材料化学复习复习资料

材料化学考点
1）晶体有七大晶系（立方晶系，正交晶系，单斜晶系，三斜晶系，六方晶系，四方晶系，三方晶系），有14种空间点阵，32种点群，230种空间群。

2）五种平面点阵：正方，矩形，矩形带心，六方a=b,夹角为120，平行四边形a≠b,夹角≠90。

3）宏观对称元素哪些是独立的：有八个，
1.对称中心（I），对称操作为倒反，等同操作为一次反轴。

2.镜面（m），对称操作为反映M，等同操作为二次反轴。

3.一次旋转轴，对称操作为L（o)。

4.二次旋转轴，对称操作为L（180）。

5.三次旋转轴，对称操作为L（120）。

6.四次旋转轴，对称操作为L（90）。

7.六次旋转轴，对称操作为L（60）。

8.四次反轴，对称操作为L（90）I。

4）反轴1.2.3.6，相当于什么对称元素和操作？
反轴1：相当于对称操作为L（o）I，对称元素：一次旋转轴和对称中心=等同对称中心。

反轴2：相当于对称操作为L（180）I,对称元素：二次旋转轴和对称中心=镜面。

反轴3：相当于对称操作为L（120）I,对称元素：三次旋转轴和对称中心。

反轴6：相当于对称操作为L（60）I,对称元素：3次轴+垂直镜面。

5）哪些反轴是可以独立的？
只有四次反轴是独立的，所谓对称元素的独立性，是指对称图形中的某一个对称元素，不能被图形中的其他对称元素或对称元素的组合取代.因为分子中含有四次反轴时并不存在四次旋转轴和对称中心I，而对于其他的一次反轴和对称中心等价；二次反轴等价于镜面，三次反轴等价于三次轴+对称中心i，六次次反轴等价于三次轴+三重垂直镜面。

6.空间点阵（四方，立方，正交）
四方晶系：晶胞参数a=β=γ=90,a=b≠C
立方晶系：晶胞参数a=β=γ=90，a=b=c
正交晶系：晶胞参数a=β=γ=90。

7.哪些是宏观对称元素，哪些是微观对称元素？
宏观：倒反M，反映I.，旋转L（a），旋转倒反L（a）I。

微观：倒反M，反映I.，旋转L（a），旋转倒反L（a）I，平移T，螺旋旋转L（a）T,滑移反映MT。

8.晶面指标（HKL），晶向指标[HKL]，原子分数坐标。

（期中题目）
原子分数坐标记住ZNS的空间结构原子坐标,原子坐标范围[0，1）。

9.正当点阵单位选择原则和方法（与期中类似）
正当点阵单位选择原则：在划分点阵、选择点阵单位时要有一个原则，即在照顾对称性的条件下，尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位。

方法：周围环境相同的原子连起来，若还可再分，继续划小。

结构基元：正当点阵单位包含的原子。

10.掌握面心立方，六方，体心立方的密置层晶面指标，堆积方式，配位数，球与四面体空隙与八面体空隙的比值。

1)密置层晶面指标：面心立方（1,1,1),六方（0,0,1），无
2）紧密堆积方式：ABCABC，ABAB，体心立方无密堆积方式
3）配位数：12，12，8
4）球与四面体空隙与八面体空隙的比值：面心立方1：2：1，六方1：2：1，体心立方1：6：3
5）空间占有率：面心立方与六方一样，均为74.05%，体心为68.02%
6）晶胞参数与原子半径的之间的关系：面心立方:√2a=4r,体心:√3a=4r,六方:a=b=2r,c=2√6a/3,a与b的夹角为120，ac,bc夹角为90.
7）面心立方的四面体，八面体空隙位置：四面体空隙在体对角线的1/4处，每条有2个，有四条，八面体有四个，体心一个，每一层的棱上有4个八面体空隙，有三层，由于棱上共用1/4，故共用之后只有三个，一共四个。

11.晶体发生相变，计算体积的变化（作业题）
12.Nacl，立方ZNS，CaTIo3,CaF2的结构
阴离子堆积方式：面心立方堆积，面心立方堆积，以一个钙离子和三个氧离子作面心立方堆积，面心立方堆积
阳离子填充什么空隙：八面体空隙，正四面体空隙，钛占八面体空隙，立方体空隙
阳离子占据了多少：100%，50%，25%，50%，
以及其中的原子坐标：P158
金刚石结构特征：立方金刚石采用交叉式排列，在C-C键中心点具有对称中心对称性，六方金刚石中一部分C-C键采用重叠式构象，平行于C轴的C-C键中心点具有镜面对称性，六方金刚石重叠式排列，其非键的近邻原子间的推斥力大于交叉式，这是它不如立方金刚石稳定的原因。

C60的结构特征：由12个五边形和20个六边形缝合而成的，每个五边形被5个六边形包围。

13.晶体与非晶体的本质区别：在于其内部结构的周期性，以及因此而生的对称性及对X射线衍射的衍射效应。

晶体结构的周期性表现为长程有序，而非晶体则是短程无序而长程无序。

14.准晶与晶体的差别：其原子排列不具有周期性，但具有长程有序性。

15.布拉格方程，晶面间距（平时作业）。

16.液晶与塑晶的结构特点:液晶是像晶体的液体，塑晶是像液体的晶体。

液晶体熔化一般都会进行两种无序作用，平动无序和转动无序。

液晶和塑晶均是晶体熔化过程的两种中间状态。

液晶是先熔化失去平移对称性，进一步升高温度后产生转动。

塑晶是先进行转动，再升温后熔化失去平移对称性。

17.衍射消光规律：面心：h,k,l奇偶混杂;体心：h+k+l=奇数;底心：h+k=奇数;简单无消光。

18.什么是结构材料？什么是功能材料？
结构材料：是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定的要求，如光泽，热导率，抗辐照，抗氧化，抗腐蚀等。

功能材料：是指那些具有优良的电学，磁学，光学，热学，声学等性能，能完成功能相互转化，主要用来制造功能元器件而被广泛应用于高科技领域和高新技术材料。

19.哪些是0维，一维，二维，纳米材料？
0维：是指空间三维方向均为纳米尺度的颗粒，原子团簇等。

一维：指空间有两位处于纳米尺度，如纳米丝，纳米棒，纳米管等。

二维：指在空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜，多层膜等。

20.超导体有哪些临界参数:临界温度Tc,临界电流Ic，临界磁场Hc.
21.纳米材料效应：量子尺寸效应，宏观量子隧道效应，表面能效应。

22.功能材料的工作原理：
1太阳能电池的工作原理:当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。

被吸收的光，当然有一些转变成了热能，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对，这样光能就以产生电子-空穴对的形式转变为
电能。

2.形状记忆合金的工作原理：形状记忆合金的记忆性能源于马氏体相变及其逆转变的特性。

镍钛合金的母相为有序结构的奥氏体，当温度降低时，原子发生位移相变，变为马氏体，这种马氏体和淬火钢中的马氏体不同，称为热弹性马氏体，通常它比母相还要软。

马氏体存在的温度区间中，受外力作用产生形变，称为变形马氏体。

在此过程中，马氏体发生择优取向，处于和应力方向有利的马氏体片增多，而处于和应力方向不利的马氏体减少，而形成单一有利取向的。

当这种马氏体加热到一定的温度出现逆转变，即马氏体转变为奥氏体，晶体恢复到高温母相，其宏观形状也恢复到原来的状态。

23.鲍林离子半径：他认为离子半径的大小取决于最外层电子的分布，各种同电子构型的离子半径的大小与各离子作用于最外层电子上的有效电荷成反比。

鲍林规则：1）离子配位多面体规则：.在晶体结构中，取正离子周围邻近的负离子中心互相联成的多面体称为正离子配位多面体。

正负离子的距离取决于半径之和，正负离子的配位数取决于半径比。

2）配位多面体连接规则：原则上，各配位多面体之间可通过共顶点或共棱或共面连接，一般是共顶点连接，共面，共棱连接会降低结构的稳定性，而正离子的价数越高，配位数越小。

3）静电价规则：在稳定的离子结构中，每个负离子的电价数等于或近乎等于这个负离子与其相邻近正离子之间各静电键强度的总和。

静电键强度为正离子电价数与其配位数之比。

24.哥斯密特规则：1）正负离子的相对大小（半径之比）决定正离子配位数及配位多面体的形式。

2)正负离子的相对数量（组成比）决定正负离子的配位数之比及正离子所占空隙分数。

3)离子的极化引起键型以及结构形式的变异
25.离子极化的影响：随着离子极化的加强，将导致键能、晶格能的增加，引起键长的缩短，因而产生从离子键向共价键的过渡。

26.非桥氧与桥氧：非桥氧值得是硅酸盐结构中，一个氧原子连接两个硅的氧，无化学活性，稳定。

桥氧指的是只连接了一个硅的氧原子，具有化学活性。

27.硅氧四面体的连接方式：p213表格。