电子材料物理Ch5-2

1.光子这种微观粒子表现出双重性质——波动性和粒子性，这种现象叫做波粒二象性。

P22.波粒二象性是一切物质（包括电磁场）所具有的普遍属性。

P33.描述电子运动的概率波的波动方程是薛定谔方程。

P44.不允许的能量区间称为禁带。

P155.原子基态价电子能级分裂而成的能带称为价带。

相应于价带以上的能带（即第一激发态）称为导带。

P186.在晶格中存在角频率为ω的平面波，称此波为格波。

格波的特点是晶体中原子的振动，且相邻原子之间存在固定的位相。

P207.把频率和波矢的关系叫色散关系。

P208.声子就是晶格振动中的独立简谐振子的能量量子。

（声子的概念）P259.由复杂的力化学反应引起的高聚物的特殊流动称为化学流动．．．．是流动的主要机．．．．。

分段位移理。

P3910.热容是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。

P4211.在20世纪已发现了两个有关晶体热容的经验定律。

一是元素的热容定律——杜隆–珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K∙mol)；另一个是化合物的热容定律——奈曼–柯普定律：化合物热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。

P4312.热容是和温度无关的常数，这就是杜隆–珀替定律。

由于双原子的固态化合物，1mol中的原子数为2N，故摩尔热容为=2×25J/(K∙mol)，三原子固态化合物的摩尔热容C v=3×25J/(K∙mol)，依此类推。

P4313.物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为膨胀．．。

P4814.当固体材料一端的温度比另一端高时，热量就会从热端自动的传向冷端，这个现象就称为热传导．．．。

P5215.气体的传热是依靠分子的碰撞来实现的，在固体中组成晶体的质点处在一定的位置上，相互之间有一定的距离，质点只能在平衡位置附近作微小的振动。

P52 （气体的热传导公式：λ=cvl/3）固体中的导热主要是由晶格振动的格波和自由电子的运动来实现的。

碳5氢5负电结构全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳5氢5是一种简单的有机分子，其化学式为C5H5。

它的负电结构是碳原子与五个氢原子形成单键，碳原子上有一个共轭的π电子环，负电子在此π电子环上运动，使得整个分子呈现负电性。

碳5氢5负电结构在有机化学研究中有重要的应用价值，可以用于合成有机金属配合物、催化剂等。

碳5氢5负电结构的合成方法有多种途径，最常见的方法是通过对环戊二烯进行负电解质的处理。

环戊二烯是一种具有高度共轭性的烯烃化合物，可以通过合成或天然存在的方式获取。

在实验室条件下，可以将环戊二烯溶解在合适的溶剂中，加入适量的负电解质，并进行反应。

通过合适的反应条件，可以得到碳5氢5负电结构。

碳5氢5负电结构的性质主要体现在其与金属离子形成配合物的能力上。

由于碳5氢5分子上的负电子可以与金属离子发生配位作用，形成稳定的金属-有机配合物。

这种配合物常用于有机化学合成中的催化剂，可以提高反应速度和选择性，从而实现高效合成有机化合物的目的。

碳5氢5负电结构还可以在电催化反应中发挥重要作用。

电催化是一种利用外加电场促进化学反应进行的技术，碳5氢5负电结构作为电子供体可以参与典型的电催化反应，例如还原反应、氧化反应等。

通过改变反应条件，可以调控碳5氢5负电结构在电催化反应中的活性，实现对反应产物的选择性控制。

碳5氢5负电结构是一种具有重要应用价值的有机分子，在有机化学和电化学领域都有着广泛的应用前景。

未来随着化学合成技术和电化学技术的不断发展，碳5氢5负电结构的应用领域将进一步拓展，为相关领域的研究和应用带来新的机遇和挑战。

第二篇示例：碳氢负离子（C5H5^-）是一种带有负电荷的有机物离子，其结构包含五个碳原子和五个氢原子。

碳氢负离子在化学反应和有机合成中起着重要作用，具有一定的化学性质和结构特征。

下面将对碳氢负离子的结构、物理性质和化学性质进行详细介绍。

碳氢负离子的结构主要由一个含有五个碳原子和五个氢原子的环状结构组成，分子式为C5H5^-。

实验要求1.班长按学号将每班分成八组；2.一个班进行实验完毕后换另一个班；3.班长与实验指导教师保持联系，按照要求规定的时间、地点和班级进行实验；4.预习所做的实验内容；5.实验材料首页的“原始数据记录”要求每小组打印一份，手写记录相关数据，实验做完经指导老师签字后方可离开；6.实验报告按照“材料物理化学实验报告格式”模板进行书写（要求打印模板、手写），要求贴上原始数据记录单，小组内成员可以复印本小组的“原始数据记录”进行粘贴；7.听从指导老师安排，按要求操作设备；8.注意实验安全，保持实验室卫生。

材料物理化学-原始数据记录实验名称：实验时间：；室温：；同组学生：；实验数据记录：指导教师签名：日期：年月日备注：1、上课时准备好本记录纸，实验中按要求记录，完成后指导教师进行签名。

2、本记录要求附在实验报告中，复印即可。

实验一凝聚态物质燃烧焓的测定一、实验目的：1、使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。

2、了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。

二、实验原理：在适当的条件下，许多有机物都能迅速地完全进行氧化反应，这就为准确测定它们的燃烧热创造了有利条件。

若使被测物质能迅速而完全地燃烧，就需要强有力的氧化剂。

在实验中经常使用压力为1.5-2 MPa的氧气作为氧化剂。

用氧弹式量热计（见实验装置部分）进行试验时，氧弹放置在装有一定量水的金属水桶中，水桶外是空气隔热层，再外面是温度恒定的夹套。

样品在体积固定的氧弹中燃烧放出的热、引火丝燃烧放出的热和由氧气中微量的氮气中微量氮气氧化成硝酸的生成热，大部分被水桶中的水吸收；另一部分则被氧弹、水桶、搅拌器及温度计等吸收。

在假设量热计与环境没有热交换的情况下，可写出如下的热量平衡式：-Q v×a - q×b + 5.98c = K△t （1）（近似平衡）Q V—被测物质的定容热值，J·g-1；a —被测物质的质量，g；q —引火丝的热值，J·g-1（铁丝为-6.7 kJ·g-1）；b —烧掉的引火丝的质量，g；5.98 —硝酸生成热，当用0.100 mol·L-1NaOH滴定生成的硝酸时，每1 mL 碱相当于5.98J热量；c —滴定生成硝酸时，耗用0.100 mol·L-1NaOH的毫升数；K —量热计常数；△t —与环境无热交换时的真实温差。

《材料科学基础》课后习题答案第一章材料结构的基本知识4. 简述一次键和二次键区别答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。

其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。

一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。

二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。

二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。

6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？答：材料的密度与结合键类型有关。

一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。

相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。

共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。

9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。

答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。

即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。

两相组织是指具有两相的组织。

单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。

晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。

单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。

等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。

对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。

如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。

如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。