材料化学导论2-8章练习题,唐小真版

材料化学导论习题库第一篇高分子材料导论第一章1.叙述高分子科学在科学技术发展中的地位。

2.说出获得诺贝尔奖的高分子科学家的名字和他们的主要贡献。

3.说出十种你日常生活中遇到的高分子的名称。

4.查阅最新的全世界合成材料的年产量，并与图1-2相比较，看又增长了多少？(提示：从当年的“塑料工业”、“橡胶工业”和“合成纤维工业”的有关文章中可查到前一年的数据)5.调查学习高分子的学生毕业后就业的百分比是多少？6.下列产品中哪些属于聚合物？(1) 水；（2）羊毛；(3) 肉；(4) 棉花；(5) 橡胶轮胎；(6)涂料7.写出下列高分子的重复单元的结构式：(1) PE；(2) PS；(3) PVC；(4) POM；(5) 尼龙；(6) 涤纶8．用简洁的语言说明下列术语：（1）高分子；(2) 链节；（3）聚合度；(4) 多分散性；(5) 网状结构；(6) 共聚物9．说出具有下列重复单元的一种聚合物的名称。

A．亚乙基—CH2—CH2—B．苯酚和甲酚缩合后的单元C．氨基酸缩和后的单元10．H（CH2CH2）3000H的分子量是多少？11．平均分子量为100万的超高分子量PE的平均聚合度是多少？12．已知一个PS试样的组成如下表所列，计算它的数均分子量、重均分子量和d。

组分重量分数平均分子量组分重量分数平均分子量1 0.10 20.19 30.24 4 0.18 1.2万2.1万3.5万4.9万56780.110.080.060.047.5万10.2万12.2万14.6万13．按值递增的次序排列数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量。

14．下列哪一种聚合物是单分散的？（1）天然橡胶；(2) 玉米淀粉；(3) 棉纤维素；(4) 牛奶酪蛋白；(5) 高密度聚乙烯；(6) 聚氯乙烯；(7) β—角蛋白；(8) 尼龙-66；(9) 脱氧核糖核酸；(10) 石腊15．高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？16．什么是高分子的构型？什么是高分子的构象？请举例说明。

材料科学导论习题解答材料科学导论家庭作业第一章材料科学导论1。

氧化铝坚硬耐磨。

为什么不用它来做锤子呢？[A] Al2O3不适合作为锤片材料，因为其抗冲击性差且脆性高。

2.将下列材料分为金属、陶瓷、聚合物或复合材料:黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃纤维增强塑料、沥青、碳化硅、铅-2。

将下列材料分为金属、陶瓷、聚合物或复合材料:黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃纤维增强塑料、沥青、碳化硅和铅:汽车曲轴、灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃和电视屏幕的疲劳寿命最为重要。

灯泡灯丝的熔点需要高，并且其发光性能强。

剪刀的刀刃硬度更大。

汽车挡风玻璃发出的光线穿透力更强。

电视屏幕的光学颜色和其他穿透性光学特性极其重要。

什么是纳米材料？纳米材料的作用是什么？请举个例子。

[A]一般来说，粒径小于0.1 μm(10纳米)的粒子称为纳米材料。

纳米材料具有以下效果:(1)小尺寸效应(2)表面效应(3)量子尺寸效应(4)宏观量子隧道效应一个简单的例子第二章原子结构1。

原子序数为12的镁有三种同位素:78.70%的镁原子有12个中子，10.13%的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子。

计算镁的原子量。

[A]M=0.7870×(12±12)0.1013×(12±13)0.1117×(12±14)=24.3247克/摩尔2。

尝试计算一个原子N壳层中的最大电子数。

如果K，L，M和N 壳层中的所有能级都被填满，试着确定原子的原子序数。

[:N壳层中的最大电子数是2×42=32。

但是考虑能量级交错:当N壳层中的电子数刚刚达到最大值时，电子构型为:1s 22s 22 p 63s 23 p 64s 23d 104 p 65s 24d 105 p 66s 24 f 14，原子序数70。

(本书标题中的原始解决方案:n壳层中有2 6 10 14=32个电子，k、l、m和n壳层中有2 8 18 32=60个电子，所以原子序数是60。

一、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。

（可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质。

）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。

（具有格子构造的固体）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。

（表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。

）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，这些平面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）。

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（固体化学部分）习题及其解答一、名词解释①晶体、②等同点、③空间点阵、④结点、⑤对称、⑥对称型、⑦晶类、⑧单形、⑨聚形、⑩晶体定向、○11晶体常数、○12布拉菲格子、○13晶胞、○14晶胞参数、○15空间群。

[解答]①晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。

或晶体是具格子构造的固体。

②晶体结构中在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点称为等同点。

③空间点阵是表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。

或是表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。

④空间点阵中的阵点，称为结点。

⑤对称是指物体相同部分作有规律的重复。

⑥晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合称为对称型，也称点群。

⑦将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。

⑧单形是由一组同形等大的晶面所组成，这些晶面可以借助其所属对称型的对称要素彼此实现重复。

也就是说，单形是由对称要素联系起来的一组晶面的集合。

⑨含有两个或两个以上单形的晶形称为聚形。

⑩晶体定向就是在晶体中确定坐标轴（称晶轴）及轴单位或轴率（轴单位之比）。

○11晶体常数：晶轴轴率或轴单位，轴角。

○12所有晶体结构的空间点阵可划分成十四种类型的空间格子，这14种空间格子称布拉菲格子。

○13任何晶体都对应一种布拉菲格子，因此任何晶体都可划分出与此种布拉菲格子平行六面体相对应的部分，这一部分晶体就称为晶胞。

晶胞是能够反映晶体结构特征的最小单位。

○14表示晶体结构特征的参数（a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）称为晶胞常数，晶胞参数也即晶体常数。

○15空间群是指一个晶体结构中所有对称要素集合。

二、推断题（1）根据对称型国际符号写出对称型，并指出各对称要素的空间方位关系。

①2/m；②mm2；③422；④6/mmm。

[解答]①L2PC，L2⊥P，相交于对称中心C。

②L22P，两个P相互垂直，其交线为L2。

③L44L2，在垂直L4的方向上有4个互成45°的L2。

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。

《材料化学导论》练习与思考题第一章 绪论1. 讨论新材料与材料加工新技术的出现对现代工业的影响。

2. 举例说明新材料如何引导科技进步。

3. 列举几种你常见到过的和心目中的复合材料。

4. 列举几种正处于发展期的新材料。

5. 简述材料的不同分类方法。

6. 何谓航天高聚物?试举例说明之。

7. 我国在东汉制造出了（），她是中国文化的象征，极大地促进了世界文明。

（A）陶瓷（B）瓷器（C）青铜器（D）丝绸8. 从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N，是世界上最古老的大型（）。

（A）石器（B）瓷器（C）青铜器（D）铁器9. 工程材料一般可分为（）等四大类。

（A）金属、陶瓷、塑料、复合材料（B）金属、陶瓷、塑料、非金属材料（C）钢、陶瓷、塑料、复合材料（D）金属、陶瓷、高分子材料、复合材料判断题：10. 金属材料韧性好，应用广泛，是重要的工程材料。

（）11. 材料的加工性能有铸造性、压力加工性、焊接性、热处理性能、切削性能、硬度、强度等。

（）第二章 晶体学基础1. 为什么14种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？2. 0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？3. 方向为[111]的直线通过1/2，0，1/2点，则在此直线上的另外两点的坐标是什么？4. 画出立方晶系中下列晶面和晶向：（010），（011），（111），（231），（321）；[010]，[011]，[111]，[231]，[321]。

5. 在六方晶体中，绘出常见晶面：（1120），（0110），（1012），（1100），（1012）。

6. (a)在立方体系中，[100]方向和[211]方向的夹角是多少？(b)[011]方向和[111]方向的夹角是多少？7. 一平面与晶体两轴的截距为a=0.5,b=0.75,并且与Z轴平行，则此平面的米勒指标是什么？8. 一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3, 则此平面的米勒指标是什么？9. 立方晶体中的[001]方向是（）（A）二次对称轴（B）四次对称轴（C）六次对称轴10. 晶体的特性是（）（A）有确定的熔点，无各向异性；（B）有确定的熔点，有各向异性；（B）无确定的熔点，有各向异性；（D）无确定的熔点，无各向异性；11. 名词解释：（1）点群和空间群；（2）空间格子和晶胞第三章金属材料1. 当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？若(按K+半径不变) 求负离子半径。

材料化学导论 试卷一、问答题1、试讨论晶体、非晶体、化合物、混合物、固溶体和玻璃体的X 射线衍射图谱的特点。

（6分）2、MgO 和NaF 为等电子构型，都具有和NaCl 相同的晶体结构，试解释为什么MgO的硬度和熔点要比NaF 的高得多。

（5分）3、溶胶-凝胶（Sol-Gel ）合成是一种近期发展起来的能代替高温固相合成反应制备陶瓷、玻璃和许多固体材料的新方法。

（1）试述溶胶-凝胶合成方法中的主要化学问题。

（2）与固相反应方法相比，溶胶-凝胶方法有哪些优点？（8分）4、钙的电子构型是1s 22s 22p 63s 23p 64s 2,试说明为什么钙显金属导电性。

（5分）5、水热法是合成无机材料的重要方法，应用这种方法已合成了许多现代无机材料。

试述水热合成的基本原理、水热合成的基本类型和水热合成的特点。

（6分）6、当把Fe 加到Li x Ni 1-x O 半导体材料时，生成Li x Fe y Ni 1－x －y O ，试预测对于该材料电导率所产生的影响。

（6分）7、固体材料的制备方法很多，一般采用固相反应法。

请解释为何在大多数情况下固体间的反应都很慢？举例说明怎样才能加快反应速度？（6分）8、热分析是一个有用的研究固体材料的方法，请说明用TGA,DTA,DSC 所能得到的信息；加热下列物质至熔化，你认为会得到什么样的DTA 和TGA 曲线？（任选四个）（6分） （1） 沙子；（2）窗玻璃；（3）食盐；（4）洗涤碱；（5）七水合硫酸盐；（6）金属镍；（7）铁电体BaTiO 3；（8）一种粘土矿。

9、下述晶体中你预料何类缺陷占优势？（任选四个）（6分） (1)用MgCl 2 掺杂的NaCl; (2)用Y 2O 3 掺杂的ZrO 2; (3)用YF 3掺杂的CaF 2；(4)用As 掺杂的 Si; (5)一块已经捶击或薄片的铝； (6)在一种还原性气氛中加热过的WO 3。

10、出下列体系的可能的化学式：（任选三个）（6分）(a)MnCl 2在KCl 中的部分固溶体； (b)Y 2O 3在ZrO 2中的部分固溶体； (c)Li 在TiS 2中的部分固溶体；(d)Al 2O 3在MgAl 2O 4中的部分固溶体。

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。

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)=2.51Å链周期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 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。

材料化学课后习题答案work Information Technology Company.2020YEAR材料化学课后习题答案P 42 ：四(1)(2)(3)P 69 ：二、三(1)(2)P 90 : 5P 133:二、三(1)(2)P 199:一、二P 222:二、三(1)P 236:一、二专业：应用化学14-1学号：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。

材料化学导论答案【篇一：材料化学导论--链式聚合反应(上)(专业课)】class=txt>单选题----------------------------------------------------------------------------------------------------阳离子聚合只能引发含有（））的烯类单体聚合。

2.（正确答案：c.给力子取代基逐步加成聚合包含聚氨酯和（））。

3.（正确答案：d.环氧树脂5.在较低温度下预聚合，转化率控制在百分之（），体系粘度较低，散热较容易。

正确答案：c.10-306.双基歧化终止带（）个引发剂残基。

正确答案：a.1当取代基的吸附电子较弱时只能进行（））。

7.（正确答案：a.自由基聚合多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.最常见的（）是按照双基偶合方式终止。

正确答案：c.ps d.pan工业上多采用的聚合工艺是（））。

2.（正确答案：c.预聚合d.后聚合以下属于逐步加成聚合的是（））。

3.（正确答案：c.聚氨酯d.环氧树脂链式聚合的类型包括（））。

4.（正确答案：a.自由基聚合b.阳离子聚合5.本体聚合的优点有（）。

正确答案：a.无杂质b.产品纯度高c.聚合设备简单判断题----------------------------------------------------------------------------------------------------2.双基偶合终止分子中含有两个头——头方式连接结构单元。

正确答案：错3.活性离子在高温时倾向于重排或是稳定的结构。

正确答案：错单选题---------------------------------------------------------------3.阴离子聚合的局和温度为温或低于（）度。

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。

材料化学导论2-8章练习题,唐⼩真版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。

2.晶体的宏观特性有那些。

3.说明晶体点阵缺陷的分类情况。

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。

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。

8.总结位错在⾦属材料中的作⽤。

9.说明晶界对材料性能及变形的影响。

10.画出fcc晶胞中（111）晶⾯上的所有[110]晶向。

11.假设把MgO固溶到ZrO2中（10%），,（1）写出两种可能的固溶反应式；（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。

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。

15.四⾯体型分⼦CH3Cl具有哪些那些对称元素。

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）。

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_______________。

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？3章材料结构的表征1.什么是材料结构的表征？包括那些内容？2.热分析技术包括那些？可研究那些内容？3.X射线衍射技术4.简述波谱技术的分类。

材料化学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料化学中，下列哪种材料不属于高分子材料？A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 硅酸盐答案：D2. 材料的导电性与下列哪个因素无关？A. 电子的迁移率B. 电子的浓度C. 材料的密度D. 材料的能带结构答案：C3. 以下哪种晶体结构不属于单晶体？A. 立方体B. 六方体C. 多面体D. 非晶态答案：D4. 材料的硬度通常与哪种性质相关？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 所有上述选项5. 以下哪种材料具有超导性？A. 铜B. 铝C. 铁D. 铌钛合金答案：D6. 材料的热膨胀系数与下列哪个因素有关？A. 材料的晶体结构B. 材料的化学组成C. 材料的加工工艺D. 所有上述选项答案：D7. 以下哪种材料不具有磁性？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铜答案：D8. 材料的疲劳强度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. 材料的热处理D. 材料的密度答案：D9. 以下哪种材料是半导体？B. 金C. 银D. 铂答案：A10. 材料的断裂韧性与下列哪个因素无关？A. 材料的微观结构B. 材料的宏观缺陷C. 材料的加工工艺D. 材料的颜色答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 材料的断裂韧性与以下哪些因素有关？A. 材料的微观结构B. 材料的宏观缺陷C. 材料的加工工艺D. 材料的热处理E. 材料的颜色答案：A, B, C, D12. 以下哪些因素会影响材料的导热性？A. 材料的晶体结构B. 材料的电子结构C. 材料的密度D. 材料的热膨胀系数E. 材料的导电性答案：A, B, E13. 材料的硬度与以下哪些因素有关？A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料的断裂韧性D. 材料的热处理E. 材料的颜色答案：A, B, C, D14. 以下哪些材料具有磁性？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铜E. 铝答案：A, B, C15. 材料的疲劳强度与以下哪些因素有关？A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的热处理D. 材料的密度E. 材料的加工工艺答案：A, B, C, E三、简答题（每题5分，共20分）16. 简述材料的导电性与哪些因素有关，并解释其原因。

选择题 ------------------------------------第一章材料结构的基本知识第二章 材料的晶体结构1. 氯化艳(CsCl)为有序体心立方结构，它属于 CA 、体心立方B 、面心立方C 、简单立方点阵；2. 理想密排六方结构金属的c/a 为 BA 、1.6B 、2 (2/3)1/2C 、2/33. 对面心立方晶体而言，表面能最低的晶面是 cA 、 (100)B 、 (110)C 、 (111)D 、 (121)4. 下列四个六方晶系的晶面指数中，哪一个是错误的： CA 、B 、C 、D 、5.面心立方结构的铝中，每个铝原子在本层(111)面上的原子配位数 为_B_ 11. 配位数是指晶体结构中： B A 、每个原子周围的原子数；B 、每个原子周围最邻近的原子数C 、 每个原子周围的相同原子数；D 、 每个原子周围最邻近的和次近邻的原子数之和12.密排六方与面心立方均属密排结构，他们的不同点是： DA 、晶胞选取方式不同；B 、原子配位数不同；C 、密排面上，原子排列方式不同；D 、原子密排面的堆垛方式不同13. 在立方晶系中，与(101)、(111)同属一晶带的晶面是：A 、 (110) Bb 、 (Oil) C 、 D 、 (010)14. TiC 与NaCl 具有相同的晶体结构，但它们不属于同一类中间相，这是因 为: D _____A 、 TiC 是陶瓷，NaCl 是盐B 、 NaCl 符合正常化合价规律，TiC 不符合正常化合价规律C 、 TiC 中电子浓度高D 、NaCl 的致密度高 A 、12 B 、6C 4D 、3 6.简单立方晶体的致密度为 _____ (LA 、 100%B 、65%C 52%D 、7.立方晶体(110)和(211)面同属D 晶带 A 、 B 、 [100] C [211] D 、8.立方晶体(111)和(101)面同属_D —晶带 A 、 B 、 [010] C [011] D 、 9.原子排列最密的一族晶面其面间距—OA 、最小B 、最大 10.六方晶系中和晶面等同的晶面是_A_A 、面B 、面C 面D 、面15.立方晶体中(110)和(310)面同属D晶带A、[110]B、[100]C、[310]D、[001]16.14种布拉菲点阵：kA、按其对称性分类，可归结为七大晶系B、按其点阵常数分类，可归结为七大晶系C、按阵点所在位置分类，可归结为七大晶系D、按其几何形状分类，可归结为七大晶系17.与(113)和(112)同属一晶带的有：CA、B、C、(110) D、(211)18.引入空间点阵概念是为了： CA、描述原子在晶胞中的位置B、描述晶体的对称性C、描述晶体结构周期性D、同时描述晶体结构周期性和对称性19.有A、B两晶体，下面几种说法中正确的是C ；A、所属空间点阵相同，则此两晶体的结构相同B、晶体结构相同，它们所属空间点阵可能不同C、晶体结构不同，它们所属空间点阵必然不同D、所属空间点阵不同，晶体结构可能相同20.体心立方晶体中间隙半径比面心立方中的小，但BCC的致密度却比FCC低，这是因为：DA、BCC中原子半径小B、BCC中的密排方向〈111＞上原子排列比FCC密排方向上的原子排列松散C、BCC中的原子密排面｛110｝的数量太少D、BCC中的原子配位数比FCC中原子配位数低21.组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是：BA、两组元的电子浓度相同B、两组元的晶体结构相同，C、两组元的原子半径相同D、两组元的电负性相同，22.晶体结构和空间点阵的相互关系 JA、空间点阵的每一阵点代表晶体中的一个原子B、每一种空间点阵代表唯一的一种晶体结构C、晶体结构一定，它所属的空间点阵也唯一地被确定D、每一种晶体结构可以用不同的空间点阵表示23.晶体中配位数和致密度之间地关系是 AA、配位数越大，致密度越大B、配位数越小，致密度越大；C、配位数越大，致密度越小D、两者之间无直接联系24.离子晶体和纯金属晶体各有配位数的概念，两者的含义：CA、完全相同，B、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的同号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近邻的原子数C、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的异号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近邻的原子数D、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的异号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近临和次近邻的原子数之和25.在离子晶体中BA、阳离子半径大于阴离子半径B、阴离子半径大于阳离子半径；C、阳离子半径与阴离子半径相等D、阳离子半径可以大于阴离子半径，也可以小于阴离子半径26.硅酸根四面体中的氧离子A、只属于一个硅酸根四面体B、可以被多个硅酸根四面体共用C、只能被两个硅酸根四面体共用D、可以被四个硅酸根四面体共用第四章晶体缺陷27.在理想热力学平衡状态下，下列哪类缺陷是不应该存在的：JA、空位、晶界B、位错、晶界C、空位、位错D、空位、位错、晶界28.螺位错的位错线是A、曲线B、直线C、折线D、环行线29.如下说法哪个是正确的， CA、形成点缺陷所引起的炳的变化使晶体能量增加B、晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度C、当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低30.氮、氧在金属中一般占据间隙位置，这是因为。

材料化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料属于无机非金属材料？A. 金属B. 塑料C. 陶瓷D. 橡胶答案：C2. 材料科学中，材料的微观结构通常指的是什么？A. 材料的宏观尺寸B. 材料的表面特征C. 材料的内部结构D. 材料的化学成分答案：C3. 下列哪种方法不是材料的热处理方法？A. 淬火B. 退火C. 焊接D. 正火答案：C4. 材料的断裂韧性是指什么？A. 材料的硬度B. 材料的脆性C. 材料的塑性D. 材料在断裂前吸收能量的能力答案：D5. 下列哪种材料具有磁性？A. 木材B. 塑料C. 陶瓷D. 铁答案：D6. 材料的导电性是指什么？A. 材料的导热能力B. 材料的导光能力C. 材料的导电能力D. 材料的导磁能力答案：C7. 下列哪种材料是半导体材料？A. 金B. 银C. 硅D. 铜答案：C8. 材料的疲劳是指什么？A. 材料在长时间使用后逐渐失去强度B. 材料在受力后发生塑性变形C. 材料在受力后发生断裂D. 材料在受力后发生弹性变形答案：A9. 下列哪种材料具有超导性？A. 铝B. 铜C. 铅D. 铌答案：D10. 材料的热膨胀系数是指什么？A. 材料的热传导能力B. 材料的热稳定性C. 材料在温度变化时体积变化的比率D. 材料的热容答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的硬度通常用______来表示。

答案：莫氏硬度2. 材料的热处理过程包括加热、保温和______。

答案：冷却3. 材料的断裂强度是指材料在______时的最大应力。

答案：断裂4. 材料的塑性变形是指材料在______作用下发生的变形。

答案：外力5. 材料的导电性主要取决于材料内部的______。

答案：自由电子数量6. 半导体材料的导电性介于______和______之间。

答案：绝缘体、导体7. 材料的疲劳寿命可以通过______来提高。

答案：改善材料结构8. 超导材料在______温度下电阻为零。