材料化学 化工大学课后习题答案

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材料化学课后题答案第6章 金属材料

材料化学课后题答案第6章 金属材料

7
6-7 一般金属材料是否为单晶态金属结构?
一般金属材料为多晶态金属结构
8
一个(或几个)金属组元的原子溶入另一 个金属组元的晶格中,而仍保持另一金属 组元的晶格类型的固态晶体。
形成金属固溶体后,继续增大溶质金属的 金属间化合物: 量,溶质析出与溶剂反应,形成一种晶格 类型及性能与任意合金组元不同新相
2
6-2 简述形状记忆合金的原理
形状记忆效应源于某些特殊结构合金在特定温度下发生的 马氏体-奥氏体相组织结构的相互转化。当温度降低时, 面心立方结构的母体奥氏体逐渐转变成体心立方或体心四 方结构的马氏体,温度上升时,马氏体又会向奥氏体转变, 最终恢复到原来的形状。
3
6-3 介绍储氢合金类别,并说明其储氢、释氢化学过程
储氢:一个金属原子能与两个、三个甚至更多的氢原 子结合,生成稳定的金属氢化物,同时放出热量。 释氢: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。
放热(吸入H2) x MH x Q M H 2 +OHNiOOH+H2O+e-
6-5 超塑性合金一般具有怎样的结构特点?
超塑性合金的组织结构基础是晶粒一般为微小等
轴的晶粒。
6
6-6 非晶态金属材料一般如何制得?它具有什么 突出性能特点?结构上是热力学稳定体系吗?
非晶态合金一般通过电镀、激光法及熔体旋辊急冷
法制备。 性能特点:(1)高强度高韧性的力学性能 (2)高导磁、低铁损的软磁性能 (3)耐强酸、强碱腐蚀的化学特性 (4)电性能提高 结构上为热力学亚稳体系
6-1
黑色金属:铁、钴、锰金属及它们的合金
有色金属:除铁、钴、锰之外的金属 奥式体: 碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体 马氏体:

最新材料化学课后题答案第一章

最新材料化学课后题答案第一章

第一章绪论1.什么是材料化学?其主要特点是什么?答:材料化学是关于材料的结构,性能,制备和应用的化学;其主要特点是跨学科性和实践性。

2.新石器时代的标志是什么?答:其标志为陶器和农业的出现。

3.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成别的物质,而材料则一般可重复,持续使用,除了正常消耗,它不会不可逆的转变成别的物质。

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,聚合物材料和复合材料。

5、简述材料化学的主要研究内容结构:组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间分布性能:材料固有的化学、物理及力学方面的性能制备:将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续的过程应用中国农业银行企业文化核心理念一、中国农业银行使命面向“三农”,服务城乡,回报股东,成就员工二、中国农业银行愿景建设城乡一体化的全能型国际金融企业三、中国农业银行核心价值观诚信立业,稳健行远四、核心价值观指导下的相关理念(一)经营理念:以市场为导向,以客户为中心,以效益为目标。

(二)管理理念:细节决定成败,合规创造价值,责任成就事业。

(三)服务理念:客户至上,始终如一。

(四)风险理念:违规就是风险,安全就是效益。

(五)人才理念:德才兼备,以德为本,尚贤用能,绩效为先。

中国农业银行企业文化核心理念简要释义一、中国农业银行使命:面向“三农”,服务城乡,回报股东,成就员工使命是中国农业银行开展全部活动的根本原因和终极责任的集中反映。

中国农业银行致力为中国“三农”事业贡献力量,为最广大城乡客户提供优质金融产品与服务,为股东创造持续一流价值回报,为员工创造良好工作环境、搭建事业发展平台,着力实现与国家、社会、客户、股东以及员工等各利益相关方的和谐相处、繁荣共进。

材料化学课后题答案第4章

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。

材料化学-第五章表面化学习题及答案

材料化学-第五章表面化学习题及答案

表面化学习题答案:1.什么是过冷现象及成因?(15分)答:过冷现象:把液体冷却到正常凝固点以下还不结晶的现象。

(T0-T1)称为过冷度,温度在T0-T1之间的液体称为过冷液体。

结晶过程的过冷现象分散度越大,形成的晶粒越细,其饱和蒸汽压越高,凝固点越低。

当体系达到正常凝固点时,本应析出晶体,但由于刚形成的晶粒都是细小晶粒,其饱和蒸汽压高于正常晶粒的饱和蒸汽压,固液两相的化学势不等,固不能平衡共存,化学势较高的小晶粒必然会自动溶解,所以在正常凝固点(T0)不发生正常凝固。

随着温度降低,P(小晶粒的饱和蒸汽压)下降,当T=T1时,P(小晶粒的饱和蒸汽压)=P(液),初生的小晶粒才有可能存在,凝固才有可能发生,所以凝固点比理论的要低。

2.试解释分散度对CaCO3分解压力的影响。

(15分)答:CaCO3颗粒度越细,分散度越高,分解压力越大,CaCO3越易分解。

3.绘图说明下列各体系中固-液-气三相交界面处表面张力(每小题5分,共20分)答:4.两玻璃板间夹一层水时,为何不宜拉开?若夹水银又如何?如果两板间距为x mm,求x为别0.1mm和1.0mm时的液相压力。

(15分)答:水对玻璃属于浸润性液体,使得夹在两块玻璃之间的水层两端液面为凹液面,故产生一定的附加压力,其方向指向空气。

因此水层压强P=P0-P s,即水层压强比外部小P s=2σ/R. 因此玻璃受到外部Ps的压力作用,不宜拉开。

对于水银来讲,其不能润湿玻璃,夹在两层玻璃板两端液面为凸液面,产生一定的附加压力,其方向指向液体内部。

压强比外部大P s=2σ/R. 玻璃中间受到斥力,容易拉开。

5.为什么正己醇不能在水面上铺展?为什么苯在水面上开始能铺展,若静止一段时间后又不能铺展?(15分)答:当B液体在A液体表面铺展时,铺展系数S=r a-r b-r ab正己醇表面张力=24.8×10-3N·m-1水表面张力=72.8×10-3N·m-1正己醇与水间界面张力=6.8×10-3N·m-1正己醇的饱和水溶液=24.7×10-3N·m-1水的正己醇饱和溶液=28.5×10-3N·m-1正己醇滴入水中初期:S=72.8-24.8-6.8=41.2×10-3N·m-1>0达到平衡后:S=28.5-24.7-6.8 = -3.0×10-3N·m-1<0因此无法铺展对于苯-水不完全混溶体系:苯滴入初期:S=72.8-28.9-35.0 = 8.7×10-3N·m-1>0因此苯可以铺展,但当水与苯接触,充分饱和后,水与苯的表面张力下降至62.4与28.8×10-3N·m-1:S=62.4-28.8-35.0 = -1.4×10-3N·m-1<0苯水界面的最终状态是本来已经铺展的苯收缩成为一扁平的透镜,剩下的将被苯的单分子膜覆盖。

《材料化学分析》课后章节试题及答案(大学期末复习资料).docx

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项目一实验室安全与环境管理任务一实验室安全管理一、填空题1、酸碱灼伤时先用________ ,被漠、苯酚灼伤,先用_____________ 清洗。

2、浓硫酸稀释是把 ____ 进________ 入。

3、易燃易挥发有毒实验要在________ 进行。

4、不能用电笔试 ______ ,操作电器时,手要____________ o5、高压气瓶要 ____ 放置,钢瓶一般留有 _________ , _______ 不得进入实验室。

答案:仁水冲洗有机溶剂;2、浓硫酸水;3、通风橱;4、手触及测电笔前端的金属探头笔尾的金属体;5、直立剩余压力可燃性及有毒气体二、选择题1、进行危险实验时,应()0A、开门开窗B、有第二者陪伴C、自己独立完成2、打开浓盐酸、浓硝酸、浓氨水时,应在()中进行。

A^走廊B^通风橱C、药品库3、高压气瓶瓶身颜色代表瓶内气体种类,氧气瓶是(bA、绿色B、灰色C、天蓝色4、金属钠着火,可选用灭火剂是(bA、泡沫式灭火器B、水C、沙子5、防毒面具主要是用来阻断()oA、呼吸毒气B、口入中毒C、腐蚀物质答案:B、B、C、C、A任务二实验室环境管理一、填空题1、水银温度计测水温应放置在_______ 读数,测空气温度应放_读数。

2、干湿温度计的湿的温度计下端要浸泡在________ 中。

3、危险药品室温度控制在_______ ,湿度控制在_______ o4、5S 管理指的 ____ 、_____ 、____ 、_____ 、____ 。

答案、水中空气中;2、湿布;3、30°C以下不超过85%; 4、整理洁素养整顿清扫清二、选择题1、天平室通风米用(\A、自然通风B、电风扇C、抽排风扇2、实验室主要通过什么控制温湿度(\A、盆栽B、洒水C、空调3、关于危险品储存室说法错误的是(\A、远离主建筑物B、配置消防器材C、可以阳光直射4、天平室宜(\A、专室专用B、与化学分析室合用C、可以与加热仪器室合用5、分析化验室的门应(bA、向外开B、移门C、向内开答案:C、C、B、A、C 项目测评1. 打开浓盐酸、浓硝酸、浓氨水时一般在什么地方进行?答:打开浓盐酸、浓硝酸、浓氨水试剂塞时应带防护用具,在通风柜中进行。

材料化学课后习题答案

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:20142008姓名: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 pS T V p S ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、 S V T p V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 。

3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势,定义为 ,,CB B B T p n G G n μ⎛⎫∂== ⎪∂⎝⎭ 。

4.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.表面张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。

【免费下载】材料化学习题答案完整版

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第二章2.1 扩散常常是固相反应的决速步骤,请说明:1)在用MgO 和为反应物制备尖晶石时,应该采用哪些方法加快32O Al 42O MgAl 固相反应进行?2)在利用固相反应制备氧化物陶瓷材料时,人们常常先利用溶胶-凝胶或共沉淀法得到前体物,再于高温下反应制备所需产物,请说明原因。

3)“软化学合成”是近些年在固体化学和材料化学制备中广泛使用的方法,请说明“软化学”合成的主要含义,及其在固体化学和材料化学中所起的作用和意义。

答:1.详见P6 A.加大反应固体原料的表面积及各种原料颗粒之间的接触面积;B.扩大产物相的成核速率C.扩大离子通过各种物相特别是产物物相的扩散速率。

2.详见P7最后一段P8 2.2节一二段 固相反应中反应物颗粒较大,为了使扩散反应能够进行,就得使得反应温度很高,并且机械的方法混合原料很难混合均匀。

共沉淀法便是使得反应原料在高温反映前就已经达到原子水平的混合,可大大的加快反应速度; 由于制备很多材料时,它们的组分之间不能形成固溶的共沉淀体系,为了克服这个限制,发展了溶胶-凝胶法,这个方法可以使反应物在原子水平上达到均匀的混合,并且使用范围广。

3.P22 “软化学”即就是研究在温和的反应条件下,缓慢的反应进程中,采取迂回步骤以制备有关材料的化学领域。

2.2 请解释为什么在大多数情况下固体间的反应很慢,怎样才能加快反应速率?答:P6以MgO 和反应生成为例,反应的第一步是生成晶核,32O Al 42O MgAl 42O MgAl 其晶核的生长是比较困难的,和的扩散速率是反应速率的决速步,因+2Mg +3Al 为扩散速率很慢,所以反应速率很慢,加快反应速率的方法见2.1(1)。

第三章(张芬华整理)3.1 说明在简单立方堆积、立方密堆积、六方密堆积、体心立方堆积和hc 型堆积中原子的配位情况。

答:简单立方堆积、 6立方密堆积、 12(6)阳离子充填1/2四面体格位六方硫化锌结构(共顶点)(7)阳离子填满所有八面体格位 NiAs结构和WC结构(共边)BaFeO(8)阳离子充填1/2八面体格位结构(六方钙钛矿)3第七章7.1 一种晶体具有中心对称,它是否具有以下性质:介电、铁电、热释电、压电?答:一个晶体具有中心对称,它具有介电性质,不具有铁电,热释电,压电性质。

材料化学课后题答案第9章

材料化学课后题答案第9章

9-2名词解释
增强体:分散在基体内以改进其机械性能的高强度材料(又称增强材料、增强剂等)
玻璃纤维:由含有各种金属氧化物的硅酸盐类,经熔融后以极快的速度抽丝而成。

碳纤维:由碳元素构成的无机纤维。

晶须:受控条件下培植生长的高纯度纤维状单晶体。

其直径一般为微米或亚微米数量级SMC:Sheet molding compound的缩写,即片状模塑料。

主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂,填料及各种助剂组成。

BMC:BMC(DMC)材料是Bulk(Dough) molding compounds的缩写,即团状模塑料。

国内常称作不饱和聚酯团状模塑料。

其主要原料由GF(短切玻璃纤维)、UP(不饱和树脂)、MD(填料碳酸钙)以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料。

Ke vlar纤维:这是一种芳纶复合材料,聚对苯二甲酰对苯二胺。

聚酰亚胺:重复单元以酰亚胺基为结构特征基团的一类聚合物。

硅烷偶联剂:能提高树脂与固体表面之间的黏合强度与耐久性的一类硅烷。

通常是硅原子上连接带官能团的有机基,同时又与可水解基团相键合的一类硅烷。

是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得。

钛酸酯偶联剂:这类偶联剂可用通式:ROO(4-n)Ti(OX-R’Y)n (n=2,3)表示;其中RO-是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的;OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等。

Volan偶联剂:甲基丙烯酸氯化铬盐。

材料化学课后习题问题详解

材料化学课后习题问题详解

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:20142008 :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 pS T V p S ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、 S V T p V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 。

3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势,定义为 ,,CB B B T p n G G n μ⎛⎫∂== ⎪∂⎝⎭ 。

4.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。

材料化学 化工大学课后习题答案

材料化学 化工大学课后习题答案

材料化学化工大学课后习题答案第一章1、晶体一般的特点是什么?点阵和晶体的结构有何关系?答: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、什么是同质多晶?什么是类质同晶?一些组成固定的化合物,于其内部微粒可以以不同的方式堆积,因而产生不同种类的晶体,我们把这种同一化合组成存在两种或两种以上晶体结构形式的现象为同质多晶现象。

在两个或多个化合物中,如果化学式相似,晶体结构形式相同,并能互相置换的现象,我们称之为类质同晶现象。

3、产生晶体缺陷的原因是什么?晶体缺陷对晶体的物理化学性质的影响如何?答:晶体产生缺陷的原因主要有:实际晶体中的微粒总是有限的;存在着表面效应;存在着表面效应;粒子热运动;存在着杂质。

在实际晶体中缺陷和畸变的存在使正常的点阵结构受到了一定程度的破坏或扰乱,对晶体的生长,晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等到都有很大的影响,在生产和科研中非常重要,是固体物理、固体化学和材料科学等领域的重要内容。

第二章1、晶体的结构特性是什么?这些特性是什么原因引起的?晶体的均匀性:晶体的均匀性是焓因素决定的;非晶体的均匀性是熵因素引起的。

晶体的各向异性:于晶体在各个方向上的点阵向量不同,导致了晶体在不同方向上具有不同的物理性质晶体的自范性:在适宜的外界条件下,晶体能自发生长出晶面,晶棱等几何元素所转成的凸多面体,晶体的这一性质即为晶体的自范性。

材料化学课后习题答案

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。

材料化学第二版课后答案

材料化学第二版课后答案

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。

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。

.第二章1.原子间的结合键共有几种各自特点如何特键形成晶体的特高熔点、高强度、高硬度、低膨无饱和性、无方向性、高最系数、塑性较差、固态不导电、离子位数态离子导电高熔点、高强度、高硬度、低膨有饱和性、有方向性、低共价在熔态也不导电系数塑性较差位可以自由流动电子共有化塑性较好、有光泽、良好的导热较金属无饱和性、无方向性、配位导电性。

数高范德华键无饱和性、无方向性最弱有饱和性、有方向性氢键弱4RaaR?34??3计算体心立方及六方密堆的的堆积系数。

3.(1)体心立方33RR??/(42(43)2/3)??0.68=?bcc3a3R)/(43 n = 2单位晶胞原子数ca8?3aR2?(2)六方密堆33R?R?/36/3)6(4(4)??=?0.74hcp831RcaRaR)6(12?)?(3n=63224RaaR?24??2(3)面心立方33R??R/343/)(4)(44?74?=.0?fcc3a3R)2/4(n=4.10. ,原= gcm-3单质Mn有一种同素异构体为立方结构,其晶胞参数为,密度Mnr = 子半径,计算晶胞中有几个原子,其堆积系数为多少固溶体与溶液有何异同固溶体有几种类型11.(对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,均存在溶解性问题固态溶液称为固溶度,对液体溶液称为溶解度);均一性:溶液各处的密度、组成和性质完全一样;(1) 稳定性:温度不变,溶剂量不变时,溶质和溶剂长期不会分离;(2) (3)混合物:溶液一定是混合物。

材料化学课后题答案第三章

材料化学课后题答案第三章

第三章 材料的性能 1.用固体能带理论说明什么是导体,半导体,绝缘体? 答:固体的导电性能由其能带结构决定。

对一价金属(如Na ),价带是未满带,故能导电。

对二价金属(如Mg ),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,因而也能导电。

绝缘体和半导体的能带结构相似,价带为满带,价带与空带间存在禁带。

禁带宽度较小时(0.1—3eV )呈现半导体性质,禁带宽度较大(>5eV )则为绝缘体。

答案或者是: 满带:充满电子的能带 空带:部分充满或全空的能带 价带:价电子填充的能带 禁带:导带及满带之间的空隙 (其中,空带和价带是 导带) 导体:价带未满,或价带全满但禁带宽度为零,此时,电子能够很容易的实现价带与导带之间的跃迁。

半导体:价带全满,禁带宽度在0.1-3eV 之间,此时,电子可以通过吸收能量而实现跃迁。

绝缘体:价带全满,禁带宽度大于5eV ,此时,电子很难通过吸收能量而实现跃迁 2、 有一根长为5 m ,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。

= 5.002 m 3.试解释为何铝材不易生锈,而铁则较易生锈? 答:锈蚀机理不同,前者为化学腐蚀,后者为电化学腐蚀铝是一种较活泼的金属,但因为在空气中能很快生成致密的氧化铝薄膜,所以在空气中是非常稳定的。

铁与空气中的水蒸气,酸性气体接触,与自身的氧化物之间形成了腐蚀电池,遭到了电化学腐蚀,所以容易生锈。

4.为什么碱式滴定管不采用玻璃活塞?答:因为普通的无机玻璃主要含二氧化硅,二氧化硅是一种酸性的氧化物,在碱液中将会被溶解或侵蚀,其反应为:SiO2+2NaOH →Na2SiO3+H2O5.何种结构的材料具有高硬度?如何提高金属材料的硬度?答:由共价键结合的材料具有很高的硬度,这是因为共价键的强度较高。

无机非金属材料由离子键和共价键构成,这两种键的强度均较高,所以一般都有较高硬度,特别是当含有价态较高而半径较小的离子时,所形成的离子键强度较0/F A σ= (H E σε=00()/l l lε=-()/l l l ε=-高(因静电引力较大),故材料的硬度较高。

材料化学-第一章习题及答案

材料化学-第一章习题及答案

第一章习题1、什么是材料化学?其主要特点是什么?(15分)答:材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。

又称为固体化学。

既是材料科学的一个重要分支,也是材料科学的核心内容。

同时又是化学学科的一个组成部分。

材料化学是最近几十年发展并形成的化学科学的重要分支。

是无机化学、有机化学、物理化学、材料物理、晶体结构和材料科学等多学科的交叉领域,因此材料化学具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。

已成为当前材料科学与工程学科中一个十分活跃的新兴分支学科。

2、新石器时代的标志是什么?(10分)答:新石器时代的标志:磨制石器的出现、陶器的出现、原始农业、畜牧业和手工业的出现。

3、材料与试剂的主要区别是什么?(15分)材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。

材料是物质,但不是所有物质都称为材料。

燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算作材料,往往称为原料。

但这个定义并不严格,如炸药、固体火箭推进剂,一般称之为“含能材料”,因为它属于火炮或火箭的组成部分。

材料总是和一定的使用场合相联系,可由一种或若干种物质构成。

同一种物质,由于制备方法或加工方法不同,可成为用途迥异的不同类型和性质的材料。

试剂,又称生物化学试剂或试药。

主要是实现化学反应、分析化验、研究试验、教学实验、化学配方使用的纯净化学品。

一般按用途分为通用试剂、高纯试剂、分析试剂、仪器分析试剂、临床诊断试剂、生化试剂、无机离子显色剂试剂等。

4、人类照明可以简单地说,经历了太阳光、篝火、油灯、蜡烛、电气照明、白炽灯、荧光灯、三基色节能灯直到今天LED照明的发展过程,尤其是发白光LED灯的发明,大幅提高了人类的照明效率。

试着查阅文献,简述白色LED灯的发光原理和所需要的材料组成,并列出引用的文献。

(25分)它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。

当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。

2020年材料化学第三章习题与答案

2020年材料化学第三章习题与答案

材料化学第三章习题与答案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)。

对于半导体和绝缘体,在导带与禁带之间还隔有一段空隙,称为禁带。

据禁带宽度和能带中电子填充状况,可把物质分为导体、半导体和绝缘体:导体:价带是未满带,或价带与导带重叠,禁带宽度为0,因而可导电。

半导体:价带是满带,禁带宽度较小,为0.1~3eV之间.绝缘体:禁带宽度较大,>5eV;2.有一根长为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。

解:设此时线的总长度为l,22-6-62据已知条件:l=5m,F=200N,A0=πR=3.14×3×10/4=7.1×10mE=70GPa;又据应力公式F/A0,应变公式(ll0)/l0和虎克定律:E,有: 1GPa=109Pa=1×109N/m2lxx7.1106701095=5.002m3.解释为何铝材不生锈,而铁则较易生锈。

答:铝在空气中可形成致密的氧化物膜,阻止了氧对铝金属的进一步氧化腐蚀。

铁在空气中会与空气中的氧在表面形成松散形的氧化物膜,不能阻止氧对铁金属的进一步腐蚀。

4为什么碱式滴定管不采用玻璃活塞?答:因为玻璃活塞的主要成份为酸式氧化物SiO2,其耐酸不耐碱。

同时玻璃活塞的腐蚀会导致接触部位粘结甚至损坏。

5何种结构的材料具有较高的硬度?如何提高金属材料的硬度?答:以共价键结合的材料硬度高,如金刚石;其次,无机非金属材料也有较高硬度。

金属材料形成固溶体或合金时,材料硬度会显著提高,因此可在金属材料中加入其它金属或非金属元素填形成固溶体,以提高金属材料的强度。

材料化学第二章习题参考答案与解析

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。

材料化学课后答案

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)。

材料化学课后题答案15235

材料化学课后题答案15235
什么是材料化学?其主要特点是什么?
材料化学是与材料相关的化学学科的一个 分支,是与材料的结构、性质、制备及应 用相关的化学。 材料化学的主要特点是跨学科性和实践性
1
材料与试剂的主要区别是什么?
试剂在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质 材料则一般可重复、持续使用,除正常损耗外, 它不会不可逆地转变成其他物质
通过埃灵罕姆图解释为何碳在高温下可以用作 金属氧化物还原剂
2C (s) +O 2(g)=2C O (g) 对于该反应式从图中可以看出,其温度越高, G0的
负值越大,其稳定性也就越高,即该反应中碳的还原 性越强。
28
埃灵罕姆图上大多数斜线的斜率为正,但反应 C+O2=CO2的斜率为0,反应2C+O2=2CO的斜 率为负,请解释原因
F面: x=0,y=0,z= 1/2,故须平 移,朝x方向平移一晶格参数,则 x=1,y=-1,z= 1/2 故为(1,-1, 1/2 ),即为(1,-1,2)
18
用固体能带理论说明什么是导体、半导体、 绝缘体?
满带:充满电子的能带
空带:部分充满或全空的能带
2.1.3.5 Electrical property
2
2
0,0,01,0,11,0,1 [102]
2
2
0,1,21,0,11,1,1 [331] 33 3
1,1,00,2,11,1,1 [616] 23 6
16
试求下图中所示面的密勒指数
A面:朝x方向平移一晶格参数, 则x=1,y=∞,z= ∞ 故为(1,0,0)
B面: x=1,y=-1,z= 1/2 故为(1,-1,1/2),即(1,-1,2)
(a)80%B
(b)20%B
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第一章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、什么是同质多晶?什么是类质同晶?一些组成固定的化合物,由于其内部微粒可以以不同的方式堆积,因而产生不同种类的晶体,我们把这种同一化合组成存在两种或两种以上晶体结构形式的现象为同质多晶现象。

在两个或多个化合物中,如果化学式相似,晶体结构形式相同,并能互相置换的现象,我们称之为类质同晶现象。

3、产生晶体缺陷的原因是什么?晶体缺陷对晶体的物理化学性质的影响如何?答:晶体产生缺陷的原因主要有:(1)实际晶体中的微粒总是有限的;(2)存在着表面效应;(3)存在着表面效应;(4)粒子热运动;(5)存在着杂质。

在实际晶体中缺陷和畸变的存在使正常的点阵结构受到了一定程度的破坏或扰乱,对晶体的生长,晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等到都有很大的影响,在生产和科研中非常重要,是固体物理、固体化学和材料科学等领域的重要内容。

第二章1、晶体的结构特性是什么?这些特性是什么原因引起的?(1)晶体的均匀性:晶体的均匀性是焓因素决定的;非晶体的均匀性是由熵因素引起的。

(2)晶体的各向异性:由于晶体在各个方向上的点阵向量不同,导致了晶体在不同方向上具有不同的物理性质(3)晶体的自范性:在适宜的外界条件下,晶体能自发生长出晶面,晶棱等几何元素所转成的凸多面体,晶体的这一性质即为晶体的自范性。

(4)晶体的熔点:晶体在受到热作用时,温度升高,组成晶体的点阵上的原子或原子团而因振动加剧,当此振动的能量(平动和转动)达到晶格能(晶格对原子的束缚)时,晶体的结构被破坏,晶体开始熔化。

因晶体中各原子所处的环境相同,所以熔化的温度也相同。

所以晶体有一定的熔点。

(5)晶体的对称性:晶体的点阵结构决定了晶体的内部结构和理想外形都具有对称性。

理想外形的对称性属于宏观对称性;内部结构的对称性属于微观对称性。

2、简述产生非整比化合物的原因,当二元化合物AB中某原子被氧化,则此原子的组成系数将向什么方向变化?当晶体中出现空位或填隙原子,从而使化合物的成份偏离整数比。

1、某种原子过多或短缺。

2、层间嵌入某些离子、原子或分子。

3、晶体吸收某些小原子。

元化合物AB中某原子被氧化,某一原子被氧化造成另一原子短缺,则组成系数向短缺原子偏移。

3、按光的透射原理,试分析在一定条件下,胆甾相液晶是否能透光?当各层分子长轴的去向不相互垂直时可以透过光。

4、试说明玻璃与陶瓷的异同玻璃是高温下熔融,熔融体在冷却过程中黏度逐渐增大、不析晶、室温下保持熔体结构的非晶固体。

陶瓷是指通过烧结包含有玻璃相和结晶相的特征的无机材料。

5、某种非氧化硅系列的玻璃质材料,在经过较长时间的存放后,透明性降低的原因是什么?玻璃的透明性的主要原因是结构中最高占有轨道和最低空轨道的能级差别大,不能发生对可见光的吸收而产生电子跃迁的现象。

经过较长时间的存放后最高占有轨道和最低空轨道的能级差减小,其次表面被氧化,表面不光滑会反射光。

6、当原子的配位数达到最大值12时,这12个配位原子所构成的凸多面体的面数为14,则它有多少个棱?F+V=E+2 14+12=E+2 E=247、某大晶体在110晶面的衍射峰半高宽为0.45º,衍射角为8.7º。

今制备的该晶体粉未的110晶面的半高宽为0.92º,试求110晶面的厚度。

(X射线的波长为154pm)。

D=Kλ/(B-B0)cosθ=0.9*154/(0.92-0.45/360 *2π) cos8.7=1.709*10^3第三章1、指出A1型和A3型密堆积结构的点阵形式与晶胞中球的数目。

A1型立方面心最密堆积晶胞中球的数目4A3型六方最密堆积晶胞中球的数目22、计算A2、A3型密堆积结构中圆球的空间占有率。

A2堆积的空间利用率的计算:A2堆积用圆球半径r表示的晶胞体积为:A3堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:3、用固体能带理论说明什么是导体、半导体、绝缘体。

金属:晶体的能带中存在不满带,表现出导电性。

有两种情况(如同):一是没有足够的电子填充价带能级,形成不满带;另一种是价带与空带重叠,电子在没有排满价带之前,一部分电子就开始填充空带部分,而形成不满带。

半导体:在波矢K 落在布里渊区边缘时,会发生能级分裂,出现禁带,但是半导体材料的禁带宽度很小,一般小于2eV ,在热激发下部分低能级电子可以跃迁到高能级上,从而表现出导电性。

绝缘体:同样也出现禁带,只是他的禁带宽度相对大一些,一般的温度下,热激发不能提供足够的能量使低能级上的电子跃迁到高能级上,因此不能表现出导电性。

金属镁如果仅仅从核外电子排布情况来看,1S 、2S 、2P 、3S 能级都被电子%.r r V V A r V r )r (V 02688333643422342233643433333=π=π⋅=π⋅===晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为:个圆球的体积为:每个晶胞中%.r r V V A r V r r )r (r V 0574231283423342228232383333=π=π⋅=π⋅==⨯⨯⋅=晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为:个圆球的体积为:每个晶胞中r.a . a r r, c a 26636331382382==⋅=⋅==排满,应该为绝缘体或半导体,但是金属镁的3S能带和3P能带发生部分重叠,从而使金属镁表现出导电性,为导体。

4、单质Mn有一种同素异型体为立方结构,其晶胞参数为635pm,密度ρ=7.26g·cm-3,原子半径r=112pm,计算晶胞中有几个原子,其空间占有率为多少?答:设单位晶胞原子数为n,则单位晶胞的质量为m=(n/NA)×M已知晶胞参数a=0.6326 nm 则晶胞的体积为V=a3已知密度ρ=7.26g/cm3,Mn的原子量M=54.94 根据ρ=m/V 计算的n=20 为复杂立方体结构已知原子半径R=0.112 nmξ=nVatom/Vcell=20×[(4/3)πR3]/a3=0.4655、金属化合物物相与金属固溶体物相比有何不同?试从结构特征、组成特征和性能特征明。

答:(1)构成金属固溶体的组成成分具有相同的结构形式,组分金属的原子半径相近,并且其电负性不能相差太多;而金属化合物组成成分的结构形式和原子半径、电负性有较大的差别。

(2)金属固溶体的结构仍然保持着其组分的结构,而金属化合物的结构一般不同其组分在独立存在是的结构形式,不同于金属固溶体中各组分原子占据着相同的结构位置,金属化合物各组分中原子在结构中位置占据着不同的位置。

(3)金属固溶体的性能与其组成成分在熔点和硬度上都要强许多,而金属化合物易于生成组成可变的金属化合物。

第四章1、如何正确理解离子半径的概念,离子半径是不是常数?它与哪些因素有关?答:若将离子近似的看作具有一定半径的弹性球,两个相互接触的球形离子的半径之和即等于核间的平衡距离,这就是一般所说的离子半径的意义。

离子半径本来应该是指离子电子云的分布范围,但是按照量子力学计算,离子的电子云密度是无穷的,因此严格的说,一个离子的半径是不定的,它和离子所处的特定条件有关。

2、对一金属原子,它的原子半径、共价半径、离子半径及van de waals半径的相对大小关系是什么?范德华半径>金属半径>共价半径>离子半径3、羟基苯甲酸亦称水杨酸,以氢键解释它们的邻、间、对位异构体中哪个熔点最低。

分子间生成氢键,熔点会上升;分子内生成氢键,一般熔点会降低。

水杨酸的邻位结构形成六元环的分子内氢键,熔点159℃,而生成分子间氢键的间位和对位结构熔点分别为201.3℃和213℃。

4、试用热化学数据计算KCl晶体的晶格能。

第五章1、一聚合物样品的元素分析结果为n(C):n(H):n(O)=2:4:1,试分析可能是什么聚合物?单体:CH2 = CHOH 聚乙烯醇。

结构式:-[CH2-CH]n-OHCH3CH0CH2-CH2O2、聚甲基丙烯酸甲酯与聚丙烯酸甲酯哪一个较为柔顺?答:聚丙烯酸甲酯的柔顺性比和聚甲基丙烯酸甲酯要好。

高分子在运动时C-C单键在保持键长和键角不变的情况下可绕轴任意旋转,称之为单键的内旋转。

高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。

高分子链能形成的构象数越多,柔顺性越大。

由于分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因,而高分子链的内旋转又受其分子结构的制约,因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相关,其中主链结构、侧基和链的长度都起作用。

在C-C键上带有其他原子或基团时,由于这些原子和基团之间存在着一定的相互作用,会阻碍单键的内旋转,所以柔顺性降低。

3、说出分子间力主要是:A:色散力;B:偶极力;C:氢键的聚合物名称。

答:(1)主要是色散力的聚合物:聚乙烯等;(2)主要是偶极力的聚合物:聚氯乙烯等;(3)主要是氢键的聚合物:聚乙烯醇、纤维素等。

4、非晶态聚合物在不同温度下的力学状态有何特点?答:非晶态聚合物在不同温度下,可以呈现三种不同的力学状态,即玻璃态、高弹态和粘流态,这三种力学状态是聚合物分子微观运动特征的宏观表现。

玻璃态聚合物在升高到一定温度时可以转变为高弹态,这一转变温度称为玻璃化转变温度,或简称玻璃化温度,当升温到粘流温度时,由高弹态转为粘流态。

5、简要说明逐步聚合反应的特征。

答:逐步聚合反应是由单体及不同聚合度的中间产物之间通过官能团之间的逐步反应来聚合的,具有以下几个特征:(1)逐步聚合反应是由若干个聚合反应构成的,是逐步进行的,反应可以停留在某一阶段上,可得到中间产物;(2)缩聚产物链节的化学结构与单体的不完全相同;(3)在缩聚过程中总有小分子副产物析出;(4)相对分子质量随转化率增高而逐步增大,只有在高转化率才能生成高相对分子质量的聚合物,这是逐步聚合反应区别小分子缩合反应的一个重要特征。

6、导电高分子一般具有何种结构?它有什么特点?答:导电高分子材料的共同特征是内都必须具备长程共轭的主链,即具有交替的单键、双键共轭结构。

共轭p键成键和反键能带之间的能隙差较小(1.5~3eV),接近于普通无机半导体的能隙,所以共轭聚合物大多具有半导体的特性。

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