材料化学课后题答案
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。
材料化学第四章课后答案李奇陈光巨编写word资料6页
第四章1、试用热化学求KCl 晶体的点阵能,所需要的数据如下表所示。
物理量 ΔH 生成 ΔH 升华 I K ΔH 分解 Y Cl 数值/kJ ·mol -1-43584418243-368解:根据Hess 定律2、已知KCl 晶体具有NaCl 型结构,晶胞棱长628pm 。
试计算KCl 晶体的点阵能,并与上题所求的结果比较。
解:根据201(1)4A AN Z Z e U R mπε+-=-将N A 、e 、ε0等按国际单位所给数值代入,得 KCl 具有NaCl 晶型,即A=1.748,又Z +=Z —=1,1(99)2m =+=9 所以7101.389410 1.748111(1)(/)687.5/3.14109U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 3、从理论计算公式计算NaCl 与MgOde 晶格能。
MgO 的熔点为2800℃,NaCl 为801℃,请说明这种差别的原因。
解:NaCl 、MgO 同属于NaCl 型结构,根据201(1)4A AN Z Z e U R mπε+-=-将N A 、e 、ε0等按国际单位所给数值代入 对于NaCl ,R 0=279pm=2.79×10-10m Z +=Z -=1 m=(7+9)/2=8所以7101.389410 1.748111(1)(/)761.7/2.79108U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 对于MgO ,R 0=210pm=2.10×10-10m Z +=Z -=2 m=(7+7)/2=7所以7101.389410 1.748221(1)(/)3965.2/2.10107U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 参考:晶格能的大小,可以表示离子键的强弱。
晶格能越大,表示离子键越强,离子晶体的熔点也就越高。
因为U MgO >U NaCl ,,所以mp MgO >mp NaCl 。
无机材料科学基础课后习题答案(6)
6-1 说明熔体中聚合物形成过程?答:聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位,组成大小不同的聚合体。
可分为三个阶段初期:石英的分化;中期:缩聚并伴随变形;后期:在一定时间和一定温度下,聚合和解聚达到平衡。
6-2 简述影响熔体粘度的因素?答:影响熔体粘度的主要因素:温度和熔体的组成。
碱性氧化物含量增加,剧烈降低粘度。
随温度降低,熔体粘度按指数关系递增。
6-3 名词解释(并比较其异同)⑴晶子学说和无规则网络学说⑵单键强⑶分化和缩聚⑷网络形成剂和网络变性剂答:⑴晶子学说:玻璃内部是由无数“晶子”组成,微晶子是带有晶格变形的有序区域。
它们分散在无定形介中质,晶子向无定形部分过渡是逐渐完成时,二者没有明显界限。
无规则网络学说:凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样,也是由一个三度空间网络所构成。
这种网络是由离子多面体(三角体或四面体)构筑起来的。
晶体结构网是由多面体无数次有规律重复构成,而玻璃中结构多面体的重复没有规律性。
⑵单键强:单键强即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。
⑶分化过程:架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。
缩聚过程:分化过程产生的低聚化合物相互发生作用,形成级次较高的聚合物,次过程为缩聚过程。
⑷网络形成剂:正离子是网络形成离子,对应氧化物能单独形成玻璃。
即凡氧化物的单键能/熔点﹥0.74kJ/mol.k 者称为网络形成剂。
网络变性剂:这类氧化物不能形成玻璃,但能改变网络结构,从而使玻璃性质改变,即单键强/熔点﹤0.125kJ/mol.k者称为网络变形剂。
6-4 试用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃、硅胶和SiO2熔体。
它们的结构有什么不同?答:利用X—射线检测。
晶体SiO2—质点在三维空间做有规律的排列,各向异性。
SiO2熔体—内部结构为架状,近程有序,远程无序。
SiO2玻璃—各向同性。
硅胶—疏松多孔。
6-5 玻璃的组成是13wt%Na2O、13wt%CaO、74wt%SiO2,计算桥氧分数?解:Na2O CaO SiO2wt% 13 13 74mol 0.21 0.23 1.23mol% 12.6 13.8 73.6R=(12.6+13.8+73.6 ×2)/ 73.6=2.39∵Z=4 ∴X=2R ﹣Z=2.39×2﹣4=0.72Y=Z ﹣X= 4﹣0.72=3.28氧桥%=3.28/(3.28×0.5+0.72)=69.5%6-6 有两种不同配比的玻璃,其组成如下:试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小?解:对于1:Z=4 R 1=O/Si=2.55∴ X 1=2R 1﹣4=1.1 Y 1=Z ﹣X 1= 4﹣1.1=2.9对于2:R 2= O/Si=2.45 序号 Na 2O(wt%)Al 2O 3(wt%) SiO2(wt%) 18 12 80 212 8 80∴X2=2R2﹣4=0.9 Y2= 4﹣X2= 4﹣0.9=3.1∵Y1﹤Y2∴序号1的玻璃组成的粘度比序号2的玻璃小。
无机材料科学基础课后习题答案3
⽆机材料科学基础课后习题答案33-1 名词解释(a)萤⽯型和反萤⽯型(b)类质同晶和同质多晶(c)⼆⼋⾯体型与三⼋⾯体型(d)同晶取代与阳离⼦交换(e)尖晶⽯与反尖晶⽯答:(a)萤⽯型:CaF2型结构中,Ca2+按⾯⼼⽴⽅紧密排列,F-占据晶胞中全部四⾯体空隙。
反萤⽯型:阳离⼦和阴离⼦的位置与CaF2型结构完全相反,即碱⾦属离⼦占据F-的位置,O2-占据Ca2+的位置。
(b)类质同象:物质结晶时,其晶体结构中部分原有的离⼦或原⼦位置被性质相似的其它离⼦或原⼦所占有,共同组成均匀的、呈单⼀相的晶体,不引起键性和晶体结构变化的现象。
同质多晶:同⼀化学组成在不同热⼒学条件下形成结构不同的晶体的现象。
(c)⼆⼋⾯体型:在层状硅酸盐矿物中,若有三分之⼆的⼋⾯体空隙被阳离⼦所填充称为⼆⼋⾯体型结构三⼋⾯体型:在层状硅酸盐矿物中,若全部的⼋⾯体空隙被阳离⼦所填充称为三⼋⾯体型结构。
(d)同晶取代:杂质离⼦取代晶体结构中某⼀结点上的离⼦⽽不改变晶体结构类型的现象。
阳离⼦交换:在粘⼟矿物中,当结构中的同晶取代主要发⽣在铝氧层时,⼀些电价低、半径⼤的阳离⼦(如K+、Na+等)将进⼊晶体结构来平衡多余的负电荷,它们与晶体的结合不很牢固,在⼀定条件下可以被其它阳离⼦交换。
(e)正尖晶⽯:在AB2O4尖晶⽯型晶体结构中,若A2+分布在四⾯体空隙、⽽B3+分布于⼋⾯体空隙,称为正尖晶⽯;反尖晶⽯:若A2+分布在⼋⾯体空隙、⽽B3+⼀半分布于四⾯体空隙另⼀半分布于⼋⾯体空隙,通式为B(AB)O4,称为反尖晶⽯。
3-2 (a)在氧离⼦⾯⼼⽴⽅密堆积的晶胞中,画出适合氧离⼦位置的间隙类型及位置,⼋⾯体间隙位置数与氧离⼦数之⽐为若⼲?四⾯体间隙位置数与氧离⼦数之⽐⼜为若⼲?(b)在氧离⼦⾯⼼⽴⽅密堆积结构中,对于获得稳定结构各需何种价离⼦,其中:(1)所有⼋⾯体间隙位置均填满;(2)所有四⾯体间隙位置均填满;(3)填满⼀半⼋⾯体间隙位置;(4)填满⼀半四⾯体间隙位置。
材料科学基础课后作业及答案(分章节)
第一章8.计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例 (1)NaF (2)CaO (3)ZnS解:1、查表得:X Na =0.93,X F =3.98根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为:21(0.93 3.98)4[1]100%90.2%e ---⨯=共价键比例为:1-90.2%=9.8% 2、同理,CaO 中离子键比例为:21(1.00 3.44)4[1]100%77.4%e---⨯=共价键比例为:1-77.4%=22.6%3、ZnS 中离子键比例为:21/4(2.581.65)[1]100%19.44%ZnS e --=-⨯=中离子键含量共价键比例为:1-19.44%=80.56%10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义.说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。
答:结构转变的热力学条件决定转变是否可行,是结构转变的推动力,是转变的必要条件;动力学条件决定转变速度的大小,反映转变过程中阻力的大小。
稳态结构与亚稳态结构之间的关系:两种状态都是物质存在的状态,材料得到的结构是稳态或亚稳态,取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件),阻力小时得到稳态结构,阻力很大时则得到亚稳态结构。
稳态结构能量最低,热力学上最稳定,亚稳态结构能量高,热力学上不稳定,但向稳定结构转变速度慢,能保持相对稳定甚至长期存在。
但在一定条件下,亚稳态结构向稳态结构转变。
第二章1.回答下列问题:(1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向:(001)与[210],(111)与[112],(110)与 [111],(132)与[123],(322)与[236](2)在立方晶系的一个晶胞中画出(111)和 (112)晶面,并写出两晶面交线的晶向指数。
(3)在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于(101). (011)和(112)晶面上的[111]晶向。
解:1、2.有一正交点阵的 a=b, c=a/2。
某晶面在三个晶轴上的截距分别为 6个、2个和4个原子间距,求该晶面的密勒指数。
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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。
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第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的?答:S、P会导致钢的热脆和冷脆,并且容易在晶界偏聚,导致合金钢的第二类高温回火脆性,高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS,其熔点为989℃,钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化,所以易产生热脆;P能形成Fe3P,性质硬而脆,在冷加工时产生应力集中,易产生裂纹而形成冷脆。
2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类?各有什么特点?答:简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点:硬度较高、熔点较高、稳定性较好;复杂点阵结构的特点:硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答:①当rC/rM>0.59时,形成复杂点阵结构;当rC/rM<0.59时,形成简单点阵结构;②相似者相溶:完全互溶:原子尺寸、电化学因素均相似;有限溶解:一般K都能溶解其它元素,形成复合碳化物。
③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好,溶解越难,析出难越,聚集长大也越难;⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么?答:A形成元素均使S、E点向_____移动,F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小,E点左移意味着出现_______降低。
(左下方;左上方)(共析碳量;莱氏体的C量)5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下,不同合金元素的分布状况。
答:退火态:非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中,而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。
优先形成碳化物,余量溶入基体。
淬火态:合金元素的分布与淬火工艺有关。
溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中,未溶者仍在K中。
回火态:低温回火,置换式合金元素基本上不发生重新分布;>400℃,Me开始重新分布。
非K形成元素仍在基体中,K形成元素逐步进入析出的K中,其程度取决于回火温度和时间。
材料化学课后习题答案
材料化学课后习题答案P42:四 (1)(2)(3)P69:二、三 (1)(2)P90:5P133: 二、三 (1)(2)P199: 一、二P222: 二、三 (1)P236: 一、二专业:应用化学14-1学号: ********XX:丁大林第二章化学基础知识一.填空题1. 热力学第三定律的具体表述为纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零,数学表达式为 S*( 完美晶体, 0 K)=0 J K-1。
2.麦克斯韦关系式为Tp SS p、S VV T T V p T T pV、T p、S p V S VS。
3. 偏摩尔吉布斯函数又称化学势,定义为B G B G。
n BT , p,n C4.理想稀溶液存在依数性质,即溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关,而与溶质的种类无关。
5. 人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层,简称界面,有液-气、固 - 气、固 - 液、液 - 液、固 - 固界面,通常把固 - 气界面、液- 气界面称为表面。
6.表面X力一般随温度和压力的增加而降低,且σ金属键 > σ离子键 >σ极性共价键 > σ非极性共价键。
7.按照氧化态、还原态物质的状态不同,一般将电极分成第一类电极(金属电极、气体电极)、第二类电极(金属 - 难溶盐电极)、氧化还原电极三类。
8.相律是描述相平衡系统中自由度、组分数、相数之间关系的法则。
其有多种形式,其中最基本的是吉布斯相律,其通式为f c p+2。
= -二.名词解释1.拉乌尔定律: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 p A*与溶液中溶剂的摩尔分数 x A的乘积,该定律称为拉乌尔定律。
2. 亨利定律: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,该定律称为亨利定律。
3.基元反应: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。
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。
材料化学课后题答案第4章
第四章 材料化学热力学1. Cs 熔体的标准吉布斯自由能(单位为J )与温度T (单位为K )的关系为 ΔG o m, Cs =2100-6.95T, 求Cs 的熔点。
解:根据热力学定律,当ΔG<0时,反应可以自发进行,因此ΔG =0时对应的平衡反应(即Cs 由固相转变为液相的反应)的温度即为Cs 的熔点。
由ΔG o m, Cs =2100-6.95T =0,可得T =302K ,所以Cs 的熔点为302K 。
2. 通过埃灵罕姆图解释为何碳在高温下可以用作金属氧化物的还原剂。
3. 答:根据埃灵罕姆图,ΔG o -T 曲线越在下方,氧化物的ΔG o 负值越大,其稳定性就越高。
所以在给定的温度下,位于下方的ΔG o -T 曲线所对应的元素可使位于上方曲线的金属氧化物还原。
由埃灵罕姆图还可知,CO 生成线的斜率为负,随着温度升高,ΔG o 越负,CO 稳定性越高。
而金属氧化物的生成线的斜率都为正,随着温度升高,ΔG o 越正,氧化物稳定性越低。
所以,碳在高温下可以用作金属氧化物的还原剂。
4. 3.(a )对任何反应,请说明ΔG 和ΔG o 为0的意义;(b )对于“如果反应的ΔG o 是正值,则反应不会如反应式所写的那样向右进行”的说法,谈谈你的观点5. 答:(a )对于任何反应,ΔG (吉布斯自由能变化)是描述一个化学反应的驱动力,即可据此判断反应发生的可能性。
根据热力学第二定律可知,“在任何自发变化过程中,自由能总是减少的”。
所以,ΔG 为0说明反应过程处于平衡状态。
而ΔG o 为标准吉布斯自由能变,即物质处于标准状态时((指定温度(273.15 K )和压力(101.325KPa ))的生成自由能。
(b )已知ΔG o =-RTLn K ,若ΔG o 为正值,则Ln K 必需为负值,则K <1,表明反应进行的程度很小。
4. 在埃灵罕姆图上大多数斜线的斜率为正,但是反应 的斜率为0,反应 的斜率为负,请解释原因。
高中化学(新人教版)选择性必修三课后习题:高分子材料(课后习题)【含答案及解析】
高分子材料必备知识基础练1.下列物质不属于功能高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.光导纤维,高分子分离膜、液晶高分子材料、生物高分子材料都是功能高分子材料。
2.关于高分子材料,下列说法不正确的是()A.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)为线型结构,可溶于适当的溶剂(如氯仿)B.酚醛树脂为热固性塑料,受热变软,熔化C.聚乙烯为热塑性塑料,受热变软,熔化D.硫化橡胶为网状结构,不能溶于一般溶剂,不能加热熔融。
3.下列有关功能高分子材料的用途的叙述不正确的是()A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤等B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化,主要用于制造电子器件。
4.聚碳酸酯()的透光率良好,它可制作车、船、飞机的挡风玻璃,以及眼镜片、光盘、唱片等。
它可由绿色化学原料X()与另一原料Y反应制得,同时生成甲醇。
下列说法不正确的是()A.Y的分子结构中有2个酚羟基B.Y的分子式为C15H18O2C.甲醇的核磁共振氢谱有2组吸收峰D.X的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应产生气体的有4种解析Y是,分子结构中有2个酚羟基,故A正确;Y是,分子式为C15H16O2,故B错误;甲醇CH3OH分子中有2种等效氢原子,所以核磁共振氢谱有2组吸收峰,故C正确;能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明分子中含有羧基,的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应产生气体的有HOCH2CH2COOH、CH3CH(OH)COOH、CH3OCH2COOH、CH3CH2OCOOH,共4种,故D正确。
5.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当大的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。
合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯,则合成这种塑料骨钉的原料是()A.CH2CH—CH2ClB.CH2CH—COOHC.CH3—CH(OH)—COOHD.H2N—CH2—COOH,则应有羧基或酚羟基等;能形成环酯,则分子中同时含有—OH和—COOH。
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 李奇 陈光巨 编写 第五章 课后答案
第5章习题答案1.高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分,请解释链结构和聚集态结构。
答:链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。
近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。
远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。
聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。
2.简述近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响。
答:所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的,并非为三维空间上的远和近。
事实上,即使是沿高分子长链相距很远的链节,也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。
高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用,主要表现为斥力,如—CH2—CH2—中两个C上的两个H的范德华半径之和为0.240nm,当两个H为反式构象时,其间的距离为0.247nm,处于顺式构象时为0.226nm。
因此,氢原子间的相互作用主要表现为斥力,至于其他非键合原子更是如此。
近程相互排斥作用的存在,使得实际高分子的内旋转受阻,使之在空间可能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。
受阻程度越大,构象数越少,高分子链的柔性就越小。
远程相互作用可为斥力,也可为引力。
当大分子链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转,可使其间的相互作用在距离小于范德华半径时表现为斥力,大于范德华半径时为引力。
无论哪种力都使内旋转受阻,构象数减少,柔性下降,末端距变大。
3.何为晶态高聚物?高聚物可形成哪些形态的晶体?答:晶态高聚物是由晶粒组成,晶粒内部具有三维远程有序结构,但呈周期性排列的质点不是原子,整个分子或离子,而是结构单元。
由于结晶条件不同,结晶性高聚物可以形成形态不同的宏观或亚微观晶体,单晶,树枝晶,伸直链晶体,纤维状晶体,串晶等。
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。
材料化学课后答案李奇陈光巨编写完整版
第一章答案1、晶体一般的特点是什么?点阵和晶体的结构有何关系?答:(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2、下图是一个伸展开的聚乙烯分子,其中C—C化学键长为1.54Å。
试根据C原子的立体化学计算分子的链周期。
答:因为C原子间夹角约为109.5°,所以链周期=2×1.54Å×sin(109.5°/2)=2.51Å3、由X射线法测得下列链型高分子的周期如下,试将与前题比较思考并说明其物理意义。
化学式链周期聚乙烯醇 2.52聚氯乙烯 5.1聚偏二氯乙烯 4.7答:由题中表格可知,聚乙烯醇的链周期为2.52 Å,比聚乙烯略大,原因可能是-OH体积比H大,它的排斥作用使C原子间夹角变大,因而链周期加长,但链周期仍包含两个C原子;聚氯乙烯的链周期为5.1 Å,是聚乙烯链周期的两倍多,这说明它的链周期中包含四个C原子,原因是原子的半径较大Cl原子为使原子间排斥最小,相互交错排列,其结构式如下:聚偏二氯乙烯链周期为4.7 Å比聚乙烯大的多,而接近于聚氯乙烯的链周期为5.1 Å,可知链周期仍包含4个C原子。
周期缩短的原因是由于同一个C原子上有2个Cl原子,为使排斥能最小它们将交叉排列,即每个Cl原子在相邻2个Cl原子的空隙处。
材料化学习题
材料化学习题材料化学课后习题第1章原子结构与键合1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定?2. 在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?3. 在元素周期表中,同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点?从左到右或从上到下元素结构有什么区别?性质如何递变?4. 何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?5. 铬的原子序数为24,它共有四种同位素:4.31%的Cr原子含有26个中子,83.76%含有28个中子,9.55%含有29个中子,且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6. 铜的原子序数为29,相对原子质量为63.54,它共有两种同位素Cu63和Cu65,试求两种铜的同位素之含量百分比。
7. 锡的原子序数为50,除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8. 铂的原子序数为78,它在5d亚层中只有9个电子,并且在5f层中没有电子,请问在Pt的6s亚层中有几个电子?9. 已知某元素原子序数为32,根据原子的电子结构知识,试指出它属于哪个周期?哪个族?并判断其金属性强弱。
10. S的化学行为有时象6价的元素,而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因?11. Al2O3的密度为3.8g/cm3,试计算a)1mm3中存在多少原子?b)1g中含有多少原子?12. 尽管HF的相对分子质量较低,请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高?13. 高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类,试从高分子链结构角度加以解释之。
14. 高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现。
若用氯取代聚乙烯中8%的氢原子,试计算需添加氯的质量分数。
第2章固体结构a=0.4514nm,b=0.508nm,c=0.6734nm,其密度ρ =7.66g/cm3,试求Fe3C每单位晶胞中含Fe原子与C原子的数目。
材料化学第二版(曾兆华版)课后答案
第一章1.什么是材料化学?其主要特点是什么?答:材料化学是有关于材料的结构、性质、制备及应用的化学。
主要特点:跨学科性,实践性。
2.材料与试剂的主要区别是什么?答:试剂在使用过程中通常被消耗并转化为其他物质,而材料通常是可重复的、连续的,除了正常的消耗外,它不会不可逆地转化为其他物质。
3.观察一只灯泡,列举制造灯泡所需的材料。
4.材料按其组成和结构可以分为哪几类?如果按功能和用途对材料分类,列举十种不同功能或用途的材料。
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF答:(1)金属材料,无机非金属材料,高分子材料,复合材料(2)导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航天航空材料、能源材料、电子信息材料、感光材料5.简述材料化学的主要内容。
答:结构:原子和分子在不同层次彼此结合的形式、状态和空间分布。
特性:材料固有的化学、物理和力学特性。
制备:将原子和分子结合在一起,并最终将其转化为有用的产品应用。
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF第二章1.原子间的结合键共有几种?各自特点如何?AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF3.计算体心立方及六方密堆的的堆积系数。
10. 单质Mn有一种同素异构体为立方结构,其晶胞参数为0.6326nm,密度= 7.26g cm-3,原子半径r = 0.112nm,计算Mn晶胞中有几个原子,其堆积系数为多少?11. 固溶体与溶液有何异同?固溶体有几种类型?固体溶液与液体溶液的共同点:均具有均一性、稳定性,均为混合物,均存在溶解性问题(对固态溶液称为固溶度,对液体溶液称为溶解度);AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF(1)均一性:溶液各处的密度、组成和性质完全一样;(2)稳定性:温度不变,溶剂量不变时,溶质和溶剂长期不会分离;(3)混合物:溶液一定是混合物。
固体溶液与液体溶液的不同点:固溶体的溶质和溶剂均以固体形式出现,而液体溶体的溶质和溶剂均以液体形式出现;固溶体:又称固体溶液,指由一种或多种溶质组元溶入晶态溶剂,并保持溶剂晶格类型所形成的单相晶态固体。
材料化学课后答案
第二章课后答案14.说明下列符号的含义:Na V :代表钠原子空位;'Na V 代表钠离子格点位置空位,带一个有效负电荷•CL V 代表氯离子格点位置空位,带一个有效正电荷•K Ca 钙离子取代钾离子,进入钾离子格点位置, 带一个有效正电荷Ca Ca 钙离子在钙离子格点位置••i Ca 钙离子在间隙位置,带两个有效正电荷16. 说明为什么只有置换型固溶体的两个组份之间才能相互完全溶解,而填隙型固溶体则不能。
答:置换型固溶体:溶质原子代替一部分溶剂原子占据溶剂晶格某些结点位置所组成的固溶体。
间隙型固溶体:溶质原子进入溶剂晶体间隙位置所形成的固溶体。
由于溶剂晶体间隙有限,能填入异质原子或离子的数目也有限,因此间隙型固溶体是有限固溶体。
由于形成置换型固溶体的溶质和溶剂原子要求半径相近(Δr<15% ),结构相近,电荷数相同,成键性质相近,因此溶质原子与溶剂原子可以任意比例互溶,因此一般情况下,属无限固溶体。
19. 试求下图中所示方向的密勒指数:121r rr r -=∆方向A:0,1,11,0,11,1,0[110]-=-⇒方向B:0,1,01,0,11,1,1[111]-=--⇒方向C:11111,0,,1,0,1,[121] 2222-=-⇒方向D:110,1,1,0,01,1,[221] 22-=-⇒方向E:110,0,0,0,1,0,1[102] 22-=--⇒方向F:2110,1,1,0,1,1,[331] 333-=-⇒方向G:1211,,00,,11,,1[616] 236-=--⇒方向H:0,1,00,1,10,0,1[001]-=-⇒第三章思考题参考答案1.用固体能带理论说明什么是导体、半导体和绝缘体?答:按固体能带理论,金属晶体中含有不同的能带(如下图所示):已充满电子的能带叫做满带,其中的电子无法自由流动、跃迁;价电子充满的能带称为价带(VB),对于一价金属,价带是未满带,对于二价金属,价带是满带;在此之上,是能量较高的能带,又称为空带,可以是部分充填电子或全空的;空带在获得电子后可参与导电过程,又称为导带(CB)。
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一.内蒙古科技大学材料化学课后题答案二.应用化学专业08三.什么是纳米材料答:所谓纳米材料,是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体超细材料,或由它们作为基本单元构成的材料。
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着降低,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着不同。
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。
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。
物质处于超导状态时会表现出电阻消失和完全抗磁性现象。
4.简述形状记忆合金原理答:形状记忆合金的形状记忆效应源于某些特殊结构的合金在特定温度下发生马氏体相-奥氏体相组织结构相互转换。
热金属降温过程中,面心立方的奥氏体相逐渐变成体心立方或体心四方结构的马氏体相,这种马氏体一旦形成,就会随着温度下降而继续生长,如果温度上升,它又会减少,已完全相反的过程消失。
5.介绍储氢合金类别,并说明其储氢,释氢化学过程答:类别;主要有钛系储氢合金,锆系储氢合金,铁系储氢合金及稀土系储氢合金。
化学过程;金属储氢材料中一个金属原子能与两个,三个甚至更多氢原子结合,生成稳定的金属氢化物,同时放出热量。
等将其稍稍加热,氢化物又会发生分解,将吸收的氢释放出来,同时吸收热量。
6.一般金属材料是否为单晶态金属结构答:不是,金属材料一般为多晶体材料,多晶体材料是指整块金属材料包含着许多小晶体,每个小晶体的晶格位相是一致的,而各小晶体之间彼此方位不同。
六.1.提拉法中控制晶体品质的主要因素有哪些答:固液界面的温度梯度,生长速率,晶转速率以及溶体的流体效应。
2.单晶硅棒和厚度为1微米的薄膜分别可用什么方法制备答:提拉法,真空蒸镀法。
3.液相外延法和气相沉淀法都可以制备薄膜,如果要制备纳米厚度薄膜,应该采用哪种方法答:气相沉淀法;气相沉淀法制得的薄膜厚度可由数百埃至数微米,而液相外延法,由于薄膜生长速率较快,难得到纳米厚度的外延材料。
法(化学气相沉淀法)沉积SiO2可通过那些反应实现写出相关化学方程式答:烷氧化物热分解;氧化反应;水解反应;5.用什么方法可以对Cu 和Cu2O进行分离,写出相关化学方程式答:利用做运输气体可以对Cu 和Cu2O进行分离;由于从Cu2O生成CuCl为放热反应,而从Cu 生成CuCl为吸热反应,因此Cu2O在较高温度处沉积,而Cu 则在较低温度处沉积。
6.溶胶--凝胶法制备纤维材料,应采用怎样的条件较合适答:在拉纤阶段控制溶胶粘度为10~100Pa·S;应使用酸催化使形成的缩聚中间体为线形分子链。
7.怎样用均匀沉淀法合成硫化锌颗粒,写出相关化学方程式8.有两种活化能分别为Q1=mol 和Q2=251KJ/mol 的扩散反应,观察在温度从25摄氏度升高到600摄氏度时对两种扩散反应的影响,并对结果作出评述答:温度从25摄氏度升高到600摄氏度的过程中,两种扩散反应的速率均增大,且Q2=251KJ/mol 的扩散反应速率增加的更快。
结论;温度变化对活化能大的反应的速率影响更大。
9.简述固相反应的影响因素答:反应物化学组成与结构;反应物颗粒尺寸及分布;反应温度,压力与气氛;是否有矿化剂。
10.简述自蔓延高温合成法的原理答;外部热源将原料粉或预先压制成一定密度的坯件进行局部或整体加热,当温度达到点燃温度时,撤掉外部热源,利用原料颗粒发生的固体与固体反应或固体与气体反应放出的大量反应热,使反应得以继续进行,最后所有原料反应完毕原位生成所需材料。
七1.用固体能带理论说明什么是导体,半导体,绝缘体答:导体;价带是未满带或价带是满带,但禁带宽度为零,价带与较高的空带相交叠,满带中的电子能占据空带。
半导体;价带是满带,价带与空带之间存在禁带,禁带宽度在~3eV。
绝缘体;价带是满带,价带与空带之间存在禁带,禁带宽度大于5eV。
2.有一长为5m ,直径为3mm 的铝线,已知铝的弹性模量为70GPa ,求在200N的拉力作用下,此线的总长度3.是解释为何铝不易生锈,而铁则较易生锈答:铝是一种较活泼的金属,很容易与空气中的氧气发生反应,但快速生成的氧化膜很致密,氧分子不能穿过氧化膜,阻止了金属进一步被氧化。
而铁在空气中易与环境中的氧气水和二氧化碳反应发生电化学锈蚀,因此铁较易被氧化。
4.为什么碱式滴定管不采用玻璃活塞答:因为玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅可与碱反应生成硅酸盐,阻塞滴定管。
5.何种结构的材料具有高硬度,如何提高金属的硬度答:原子之间以共价键和离子键结合的材料具有较高硬度如金刚石;金属材料的硬度主要受金属晶体结构的影响,形成固熔体或合金可显着提高金属材料的硬度。
6.什么是材料的疲劳,有哪些指标反应材料的疲劳性能答:材料疲劳是指材料在循环受力下,某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象;应力水平和疲劳寿命反应材料的疲劳性能。
7.热膨胀受什么因素影响,试用势能图进行解释答:材料原子间键合力的强弱;材料的组织结构。
8.压电体有什么用途答:压电体可以把应力转化成容易测量的电压值,因此压电体可用于制造压力传感器;对压电体薄膜施加交变电流,则薄膜产生振动并发出声音,因此压电体可用于制作音频发生器。
八.1.固溶体与溶液有何异同,固溶体有几种类型答:相同点;固溶体可看成是晶态固体下的溶液,由溶质和溶剂组成,为多组元体系。
和溶液一样固溶体中溶质含量可在一定范围内变动,存在一定的溶解性。
不同点;固溶体组元间以原子尺度相混合,所以固溶体一定是均相的。
而溶液,若组元间能够互溶则为均相,不能互溶则为多相。
固溶体是固体,溶液是流体可以流动。
2.试阐述影响置换型固溶体的固溶度的因素答:原子或离子尺寸差;要形成置换型固溶体,必要条件是溶质与溶剂的原子或离子半径相近。
电价因素;对于离子置换型固溶体,需满足两种固体的离子价相同或同号离子的离子价总和相同。
键性影响;化学键性质相似,取代前后离子周围离子间键性相近,容易形成置换型固溶体。
晶体结构因素;形成置换型固溶体的另一个必要条件是晶体结构类型相同。
3.说明为什么只有置换型固溶体的两个组分之间才能相互完全溶解,而填隙型固溶体则不能答:置换型固溶体,溶质与溶剂的原子或离子半径相近,离子价相同,化学键性质相似,晶体结构类型相同,所以置换型固溶体两组分间可以完全互溶,是一种无限固溶体;填隙型固溶体,由于晶体中的空隙有限,能填入的异质原子或离子的数目也有限,所以填隙型固溶体两组分间不能完全互溶,是一种有限固溶体。
九.1.什么是材料化学,其主要特点是什么答:材料化学是材料科学与化学结合的产物,它是关于材料的结构,性能,制备和应用的化学。
特点;跨学科性,实践性。
2.新石器时代的标志是什么答:陶器和农业的出现。
3.什么是材料,材料与试剂的主要区别是什么答:材料是可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质材料是具有使其能够用于机械,结构,设备和产品的性质的物质。
材料与化学试剂不同,后者在使用过程中常常被消耗并转化为别的物质,而材料一般可重复,持续使用除了正常的损耗外它不会不可逆的转化为别的物质。
4.材料按其组成和结构可以分为哪几类答:金属材料,无机非金属材料,聚合物材料,复合材料。
5.材料按尺度角度可分为哪几类答:一维材料纤维、晶须等.,二维材料薄膜、涂层等,三维材料,块体材料6.我国对材料怎样分类答:金属材料,非金属材料,合成材料,复合材料,功能材料。
7.材料的发展历程答:天然材料---烧炼材料---合成材料---可设计材料---智能材料。
8.晶体,非晶体,液晶之间的区别答:本质区别:晶体具有长程有序的点阵结构,且也有短程有序的点阵结构;非晶体具有短程有序的点阵结构而无长程有序的点阵结构;液晶具有长程有序的点阵结构而无短程有序的点阵结构。
宏观区别:晶体在宏观上具有规则的几何外形,晶面角恒定,有固定的溶沸点,和物理性质的各向异性;非晶体无规则的几何外形,无固定的溶沸点以及物理性质上的各向同性。
9.什么是理想晶体答:理想晶体是由全同的称为基元的结构单元在空间无限重复而构成。
10.液体如何形成晶体,和非晶体答:液体在缓慢降温过程中形成晶体;在急冷过程中形成非晶体。