專技高考-牙醫師(一)牙醫學(二)(包括口腔病理學、牙科材料學、口腔微生物學、牙科藥理學等科目及其臨床相關知識)112 年第 47 題單選題
牙科用陶瓷材料包含玻璃陶瓷(glass ceramic)及氧化鋁、氧化鋯等晶體陶瓷(crystalline ceramic),其結構主要由那些化學鍵結所構成?①離子(ionic)鍵 ②共價(covalent)鍵 ③金屬(metallic)鍵
A正確答案
陶瓷材料是由金屬與非金屬元素組成的無機化合物,其化學鍵結主要為「離子鍵」與「共價鍵」的混合,缺乏自由電子,因此絕對沒有金屬鍵。
為什麼答案是 A
陶瓷材料(如氧化鋁、氧化鋯、玻璃陶瓷)的原子間主要透過電子轉移(離子鍵)與電子共用(共價鍵)結合,這賦予了陶瓷高硬度、高熔點、絕緣及脆性等特徵。
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完整詳解
Pro · 無限重點 陶瓷材料是由金屬與非金屬元素組成的無機化合物,其化學鍵結主要為「離子鍵」與「共價鍵」的混合,缺乏自由電子,因此絕對沒有金屬鍵。
看到「陶瓷」就想到絕緣、無自由電子,直接刪除含有「金屬鍵(③)」的選項,秒選 A。
逐選項分析
A✓ 正確
陶瓷材料(如氧化鋁、氧化鋯、玻璃陶瓷)的原子間主要透過電子轉移(離子鍵)與電子共用(共價鍵)結合,這賦予了陶瓷高硬度、高熔點、絕緣及脆性等特徵。
B✕ 陷阱
選項包含了金屬鍵(③)。雖然陶瓷中含有金屬元素(如鋁、鋯),但它們已與氧結合形成氧化物,失去自由電子,因此不存在金屬鍵。
C✕
選項包含了金屬鍵(③),且遺漏了陶瓷中非常重要的離子鍵(①)。
D✕
選項包含了金屬鍵(③)。金屬鍵僅存在於純金屬或合金材料中,陶瓷材料不具備金屬鍵。
牙科三大材料化學鍵結與特性比較
| 材料類別 | 主要化學鍵結 | 電子狀態 | 物理特性 |
|---|
| 陶瓷材料 (Ceramics) | 離子鍵 + 共價鍵 | 無自由電子 (束縛態) | 高硬度、脆性、絕緣體、耐高溫 |
| 金屬材料 (Metals) | 金屬鍵 | 有自由電子 (電子海) | 具延展性、導電導熱佳、具金屬光澤 |
| 聚合物/樹脂 (Polymers) | 共價鍵 (主鏈) + 凡得瓦力 (分子間) | 無自由電子 | 低熔點、彈性佳、易塑形、絕緣體 |
考生極易因為題目提到「氧化鋁(Al)」、「氧化鋯(Zr)」等含有金屬名稱的詞彙,就誤以為其結構中含有「金屬鍵」。必須牢記:金屬一旦形成氧化物(陶瓷),其鍵結就轉變為離子鍵與共價鍵。
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