材料化学习题第二章参考答案
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的？1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度；3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。
2习题参考答案
高分子化学第二章习题参考答案思考题1、简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和共缩聚的关系。
参考答案：2、略举逐步聚合的反应基团类型和不同官能团的单体类型 5 例。
参考答案：逐步聚合的反应基团类型：羧基；羟基；氨基；酰氯基；异氰酸酯基；环氧基；酚羟基。
羧基可以与羟基、氨基反应；羟基可以与酰氯基、异氰酸酯基；环氧基反应；氨基可以与羧基、酰氯基和异氰酸酯基反应。
3、己二酸与下列化合物反应，哪些能形成聚合物？a、乙醇；b、乙二醇；c、甘油；d、苯胺；e、己二胺参考答案：己二酸可以与乙二醇、甘油、己二胺反应形成聚合物。
4、写出并描述下列缩聚反应所形成的聚酯结构，b-d 聚酯结构与反应物配比有无关系？参考答案：a、HO—RCOOH以为重复单元的线形聚酯。
’b、HOOCRCOOH ＋HOR OH等摩尔比时得为重复单元的线形聚酯。
所得的数均聚合度X n 与两官能团摩尔数之比r（r ≤1）和反应程度 P 之间有：关系。
c、“HOOCRCOOH ＋R （OH）31两基团等摩尔比时可形成体型网状结构，当羧基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。
’“d、HOOCRCOOH ＋ HOR OH＋ R （OH）3两基团等摩尔比时可形成体型网状结构当羧基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。
5、下列多对单体进行线型缩聚：己二酸和己二醇，己二酸和己二胺，己二醇和对苯二甲酸，乙二醇和对苯二甲酸，己二胺和对苯二甲酸，简明点出并比较缩聚物的性能特征。
参考答案：己二酸和己二醇的缩聚物比己二酸和己二胺的缩聚物的熔点低，强度小，其原因是前者缩聚物之间没有氢键；己二酸和己二醇的缩聚物比己二醇和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中引入了苯环；己二酸和己二醇的缩聚物比乙二醇和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中引入了苯环，而且后者的乙二醇比己二醇的碳原子数小；己二醇和对苯二甲酸的缩聚物比己二胺和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中有酰胺键，分子链间有氢键。
工程材料第二版习题(1-2)章答案
塑性变形的的物理本质： 塑性变形的的物理本质： 滑移和孪生共同产生的塑性变形。 滑移和孪生共同产生的塑性变形。 P24 滑移是晶体的一部分相对另一部分做整 体刚性移动。孪生是在切应力的作用下， 体刚性移动。孪生是在切应力的作用下，晶 体的一部分相对另一部分沿着一定的晶面 孪生面） （孪生面）产生一定角度的切变
2-13、晶粒大小对金属性能有何影响？细化 13、晶粒大小对金属性能有何影响？ 晶粒方法有哪些？ 晶粒方法有哪些？ p17 答： 在一般情况下,晶粒愈小,则金属的强度. 在一般情况下,晶粒愈小,则金属的强度.塑 性和韧性愈好. 性和韧性愈好. 细化晶粒是提高金属性能的重要途径之一， 细化晶粒是提高金属性能的重要途径之一， 晶粒愈细，强度和硬度愈高， 晶粒愈细，强度和硬度愈高，同时塑性韧性 愈好。 愈好。 细化晶粒方法有： 细化晶粒方法有： 增大过冷度； 2.变质处理 变质处理； 3.附加振 增大过冷度； 2.变质处理； 3.附加振 动或搅动等方法； 动或搅动等方法；
5、晶粒 p11 晶粒---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形。 ---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形 晶粒---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形。 何谓空间点阵、晶格、晶体结构和晶胞？ 2-2、何谓空间点阵、晶格、晶体结构和晶胞？ 常用金属的晶体结构是什么？划出其晶胞， 常用金属的晶体结构是什么？划出其晶胞， 并分别计算起原子半径、配位数和致密度？ 并分别计算起原子半径、配位数和致密度？ 1、空间点阵 p9 空间点阵-----为了便于分析各种晶体中的原子 空间点阵---为了便于分析各种晶体中的原子 排列及几何形状, 排列及几何形状,通常把晶体中的原子假想为 几何结点,并用直线从其中心连接起来,使之 几何结点,并用直线从其中心连接起来, 构成一个空间格子。 构成一个空间格子。
材料化学第二章习题参考答案与解析
第二章参考答案1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？2.为什么可将金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题?答:金属晶体中金属原子之间形成的金属键即无饱和性又无方向性, 其离域电子为所有原子共有,自由流动,因此整个金属单质可看成是同种元素金属正离子周期性排列而成,这些正离子的最外层电子结构都是全充满或半充满状态,电子分布基本上是球形对称,由于同种元素的原子半径都相等,因此可看成是等径圆球。
又因金属键无饱和性和方向性, 为使体系能量最低，金属原子在组成晶体时总是趋向形成密堆积结构,其特点是堆积密度大,配位数高,因此金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题.3.计算体心立方结构和六方密堆结构的堆积系数。
(1) 体心立方 a ：晶格单位长度 R ：原子半径a 34R = 34R a =，n=2, ∴68.0)3/4()3/4(2)3/4(23333===R R a R bccππζ (2)六方密堆 n=64. 试确定简单立方、体心立方和面心立方结构中原子半径和点阵参数之间的关系。
解：简单立方、体心立方和面心立方结构均属立方晶系，点阵参数或晶格参数关系为90,=====γβαc b a ，因此只求出a 值即可。
对于（1）fcc(面心立方)有a R 24=, 24R a =， 90,=====γβαc b a(2) bcc 体心立方有：a 34R = 34R a =； 90,=====γβαc b a(3) 简单立方有：R a 2=， 90,=====γβαc b a74.0)3(3812)3/4(6)2321(6)3/4(633hcp =⋅=⋅R R R R a a c R ππξ＝R a a c 238==5. 金属铷为A2型结构，Rb 的原子半径为0.2468 nm ，密度为1.53g·cm-3，试求：晶格参数a 和Rb 的相对原子质量。
解：AabcN nM=ρ 其中, ρ为密度, c b a 、、为晶格常数, 晶胞体积abc V =，N A 为阿伏加德罗常数6.022×1023 mol -1，M 为原子量或分子量，n 为晶胞中分子个数，对于金属则上述公式中的M 为金属原子的原子量，n 为晶胞中原子的个数。
化学必修2课本中各章节《问题交流及习题参考答案》
化学必修2课本中各章节《问题交流及习题参考答案》（来源教师用书）共13页目录第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表三、问题交流【思考与交流】教材中关于元素性质与原子结构的关系，主要是通过探究碱金属和卤族元素的性质得出同一主族元素得失电子的能力、金属性和非金属性递变的趋势，这是本节的重点，也是难点。
教学中要注意教给学生思考问题的思路和方法，为学习下一节元素周期律奠定基础。
四、习题参考4.（1）(2)甲与乙：C+O2CO2乙与丙：2Na+O2Na2O2乙与丁：4Al+3O22Al2O35.不可以，113种元素并不等于只有113种原子，原子的种类实际上多于113种。
第二节元素周期律三、问题交流【学与问】元素周期表和元素周期律学习中，应帮助学生掌握以下要点：1.根据元素在周期表中的位置，预测其原子结构和性质，反过来根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。
2.掌握同周期、同主族元素性质的递变规律。
3.熟悉常见元素在周期表中的位置。
4.指出金属性最强和非金属性最强元素的位置。
5.推测未知元素的位置及性质。
四、习题参考1.B2.(1) Na＜K (2)Al＞B (3)Cl＞P (4)Cl＞S (5)O＞S3.(1)HNO3＞H2PO4 (2)Mg(OH)2＞Ca(OH)2 (3) Mg(OH)2＞Al(OH)34.银白色，与水剧烈反应，性质比钾和钠活泼。
5.（1）Ba＞Be(2) Ba也要密封保存6.（1）7，4（2）七周期、ⅣA(3)金属第三节化学键三、问题交流电子式是高中化学的重要化学用语，关于电子式的教学，必须使学生明确：1.电子式中的电子数是指最外层电子数，而不是指电子总数；2.阳离子、阴离子电子式的区别；3.离子电子式中的电荷数与元素化合价表示方法的区别；4.表示离子键和共价键的电子式的区别；5.“用电子式表示结构”和“用电子式表示分子的形成过程”是不同的，不要混淆。
2.稀有气体最外层电子已达到2个或8个电子的稳定结构。
工程材料课后习题参考答案 华科大版
第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
材料化学习题【附答案】@北师大
8. 晶面交角守恒是指什么角守恒，为何守恒？晶面的形状和大小为什么不守恒? 晶体外形一般说受哪些因素的影响？ 答： 晶面交角守恒定律， 即同一种晶体的两个相应晶面间的夹角保持恒定不变的 数值，若对应各相应的晶面分别引法线，则每两条法线之间的夹角（晶面夹角） 也必为一个常数。 由于晶体具有点阵结构这一规律决定的。 因为晶体的大小和形状不仅受内部结构的制约，还受外部因素的影响，所以 晶面的形状和大小是不守恒的。 一般说来，在一定程度上受到外因，如温度、压力、浓度和杂质的影响。
Oh’:3C4,4C3,6C2,9,i; O’:3C4,4C3,6C2； Td’:3I4,4C3,6d; Th’:4C3, 3C2,3h, i; T’:4C3, 3C2 晶体无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，是由于原子的排布造成。以上 5 种对称 元素系中只有点群 T 符合此条件。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型；单斜晶系，简单单斜点阵型式 (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号；C 2h (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。2, m, i 8．请说明下列空间群国际记号的含意。
2
习题二 1．写出二氯丙二烯分子可能的异构体及各异构体所属的分子点群。 2．正八面体络合物 MA 6 中的三个配位体 A 被三个 B 取代，所生成的络合物 MA 3 B 3 有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 3．有A、B、C三种晶体，宏观对称性分别属于C 2v 、D 2h 、D 2d 点群。它们各属于 什么晶系，特征对称元素是什么，晶胞参数间的关系如何？ 4．为什么 l4 种点阵型式中有正交底心，而无四方底心，也没有立方底心型式? 5．为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵？ 6．某一晶体的点阵型式具有三个互相垂直的四重轴、对称面、对称中心，而此 晶体却无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，问此晶体属于何点群？简述推 理过程。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型； (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号； (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。 8．请说明下列空间群国际记号的含意。
材料化学习题答案
材料化学习题答案材料化学是一门研究材料的化学组成、结构、性质及其应用的学科。
在解决材料化学习题时，通常需要对材料的物理化学性质、合成方法、表征手段以及应用领域有深入的了解。
以下是一些材料化学习题的答案示例：习题一：简述材料化学中的“相”的概念。
答案：在材料化学中，“相”指的是在宏观尺度上具有相同化学组成和物理性质的区域。
一个材料可以包含一个或多个相。
相的区分通常基于化学组成、晶体结构、相界面以及相的物理性质。
例如，在合金中，不同的金属元素可以形成不同的相，如固溶体、沉淀相等。
习题二：解释什么是纳米材料，并举例说明其应用。
答案：纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米尺度（1-100纳米）的材料。
这类材料因其独特的尺寸效应而展现出与宏观材料不同的性质，如高比表面积、量子效应等。
纳米材料的应用非常广泛，包括纳米电子器件、药物输送系统、催化剂、能源存储设备等。
习题三：描述材料的表征方法，并举例说明。
答案：材料的表征方法包括但不限于X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）。
例如，XRD用于确定材料的晶体结构和相组成；SEM和TEM用于观察材料的表面形貌和微观结构；AFM用于测量材料表面的粗糙度和局部性质；IR和NMR则用于分析材料的化学组成和分子结构。
习题四：简述材料的合成方法之一——溶胶-凝胶法，并说明其优势。
答案：溶胶-凝胶法是一种从溶液到固体的合成方法，通常涉及金属醇盐的水解和聚合过程。
这种方法的优势在于可以在较低的温度下制备材料，从而减少热处理对材料性质的影响；同时，溶胶-凝胶法可以精确控制材料的化学组成和微观结构，适用于制备薄膜、纤维和粉末等不同形态的材料。
习题五：讨论材料的环境友好性，并举例说明。
答案：材料的环境友好性指的是在材料的整个生命周期中，从生产、使用到废弃处理，对环境的影响尽可能小。
例如，生物降解材料可以在一定时间内自然分解，减少环境污染；绿色建筑材料如绿色混凝土，通过使用工业废料作为骨料，减少了对自然资源的开采和对环境的破坏。
(完整版)全套高中化学人教版课后习题答案
高一化学必修1 课后习题参考答案第一章第一节1．C 2．C 3．CD 4．略5．乳化原理或萃取原理6．利用和稀盐酸反应产生气体7．不可靠，因为碳酸钡也是白色沉淀，碳酸根干扰了硫酸根的检验。
由于硫酸钡是难溶的强酸盐，不溶于强酸，而碳酸钡是难溶弱酸盐，可溶于强酸，因此可先取样，再滴入氯化钡溶液和几滴稀硝酸或稀盐酸，如果出现白色沉淀，说明有硫酸根。
第一章第二节1．D 2．B 3．B 4．B5．65 mg/dL ~110mg/dL （1mmol=10-3mol）6．这种操作会使得结果偏低，因为倒出去的溶液中含有溶质，相当于容量瓶内的溶质有损失。
7．14mL8．n(Ca)：n(Mg)：n(Cu)：n(Fe)=224：140：35：29．1）0.2mol 2）Cu2+：0.2mol Cl-：0.4mol10．40 （M=40 g/mol，该气体的相对分子质量为40。
）第一章复习题1．C 2．B 3．A 4．BC 5．C6．(1) 不正确。
（标况下）（2）不正确。
（溶液体积不为1L）（3）不正确。
（水标况下不是气体）（4）正确。
（同温同压下气体的体积比即为物质的量之比，也就是分子个数比）7．（1）5% （2）0.28mol/L8．铁粉过滤Fe、CuFeSO4溶液稀硫酸过滤FeSO4溶液蒸发结晶9．1.42 g，操作步骤略。
第二章第一节1．②⑧①④⑤⑥⑦⑩⑨ 2．树状分类法略5．7．胶体区别于其他分散系得本质特征是胶体粒子的大小在1~100nm范围。
胶体的应用，例如明矾净水、豆浆加石膏成豆腐、静电除尘、江河入海口易形成沙洲、血液透析、饱和氯化铁溶液用于应急性止血等。
第二章第二节1．水溶液熔融状态电离阴阳离子阳离子 H+ 阴离子 OH- 金属离子或铵根离子酸根离子 H+ + OH-=H2O2．两种电解质在溶液中相互交换离子的反应生成难溶物、易挥发物质、弱电解质3．C 4．C 5．C 6．B 7．D8．(1) NaOH=Na++OH- (2) CuCl2=Cu2++2Cl-(3) Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42- (4) Ba(NO3)2=Ba2++2NO3-9．(1) SO42-+Ba2+=BaSO4 (2) 2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+(3) CO32-+2H+=H2O+CO2 (4) 不反应。
材料科学基础第二章答案
习题：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章2-1 略。
2-2 （1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。
答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）；（2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。
2-3 在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（）与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[]答：（001）与[]为：2-4 定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。
定量：晶胞参数。
2-5 依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。
共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。
金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。
范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。
氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。
2-6 等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。
2-7 n 个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？答：n 个等径球作最紧密堆积时可形成n 个八面体空隙、2n 个四面体空隙。
不等径球体进行紧密堆积时，可以看成由大球按等径球体紧密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体紧密堆积。
高一化学 第二章第二节课后习题
3பைடு நூலகம்用于金属保护
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。
4.设计电池，制造化学电源
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
思路构建：本习题是一个实验设计任务，要求完成设计原电池装置的具体任 务，属于简单设计水平的习题；不仅需要分析原电池装置中的各个构成要素， 同时也需要从微观层面关注电子的来源、去向及转移过程，并对电解质溶液 中的反应和作用进行分析。
高中化学一年级
第二章第二节课后习题
第二节 化学反应与能量变化
学习目标
➢ 知道物质具有能量，认识常见的吸热反应与放热反应，能 从宏观和微观两个角度解释化学反应中能量变化的原因。
➢ 以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应 的角度初步认识原电池的工作原理。
➢知识点一： 常见的吸热反应、放热反应
化学 反应
按能量变化 放热反应
燃烧反应 金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 多数化合反应
吸热反应
Ba(OH)2或Ca(OH)2+NH4Cl 大多数分解反应
C+CO2，C+H2O（g） CO+H2O（g）
B
✖ ✖
✔ ✔ 注意：一个化学反应吸收热量还是放出热量与反应条件无关。
➢知识点二：
化学反应中能量变化的原因
物质内部 能量角度
反应物总能量> 生成物总能量
化学反应中 能量变化的原因
化学键 角度
生成物总能量> 反应物的总能量
E断<E成
旧键断裂，吸收能量 新键形成，释放能量
E断>E成
释放能量 吸收能量 释放能量 吸收能量
材料物理化学第2章习题课
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2.41 1原题(大学物理教材中也有)；
2 对结果做出概念解释。
解答
2 两个过程都对外做功，但等温膨胀所做功的能量
来自从环境，系统自身的内能不变；而绝热可逆膨
胀消耗自身(内能)去做功，因此温度降低。 注意：对比双方要从同一原始状态出发。
T p V 证明循环公式： 1 p V V T T p
解答
因此
由于 T T p, V
T T dT dp dV V p p V
在等温条件下：
dT 0 且 dp p dV V T
态T、V一定，属性随之确定，即被状态决定。
2.7C 续 －－讨论题
1 定义中不是有等容的限定吗？为什么等容热容还 是T、V的二元函数？ 答：等容热容尽管通过等容过程热定义，然而一旦 状态函数的概念形成，就与过程没有关系了。这就 像内能一样，尽管通过两个过程函数定义了内能， 但内能概念完全可以脱离过程而独立存在。 2 内能U与等容热容CV都是状态函数，它们的数学
要求谁更高？
答：CV。内能从数学上要求一阶偏导连续，二阶混 合偏导连续，且次序交换后相等(与格林公式相关)； 而CV的要求到了U的三阶偏导数。
2.11 1原题；
2 第一个过程平衡吗？请在p-V图上分析这一问题； 3 第二个过程可以是平衡过程吗？如何实现平衡？
解答
2 不是。过程中系统内部的各个状态函数都是不确
2如果方程修正了压力项，等温膨胀时内能仍然保 持不变吗？即ΔU=0成立吗？ 3等温可逆中的“可逆”二字，体现在运算的哪一 个步骤之中？
材料化学课后习题答案
材料化学课后习题答案【篇一：材料化学课后题答案】ass=txt>二．应用化学专业1166129108三．什么是纳米材料？四．试阐述纳米效应及其对纳米材料性质的影响？答： 1.小尺寸效应；使纳米材料较宏观块体材料熔点有显著降低，并使纳米材料呈现出全新的声，光，电磁和热力学特性。
2.表面与界面效应；使纳米颗粒表面具有很高的活性和极强的吸附性。
3. 量子尺寸效应；使纳米微粒的磁，光，热，电以及超导电性与宏观特性有着显著不同。
4. 宏观量子隧道效应；使纳米电子器件不能无限制缩小，即存在微型化的极限。
三．纳米材料的制备方法？答：1.将宏观材料分裂成纳米颗粒。
2.通过原子，分子，离子等微观粒子聚集形成微粒，并控制微粒的生长，使其维持在纳米尺寸。
四．1．玻璃体：冷却过程中粘度逐渐增大，并硬化形成不结晶且没有固定的化学组成硅酸盐材料。
2.陶瓷：凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的黏土为原料经过配料，成型，干燥，焙烧等工艺流程制成的器物都可叫陶瓷。
3.p-型半导体：参杂元素的价电子小于纯元素的价电子的半导体。
4.黑色金属：是指铁，铬，锰金属及它们的合金。
5.有色金属:除铁，铬，锰以外的金属称为有色金属。
6.金属固溶体：一种金属进入到另一种金属的晶格内，对外表现的是溶剂的晶格类型的合金。
7.超导体：具有超低温下失去电阻性质的物质。
五．1．简述传统陶瓷制造的主要原料？答：黏土，长石，石英矿是制造传统陶瓷的主要原料。
2.陶瓷是否一定含有玻璃相？答：并非所有的陶瓷材料都含有玻璃相，某些非氧特种陶瓷材料可以近乎100%的晶相形式存在。
3.试讨论超导体性质的形成原理及超导状态时所表现出来的特殊现象？答：电子同晶格相互作用，在常温下形成导体的电阻，但在超低温下，这种相互作用是产生超导电子对的原因。
温度越低所产生的这种电子对越多，超导电子对不能相互独立地运动，只能以关联的形式做集体运动。
于是整个空间范围内的所有电子对在动量上彼此关联成为有序的整体，超导电子对运动时，不像正常电子那样被晶体缺陷和晶格振动散射而产生电阻，从而呈现无电阻的超导现象。
2 习题参考答案
高分子化学第二章习题参考答案思考题1、简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和共缩聚的关系。
参考答案：2、略举逐步聚合的反应基团类型和不同官能团的单体类型5例。
参考答案：逐步聚合的反应基团类型：羧基；羟基；氨基；酰氯基；异氰酸酯基；环氧基；酚羟基。
羧基可以与羟基、氨基反应；羟基可以与酰氯基、异氰酸酯基；环氧基反应；氨基可以与羧基、酰氯基和异氰酸酯基反应。
3、己二酸与下列化合物反应，哪些能形成聚合物？a、乙醇；b、乙二醇；c、甘油；d、苯胺；e、己二胺参考答案：己二酸可以与乙二醇、甘油、己二胺反应形成聚合物。
4、写出并描述下列缩聚反应所形成的聚酯结构，b-d聚酯结构与反应物配比有无关系？参考答案：a、HO—RCOOH以为重复单元的线形聚酯。
b、HOOCRCOOH＋HOR’OH等摩尔比时得为重复单元的线形聚酯。
所得的数均聚合度X n 与两官能团摩尔数之比r（r≤1）和反应程度P之间有：关系。
c、HOOCRCOOH＋R“（OH）3两基团等摩尔比时可形成体型网状结构，当羧基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。
d、HOOCRCOOH＋HOR’OH＋R“（OH）3两基团等摩尔比时可形成体型网状结构当羧基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。
5、下列多对单体进行线型缩聚：己二酸和己二醇，己二酸和己二胺，己二醇和对苯二甲酸，乙二醇和对苯二甲酸，己二胺和对苯二甲酸，简明点出并比较缩聚物的性能特征。
参考答案：己二酸和己二醇的缩聚物比己二酸和己二胺的缩聚物的熔点低，强度小，其原因是前者缩聚物之间没有氢键；己二酸和己二醇的缩聚物比己二醇和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中引入了苯环；己二酸和己二醇的缩聚物比乙二醇和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中引入了苯环，而且后者的乙二醇比己二醇的碳原子数小；己二醇和对苯二甲酸的缩聚物比己二胺和对苯二甲酸缩聚物的熔点低，强度小，其原因是后者分子链中有酰胺键，分子链间有氢键。
高二化学选修1课后习题答案
⾼⼆化学选修1课后习题答案 化学课本的每⼀条课后习题都是针对当节化学内容的，及时练习很有必要。
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⾼⼆化学选修1课后习题答案：第⼀章 1.1 ⽣命的基础能源——糖类 1、糖类物质对⼈类⽣活有重要意义，可引导学⽣从⼈类的⾐、⾷、住、⾏和⼈体健康等⽅⾯去讨论。
2、可从每天吃的主⾷(⾯⾷、⼤⽶、⽟⽶等)和⽔果中列举。
3、纤维素有助于⾷物的消化和废物的排泄，可预防便秘、痔疮和直肠癌;降低胆固醇;预防和治疗糖尿病等。
提⽰：1、3两题可引导学⽣结合⽣物学科知识，联系⽣活实际，并查阅相关资料，写成⼩论⽂或制成图⽂并茂的展板，放在教室中展⽰交流。
以此激发学⽣的求知欲望和学习兴趣，扩展知识视野，认识化学对⼈类⽣命和健康的重要意义，化学的发展对提⾼⼈类⽣活质量的作⽤，培养学⽣热爱科学的情感。
4、不对。
糖尿病⼈由于体内糖代谢异常，要限制每天糖类物质的摄⼊量。
糕点中的⾯粉属糖类物质，在⼈体内可⽔解为葡萄糖，过多⾷⽤是有害的。
5、A、C 1.2重要的体内能源——油脂 1、脂肪进⼊⼈体后，主要在⼩肠中被消化吸收。
脂肪在酶的催化作⽤下⽔解为⾼级脂肪酸和⽢油，⾼级脂肪酸被氧化，⽣成⼆氧化碳和⽔，同时放出热量供机体需要。
多余的脂肪成为脂肪组织存在于⽪下。
2、脂肪酸在⼈体内的主要功能有：供给⼈体热量;储存于脂肪细胞中相当于储存“能量” ;作为⼈体所需的其他化合物如磷脂、固醇等的原料;必需脂肪酸还有促进发育、维持健康、参与胆固醇代谢的功能。
3、形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有重要影响。
由饱和的脂肪酸⽣成的⽢油酯熔点较⾼，在室温下呈固态，如⽺油、⽜油等动物油脂。
由不饱和的脂肪酸⽣成的⽢油酯熔点较低，在室温下呈液态，如花⽣油、⾖油、菜⼦油、葵花⼦油、⽟⽶胚芽油等植物油。
4、⾼级脂肪酸⽢油酯⽔解的产物是⾼级脂肪酸和⽢油。
5、 (1)把油倒⼊盆中，油与空⽓接触⾯积⼤，容易氧化变质;且⾷⽤油经反复加热后，成分发⽣改变，⾷⽤后对⼈体有害。
材料化学___（宿辉）___习题答案
材料化学___（宿辉）___习题答案课后习题答案第⼆章1. 0K 时纯物质完美晶体的熵值为零 0T lim →ΔS *（T ）=0（J·K -1）或*S （完美晶体，0K ）=0 J·K -1 2. 3. 化学势 4. 蒸⽓压下降、凝固点降低、沸点升⾼及渗透压5. 液-⽓固-⽓固-液液-液固-固固-⽓界⾯液-⽓界⾯6. > > >7. 第⼀类电极（⾦属电极、⽓体电极）、第⼆类电极（⾦属-难溶盐电极、⾦属-难溶氧化物电极）、氧化还原电极。
8. ⾃由度组分数相数 2+-=p c f⼆、名词解释拉乌尔定律指⽓液平衡时稀溶液中溶剂A 在⽓相中的蒸⽓压p A 等于同⼀温度下该纯溶剂的饱和蒸⽓压*A p 与溶液中溶剂的摩尔分数x A 的乘积。
亨利定律指在⼀定温度下，稀溶液中易挥发溶质B 在平衡⽓相中的分压p B 与其在平衡液相中的摩尔分数x B 成正⽐。
化学反应并⾮都是由反应物直接⽣成⽣成物，⽽是分若⼲真实步骤进⾏的，这些步骤称为基元反应。
速率与反应中各反应物浓度的幂乘积成正⽐，这⼀规律称为基元反应的质量作⽤定律，其中各反应物浓度的幂指数为反应物的系数。
稳态近似处理指假定中间物浓度不随时间⽽改变的处理⽅法。
相图⼜称平衡状态图，是⽤⼏何 (图解)的⽅式来描述处于平衡状态下，物质的成分、相和外界条件相互关系的⽰意图。
当电化学系统中有电流通过时，两个电极上的实际电极电势将偏离其平衡电势e φ，这种现象称为电极的。
三、简答题1. 亚稳状态是⼀种热⼒学不稳定状态，如过饱和溶液、过冷熔体，但在⼀定条件下能长期存在。
亚稳状态能长久存在是动⼒学原因，虽然从热⼒学⾓度考虑，亚稳状态有⾃发变成稳定状态的趋势，但实际进⾏中需要克服⼀定的活化能，如果活化能太⾼，过程进⾏的速度就很慢甚⾄为零，因此体系就能长期处于亚稳状态。
⽣产中经常遇到亚稳状态，有时需要保护，有时需要破坏，如⾮晶体材料制备就是将材料⾼温熔融后迅速冷却，使晶格排列长程⽆序，从⽽形成⾮晶态亚稳结构，使材料的耐腐蚀性能和⼒学性能得以提⾼。
“材料科学与工程基础”第二章习题 答案题目整合版要点
“材料科学与工程基础”第二章习题1. 铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm ，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。
ρ铁＝7.8g/cm3 1mol 铁＝6.022×1023 个=55.85g所以， 7.8g/1(cm)3=(55.85/6.022×1023)X /(0.287×10-7)3cm3X ＝1.99≈2（个）2.在立方晶系单胞中，请画出：（a ）[100]方向和[211]方向，并求出他们的交角； （b ）（011）晶面和（111）晶面，并求出他们得夹角。
（c ）一平面与晶体两轴的截距a=0.5,b=0.75,并且与z 轴平行,求此晶面的密勒指数。
（a ）[2 1 1]和[1 0 0]之夹角θ＝arctg2=35.26。
或cos θ==， 35.26θ=（b ）cos θ==35.26θ= （c ） a=0.5 b=0.75 z = ∞倒数 2 4/3 0 取互质整数（3 2 0）3、请算出能进入fcc 银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。
室温下的原子半径R ＝1.444A 。
（见教材177页） 点阵常数a=4.086A最大间隙半径R’=（a-2R ）/2=0.598A4、碳在r-Fe （fcc ）中的最大固溶度为2.11﹪(重量百分数),已知碳占据r-Fe 中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C 原子占据的百分数。
在fcc 晶格的铁中，铁原子和八面体间隙比为1：1，铁的原子量为55.85，碳的原子量为12.01所以 （2.11×12.01）/(97.89×55.85)＝0.1002 即 碳占据八面体的10％。
5、由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。
请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。
见下图，纤维的最密堆积的圆棒，取一最小的单元，得，单元内包含一个圆（纤维）的面积。
无机材料物理化学课后习题及答案
第一章几何结晶学基础1-1.晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。
1-2.参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号，并写出其所属的晶系和晶族。
1-3.参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对称轴重或晶棱方向平行1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶面的主要晶面符号。
1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。
两个对称面相互成1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群1-6.由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组合成什么点群试在面心立方格子中画出菱面体格子1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。
1-8.作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。
1-9.在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、（1210）的位置。
1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一定周期性重复排列而成, 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位置，因此也称为晶体结构中的等同点位置。
行列结点在一维方向上的排列. 空间格子中任意两个结点连接的方向就是一个行列方向。
面网结点在平面上的分布构成面网。
空间格子中，不在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。
平行六面体空间格子中的最小单位。
它由六个两两平行且大小相等的面组成。
晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间格子构造。
中山大学材料化学习题答案(二、三、四章)
6
第四章 习题
6. 在293.15K时，将直径为0.1mm的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在 管内加多大的压力才能阻止液面上升？若不加任何压力，平衡后毛 细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为 22.3×10-3 N.m-1，密度为789.4 kg.m-3,重力加速度为9.8 m.s-2。设乙 醇能很好的润湿玻璃。
19. 试求下图中所示面的密勒指数
A面： x 0, y , z , 朝x方向平移一晶格参数，则 x 1, y , z , 故为(111)
B面： x 2, y 2, z 1, 故为(112)
3 C面：x 1, y 1, z , 故为(334) 4
第二章习题
6. FCC结构的镍原子半径为0.1243nm。试求镍 的晶格参数和密度。 解： 4r 4 0.1243nm a 2 2 0.3516nm
4 M 4 58.69 3 8 23 a N A 3.516 10 6.02 10 8.972g cm-3
2+ + Ca K ： Ca 进入K 位置而形成的缺陷
Ca Ca： Ca2+在Ca2+位置
2+ Ca i ： Ca 进入间隙形成缺陷
18. 试求下图中所示方向的密勒指数：
因为课本上的图没有 箭头，有的同学的答 案可能正负号相反， 即数字顶上负号没有 了，而没负号的则变 成有负号。都算对的。
• 热膨胀主要受到键强的影响，键强越强，热膨 胀越弱。此外，组织结构也对热膨胀有影响。 结构紧密的固体，膨胀系数大。 • 金属键较强，热膨胀系数相应较小。而高分子 材料的分子链间通过较弱的分子间作用力或氢 键结合，因此热膨胀系数通常较大。
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2章材料化学的理论基础
1.用固体能带理论区别导体、半导体、绝缘体。
根据晶体的能带理论，金属晶体中布里渊区一般有重叠，且部分充填。
同一区相邻状能级非常接近，只要很下的电场就能把电子提升到相邻的较高能级，导电性好；
半导体物质，第一布里渊区是填满的，和空的第二布里渊区之间只有较小的能量间隙温度升高时，第一布里渊区顶部的电子受到激发，进入到第二布里渊区底部，向自由电子一样，在外加电场的作用下，表现出导电性；温度越高，激发到第二布里渊区的电子越多，其导电性也越强；（
绝缘体物质，电子填满最低的一系列能带，满带与空带之间的能量间隙很大，电子不能被激发到空带中，因此不能导电。
2.晶体的宏观特性有那些。
自限性、晶面角守恒、解理性、晶体的各向异性、晶体的均匀性、晶体的对称性、固定的熔点这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。
说明晶体宏观特性是微观特性的反映
3.说明晶体点阵缺陷的分类情况。
按形成晶体缺陷的原子种类，可将晶体缺陷分成化学缺陷和点阵(几何)缺陷两类。
按点阵缺陷在三维空间的尺度，又可将点阵缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。
4.用实验事实简述非晶体材料的几何特征。
5.写出TiO2在还原气氛中失去部分氧，生成的缺陷反应，说明代表的意义。
6.晶体一般的特点有哪些；点阵和晶体的结构有何关系。
（1）晶体的一般特点是：
a 、均匀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体
b 、各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质
c 、自范性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素所组成凸多面体外形
d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点
e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性
（2）晶体结构中的每个结构基元可抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列就构成了点阵。
点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象，点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象，它们之间存在这样一个关系：
点阵结构＝点阵＋结构基元点阵＝点阵结构－结构基元
7.晶体衍射的两个要素是什么？它们与晶体结构有何对应关系？在衍射图上有何反映。
晶体衍射的两个要素：衍射方向和衍射强度
关系：晶胞大小、形状⇆衍射方向 ⇆ 衍射（点、峰）的位置
晶胞内原子种类和位置⇆衍射强度 ⇆ 衍射点（线）的黑度、宽度峰的高度、高度
8.总结位错在金属材料中的作用。
参考答案要点
位错在金属材料中可以起到强化作用，通过位错运动完成塑性变形，合金中位错与溶质原子发生作用形成气团造成屈服现象和应变时效，位错是第二相形核的择优场所，位错影响扩散速度。
9.说明晶界对材料性能及变形的影响。
晶界影响到材料的各个方面，具有晶界能，影响到多晶材料中的第二相的形状，晶界可以运动，有晶界偏聚，晶界电荷变化，承担载荷传递作用，晶界熔点低，易过烧，晶界是易扩散通道，晶界处易形核，晶界易受腐蚀；晶界对金属材料在常温下强化，高温下弱化
10.画出fcc晶胞中（111）晶面上的所有[110]晶向。
fcc晶胞如图1，ACE所在晶面为（111）晶面，[110]晶向为OD方向
11.假设把MgO固溶到ZrO2中（10%），,（1）写出两种可能的固溶反应式；
（举例）
（2）设Mg2+进入Zr2+位置的摩尔分数为x，试写出相应两种固溶体分子式。
12.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、
2/3a，确定此晶面的晶面指数，并图示。
在X、Y、Z轴上的截距系数：2、1/2、2/3。
截距系数的倒数比为1/2︰2︰3/2=1︰4︰3 晶面指数为：（143）
13.简述P型半导体和N型半导体导电机理。
14.Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图具有两个低共熔点，一个为641K
（3.2%Mg，质量分数），另一个为620K（49%Mg，质量分数），体系的熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。
（1）绘出Mg和Zn的T—x（温度—组成）图。
（2）标明各区中的相。
另一种参考
15.四面体型分子CH3Cl具有哪些那些对称元素。
四面体型分子CH3Cl具有_1度旋转轴、_3度旋转轴_、_对称面_等对称元素16. 在立方晶系中写出面OBC’、ODD’O’的晶面
指数和OB、OD晶向指数（AD=1/2AB）。
[1] OBC’的晶面指数为：(111)或(111)； ODD’O’的晶面指数为：(210)或(210) [2] OB晶向指数为：[110]； OD晶向指数：[210]。
（
17.图例是A-B-C三元系成分三角形的一部分，其中X合金的成分是_____
20%A-40%B-40%C __________。
17题图18题图
18.如图是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：
（1）写出点P，R，S的成分；
（2）设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。
19.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？
1)相变的含义：指再外界条件发生变化的过程中，物相于某一种特定的条件下（或临界值时）发生突变。
2）从热力学角度：按照转变方向可分为可逆与不可逆相变，按化学位偏导数的连续性可分为一级相变、二级相变和高级相变。