材料化学课后题答案第5章 材料的制备

第一章概论1现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？答：2为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？无机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。

工业中广泛使用的三酸两破”，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，涂料工业中使用的大量无机料等无一不与无机合成有关。

这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。

3．为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段？答：作为化学学科中当之无愧的核心，合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。

合成化学领域的每一次进步都会带动产业的一次革命。

发展合成化学，不断创造和开发新的物种，不仅是研究结构、性能及其相互关系，揭示新的规律与原理的基础，也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。

4您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？碳纳米管、5为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？6.无机合成有哪些热点领域？（1）特种结构无机材料的制备（2）软化学合成（3）极端条件下的合成（4）无机功能材料的制备（5）特殊聚集态材料的合成（6）特种功能材料的分子设计（7）仿生合成（8）纳米粉体材料的制备（9）组合化学（10）绿色化学。

7．什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。

极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。

例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的高纯度品体。

8查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。

9何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？软化学是相对于硬化学而言的。

它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。

特点：1.不需用高纯金属作原料2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎3.产品本身具有高活性4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能5.合成方法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径第二章低温合成1温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？温度与物性的关系：对于一般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。

材料化学第⼆版（曾兆华版）课后答案解析第⼀章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？（1）体⼼⽴⽅单位晶胞原⼦数n = 2（2）六⽅密堆n=6（3）⾯⼼⽴⽅n=410. 单质Mn有⼀种同素异构体为⽴⽅结构，其晶胞参数为0.6326nm，密度= 7.26 g cm-3，原⼦半径r = 0.112nm，计算Mn晶胞中有⼏个原⼦，其堆积系数为多少？74.)3(3812)3/4(6)2321(6)3/4(6＝33hcp==R a a c RππξR a a R 2 4 2 4== 74 . ) 2 / 4 ( )3 / 4 (4 )3 / 4 (433fcc==RRaRππξ11. 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。

《材料物理性能》第一章材料的力学性能1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。

解：由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。

1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。

若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。

解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。

则有当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。

0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=AA l l ε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =⨯==-σ真应力)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =⨯+⨯=+=上限弹性模量)(1.323)8405.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量1 / 101-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。

解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程：V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程：以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。

《材料化学》课后思考题部分答案第一章绪论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。

第二章材料的结构1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？答：（1）金属键一是电子共有化，可以自由流动；二是既无饱和性又无方向性。

（2）离子键离子键具有强的键合力，既无饱和性也无方向性，配位数高。

（3）共价键共价键具有饱和性方向性，配位数低。

（4）氢键氢键具有饱和性和方向性。

（5）范德华键不具有方向性和饱和性，作用范围在几百个皮米之间。

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。

2.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。

3.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+H2O4.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。

第三节无机非金属材料课后训练巩固提升一、双基巩固学考突破1.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于()。

A.氧化铝B.二氧化硅D.合金,主要材料黏土属于硅酸盐。

全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是()。

A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,不是青色,A项错误。

秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成;陶瓷,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,B、C、D三项正确。

3.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是()。

A.电器中的绝缘瓷管B.实验室中的坩埚D.建筑上烧制的砖瓦,其余选项均为陶瓷制品。

,优点是()。

A.耐高温耐腐蚀,不怕氧化B.密度大,硬度大C.韧性好,易于切削、锻打、拉伸;金属材,易于切削、锻打、拉伸,具有良好的导电性和导热性。

5.下列叙述正确的是()。

A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,所以二氧化硅属于两性氧化物和SiO2都是酸性氧化物,两者物理性质差别很大,A项错误;硅酸的酸性比碳酸的酸性弱,反2,是因为CO2为气体,可以脱离反应体系,B项错误;CO2和SiO2与C反应时都作氧化剂,C项正确;SiO2与氢氟酸的反应属于特例,SiO2属于酸性氧化物,D项错误。

6.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂黏土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。

下列说法错误的是()。

A.黏土是制砖瓦和水泥的主要原料B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.沙子的主要成分为硅酸盐,浇水冷却成青瓦项,由“择取无砂黏土而为之”,说明黏土是制砖瓦和水泥的主要原料,正确。

第三节无机非金属材料——高一化学人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题【教材课后习题】1.下列叙述错误的是()A.硅在自然界中主要以单质形式存在B.硅是应用最广泛的半导体材料C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片D.二氧化硅可用于生产玻璃2.下列物品或设施：①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片（1）使用了硅单质的是______________（填序号，下同）。

（2）使用了二氧化硅的是______________。

（3）使用了硅酸盐材料的是______________3.氢氟酸是HF 的水溶液，可与2SiO 发生反应生成4SiF 和2H O 。

请写出该反应的化学方程式。

想一想为什么可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃。

4.2SiO 是一种酸性氧化物，能与强碱溶液反应。

例如，2SiO 与NaOH 反应可生成23Na SiO 。

23Na SiO 的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂。

实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞。

请解释原因，并写出相关反应的化学方程式。

5.氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度入，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。

（1）根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途：_____________（填字母）。

a.制作坩埚 b.用作建筑陶瓷 c.制作耐高温轴承 d.制作切削刀具（2）请写出氮和硅的原子结构示意图，并根据元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式。

（3）氮化硅在19世纪已经被化学家合成出来，但直到100多年后才逐渐应用于工业领域。

材料的基础研究和实际应用之间存在着一定距离，你认为二者之间的关系是怎样的？请查阅相关资料，与同学交流你的观点。

【定点变式训练】6.“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。

”诗句中的“沙”的主要成分是2SiO ，下列说法错误的是()A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺B.“水玻璃”可以由2SiO 与NaOH 溶液反应制得C.2SiO 是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一D.2SiO 属于酸性氧化物，不与任何酸反应7.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()A.在粗硅的制取中发生反应22C SiO 2CO Si +↑+高温，硅元素被还原，所以碳的还原性比硅的还原性弱B.硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中C.用2SiO 制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通入2CO D.由232223Na CO SiO CO Na SiO +↑+高温可知，硅酸的酸性强于碳酸的酸性8.下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A.大多数硅酸盐易溶于水B.2SiO 能与HF 反应，所以2SiO 是碱性氧化物C.Si 既不易失电子又不易得电子，所以Si 既不能作氧化剂，又不能作还原剂D.23Si SiO CaSiO →→均能一步转化9.碳纳米管又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料（如图所示），具有许多异常的力学、电学和化学性能。

⽆机合成化学简明教程课后习题参考答案1现代⽆机合成的内容和⽅法与旧时代相⽐有哪些变化？答：2为什么说⽆机合成化学往往是⼀个国家⼯业发展⽔平的标志？⽆机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。

⼯业中⼴泛使⽤的三酸两破”，农业⽣产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使⽤的⽔泥、玻璃、陶瓷，涂料⼯业中使⽤的⼤量⽆机料等⽆⼀不与⽆机合成有关。

这些产品的产量和质量⼏乎代表着⼀个国家的⼯业⽔平。

3．为什么说合成化学是化学学科的核⼼，是化学家改造世界、创造社会財富的最有⼒的⼿段？答：作为化学学科中当之⽆愧的核⼼，合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有⼒的⼯具。

合成化学领域的每⼀次进步都会带动产业的⼀次⾰命。

发展合成化学，不断创造和开发新的物种，不仅是研究结构、性能及其相互关系，揭⽰新的规律与原理的基础，也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动⼒。

4您能举出⼏种由p区元素合成的⽆机材料吗？碳纳⽶管、5为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？6.⽆机合成有哪些热点领域？（1）特种结构⽆机材料的制备（2）软化学合成（3）极端条件下的合成（4）⽆机功能材料的制备（5）特殊聚集态材料的合成（6）特种功能材料的分⼦设计（7）仿⽣合成（8）纳⽶粉体材料的制备（9）组合化学（10）绿⾊化学。

7．什么是极端条件下的合成？能否举⼀例说明。

极端条件是指极限情况，即超⾼温、超⾼压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离⼦体等。

例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的⾼纯度品体。

8查阅⽂献，找出⼀例绿⾊合成原理在⽆机合成化学中的应⽤。

9何谓软化学合成⽅法？与所谓的“硬化学法”相⽐有什么特点？软化学是相对于硬化学⽽⾔的。

它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。

特点：1.不需⽤⾼纯⾦属作原料2.制得的合⾦是有⼀定颗粒度的粉末，不需在使⽤时再磨碎3.产品本⾝具有⾼活性4.产品具有良好的表⾯性质和优良的吸放氢性能5.合成⽅法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合⾦的回收再⽣开辟了新途径第⼆章低温合成1温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？温度与物性的关系：对于⼀般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。

（说明：这个答案是我和何姗自己找的，错的地方大家记得及时更正哦。

）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。

材料分析方法第二版课后练习题含答案第一章：材料的物理化学性质分析1. 硬度测试根据维氏硬度测试的原理，硬度的数值与什么有关？答案：硬度的数值与材料的抵抗力有关。

2. 热膨胀系数测试热膨胀系数的测试方法包括哪些？答案：常用的测试方法包括极差法、压力计法、光栅测量法等。

第二章：材料的成分分析1. 光谱分析常用的光谱分析方法有哪些？答案：常用的光谱分析方法包括紫外吸收光谱、可见光吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、原子发射光谱、质谱等。

2. 微量元素分析微量元素分析常用的方法有哪些？答案：常用的微量元素分析方法有火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

第三章：材料的表面形貌分析1.原子力显微镜测试原子力显微镜常用于什么领域？答案：原子力显微镜常用于材料表面形貌分析、生物医学领域等。

2.扫描电子显微镜测试扫描电子显微镜常用于哪些领域？答案：扫描电子显微镜常用于材料表面形貌分析、生物医学领域、纳米材料研究等。

第四章：材料的力学性能分析1.拉伸测试拉伸测试包括哪些参数？答案：拉伸测试包括屈服强度、抗拉强度、延伸率等参数。

2.压缩测试压缩测试的测试条件有哪些？答案：压缩测试的测试条件包括样品的几何形状和尺寸、加载速率、温度等。

第五章：材料的热力学性能分析1.热重分析热重分析的测试原理是什么？答案：热重分析利用样品在升温过程中的质量变化来研究材料的热稳定性、热降解等热力学性能。

2.热膨胀系数测试热膨胀系数的测试方法有哪些？答案：常用的测试方法包括极差法、压力计法、光栅测量法等。

总结本文主要介绍了材料分析方法第二版的课后练习题和答案。

通过练习题的学习，我们可以更好地掌握各种分析方法的原理和测试步骤，同时也能够提高自己的分析能力和实验操作技能。

我们希望读者能够认真学习、勤于实践，不断提高自己在材料分析领域的能力和水平。

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。

5.3 功能高分子材料课后作业作业时限：45分钟作业满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1．隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非匀质的复合材料。

陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。

下列关于复合材料的说法不正确的是( ) A．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料B．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板D．复合材料可以发挥每一种材料的长处，并避免其弱点2．在某些塑料(如聚乙炔)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。

因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列关于“人造金属”的说法正确的是( )A．“人造金属”和普通金属制取方法不同，但原料相同B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料C．“人造金属”能够导电传热，所以属于金属D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以属于金属3．“神舟七号”的返回舱外形看起来像一口大钟，大约3吨重。

为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是( )A．良好的导电性B．密度较大，以增大飞船的惯性C．质轻防热，可承受上千摄氏度的高温D．质地柔软，以利于飞船的变形4.“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”获2004年度国家技术发明一等奖。

该复合材料的强度比钢还大，在航空航天器中用来替代金属材料，可节约20%～30%的燃料。

下列关于该材料的叙述中不正确的是( ) A．该材料属于新型无机非金属材料B．该材料的化学性质非常稳定C．与金属一样有较好的传热性能D．可以替代金属做耐高温结构材料5．由于吸水、透气性较好，高分子化合物“维纶”常用于生产内衣、桌布、窗帘等，其结构简式为，它是由聚乙烯醇()与另一单体经缩合反应得到的。

第5章习题答案1.高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分，请解释链结构和聚集态结构。

答：链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。

近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。

远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。

聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。

2.简述近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响。

答：所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的，并非为三维空间上的远和近。

事实上，即使是沿高分子长链相距很远的链节，也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。

高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用，主要表现为斥力，如—CH2—CH2—中两个C上的两个H的范德华半径之和为0.240nm，当两个H为反式构象时，其间的距离为0.247nm，处于顺式构象时为0.226nm。

因此，氢原子间的相互作用主要表现为斥力，至于其他非键合原子更是如此。

近程相互排斥作用的存在，使得实际高分子的内旋转受阻，使之在空间可能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。

受阻程度越大，构象数越少，高分子链的柔性就越小。

远程相互作用可为斥力，也可为引力。

当大分子链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转，可使其间的相互作用在距离小于范德华半径时表现为斥力，大于范德华半径时为引力。

无论哪种力都使内旋转受阻，构象数减少，柔性下降，末端距变大。

3.何为晶态高聚物？高聚物可形成哪些形态的晶体？答：晶态高聚物是由晶粒组成，晶粒内部具有三维远程有序结构，但呈周期性排列的质点不是原子，整个分子或离子，而是结构单元。

由于结晶条件不同，结晶性高聚物可以形成形态不同的宏观或亚微观晶体，单晶，树枝晶，伸直链晶体，纤维状晶体，串晶等。

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。

第五章《合成高分子》课后训练一、单选题1．高分子材料在生产生活中应用广泛。

下列说法错误的是A ．芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素B ．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层C ．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D ．大豆蛋白纤维是一种可降解材料2．聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI 3形成聚维酮碘，其结构表示如图(图中虚线表示氢键)下列说法不正确的是A ．聚维酮的单体是B ．聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成C ．聚维酮碘是一种水溶性物质D ．聚维酮的单体能发生水解反应，也能发生加聚、消去、加成、取代反应3．下列关于有机物的叙述正确的是A ．液化石油气、汽油和石蜡的主要成分都是碳氢化合物B ．环己烷与苯可用酸性4KMnO 溶液鉴别C ．由23CH CH COOCH =-合成的聚合物为[]23CH CH COOCH --nD ．能与NaOH 溶液反应且分子式为242C H O 的有机物一定是羧酸4．下列说法中，不正确的是A ．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩果汁、乳制品加工等B ．高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤C ．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D ．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度5．下列对于有机高分子的叙述错误的是A ．高分子可分为天然高分子和合成高分子两大类B ．高分子的特点是组成元素简单、结构非常复杂、相对分子质量大C ．高分子均为混合物D ．合成高分子大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的6．某高聚物的结构简式如图所示。

下列分析错误的是A ．该高聚物是加聚反应的产物B ．该高聚物完全燃烧后产生CO 2和H 2O 的物质的量之比为4:3C ．该高聚物的单体为CH 2=CHCOOCH 3D ．该高聚物是乙酸乙酯的同系物7．化学材料在航天、军事、天文等领域的应用非常广泛。

材料化学第二版答案材料化学是化学科学的一个重要分支，它研究的是材料的结构、性质和应用。

材料化学的发展对于现代工业和科技的进步起着至关重要的作用。

在材料化学的学习过程中，我们经常会遇到各种各样的问题和难题，因此有一本优质的答案参考书是非常必要的。

在本文档中，我们将为大家提供材料化学第二版的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握材料化学的知识。

1. 问题一，什么是材料的结构？材料的结构是指材料内部原子、分子的排列方式和空间结构。

材料的结构直接影响着材料的性质和应用。

常见的材料结构包括晶体结构和非晶结构。

2. 问题二，材料的性质受哪些因素影响？材料的性质受到多种因素的影响，包括材料的结构、成分、制备工艺等。

不同的材料具有不同的性质，如导电性、热导率、机械性能等。

3. 问题三，材料化学在哪些领域有重要应用？材料化学在许多领域都有重要的应用，包括材料制备、材料改性、材料性能测试等。

材料化学的发展推动了材料科学的进步，为人类社会的发展做出了重要贡献。

4. 问题四，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两大类。

物理方法主要包括溶液法、熔融法、气相法等；化学方法主要包括沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。

5. 问题五，材料的性能测试方法有哪些？材料的性能测试方法包括物理性能测试和化学性能测试两大类。

物理性能测试包括力学性能测试、热学性能测试等；化学性能测试包括化学稳定性测试、腐蚀性能测试等。

6. 问题六，材料的应用前景如何？随着科学技术的不断发展，材料的应用前景非常广阔。

材料在能源、环保、医疗、电子等领域都有重要应用，未来将会有更多新材料的涌现，为人类社会的可持续发展提供强有力的支撑。

通过以上问题的解答，我们对材料化学的相关知识有了更加清晰的认识。

希望本文档能够帮助大家更好地理解和掌握材料化学的知识，为相关学科的学习和研究提供一定的帮助。

同时也希望大家能够在学习过程中保持持续的好奇心和求知欲，不断探索和发现材料化学领域的新知识，为推动材料科学的发展做出自己的贡献。

第二章答案2-1略。

2-2（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。

答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）；（2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。

2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（）与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[]答：2-4定性描述晶体结构的参量有哪些定量描述晶体结构的参量又有哪些答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。

定量：晶胞参数。

2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类其特点是什么答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。

离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。

共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。

金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。

范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。

氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。

2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。

2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙不等径球是如何进行堆积的答：n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。

不等径球体进行紧密堆积时，可以看成由大球按等径球体紧密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体紧密堆积。

2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：（000）、（001）（100）（101）（110）（010）（011）（111）（0）（0）（0）（1）（1）（1）。