材料化学部分答案

材料化学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料化学中，以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 陶瓷C. 铝D. 铜答案：B2. 以下哪种技术不是用于制备纳米材料的？A. 溶胶-凝胶法B. 激光烧蚀C. 机械研磨D. 电化学沉积答案：C3. 材料的热处理过程中，淬火的目的是：A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少脆性D. 增加导电性答案：A4. 下列哪种材料具有超导性？A. 铜B. 铝C. 陶瓷D. 铌钛合金答案：D5. 以下哪种材料是半导体材料？A. 石墨B. 金刚石C. 硅D. 金答案：C6. 材料的疲劳断裂通常发生在：A. 材料表面B. 材料内部C. 材料的缺陷处D. 材料的接合处答案：C7. 以下哪种测试方法用于评估材料的热稳定性？A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 热重分析D. 硬度测试答案：C8. 材料的断裂韧性通常用以下哪个参数表示？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳极限D. 临界应力强度因子答案：D9. 以下哪种材料是磁性材料？A. 橡胶B. 塑料C. 铁D. 玻璃答案：C10. 材料的塑性变形通常发生在：A. 弹性范围之外B. 弹性范围之内C. 断裂点D. 疲劳点答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够发生形变而不立即断裂的能力。

答案：韧性2. 金属材料的______是指材料在受到外力作用时，能够抵抗永久变形的能力。

答案：硬度3. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够抵抗断裂的能力。

答案：强度4. 纳米材料的______特性使其在许多领域具有独特的应用潜力。

答案：量子尺寸效应5. 材料的______是指材料在受到重复或交变应力作用时，发生断裂的能力。

答案：疲劳6. 材料的______是指材料在受到温度变化时，能够保持其性能不变的能力。

答案：热稳定性7. 材料的______是指材料在受到电场作用时，能够抵抗电流通过的能力。

材料化学专业试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个是材料化学研究的重要内容？A. 材料的合成与加工B. 材料的物理性质C. 材料的化学性质D. 所有选项答案：D2. 材料科学中，下列哪个术语与材料的微观结构无关？A. 晶格常数B. 晶界C. 晶粒尺寸D. 材料的密度答案：D3. 材料的哪些性质通常通过化学方法进行研究？A. 机械性质B. 热性质C. 电性质D. 光学性质答案：C4. 以下哪个不是材料化学中常用的表征技术？A. X射线衍射（XRD）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 原子力显微镜（AFM）D. 热重分析（TGA）答案：D5. 材料的腐蚀通常与哪种因素有关？A. 温度B. 湿度C. 化学成分D. 所有选项答案：D二、填空题（每空2分，共20分）6. 材料化学中的“相”是指具有相同________和________的区域。

答案：化学成分；物理性质7. 材料的疲劳寿命可以通过________测试来评估。

答案：循环载荷8. 材料的热稳定性可以通过________来测试。

答案：热分析9. 材料的光学性质可以通过________来研究。

答案：光谱分析10. 材料的电导率可以通过________来测量。

答案：四探针法三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述材料化学中“相变”的概念。

答案：相变是指材料在一定条件下，由一种相态转变为另一种相态的过程。

这种转变可能是由于温度、压力、化学组成或外部环境的变化引起的。

12. 描述材料化学中“纳米材料”的特点。

答案：纳米材料是指具有至少一个维度在纳米级别的材料。

它们具有独特的物理、化学和生物学性质，如高比表面积、量子效应和增强的机械性能。

13. 解释材料化学中“复合材料”的概念。

答案：复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的新型材料，这些材料在宏观尺度上保持各自的特性，同时通过复合作用产生新的性能。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 某材料的热导率k为0.5 W/m·K，其厚度为0.02m，两侧温差为10°C。

材料化学专业试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种物质不属于材料化学的研究范畴？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 生物高分子D. 塑料制品答案：D2. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响，以下哪项不是微观结构的描述？A. 晶格结构B. 缺陷C. 相界面D. 颜色答案：D3. 下列哪种材料具有铁磁性？A. 铜B. 铝C. 镍D. 铅答案：C4. 材料的热处理过程中，淬火的目的是什么？A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少成本D. 提高导电性答案：A5. 下列哪种现象不属于材料的老化？A. 氧化B. 腐蚀C. 磨损D. 熔化答案：D6. 材料的断裂韧性通常用来描述材料的哪项性能？A. 硬度B. 韧性C. 强度D. 塑性答案：B7. 下列哪种材料具有最高的热导率？A. 石墨烯B. 硅C. 橡胶D. 玻璃答案：A8. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是什么？A. 正比B. 反比C. 无关D. 先增加后减少答案：B9. 下列哪种合金具有形状记忆效应？A. 铝合金B. 铜合金C. 镍钛合金D. 铁合金答案：C10. 在材料科学中，霍尔效应常用于测量材料的哪种性质？A. 电阻率B. 热导率C. 磁导率D. 载流子浓度答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 材料的硬度是指材料抵抗塑性变形的能力。

12. 材料的断裂强度是指材料在断裂前能承受的最大应力。

13. 陶瓷材料通常具有高熔点、硬度大和良好的化学稳定性等特点。

14. 金属材料的腐蚀可以通过涂层、阴极保护或使用耐腐蚀合金等方法来减缓。

15. 材料的疲劳是指在循环应力下材料逐渐损伤直至断裂的过程。

16. 材料的导热性能可以通过测量其热导率来评估。

17. 材料的弹性是指在外力作用下材料发生形变，去除外力后能恢复原状的性质。

18. 聚合物的玻璃化转变温度是指聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度。

19. 纳米材料的特殊性质包括光学性质、磁学性质和催化性质等。

材料化学习题答案
材料化学学习题答案
材料化学是研究材料的结构、性能和制备方法的学科，它涉及到材料的物理、
化学和工程学知识。

在材料化学的学习过程中，学生们经常会遇到各种各样的
习题，通过解答这些习题，可以加深对材料化学知识的理解和掌握。

1. 什么是材料的结构？
材料的结构是指材料内部原子、分子或离子的排列方式和相互作用。

不同的结
构决定了材料的性能和用途。

常见的材料结构包括晶体结构、非晶结构和多晶
结构。

2. 材料的性能受哪些因素影响？
材料的性能受到多种因素的影响，包括结构、成分、制备工艺等。

其中，结构
是决定材料性能的重要因素，不同结构的材料具有不同的性能特点。

3. 材料的制备方法有哪些？
材料的制备方法包括物理方法和化学方法。

物理方法主要包括熔融法、溶液法、气相沉积法等，而化学方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法等。

通过解答以上习题，我们可以对材料化学的基本概念有一个清晰的认识。

同时，我们也可以了解到材料的结构、性能和制备方法对材料化学的重要性。

希望同
学们能够认真对待材料化学的学习，不断提高自己的知识水平，为将来的科研
和工程实践打下坚实的基础。

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。

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。

材料化学1、下列情形可能发生的是（D）A、周武王穿着铁制铠甲伐纣B、秦朝儿童春天放纸风筝C、周朝使用铁质锄头D、东汉儿童放纸风筝2、新科技革命三大支柱通常指（D）能源； 交通；●通讯；❍材料；⏹信息；A、 ●B、 ●⏹C、 ●⏹D、 ❍⏹3、古代青铜是铜和哪种金属的合金（A）A、锡或铅B、铁或铬C、镁或铝D、金或银4、基本固态材料包括（B）①金属材料；②无机非金属材料；③高分子材料；④复合材料A、①②B、①②③C、②③④D、①②③④5、下列关于无机非金属材料的叙述中不正确的是（A）A、热和电的传导性好，材料硬而韧B、可用于高新技术产业C、包括陶瓷、玻璃、水泥、金刚石、硅等D、半导体材料可用于制作发光二极管、晶体管等6、下列哪种材料的出现使得人类的电子时代进入跨越式发展（B）A、高分子材料B、半导体材料C、金属材料D、炭材料7、纳米材料发展自（A）A、20世纪80年代中期B、20世纪70年代中期C、20世纪60年代中期D、20世纪50年代中期8、复合材料按照基体材料的种类来分，不包括（D）A、聚合物基复合材料B、金属基复合材料C、陶瓷基复合材料D、夹层复合材料9、将材料分为结构材料和功能材料，划分依据为（C）A、功能和用途B、晶体结构C、使用时对性能的侧重点D、化学组成10、纳米材料最可能不关注下列哪一性质（D ）A、强度B、韧性C、抗疲劳性D、磁性注：这题答案真找不到，具体见书本P3，第三段，结构材料和功能材料各侧重于哪些11、下列不属于功能材料范畴的是（A）A、无机非金属B、绝缘材料C、导电材料D、感光材料12、按材料的发展过程出现的先后顺序，以下正确的是（A）A、天然材料、烧炼材料、合成材料、可设计材料、智能材料B、天然材料、烧炼材料、可设计材料、合成材料、智能材料C、天然材料、烧炼材料、合成材料、智能材料、可设计材料D、天然材料、可设计材料、烧炼材料、合成材料、智能材料13、炼铁过程中焦炭的作用不包括（A）A、吸附B、还原C、供热D、支撑14、关于复合材料叙述正确的是（C）复合材料是由两种或多种不同材料结合而成的复合材料在自然界中不常见●复合材料以一种材料为连续相，作为基体，其他材料作为分散相❍复合材料既保留原组分材料的特性，又具有单一组分所无法获得的特性A、 ●B、 ●❍C、 ●❍D、 ❍15、下列关于材料的叙述错误的是（B）A、是指具有使其能够用于机械、结构、设备和产品的性质的物质B、在使用过程中被转变为别的物质C、是指可重复、持续使用，除了正常损耗不会不可逆地转变成别的物质D、是人类生产和生活的物质基础，是社会生产力发展的重要支柱16、三大合成高分子材料是（D）A、塑料、橡胶、陶瓷B、陶瓷、纤维、橡胶C、纤维、橡胶、陶瓷D、塑料、合成纤维、合成橡胶17、下列历史时期的正确排列顺序是（B）A、铁器时代、旧石器时代、青铜器新石器B、旧石器、新石器时代、青铜器时代、铁器C、旧石器时代、新石器时代、铁器时代、青铜器D、青铜器时代、旧石器、新石器时代、铁器时代18、把固态物质分为晶体和非晶体的依据是（C）A、物质的组成B、物质的性质C、构成物质的微粒排列的有序性D、构成物质的微粒的运动状态19、从乙烷分子的重叠构象出发，经过非重叠非交叉构象，最后变为交叉构象，点群的变化是（B）A、D3h-D3-D3dB、D3-D3h-D3dC、C3h-C3-C3vD、C3-C3h-C3v20、CH4分子所属的点群为（B）A、D4h B、T d C、O h D、D4d21、晶族、晶系、点群、空间点阵、空间群的数目分别是（A ）A、3、7、32、14、230B、3、7、14、32、230C、3、5、32、14、230D、3、7、24、32、20022、某元素的原子最外层只有一个电子，当它跟卤素结合时可形成的化学键为（C）A、一定是离子键B、一定是共价键C、可能是离子键，也可能是共价键D、以上说法都不正确23、下列原子间的键合作用既有饱和性又有方向性的是（D）①离子键；②金属键；③共价键；④氢键A、①②B、①③C、②③D、③④24、下列有关晶体和非晶体的说法错误的是（A）A、晶体和非晶体都有整齐、规则的外形B、晶体具有各向异性C、非晶体没有固定的熔点D、非晶体由于微粒的排列是混乱的，表现为各向异性25、常温下，F2和Cl2为气体，I2为固体，主要是由于下列哪种因素决定的（D）A、氢键B、诱导力C、静电力D、色散力26、以下定义中不正确的是（C）A、晶体中质点的中心用直线连起来构成的空间格子，为晶格B、构成晶格的最基本的几何单元为晶胞C、晶胞的大小、形状由边长a、b、c（晶轴）和轴间夹角（α、β、γ）确定，为晶体参数D、具有相同密勒指数的两个相邻平面之间的距离，为晶面间距27、C60是由（）构成，属于（）点群。

材料化学专业试题及答案一、单选题（每题1分，共20分）1. 材料化学中，以下哪个元素的原子半径最大？A. 锂B. 钠C. 钾D. 铯2. 金属氧化物的导电性通常如何？A. 良好B. 较差C. 不导电D. 取决于金属类型3. 以下哪种材料不是陶瓷材料？A. 氧化铝B. 硅酸盐C. 聚四氟乙烯D. 碳化硅4. 以下哪种材料属于高分子材料？A. 石墨B. 玻璃C. 聚乙烯D. 碳钢5. 材料的硬度通常与下列哪个因素有关？A. 原子间键的强度B. 材料的密度C. 材料的颜色D. 材料的导电性6. 以下哪种材料是半导体材料？A. 铜B. 铁C. 硅D. 银7. 材料的韧性是指材料的哪种性能？A. 抗拉强度B. 抗剪强度C. 抗冲击性能D. 耐磨性能8. 以下哪种材料是磁性材料？A. 铝B. 铜C. 铁D. 铅9. 材料的热膨胀系数是指什么？A. 材料在受热时体积的变化率B. 材料在受冷时体积的变化率C. 材料在受热时长度的变化率D. 材料在受冷时长度的变化率10. 以下哪种材料是绝缘体？A. 橡胶B. 玻璃C. 石墨D. 铜11. 材料的导热性与下列哪个因素有关？A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的导电性D. 材料的化学结构12. 以下哪种材料是生物降解材料？A. 聚氯乙烯B. 聚丙烯C. 聚乳酸D. 聚苯乙烯13. 材料的电化学腐蚀通常发生在哪种环境下？A. 干燥环境B. 真空环境C. 潮湿环境D. 无氧环境14. 以下哪种材料是超导材料？A. 铜B. 铝C. 铅D. 铌15. 材料的疲劳是指什么？A. 材料在反复受力后逐渐破坏的过程B. 材料在高温下逐渐破坏的过程C. 材料在低温下逐渐破坏的过程D. 材料在化学作用下逐渐破坏的过程16. 以下哪种材料是光学材料？A. 硅B. 石英C. 橡胶D. 聚酯17. 材料的弹性模量是指什么？A. 材料在受力时的形变程度B. 材料在受力时的恢复程度C. 材料在受力时的应力与应变的比值D. 材料在受力时的应力与形变的比值18. 以下哪种材料是耐火材料？A. 木材B. 塑料C. 陶瓷D. 橡胶19. 材料的断裂韧性是指什么？A. 材料在受到冲击时的破坏程度B. 材料在受到拉伸时的破坏程度C. 材料在受到压缩时的破坏程度D. 材料在受到剪切时的破坏程度20. 以下哪种材料是电绝缘材料？A. 铝B. 铜C. 橡胶D. 石墨二、多选题（每题2分，共20分）1. 以下哪些因素会影响材料的导电性？A. 材料的化学结构B. 材料的晶体结构C. 材料的表面状态D. 材料的温度2. 以下哪些材料属于复合材料？A. 玻璃钢B. 碳纤维C. 铝合金D. 陶瓷基复合材料3. 以下哪些材料是热塑性塑料？A. 聚氯乙烯B. 聚丙烯C. 聚四氟乙烯D. 聚碳酸酯4. 以下哪些材料是热固性塑料？A. 酚醛树脂B. 环氧树脂C. 聚酰亚胺D. 聚酯5. 以下哪些因素会影响材料的热膨胀系数？A. 材料的化学成分B. 材料的晶体结构C.。

习题一答案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。

CCCCCCC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：HHClHHHClHHHClHHH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。

晶体化学作业1. 写出晶体的宏观对称元素。

答：晶体的宏观对称要素有：对称中心（C ），对称面（P ），对称轴（L n ），旋转反演对称轴（L i n）以及旋转反应轴（L s n）。

2. 试举例说明晶体的宏观对称要素组合定理。

答：定理1：两个对称面的交角为α。

经这两个对称面依次反射，则等价于以两个对称面的交线为轴，旋转2α角度的操作，即旋转2α角图像复原。

例：如下图，两个对称面直角相交，则相当于绕其交线旋转180°的操作，即这两个对称面的交线是一个二次旋转轴。

定理2：如有一偶次对称轴L n 与对称中心共存，则过C 且垂直于此L n 的平面，必为一对称面。

例：如上图，点1和点2中心对称，点1和点3经2次轴旋转对称，则点3和点2皆由点1经对称操作得到，点3和点2等同，同理点6和点5等同，点4和点8，点1和点7都可以类推，也即左边的任一点都可以经中心对称和2次轴旋转在左边和右边产生对称点，也即存在一对称面。

定理3：如有一个二次对称轴L 2 垂直L n ，则必有n 个L 2 垂直L n ，且任意两相邻L 2间的夹角δ=360°／2n。

L 22例：如上图，点1经3次轴的旋转操作，得到对称点2，点2经2次轴的旋转操作，得到对称点3，也即点1和点3等同，则点1和点3间必有一2次轴（或对称面）。

同理点4经三次轴旋转得点5，点5由2次轴旋转得点6，点4和点6等同，则点4和点6间也会有一2次轴（或对称面）。

定理4：若L n与L m以δ角斜交，则围绕L n必有共点且对分布的n个L m，围绕L m必有共点且对称分布的m个L n，且任意两相邻的L n与L m间交角均为δ。

3L4 与4L3 的组合举例：立方体的3个四次轴和4个三次轴的组合。

定理5：若有一对称面P 包含L n，则必有n个P 包含L n，且任意两相邻对称面间的夹角δ=360°/2n 。

举例：举例如定理3，对称面等同于二次轴。

3.画图证明L i1=C L i2=P L i3=L3+CL S1=P=L i2 L S2=C= L i1 L S6= L3+C= L i3L i6=L3+P L S3= L3+P= L i64.为什么五次及高于六次的对称轴在晶体中不存在？五次及高于六次的对称轴的平面结构不能构成面网，且不能毫无间隙地铺满整个空间, 即不能成为晶体结构。

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3.计算体心立方及六方密堆的的堆积系数。

（1）体心立方单位晶胞原子数 n = 274.0)2/4()3/4(4)3/4(4＝3333fcc ==R R aR ππξ10. 单质Mn有一种同素异构体为立方结构，其晶胞参数为，密度= g cm-3，原子半径r = ，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）；(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。

固溶体按固溶度分可两种类型：有限固溶体与无限固溶体；按溶质原子在晶格中的位置可分为置换固溶体与填隙固溶体。

材料化学作业第一章1、晶体的一般特点是什么？点阵和晶体的结构有何关系？晶态固体具有长程有序的点阵结构，即其中组成单元是处于一定格式空间排列的状态。

1、晶体的周期性：晶体是一种内部粒子或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体。

结构基元和大小方向为二个要素。

2、点阵结构与点阵：将晶体结构中的每个结构基元抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列，就可构成点阵。

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。

同种化合物的不同晶型，在其物理、化学性质上可能差别很大，如金刚石与石墨。

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？（1）实际晶体中的微粒数量是有限的；（2）晶体中所有的微粒并非处在晶格中相应位置静止不动，而是在其平衡位置附近不停的振动；（3）实际晶体中多少存在一定的缺陷。

这些缺陷是指偏离理想的点阵结构情况。

晶体的结构缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷等情况。

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？答１、晶体的均匀性、２、晶体的各向异性、３、晶体的自范性、４、晶体的熔点、５、晶体的对称性。

晶态物质有别于气体、液体的最典型特征是具有点阵结构，正是由于本身结构的特殊性，使晶体呈现出与其它物质完全不同的特殊性质。

２、简述产生非整比化合物的原因，当二元氧化物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，这在晶体中是很普遍的现象。

（可以用来制造有用的构件、器（具有格子构造的固体） （表示晶体内部结构中质点重这些平面、名词解释：材料：人类社会所能够接受的经济地制造有用器件的物质。

件或物品的物质。

） 晶体：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

空间点阵：表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。

复规律的几何图形。

）晶向：空间点阵的结点可以看成是分列在一系列相互平行的直线上，这些直线系称为 晶列,同一个格子可以形成方向不同的晶列，每一个晶列定义了一个方向，称为晶向。

晶面：空间点阵的结点可以从各个方向被划分为许多组平行且等距的平面点阵, 点阵所处的平面称为晶面。

对称：是指物体相同部分作有规律的重复。

点群：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反演轴）的集合。

空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素集合。

肖特基缺陷：正常格点上的质点，在热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体的表面, 而在晶体内部正常格点上留下空位。

弗伦克尔缺陷：在晶格热振动时，一些能量较大的质点离开平衡位置后，进入到间隙位置， 形成间隙质点，而在原来位置上形成空位。

置换固溶体：溶质原子替换溶剂原子的位置形成的固溶体。

间隙固溶体： 溶质原子填入溶剂晶格间隙中形成的固溶体。

中间相：合金组元间相互作用所形成的一种晶格类型及性能均不同于任一组元的合金固相。

相律：相平衡体系中揭示相数 P ，独立组分数C 和自由度F 之间关系的规律。

相图：表达多相体系的状态随温度、压力、组成等强度性质变化情况的图形。

二、填空题1、 材料按化学组成，可分为（ 金属材料）、（无机非金属材料）、（有机高分子材料）、（复合材料）；根据材料的性能，可分为（ 结构材料）和（功能材料）。

2、 物质的三态：气态、液态和固态，从宏观上来看，气体和液体表现为（ 流动性），固体表现出（固体性）。

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）。

3、 晶体与非晶体的根本区别是： 晶体具有（长程有序），而非晶体（长程无序、短程有序）。

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。

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32O Al 为反应物制备尖晶石42O MgAl 时，应该采用哪些方法加快固相反应进行？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P6A.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32O Al 反应生成42O MgAl 为例，反应的第一步是生成42O MgAl 晶核，其晶核的生长是比较困难的，+2Mg 和+3Al 的扩散速率是反应速率的决速步，因为扩散速率很慢，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、 12六方密堆积、 12体心立方堆积 8hc 型堆积 123.2 3SrTiO 为钙钛矿结构，a=3.905A ，计算Sr-O ，Ti-O 键长和3SrTiO 密度。

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。

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。

材料化学复习题及答案一、选择题1. 材料化学中，下列哪种材料属于无机非金属材料？A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 合金答案：B2. 材料科学中，下列哪种材料具有最高的热导率？A. 石墨烯B. 铜C. 铝D. 玻璃答案：A3. 材料的疲劳寿命通常与下列哪个因素无关？A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的化学成分D. 材料的颜色答案：D二、填空题1. 材料的硬度通常用______来表示。

答案：莫氏硬度2. 陶瓷材料的主要成分是______。

答案：无机非金属材料3. 金属材料的塑性变形主要通过______来实现。

答案：位错运动三、简答题1. 简述材料科学中，材料的力学性能包括哪些方面？答案：材料的力学性能主要包括硬度、弹性、塑性、韧性、强度、疲劳强度等。

2. 请解释什么是材料的热膨胀系数，并说明其对材料性能的影响。

答案：热膨胀系数是指材料在温度变化时体积或长度的变化率。

它对材料性能的影响主要体现在热应力的产生和材料尺寸的稳定性上。

四、计算题1. 已知某种材料的热膨胀系数为12×10^-6/°C，试计算该材料在温度从20°C升高到100°C时，长度为100mm的样品长度的变化量。

答案：ΔL = αL₀ΔT = 12×10^-6/°C × 100mm × (100°C - 20°C) = 0.96mm五、论述题1. 论述材料的电导率与其微观结构之间的关系，并举例说明。

答案：材料的电导率与其微观结构密切相关。

例如，金属的电导率较高，因为其内部存在大量的自由电子，这些自由电子可以在电场作用下自由移动，形成电流。

而绝缘体的电导率较低，因为其内部几乎没有自由电子，电子被原子核紧紧束缚，难以形成电流。

半导体的电导率介于金属和绝缘体之间，其电导率可以通过掺杂改变，掺杂可以增加材料内部的自由电子或空穴，从而提高电导率。

C类建筑材料化学分析考试题含参考答案一、单选题（共47题，每题1分，共47分）1.碎石硫化物及硫酸盐含量试验中，将沉淀物及滤纸一并放在（）℃的高温炉内灼烧。

A、950B、800C、900D、850正确答案：B2.快速法测定砂的碱活性时，水泥与砂的质量比为（），水灰比为（）。

A、1:2.15；0.47B、1:2.20；0.45C、1:2.15；0.45D、1:2.25；0.47正确答案：D3.亚甲蓝MB值用于判定机制砂中粒径小于（）颗粒的吸附性能的指标A、75μmB、1.18mmC、2.36mmD、4.75mm正确答案：A4.水泥烧失量试验时，可反复灼烧至恒量或者在（950±25）℃下灼烧（）A、30minB、90minC、60minD、120min正确答案：C5.机制砂亚甲蓝试验需要先筛除大于（）mm的颗粒。

A、4.75mmB、1.18mmC、0.60mmD、2.36mm正确答案：D6.水泥不溶物测定试验，用盐酸溶液处理试样，尽量避免（）的析出。

A、可溶性二氧化硅B、硅酸钙C、碳酸钙D、二氧化硅正确答案：A7.《水泥化学分析方法》GB/T176-2017中，水泥氯离子的结果保留（）位小数，其他加过保留（）小数。

A、2，2B、3，3C、2,3D、3,2正确答案：D8.《水泥化学分析方法》GB/T176-2017中，所用试验均应进行()次试验，()次结果的绝对值差在重复性限内，以()次试验结果的平均值表示测定结果。

A、2，2，2B、3，3，3C、4，4，4正确答案：A9.砂硫化物及硫酸盐含量试验中，两份试样质量分别为 1.000g、1.000g，试验沉淀物质量分别为0.008g、0.013g，求硫化物及硫酸盐（以SO3计）含量。

()A、0.5%；B、0.4%；C、0.36%；D、无效。

正确答案：B10.可溶物试验用到的试剂有（）。

A、高锰酸钾B、盐酸溶液C、氯化钠溶液D、碳酸钠溶液正确答案：D11.《水泥化学分析方法》GB/T176-2017中，使用（）检查氯离子是否存。

化学材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种元素属于碱土金属？A. 锂（Li）B. 钠（Na）C. 钙（Ca）D. 铁（Fe）2. 氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的关系是：A. 氧化剂被氧化B. 还原剂被还原C. 氧化剂被还原D. 还原剂被氧化3. 以下哪种化合物属于共价化合物？A. 氯化钠（NaCl）B. 硫酸铜（CuSO4）C. 氢氧化钠（NaOH）D. 二氧化碳（CO2）4. 根据元素周期表，下列元素中原子半径最大的是：A. 氢（H）B. 氧（O）C. 钠（Na）D. 氯（Cl）5. 以下哪种物质不属于有机化合物？A. 甲烷（CH4）B. 乙醇（C2H5OH）C. 氨气（NH3）D. 乙酸（CH3COOH）二、填空题（每题3分，共15分）1. 根据化学键的类型，金属键属于______键。

2. 原子序数为11的元素是______。

3. 元素周期表中，第ⅥA族元素的名称是______。

4. 一个碳原子的原子量是______。

5. 一个水分子的化学式是______。

三、简答题（每题5分，共20分）1. 描述什么是离子键，并给出一个例子。

2. 解释什么是同位素，并给出一个例子。

3. 描述什么是酸碱中和反应，并给出一个反应方程式。

4. 解释什么是氧化数，并给出一个元素的氧化数。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 计算1摩尔硫酸（H2SO4）中硫原子的摩尔数。

2. 如果1升水的质量是1千克，计算1摩尔水的质量。

五、实验题（每题10分，共10分）1. 描述如何使用滴定法测定溶液的pH值。

六、综合题（每题15分，共15分）1. 描述如何通过化学方法鉴别乙醇和甲醇。

答案：一、选择题1. C2. D3. D4. C5. C二、填空题1. 金属2. 钠3. 氧族元素4. 12.015. H2O三、简答题1. 离子键是由正负离子之间的静电吸引力形成的化学键。

例如，氯化钠（NaCl）中的钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）之间形成的就是离子键。