材料化学合成与制备复习题
高考化学复习考点知识专题训练(培优版)8---有机合成训练
高考化学复习考点知识专题训练（培优版）有机合成训练1．美托洛尔(TM)是一种胺基丙醇类药物，是治疗高血压的常用药。
其合成路线如下：回答下列问题：(1)A的结构简式为________，TM的分子式是_______。
(2)B中所含的官能团名称是___________。
(3)由D生成E的化学方程式为___________。
(4)反应F→G所需的试剂和条件是___________。
该反应若温度控制不当可能生成分子式为C8H8O的副产物，其结构简式为___________。
(5)不同条件对反应G→H产率的影响见下表：注：表中1.2eq。
表示环氧氯丙烷与另一反应物的物质的量之比为1.2：1。
上述实验探究了哪些因素对反应产率的影响___________________。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有___________种。
a.芳香族化合物b.苯环上只有两个取代基c. 能够发生消去反应2．据报道，磷酸氯喹()对治疗新冠肺炎具有一定疗效。
氯喹(J)是制备磷酸氯喹的重要中间产物，其合成路线如下图所示：回答下列问题：(1)A的化学名称为___________。
(2)反应①的反应类型为___________。
(3)H中含氧官能团名称为___________。
(4)写出一定条件下反应⑥的化学方程式__________。
(5)写出A在一定条件下反应生成高分子聚合物的反应方程式：__________(6)L是B的同分异构体，与A互为同系物的结构有___________种，其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为6：2：1的结构简式为___________。
(7)根据已有知识并结合题中相关信息，设计由苯和丙酮为原料制备的合成路线(合成路线流程图示例参考本题题干)。
___________3．化合物H是一种治疗失眠症的药物，其一种合成路线如下：易被氧化；已知：①—NH2②；(1)化合物H中所含官能团的名称为___________。
材料化学试题库
一填空题（1）材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。
这种物质具有一定的性能或功能。
（2）材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合材料。
（3）材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。
结构材料更关注于材料的力学性能；而另一种则考虑其光、电、磁等性能。
（4）材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学.（5）一般材料的结构可分为三个层次，分别是微观结构、介观结构和宏观结构。
（6）对于离子来说，通常正离子半径小于相应的中性原子，负离子的半径则变大。
（7）晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。
其大小和形状由晶轴（a，b，c）三条边和轴间夹角(α，β,γ）来确定，这6个量合称晶格参数。
（8）硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体，四面体连接方式为共顶连接。
（9）晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，其延伸范围为零维、一维、二维和三维。
（10）位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。
（11）固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体，前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点位置;后者溶质质点进入晶体间隙位置。
（12）材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。
（13）材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为，包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。
（14）衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗.（15）磁性的种类包括：反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等.（16）铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。
（17）材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态.（18）晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法,前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。
（19）溶液达到过饱和途径为：一，利用晶体的溶解度随改变温度的特性，升高或降低温度而达到过饱和；二,采用蒸发等办法移去溶剂,使溶液浓度增高.（20）气相沉积法包括物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。
材料合成与制备期末复习题
材料合成与制备期末复习题第零章绪论1.材料合成:材料合成是指促使原子或分子构成材料的化学或物理过程;2.材料制备:材料制备是指研究如何控制原子与分子使其构成有用的材料，但材料制备还包括在更为宏观的尺度上控制材料的结构，使其具备所需的性能和使用效能。
3.材料合成与制备的最终目标是:制造高性能、高质量的新材料以满足各种构件、物品或仪器等物件的日益发展的需求。
4.材料合成与制备的发展方向:材料的高性能化、复合化、功能化、低维化、低成本化、绿色化;5.影响热力学过程自发进行方向的因素:(1)能量因素;(2)系统的混乱度因素; 6.隔离系统总是自发的向着熵值增加的方向进行。
7.论述反应速率的影响因素:(1)浓度对反应速率的影响:对于可逆反应，增加反应物浓度可以使平衡向产物方向移动，因此，提高反应物浓度是提高产率的一个办法，但如果反应物成本很高，将反应物之一在生成后立即分离出去或转移到另一相中去，也是提高反应产率的一个很好的办法。
对于有气相的反应，如果反应前后气体物质的反应计量数不等，则增加压力会有利于反应向气体计量数小的方向进行。
另外，对于多个反应同时进行的反应，则应按主反应的情况来控制反应物的配比;(2)温度对反应速率的影响:对于一个可逆反应，正反应吸热，则逆反应就放热;如果正反应放热，则逆反应就吸热，升高温度有利于反应向吸热方向进行，不利于放热反应;对于放热反应，用冷水浴或冰浴使其降温的办法有利于反应的进行，但影响反应速率。
实际生产中，要综合考虑单位实际内的产量和转化率同时进行;(3)溶剂等对反应速率的影响:溶剂在反应中的作用:一是提供反应的场所，二是发生溶剂化效应。
溶剂最重要的物理效应即溶剂化作用，化学效应主要有溶剂分子的催化作用和容积分子作为反应物或产物参与了化学反应。
若溶剂分子与反应物生成不稳定的溶剂化物，可使反应的活化能降低，加快反应速率;若生成稳定的溶剂化物，则使反应活化能升高，降低反应速率;若生成物与溶剂分子生成溶剂化物，不论它是否稳定，都会使反应速率加快。
材料合成与制备方法复习ppt课件
3.水热与溶剂热合成的生产设备为高压釜，有不锈钢外壳和聚四氟乙 烯内衬构成
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简答和论述 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
水热生长体系中的晶粒形成有哪三种机制？
“均匀溶液饱和析出”机制由于水热反应温度和体系压力的升高，溶 质在溶液中溶解度降低并达到饱和，以某种化合物结晶态形式从溶液 中析出。
金属的电位序有什么实用意义？ 由电位序可知，在标准情况下氢前面的金属都是容易氧化的金属，氢后面的 是难氧化的金属，前面的金属能把电位序表中排在后面的金属从盐溶液中置 换出来；可计算由任何两组金属组成的电池的电动势。
电解合成的基本原理是什么？ 通电前，电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后，离子作定 向运动。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移 动，在阳极失去电子，被氧化。
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经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
什么是电解定律（法拉第定律） 电解时，电极上发生变化的质量与通过的电量成正比，且每通过1F电量 可析出1mol任何物质。
交联度高，结 构粒子
5. 凝胶点是指流变性质的突然改变，即容器倾斜45º时，溶胶不流动
材料合成与制备方法
第一章1、1 溶胶凝胶1、什么是溶胶——凝胶？答：就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。
2、基本原理（了解）3、设备：磁力搅拌器、电力搅拌器4、优点：该方法制备块体材料具有纯度高、材料成分易控制、成分多元化、均匀性好、材料形状多样化、且可在较低的温度下进性合成并致密化等5、工艺过程：自己看6、工艺参数：自己看2、1水热与溶剂热合成1、水热法：是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压(或自生蒸气压），创造一个相对高温、高压的反应环境。
2、溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。
3、优点：a、在有机溶剂中进行的反应能够有效地抑制产物的氧化过程或水中氧的污染；b、非水溶剂的采用使得溶剂热法可选择原料范围大大扩大；c、由于有机溶剂的低沸点，在同样的条件下，它们可以达到比水热合成更高的气压，从而有利于产物的结晶；d、由于较低的反应温度，反应物中结构单元可以保留到产物中，且不受破坏。
同时，有机溶剂官能团和反应物或产物作用，生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料4、生产设备：高压釜是进行高温高压水热与溶剂热合成的基本设备；（分类自己看),高压容器一般用特种不锈钢制成,5、合成工艺：选择反应物核反应介质——确定物料配方——优化配料顺序——装釜、封釜——确定反应温度、压力、时间等试验条件——冷却、开釜——液、固分离——物相分析6、水热与溶剂热合成存在的问题：1、无法观察晶体生长和材料合成的过程，不直观。
2、设备要求高耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬、技术难度大温压控制严格、成本高。
二轮复习化学实验综合题——物质的制备
回答下列问题： (1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为__3_C_u_＋__8_H__N_O_3_(_稀__)=__=_=_3_C_u_(_N_O__3)_2_＋___ _2_N_O__↑__＋__4_H_2_O_。
铜 与 稀 硝 酸 反 应 制 备 NO ， 化 学 方 程 式 为 3Cu ＋ 8HNO3( 稀 )=== 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
NO遇空气中的氧气被氧化，B、C上部的空气会将NO氧化，不利于 反应。
(5)若无C装置，则不利于NOCl的制备，主要原因是__N_O__C_l_＋__H_2_O_=_=_=____ _H_N_O__2_＋__H_C_l_(用化学方程式表示)。
若无C装置，NOCl与水蒸气发生水解反应：NOCl＋H2O===HNO2＋ HCl。
描述技巧：先说操作，再说现象
01 热点填空：气压原理在实验装置中的应用
3.压送液体或排出气体
装置图
解题指导
压送 液体
根据装置的封闭性，让反应生成的气体将反应 后生成的溶液顺利压入另一反应器中再反应。 如：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，将 装置形成一定的特定封闭体系后，氢气可将生 成的氯化亚铁溶液压入另一个含氢氧化钠溶液
4.(2022·上海模拟)六氯化钨(WCl6)可用 作有机合成催化剂，极易水解。实验 室中，先将三氧化钨(WO3)用氢气还原 为金属钨再制备WCl6，装置如图所示 (夹持装置略)：
本实验的实验目的为制备磷酸氢二铵 [(NH4)2HPO4] ， 实 验 原 理 为 2NH3 ＋ H3PO4=== [(NH4)2HPO4]，结合相关实验基础知识分析解答 问题。实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的 条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl ＋Ca(OH)2==△===CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。
无机合成与制备化学题目
无机合成与制备化学题目一、填空题1．合成反应中常用作为反应能否进行的依据, 一般当其值在范围内时，表明可用于合成反应。
2．温度是沸石合成中重要的因素之一，高水含量的沸石一般要求，而低水含量的沸石一般要求。
3．碱金属与液氨反应后生成溶液。
该反应速率一般很慢，通常需要作为催化剂。
4．除水干燥剂的作用方式有和两种。
沸石分子筛属于型干燥剂，与其他脱水剂相比，其优点是。
5．固相化合物的合成反应中，其反应速度与产物层的厚度成比，为缩短反应时间，通常将阳离子制成，这种方法也叫做合成法。
6．金属簇合物与一般多核化合物的区别在于和。
7．合成反应中常用的调节反应速率的手段有，，，和。
8．使用干冰作为低温源时，为了提高致冷效果，需加入一些，常用的有。
9．高温固相合成反应中，1000℃以上的电热材料不能选用。
在实验室中通常是用法来制备的。
10．O311．在合成具有强还原性的特殊低价态化合物时，对溶剂和气氛的要求很高，这种要求一般是和，这是由于的原因。
12．用水热法合成Na-Si-Al-O 分子筛时，产物的孔径与有关，一般在时孔径较大。
13．化学气相沉积是利用在气相或气固界面上反应生成的技术。
14．一些物质本身在高温下会气化分解然后在沉积反应器稍冷的地方反应沉积生成等形式的产物。
15．金属有机化合物通常指含有的化合物，在许多方面B、Si、P和As元素有机化学类似于相关的金属有机化学。
16．主族金属和碳键的形成可大致分类为：、、、。
17．离子迁移产生的微波能损失与被解离的、和有关，并受离子与溶剂分子之间相互作用的影响。
18．获得等离子体的方法和途径是多种多样的，微波等离子体是靠的办法获得的。
19．在合成配位化合物时，加入辅助配体的作用主要有：，。
20．由三氯化铬与乙酰丙酮水溶液合成配合物时，在反应液中加入尿素的目的是。
21．分子筛表面具有，因而对极性分子有很大的亲和力。
22.延伸固体按连续的化学键作用的空间分布可分为___________、___________、___________。
材料合成化学_题
一、判断题（对填“T”，错填“F”）1. 高温超导体是指能在室温以上温度工作的超导材料。
（）2. 制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。
（）3. 火焰辅助的超声喷雾热解工艺（FAUSP）也是制备细粉的方法，需要人工点火。
（）4. 陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子尺寸。
（）5. 溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下进行。
（）6. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备。
（）7. 利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐，可以提高醇盐的水解能力。
（）8. 微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相沉积（）9. 静电喷雾沉积（ESD）技术可以被用来生长致密的外延薄膜（）10.人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶格材料（）11.高分子聚合反应是一个熵增过程（）12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏观材料可以有10次对称轴（）13.溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下（）14.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备（）15.利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐，可以提高醇盐的水解能力（）16.MOF就是金属氟氧化物的简称（）17.乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂（）18.使用模板试剂（硬模板，软模板，牺牲模板）是制备无机空心球的必要条件（）19科学理论是无可争辩的（）20.制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法需要人工点火引发反应（）21.人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应（）22.高分子聚合反应是吸热反应（）23.对于面心立方（fcc）晶体，因为晶体形状以立方体能量最低，所以最易生长出立方形状的单晶体（）24.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过均相聚合反应制备（）25.利用螯合剂配位高价金属的醇盐，可以提高醇盐的反应活性（）26.固相反应常用来制备陶瓷块材，但是不能用来制备陶瓷粉体（）27.高分子聚合反应总是放热的（）28.微弧氧化技术主要被用来制备金属氧化物纳米粉体（）29.制备薄膜材料的溅射技术属于物理制备工艺（）30.悬浮聚合法的悬浮剂通常都是表面活性剂（）31.伟大的科学理论都是复杂而奥妙无穷的（）32.制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法本质上是一种放热氧化还原反应，其中甘氨酸是氧化剂，硝酸盐是还原剂（）33.超声喷雾沉积法制备薄膜工艺中，产生的雾滴是带有电荷的（）34.人们可以通过原子操纵技术来精确发动基元反应（）35.高分子聚合反应总是熵增加的化学反应（）36.金属玻璃是透明的金属材料（）37.电沉积法制备泡沫镍工艺流程中采用了无电镀步骤来生长外延镍薄膜（）38.利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐，可以降低醇盐的水解能力（）39.制备薄膜材料的真空蒸发技术属于物理制备工艺（）40.采用急冷工艺是制备金属玻璃的关键（）41.L-B膜技术可以用来制备金属氧化物纳米棒阵列（）42.控制纳米金属粒子的取向生长时，包覆剂不能是简单的阴离子（如Br-）（）43.生长螺旋碳纳米管时，使用含铁催化剂是必要条件（）44.量子点粒径越大，其发射的荧光波长越短。
高中化学合成知识练习(含答案)
高中化学合成知识练习（含答案）一、填空题1、合成装置初始开车工艺调整基本顺序是先（升温再升压）最后提高进料量，降温顺序是先降温在降进料量最后（减压）2、合成系统开车前进行氮气置换至少应置换（3 ）次，保证取样口氧含量低于（0.5 ）以下。
3、换热器投入使用时先通（冷介质）然后通（热介质）。
4、（闪点）是表示易燃液体燃爆危险性的一个重要指标。
5、系统正常运行时，安全阀前的一次阀应处于（开启）状态。
6、安全阀的特点是排泄压力容器内（高于）规定部分的压力，而一旦系统内的压力降至正常操作压力时，它将自动（关闭）。
7、为了保证检修动火和罐内作业的安全，检修前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行( 置换 )。
8、吗啉装置开车应先投（液氨）物料，当循环气氨含量接近要求时，然后再进（二甘醇）原料。
9、液氨理化性质，熔点（-77℃）、沸点（-33℃）、爆炸极限（15.7％-27.4％）。
10、氢气理化性质，熔点（-259℃）、沸点（-252℃）、爆炸极限（4％-75％）。
11、环乙烷理化性质，熔点（6.5℃）、沸点（80℃）、爆炸极限（1.2％-8.4％）.12、吗啉理化性质，熔点（-4.6℃）、沸点（128℃）、爆炸极限（1.8％-10.8％）13、DMEE装置控制指标，5#温度（215-240℃），压力（1.5-2.0Mpa）14、中间体活化还原时，严禁在（180）℃以下通入氢气进行还原。
系统升温（150）℃以下对相关法兰等密封处进行热紧工作。
注意（升温和充氢）不能同时进行。
在充氢还原过程中如某一段温度发生剧烈变化则该温度段活化时间加长。
15、计量泵为（容积泵），开动前必须检查确认计量泵的（出口）管线是否畅通，启动计量泵后，观察（出口压力表），保证30分钟后压力无上升视为合格。
16、“三违”是指（违章操作）、（违章指挥）、（违反劳动纪律）。
17、各种气瓶的存放，必须距离明火( 3M )以上，避免阳光暴晒，搬运时不得碰撞。
无机合成与制备化学期末复习材料
高温合成在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成新相，新的物质或新材料，此过程称为高温合成。
在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成晶核，晶核不断生长，形成新的物质或新材料，此过程称为高温固相合成。
该反应在热力学上是完全可以进行的，但在实际中，该反应需要很高的温度条件 下才能进行，而且进行的非常缓慢，在1200°C 下，几乎不反应，而在1500°C 下，也要需要几天反应才能完成。
需要几天反应才能完成。
在一定的高温条件下，MgO 与Al203的晶粒界面间将产生反应而生成产物尖晶石型MgAl204层。
这种反应的第一阶段将是在晶粒界面上或界面邻近的反应物晶格中生成MgAl204晶核，实现这步是相当困难的，因为生成的晶核与反应物的结构不同。
因此，成核反应需要通过反应物界面结构的重新排列，其中包括结构中阴、阳离子键的断裂和重新结合，MgO 和Al203晶格中Mg2+和Al3+离子的脱出、扩散和进入缺位。
高温下有利于这些过程的进行，有利于晶核的生成。
同样，进一步实现在晶核上的晶体生长也有相当的困难。
因为对原料中的Mg2+和Al3+来讲，则需要横跨两个界面的扩散才有可能在核上发生晶体生长反应，并使原料界面间的产物层加厚。
因此很明显地可以看到，决定此反应的控制步骤应该是晶格中Mg2+和A13+离子的扩散，而升高温度是有利于晶格中离子扩散的，因而明显有利于促进反应。
另一方而，随着反应物层厚度的增加，反应速率是会随之而减慢的。
曾经有人详细地研究过另一种尖晶石型NiAl2O4的固相反应动力学关系，也发现阳离子Ni2+、A13+通过NiAl2O4产物层的内扩散是反应的控制步骤。
产物层的内扩散是反应的控制步骤。
综上所述，可以得出影响这类固相反应速率的主要应有下列三个因素：(a)反应物固体的表面积和反应物间的接触面积；(b)生成物相的成核速度；(c)相界面间特别是通过生成物相层的离子扩散速度。
本科生材料化学-作业(材料合成与制备)
6、简述固相反应的特点及其主要影响因素。 7、简述自蔓延高温合成技术的基本原理。
自蔓延高温合成技术适用于何种反应体系？ 8、简述固相合成与制备方法的主要优点和不足。
9、简述液相法制备材料所涉及的两大主要步骤。 10、液相法制备材料过程中，溶剂的选择很关键，溶
剂的作用有哪些？ 11、采用沉淀法制备颗粒材料时，为了获得颗粒度均
匀的沉淀，可采用什么方法？ 12、为什么微乳液滴被称为纳米微型反应器？ 13、简述溶胶-凝胶方法的主要应用领域。 14、简述水热合成技术的基本原理。
15、简述机械合金化制备材料的基本方法。 16、机械合金化制备过程中涉及的物理和化学变化有
哪些？ 17、机械合金化制备材料的 Nhomakorabea应性。 18、简述单晶制备的主要方法。 19、简述非晶制备的主要方法。
1、真空蒸镀、溅射镀、离子镀(离子束辅助沉积)是 主要的物理化学气相沉积技术，简述三种沉积技 术的基本原理及特点。
2、磁控溅射技术是如何实现高速镀膜和基底的低温、 低损伤特点的？
3、化学气相沉积适用于什么样的反应体系？ 4、对于热敏感基底，可以采用哪些途径来降低化学气
相沉积的温度？ 5、简述利用化学输运反应沉积薄膜的主要步骤。
材料化学练习题
材料化学练习题材料化学是研究材料结构、性质和制备方法的一门学科。
在实践中，我们经常会遇到一些与材料化学相关的问题。
本文将为您提供一些材料化学的练习题，以帮助您巩固知识和提升解题能力。
题目一：金属材料1. 金属最显著的特点是什么？请解释其原因。
2. 金属材料的导电性较好，请解释为什么金属具有良好的导电性。
3. 铝是一种常见的金属材料。
请列举铝的几个重要特点。
题目二：聚合物材料1. 什么是聚合物？请简要解释聚合物的结构和性质。
2. 聚合物材料有许多重要应用，请列举几个聚合物材料的应用领域。
3. 聚合物材料的强度和韧性之间存在着一种权衡关系，请简要解释这种关系。
题目三：无机非金属材料1. 请列举几种常见的无机非金属材料，并简要说明每种材料的特点。
2. 陶瓷是一种重要的无机非金属材料，请解释陶瓷具有的一些独特特性。
3. 玻璃是一种特殊的无机非金属材料，请列举几种制备玻璃的方法。
题目四：材料分析方法1. 介绍一种常见的材料表征方法，并解释其原理。
2. X射线衍射（XRD）是一种常用的材料分析方法，请解释XRD 在材料研究中的应用。
3. 扫描电子显微镜（SEM）是一种常用的材料表征方法，请解释SEM的工作原理和应用。
题目五：材料制备方法1. 熔融法是一种常见的材料制备方法，请解释熔融法的基本原理和应用领域。
2. 沉积法是一种常用的材料制备方法，请解释沉积法的工作原理和几种常见的沉积法。
3. 气相沉积法是一种用于制备薄膜材料的方法，请解释气相沉积法的原理和应用。
题目六：材料性能测试1. 介绍一种常见的材料性能测试方法，并解释其原理。
2. 冲击试验是一种常用的材料性能测试方法，请解释冲击试验的原理和应用。
3. 硬度测试是一种常见的材料性能测试方法，请列举几种常用的硬度测试方法。
这些练习题涵盖了金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、材料分析方法、材料制备方法以及材料性能测试等方面的知识点。
通过解答这些问题，您将能够更好地理解和应用材料化学的知识，提升自己的学习水平。
材料化学试卷
2012年材料化学试卷A班级学号姓名题号一二三四五六七八总分总分10 10 10 6 8 26 20 10 100得分一、填空题（共10 小题，每题1分，共计10分）1、材料按化学组成与结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合材料四大类。
2、材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。
3、材料的结构一般可分为微观结构、介观结构和宏观结构三个层次来研究。
4、元素的原子之间通过化学键相结合，不同元素由于电子结构不同结合的强弱也不同。
其中离子键、共价键和金属键较强；范德华键为较弱的物理键；氢键归于次价键。
5、范德华力有三种来源分别是取向力、诱导力和色散力。
6、晶体包括有金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体。
7、硅酸盐的基本结构单元为四面体，其结构类型为岛装、环状、链状、层状与架状等。
8、晶体的缺陷按几何维度可划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。
其中点缺陷又可分为热缺陷和杂质缺陷。
9、力对材料的作用方式为拉伸、压缩、弯曲和剪切等；而力学性能表征为强度、韧性和硬度等。
10、材料的电性能是材料被施加电场时所产生的响应行为。
主要包括导电性、介电性、铁电性和压电性等。
11、晶体生长技术包括有融体生长法和溶液生长法；其中融体生长法主要有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法。
12、气相沉积法分为物理沉积法和化学沉积法；化学沉积法按反应的能源可分为热能化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积与光化学沉积。
13、金属通常可分为黑色金属和有色金属；黑色金属是指铁、铬、锰金属与它们的合金。
14、铁碳合金的形态包括有奥氏体、马氏体、铁素体、渗碳体、与珠光体等15、无机非金属材料一般为某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐磷酸盐等含氧酸盐组成。
16、玻璃按主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃；氧化物玻璃包括石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟钙玻璃；非氧化物玻璃主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。
材料制备新技术复习题
材料制备新技术复习题第一章1.实现快速凝固的途径有哪些？答：a.动力学急冷法 b.热力学深过冷法 c.快速定向凝固法2.用单辊法制备金属带材的快速凝固工艺特点是什么？答：答：①单辊需要以2000~10000r∕min的高速度旋转，同时要保证单辊的转速均匀性很高，径向跳动非常小，以控制薄膜的均匀性②为了防止合金溶液的氧化，整个快速凝固过程要在真空或保护性气氛下进行③为了获得较宽并且均匀的非晶合金带材，液流必须在单上均匀成膜，液流出口的设计及流速的控制精度要求很高。
3.常用金属线材的快速凝固方法有哪些？它们的工艺特点是什么？答：a.玻璃包覆熔融的线法。
特点：容易成型、连续等径、表面质量好的线材。
但生产效率低，不适合生产大批量工业用线材。
b.合金熔液注入快冷法。
特点：装置简单，但液流稳定性差，流速较低、难控制速率，不能连续生产。
c.旋转水纺线法。
特点：原理和装置简单、操作方便、可实现连续生产。
d.传送带法。
特点：综合了b、c法，可实现连续生产，但装置较复杂，工艺参数调控较难，传送速率不快。
第二章1喷射成形的基本原理是什么？其基本特点有哪些？答：原理：在高速惰性气体的作用下，将熔融金属或合金液流雾化成弥散的液态颗粒，并将其喷射到水冷的金属沉积器上，迅速形成高度致密的预成形毛坯。
特点：高度致密，低含氧量，快速凝固的显微组织特征，合金性能高，工艺流程短，成本低，高沉积效率，灵活的柔性制造系统，近终形成形，可制备高性能金属基复合材料。
2.喷射成形关键装置指的是什么？雾化喷嘴系统3.用喷射成形技术制备复合材料时有什么优势？是否任何复合材料都能用该方法来制备？说明理由。
答：主要优势：在于快速凝固的特性、高温暴露时间短、简化工艺过程。
否；因为有的复合材料容易发生界面反应，且高含氧量、气体含量和夹杂含量，工艺复杂和成本偏高等问题。
4.气体雾化法是利用气体的冲击力作用于熔融液流，使气体的动能转化为熔体的表面，从而形成细小的液滴并凝固成粉末颗粒。
材料化学习题汇总
材料化学习题汇总材料化学知识要点与习题解答汇总第⼀章绪论1.材料：⼈类社会所能够接受的经济地制造有⽤器件的物质。
（可以⽤来制造有⽤的构件、器件或物品的物质。
）或材料是具有满⾜指定⼯作条件下使⽤要求的形态和物理性状的物质。
2.材料化学：在分⼦结构层次上研究材料的合成、制备、理论，以及分⼦结构和聚集态结构、材料性能之间关系的科学。
3.智能材料：能够随着环境、时间的变化改变⾃⼰的性能或状态⼀类新型功能材料。
4.在先进材料、电⼦信息技术、⽣物技术三⼤未来⾼技术领域中，先进材料中的先进陶瓷和⾼分⼦基质材料将于今后25年内在世界上发挥重⼤作⽤，并可能是美国在国际⽣产和技术竞争中保持强⼒地位的关键技术领域。
5.在第四代材料（可设计材料）中，最具代表性的是复合材料。
6.按照材料的化学组成材料可以分为哪⼏类？答：按照材料化学组成，可以分为⾦属材料、⽆机⾮⾦属材料、有机⾼分⼦材料、复合材料。
7.按照材料的性能材料可以分为哪⼏类？答：按照材料的性能，可以分为（结构材料）和（功能材料）。
8.材料的结构分为哪⼏个层次？请举例说明。
答：材料的有效性总体上可以分为分⼦结构、分⼦聚集态结构和构成材料的外形结构等三个层次。
分⼦结构：属于原始基础结构，决定材料所具有的潜在功能；分⼦聚集态结构：决定材料所具有的可表现的实际功能；构成材料的外形结构：决定材料具有某种特定的有效功能。
例如贝克，贝壳的基本性质由构成它的碳酸钙和多糖基质（材料的分⼦结构）的结构决定，但⼆者通过有序组装（材料的聚集态结构）构成的复合材料决定了它的基本材料性质。
⽽且只有当这种材料构成⼀定的壳状结构（材料的外形结构）时，它才能起到贝壳的作⽤。
9.何为材料科学研究的四要素？答：材料科学研究的四要素是指材料的“基本性质”、“结构与成分”、“合成与加⼯”、“使⽤性能”。
基本性质：主要指材料的物理和化学性能等，⽤以确定材料功能特性和效⽤的描述；结构与成分：主要指材料的化学组成，物理和化学结构，⽤以确定制造每种特定材料所采取的合成和加⼯的结果；合成与加⼯：主要指建⽴原⼦、分⼦和分⼦团的新排列，在所有尺⼨上（从原⼦尺⼨到宏观尺⼨）对结构的控制，以及⾼效⽽有竞争⼒地制造材料和零件的演变过程；使⽤性能：主要指材料固有性质同产品设计、⼯程能⼒和⼈类需求相融合要⼀起的⼀个要素。
纳米材料化学试剂的制备与应用考核试卷
D.以上都是
17.下列关于纳米材料的化学稳定性，描述错误的是：（）
A.纳米材料的化学稳定性与宏观材料相同
B.纳米材料的化学稳定性与材料本身性质有关
C.纳米材料的化学稳定性与制备方法有关
D.纳米材料的化学稳定性与储存条件有关
18.以下哪种方法主要用于纳米材料的纯化？（）
A.离心分离
A.结构材料
B.高温涂层
C.传感器
D.推进剂
（请注意，以上内容是根据题目要求编写的，实际考试试卷可能需要根据具体的教学内容和考核目标进行调整。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.纳米材料的化学制备方法中，________法是通过控制化学反应条件来合成特定尺寸和形状的纳米粒子。
纳米材料化学试剂的制备与应用考核试卷
考生姓名：________________答题日期：________________得分：_________________判卷人：_________________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
10.纳米材料的________是指材料在特定环境下的稳定性，包括化学稳定性和物理稳定性。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.纳米材料的比表面积比宏观材料小。（）
2.纳米材料的制备过程中，温度控制是影响纳米粒子尺寸和形貌的关键因素。（）
3.纳米材料在环境净化领域没有应用。（）
4.纳米材料的分散稳定性与其表面性质无关。（）
5.纳米材料在医药领域的应用仅限于药物递送系统。（）
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材料化学合成与制备复习题1.名词解释a.沉淀法: 液相沉淀法是向水溶液中投加某种化学物质，使它与水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物。
b.直接沉淀法:在金属盐溶液中直接加入沉淀剂，在一定条件下生成沉淀析出，沉淀经洗涤、热分解等处理工艺后得到超细产物。
c.共沉淀法:在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂，在各成分均一混合后，使金属离子完全沉淀，得到沉淀物再经热分解而制得微小粉体的方法。
d.均匀沉淀:一般沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中沉淀剂的浓度，使之缓慢增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀出现，这种方法称为均相沉淀。
e.水热法:水热法又称热液法，属液相化学法的范畴。
是指在密封的压力容器中，以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。
水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。
其中水热结晶用得最多。
f.均匀形核:均匀形核就是不在杂质或者器壁结晶，而是直接通过液体本身的相起伏产生临街晶核从而生长晶体的结晶过程。
g.非均匀形核:非均匀形核就是依靠液体中的固体杂质或器壁的表面能进行的结晶。
通常，非均匀晶核比均匀形核容易进行。
h.溶度积原则:即在一定条件下，在含有难溶盐MnNn（固体）的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，记为LMnNn MmNn == mM n+ + nNm-溶度积常数 LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]ni.软团聚:软团聚主要是由颗粒间的范德华力和库仑力所致，所以通过一些化学的作用或施加机械能的方式，就可以使其大部分消除.j.硬团聚:一般是指颗粒之间通过化学键力或氢键作用力等强作用力连接形成的团聚体。
k.水热；l.溶剂热:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。
m.胶体:胶体是一种分散系统n.溶胶:分散相不溶于分散介质，有很大的相界面，很高的界面能，因此是热力学不稳定系统；o.亲液溶胶:半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。
p.憎液溶胶:半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定体系。
q.丁达尔效应:1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体r.电动电势:带电的固体或胶粒在移动时，移动的切动面与液体本体之间的电位差称为电动电势。
s.凝胶:又称冻胶。
溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也可以是气体，干凝胶也成为气凝胶），这样一种特殊的分散体系称作凝胶。
t.超临界干燥法:凝胶干燥过程中的毛细管力来源于液气二相的表面张力，如果把凝胶中的有机溶剂或水加温加压至超过其临界温度和临界压力，液气界面就会消失，由此产生的毛细管力即不复存在，基于这一原理的干燥方法即为超临界干燥。
u.冷冻干燥法:又称升华干燥。
将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。
v.化学气相沉积:通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。
w.化学输运反应沉积:把所需要沉积的物质作为源物质，使之与适当的气体介质发生反应并形成一种气态化合物。
这种气态化合物经化学迁移或物理载带而输运到与源区温度不同的沉积区，再发生逆向反应生成源物质而沉积出来。
2.简答题a.沉淀的形成过程；•晶核形成：离子、分子相互作用生成离子、分子簇和晶核。
•晶核的生长：物质沉积在晶核上导致晶体的生长。
•聚结和团聚：由细小的晶粒生成粗粒晶体的过程。
b. 产生沉淀的条件；离子积[Mn+]m•[Nm-]n > LMmNn时，形成MmNn沉淀。
c.无定形沉淀和晶形沉淀能解释现象的形成条件；聚集速度大于定向速度→无定形沉淀聚集速度小于定向速度→晶形沉淀d.沉淀溶解条件，能解释现象；不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解.e.沉淀转化条件，能解释现象；一般是难溶的物质转化成更加难溶的物质（两者溶解度差别越大，转化越容易）f.各种沉淀法常用的沉淀剂直接沉淀法:常见的沉淀剂为NH3 H2O、NaOH、(NH4)2CO3、Na2CO3、(NH4)2C2O4等。
共沉淀法:氨水、草酸盐均匀沉淀法：尿素——合成氧化物、碳酸盐硫代乙酰胺——合成硫化物硫代硫酸盐——合成硫化物水解法：g.粉体团聚的抑制方法；1. 选择合适的沉淀条件；2. 沉淀过程或干燥过程中的特殊处理，如加入有机大分子表面活性剂、有机溶剂洗涤、冷冻干燥等；3. 最佳烧结条件的选择。
4.再团聚形成后，消除方法：研磨、超声、加入分散剂。
h.水热原理；该法是利用化合物在高温高压水溶液中的溶解度增大、离子活度增慢、化合物晶体结构转型等性质，在特制的密闭反应容器里，以水溶液作反应介质，通过对容器加热，创造一个高温、高压的反应环境，使难溶或不溶的物质溶解并重结晶，从而制得相应的纳米粉体。
该法的优点是制得的超细产品纯度高、分散性好、晶型好而且颗粒大小可控。
但该法要经历高温高压过程，对设备的材质和安全要求较严，而且产品成本较高。
i.水热、溶剂热特点；①由于在水热与溶剂热条件下反应物反应性能的改变、活性的提高，水热与溶剂热合成方法有可能代替固相反应以及难于进行的合成反应．并产生一系列新的合成方法。
②由于在水热与溶剂热条件下中间态、介稳态以及特殊物相易于生成，因此能合成与开发一系列特种介稳结构、特种凝聚态的新合成产物。
③能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成的物质、高温分解相在水热与溶剂热低温条件下晶化生成。
④水热与溶剂热的低温、等压、溶液条件，有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体，且合成产物结晶度高以及易于控制产物晶体的粒度。
⑤由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛，因而有利于低价态、中间价态与特殊价态化台物的生成，并能均匀地进行掺杂。
j.水热生长体系中的晶粒形成类型；“均匀溶液饱和析出”机制“溶解-结晶”机制“原位结晶”机制k.水热过程晶粒形成过程；1）生长基元与晶核的形成：环境相中由于物质的相互作用，动态地形成不同结构形式的生长基元，它们不停的运动，相互转化，随时产生或消灭。
当满足线度和几何构型要求时，晶核即生成。
2）生长基元在固-液生长界面上的吸附与运动：在由于对流、热力学无规则运动或者原子吸引力，生长基元运动到固-液生长界面并被吸附，在界面上迁移运动。
3）生长基元在界面上的结晶或脱附：在界面上吸附的生长基元，经过一定距离的运动，可能在界面某一适当位置结晶并长入晶相，使得晶相不断向环境相推移，或者脱附而重新回到环境相中。
L.水热过程水的性质变化；在高温高压的水热体系中，水的性质发生下列变化：•1）蒸汽压变高•2）密度变小•3）表面张力变小•4）粘度变小•5）离子积变高•6）介电常数随温度升高而下降，随压力增加而升高。
m.水热条件下水的作用；（1）溶剂作用，提高物质的溶解度（2）起压力传递介质的作用（3）促进反应和重排的作用（4）有时作为反应物参与反应n.溶剂热反应中溶剂的作用；•溶剂作用，为反应提供场所•传递压力作用•矿化剂作用•作为化学组分参与反应•使反应物溶解或部分溶解产生溶剂合物，起溶剂化作用，会影响反应物的反应性能和反应的速率，影响反应物活性物种在溶液中的浓度、解离度，以及聚合态的分布等，从而改变反应过程o.选择溶剂的原则；溶剂应该有较低的临界温度，因为对应的较低粘度使得离子的扩散更加迅速，这将有利于反应物的溶解和产物的结晶。
所选的溶剂应该有利于产物从反应介质中结晶。
溶剂不会和反应物反应，即在所选择的溶剂中不会发生反应物的分解。
如果需要溶剂参与反应，还应考虑溶剂的反应性能，如还原能力等。
p.水热/溶剂热合成的一般工艺流程；q.水热与溶剂热合成方法的适用范围；1.低温生长单晶2.合成新材料、新结构和亚稳相3.制备薄膜4.制备超细（纳米）粉末r.胶粒的化学结构；s.胶粒带电本质；（1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。
（2）离子型固体电解质形成溶胶时，由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。
（3） 可电离的大分子溶胶，由于大分子本身发生电离，而使胶粒带电。
t.电动现象类型；由于胶粒带电，而溶胶是电中性的，则介质带与胶粒相反的电荷。
在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象，这是因电而动。
胶粒在重力场作用下发生沉降，而产生沉降电势；带电的介质发生流动，则产生流动电势。
这是因动而产生电。
u.溶胶稳定的原因；1) 胶粒带电 − 增加胶粒间的排斥作用；2) 溶剂化作用 − 形成弹性水化外壳，增加溶胶聚合的阻力；3) Brown 运动 − 使胶粒克服重力的影响而不下沉。
[(AgI)m n I – (n-x )K +]x – x K +|________________________||________________________________| 胶核胶粒（带负电）胶团（电中性）v.瘠性料泥浆悬浮的方法；•控制料浆的 pH 值；•通过有机表面活性物质的吸附，使粉料悬浮。
w.溶胶-凝胶工艺方法；通常是从溶液①开始，用各种化学方法制备均匀的溶胶②，溶胶②经适当的热处理可得到粒度均匀的颗粒③。
溶胶②向凝胶转变得到湿凝胶④，④经萃取法除去溶剂或蒸发，分别得到气凝胶⑤或干凝胶⑥，后者经烧结得到致密陶瓷体⑦。
从溶胶②经徐膜操作，再经干燥过程，得到干凝胶膜⑧，后经热处理变成致密膜⑨。
x.凝胶干燥过程中开裂的原理和防止措施；（1）湿凝胶内包裹着大量的溶剂和水，干燥过程往往伴随着大量的体积收缩，因而容易引起开裂。
（2）导致凝胶收缩、开裂的应力：充填于凝胶骨架孔隙中的液体的表面张力所产生的毛细管力。
措施：（1）控制干燥速度：严格控制干燥条件（如温度、相对湿度等）使其缓慢干燥，有时需要数日乃至数月的时间，因此干燥是 SG工艺中最耗时的工序。
（2）增强固相骨架强度：包括控制水解条件使其形成高交联度和高聚合度的缩聚物，加大凝胶的孔隙尺寸（r提高）及孔隙均匀度；或让湿凝胶在干燥前先陈化一段时间以增强骨架以及添加活性增强组分等；（3）减少毛细管力：可通过降低或消除液相表面张力入手，消除开裂的根源，在防止干燥开裂的同时，降低干燥收缩。