件下的任何纯液体都具有表面张力,20℃时，水的表面张力为72.75ｍＮ·ｍ-1。当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降。使液体表面张力降低的性质即为表面活性。表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。此外，作为表面活性剂还应具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质，这是与一般表面活性物质的重要区别。 二、表面活性剂的结构特征 表面活性剂分子一般由非极性烃链和一个以上的极性基团组成，烃链长度一般在8个碳原子以上，极性基团可以是解离的离子，也可以是不解离的亲水基团。极性基团可以是羧酸及其盐、磺酸及其盐、硫酸酯及其可溶性盐﹑磷酸酯基﹑氨基或胺基及它们的盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键﹑羧酸酯基等。如肥皂是脂肪酸类（R-COO-）表面活性剂，其结构中的脂肪酸碳链(R-)为亲油基团，解离的脂肪酸根（COO-）为亲水基团。 三、表面活性剂的吸附性 1．表面活性剂分子在溶液中的正吸附表面活性剂在水中溶解时，当水中表面活性剂的浓度很低时，表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列，亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。当溶液较稀时，表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层，溶液表面层的表面活性剂浓度大大高于溶液中的浓度，并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力以下。表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现出碳氢链性质，从而表现出较低的表面张力，随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。如果表面活性剂浓度越低，而降低表面张力越显著，则表面活性越强，越容易形成正吸附。因此，表面活性剂的表面活性大小，对于其实际应用有着重要的意义。 2．表面活性剂在固体表面的吸附表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变。极性固体物质对离子表面活性剂的吸附在低浓度下其吸附曲线为Ｓ形，形成单分子层，表面活性剂分子的疏水链伸向空气。在表面活性剂溶液浓度达临界胶束浓度时，吸附达到饱和，此时的吸附为双层吸附，表面活性剂分子的排列方向与第一层相反，亲水基团指向空气。提高溶液温度，吸附量将随之减少。对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附，疏水基吸附在固体表面而亲水基指向空气，当表面活性剂浓度增加时，吸附量并不随之增加甚至有减少的趋势。 固体表面对非离子表面活性剂的吸附与前相似，但其吸附量随温度升高而增大，且可以从单分子层吸附向多分子层吸附转变。 第二节表面活性剂的分类 根据分子组成特点和极性基团的解离性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子，称为高分子表面活性剂，如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等，但与低分子表面活性
第七章 固体的结构及性质
第七章固体的结构及性质 思考题解析 1．常用的硫粉是硫的微晶，熔点为112.8℃, 溶于CS2、CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体？ 解：分子晶体。 2．已知下列两类晶体的熔点： （1）物质NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃993 801 747 661 （2）物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4 熔点/℃ -90.2 -70 5.4 120.5 为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，而且熔点递变趋势相反？ 解：因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高。离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径逐渐增大，晶格能逐渐减小，所以熔点逐渐降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量逐渐增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。 3．当气态离子Ca2+、Sr2+、与F-分别形成CaF2、SrF2、晶体时，何者放出的能量多？为什么？ 解：形成CaF2晶体时，放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+)>r(Sr2+)，形成的晶体CaF2的核间距较小而较稳定的缘故。 4．解释下列问题： （1）NaF的熔点高于NaCl； （2）BeO的熔点高于LiF； （3）SiO2的熔点高于CO2； （4）冰的熔点高于干冰（固态CO2）； （5）石墨软而导电，而金刚石坚硬且不导电。 解：（1）NaF 和NaCl均为离子晶体，离子电荷相同，而r(F-)
第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质
第七章晶体的点阵结构和晶体的性质 一、概念及问答题 1、由于晶体内部原子或分子按周期性规律排列，使晶体具有哪些共同的性质？答：a. 均匀性，一块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 b. 各向异性，在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。 c. 自发地形成多面体外形，晶体在生长过程中自发地形成晶面，晶面相交 成为晶棱，晶棱会聚成项点，从而出现具有多面体外形的特点。 2、点阵 答：点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一向量，将各个点按此向量平移能使它复原，凡满足这条件的一组点称为点阵。点阵中的每个点具有完全相同的周围环境。 3、晶体的结构基元 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构，称为晶体的结构基元。结构基元与点阵点是一一对应的。 4、晶体结构 在晶体点阵中各点阵点的位置上，按同一种方式安置结构基元，就得整个晶体的结构，所以地晶体结构示意表示为：晶体结构＝点阵+结构基元 5、直线点阵 根据晶体结构的周期性，将沿着晶棱方向周期地重复排列的结构基元，抽象出一组分布在同一直线上等距离的点列，称为直线点阵。 6、晶胞 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。晶胞的形状一定是平行六面体。晶胞是构成晶体结构的基础，其化学成分即晶胞内各个原子的个数比与晶体的化学式一样，一个晶胞中包含一个结构基元，为素晶胞，包今两个或两个以上结构基元为复晶胞，分别与点阵中素单位与复单位相对应。 7、晶体中一般分哪几个晶系？ 根据晶体的对称性，可将晶体分为7个晶系，每个晶系有它自己的特征对称
固体的电性质：输运过程
固体的电性质：输运过程 6 导体 导体、半导体和超导体的严格分类必须由四面体中电子贡献的总电流密度j 来判定。 在电子的能带理论中，四面体中的总电流密度j 也必须通过所有电子能带中的非平衡统计进行计算： ()() 33 31 ,,4n n n d k j d r g r k t ev k V π??= -?? ∑?????? 6-1 ( )()()()() ,,,n n F D n c df g r k t f k e E r t v k k d ετε-??????≈--? ??????? 6-2 已知固体中的电子总数为a L Zn N ，所有电子的量子态将由低能到高能填充到各条能带中去。在非铁磁的固体中（自旋上下的能带不分裂），一条能带总共可以填充2L N 个电子的量子态，因此总能带数约为2a Zn （由于能带的交叠，这个数量是近似而不准确的）。内层电子的大多数能带都是满带的，但是有一条或几条价电子的能带是半满带。 满带中所有电子贡献的总电流密度为 ()() 33 04F D n n n d k j f k ev k επ -????= -≡???? ??? 6-3 这意味着，满带对固体电导没有贡献。 在绝缘体和半导体中，接近0K 时所有的能带都是满带或者空带；常温下，满带的电子被部分激发到空带，使得它们俩同时变成了半满的能带，从而具有了一定的导电能力。 半满带中，非平衡统计会偏移费米统计，但从统计上说，经过弛豫时间F τ，非平衡统计( ) ,,n g r k t 会回到平衡状态()F D n f ε-： F F F F eEl k eE k ετ??≈ 6-4 其中，F F F l v τ=是位于费米面上的电子的平均自由程。 在半满能带中的所有布洛赫电子贡献的总电流密度是： ()() 3 2304F n n n d k df j e v k v k E d τπε?? =-?≠ ??? ??? 6-5 由此可见，固体中总电流都是由半满能带贡献的。在能带论中，总的电导率矩阵是：
固体化学复习题答案报告
固体化学复习题 1．什么是固体化学？ 固体化学是研究固体物质的制备、组成、结构、性质和反应的化学分支学科。它是无机化学、固体物理、晶体结构和材料科学等多门学科的交叉领域，已成为当前无机化学学科中一个十分活跃的新兴分支学科。 2．固体化学的研究内容是什么？ (1) 固体中的缺陷平衡； (2) 固体中的扩散； (3) 固相化学反应。 3．按照材料的化学组成来分类，固体材料可以分成哪几类？ 金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。 4．按照材料的使用性能来分类，固体材料可以分成哪几类？ 结构材料：主要使用材料的力学性能； 功能材料：主要使用光、电、磁、热、声等功能特性。 5．按照材料组成的有序程度来分类，固体材料可以分成哪几类？ 晶态：固体具有长程有序的点阵结构，如氯化钠、硫化锌、砷 化锌等，其中的组成原子或基元是处于按一定格式空间 排列的状态。 非晶态：固体的结构类似液体，只在几个原子间距的量程范围内 或者说原子在短程处于有序状态，而长程范围原子的排 列没有一定的格式，如玻璃和许多聚合物。 6．按照材料中原子结合力本质来分类，固体材料可以分成哪几类？ 离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体。 7．举例说明何谓共价晶体？何谓分子晶体？二者在电学性质上有什么本质的区别？ 共价晶体：组成原子之间靠共价键结合，键有方向性和饱和性，如硅、InSb、PbTe。 分子晶体: 组成分子之间靠范德华力结合，键能低。如Ar, H2、CO2。 8．简述石墨晶体中化学键的成键方式。 石墨晶体具有层状结构。每一层内的每个碳原子中的三个电子与邻近的三个碳原子以共价键结合，组成片状六角形的平面蜂巢结构，另一个价电子则为该层内所有碳原子所共有，形成金属键；层与层之间则以范德华力相互作用。因此，石墨晶体中既包含有共价键，又包含有金属键和范德华力，从而使得石墨表现出固体物质的多重性质：质地柔软光滑、容易磨碎、密度小、熔点高、不透明、有光泽和导电率高。 9．当今导致重大科学与技术进步的五大实验技术手段是什么？ 激光技术、核磁共振、同步辐射、质谱、超高压技术。 10.什么是组合化学？ 组合化学(Combinatorial Chemistry)特点为可以一次性成批量获得很大数量的类似化合物一化合物库（chemical library） 以供高通量筛选，寻找先导化合物。采用这种方法，可以大大增加寻找具有特殊功能新化合物的机会。 11．什么是软化学合成？
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