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材料化学课后习题答案材料化学课后习题答案 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:(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...

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材料化学课后习 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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:(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 ,、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。 ,、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。 ,、按光的透射原理,试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 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。 ,、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。 ,、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。 ,、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+214+12=E+2 E=24 7、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 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4 A3型 六方最密堆积 晶胞中球的数目2 2、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 : 46433V晶胞?(r)?r333 每个晶胞中2个圆球的体积为: 43 r V圆球?2??3 A2 堆积的空间利用率为: 42??r33????68.02%6438r33V圆球V晶胞 A3堆积用圆球半径r表示的晶胞体积为: 88 a?2r, c??2r??a 33 ?1.633a?3.266r ? 8 ? r ? ( 3r ) ? 2 r ? 8 2r 3 V2晶胞3 每个晶胞中 2个圆球的体积为: 43 V?2??r圆球3 A3堆积的空间利用率为: V圆球 V晶胞43?r1????74.05%382r322?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 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 nm ξ,nVatom/Vcell=20×[(4/3)πR3]/a3=0.465 5、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- CH3CH0 2、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。 篇二:材料化学课后题答案 一( 内蒙古科技大学材料化学课后题答案 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。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: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。 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。 4.CVD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=83.7KJ/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0.1~3eV。 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著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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 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。 篇三: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1.54?。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,2×1.54?×sin(109.5/2)=2.51? 3、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 聚乙烯醇 聚氯乙烯 聚偏二氯乙烯 2.52 5.1 4.7 链周期 答:由题中表格可知,聚乙烯醇的链周期为2.52 ?,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 ?,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 ?比聚乙烯大的多,而接近于聚氯乙烯的链周期为5.1 ?,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。这样分子链沿C-C键的扭曲缩小了链周期。 4(石墨分子如图所示的无限伸展的层形分子请从结构中引出点阵结构单位来,已知分子中相邻原子间距为1.42?,请指出正当结构单位中基本向量a和b的长度和它们之间的夹角。每个结构单位中包括几个碳原子,包括几个C-C化学键? 解:点阵结构单元为,基本向量长度2.41?,基本向量之间夹角120o,每个结构单元 中包含2个碳原子,包含三个C-C化学键。 5(试叙述划分正当点阵单位所依据的原则。平面点阵有哪几种 类型与型式? 请论证其中只有矩形单位有带心不带心的两种型式,而其它三种类型只有不带心的型式? 答:划分正当点阵单位所依据的原则是: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。平面点阵可划分为四种类型,五种形式的正当平面格子:正方,六方,矩形,带心矩形,平行四边形。 (a)若划分为六方格子中心带点,破坏六重轴的对称性,实际上该点阵的对称性属于矩形格子。(b)(c)分别划分为正方带心和平行四边形带心格子时,还可以划分成更小的格子。(d)如果将矩形带心格子继续划分,将破坏直角的规则性,故矩形带心格子为正当格子。 6(什么叫晶胞,什么叫正当晶胞,区别是什么? 答:晶胞即为空间格子将晶体结构截成的一个个大小,形状相等,包含等同内容的基本单位。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,相应的晶胞叫正当晶胞。 7(试指出金刚石、NaCl、CsCl晶胞中原子的种类,数目及它们所属的点阵型式。 答: 8(四方晶系的金红石晶体结构中,晶胞参数为a=b=4.58 ?,c=2.98 ?,α=β=γ=90o,求算坐标为(0,0,0)处的Ti原子到坐标为(0.31,0.31,0)处的氧原子间的距离。 解:根据晶胞中原子间距离 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 d,[(x-x)a+(y-y)b+(z-z)c], 1 2 * 1 2 * 1 2 * 2 2 2 1/2 得d,[(0.31-0)a +(0.31-0)a +(0-0)c] * * * 2 2 2 1/2 ,0.31 2 * 1/2 * 4.58? ,2.01? 9.什么叫晶面指标,标出下图所示点阵单位中各阴影面的晶面指标。 答:晶面指标(hkl)是平面点阵面在三个晶轴上的倒易截数之比,它是用来标记一组互相平行且间距相等的平面点阵面与晶轴的取向关系的参数。 10.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,晶体外形一般说受那些因素的影响, 答:晶面交角守恒定律,即是同一种晶体的每两个相应界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。晶面交角守恒定律是在1669年首先由斯蒂诺发现后经过其他学者反复实测、验证,直至18 世纪80年代才最后确定下来的。这一规律完全是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,晶体外形除了其内部结构制约,在一定程度上还受到外因,如温度、压力、浓度和杂质的影响。 11.论证在晶体结构中不可能存在五重旋转轴。 证明: 设晶体中有一n次螺旋轴通过O点,根据对称元素取向定理,必有点阵面与n重轴垂直。而其 中必有与n重轴垂直的素向量,将作用于O点得到A’点。设 n重旋转轴的基转角2π/n,则L(2π/n)与L(-2π/n)必能使点阵复原。这就必有点阵B与B’,如上图所示。 由图可以看出BB’必平行于AA’,即:BB’//AA’,则:向量BB’属于素向量为a平移群,那么: m的取值与n的关系如下表: m -2 -1 0 1 cos(2π/n) -1 -1/2 0 1/2 2π/n 2π/2 2π/3 2π/4 2π/6 n 2 3 4 6
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