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《材料科学基础》课后习习题及参考答案

下列关于晶格能的说法正确的是()

A、晶格能是指标准态下气态阳离子与气态阴离子生成1mol离子晶体所释放的能量

B、晶格能是标准态下由单质化合成1mol离子化合物时所释放的能量

C、晶格能是指标准态下气态阳离子与气态阴离子生成离子晶体所释放的能量

D、晶格能就是组成离子晶体时，离子键的键能


参考答案：A

倒易点阵()。

A、是晶体的真实点阵

B、是实际晶体点阵经一定转化而得到的抽象点阵

C、中倒易矢量[hkl]*与正空间(hkl)晶面平行

D、中倒易矢量[hkl]*的模等于正空间(hkl)晶面间距的倒数


参考答案：D

在离子半径和电荷相同时，正离子的极化能力与电子构型的关系为：8电子构型离子18电子构型离子不规则电子构型离子18+2电子构型离子。()


参考答案：正确

下列材料中，属于无机普通非金属材料的是()。

A、天然橡胶
B、碳化硅
C、玻璃钢
D、无机复合材料

答案：B
解析：
2018新教材P7, 普通的非金属材料例如:碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃，镁质、铬镁质耐火材料和碳素材料等。

从下列选出不属于非金属材料的。()

A.氮化硅陶瓷
B.锡青铜
C.丁晴橡胶
D.玻璃钢

答案：A
解析：

绪论1、仔细观察一下白炽灯泡，会发现有多少种不同的材料每种材料需要何种热学、电学性质2、 为什么金属具有良好的导电性和导热性？3、 为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体？4、 铝原子的质量是多少若铝的密度为cm3，计算1mm3中有多少原子？5、 为了防止碰撞造成纽折，汽车的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计说出至少三种理由。6、 描述不同材料常用的加工方法。7、 叙述金属材料的类型及其分类依据。8、 试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜 钢筋混凝土 橡胶 氯化钠 铅-锡焊料 沥青 环氧树脂 镁合金 碳化硅 混凝土 石墨 玻璃钢9、 Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨，为什么不用Al2O3制造铁锤晶体结构1、解释下列概念    晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应. 2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与210，（111）与112，（110）与111，（322）与236，（257）与111，（123）与121，（102），（112），（213）， 110，111，120，3214、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。5、已知Mg2+半径为，O2-半径为，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800，NaC1为80l, 请说明这种差别的原因。8、根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金钢石结构的空间利用率很低(只有)，为什么它也很稳定 9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为259；10、金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为克/厘米3，求它的晶胞体积。11、根据半径比关系，说明下列离子与O2配位时的配位数各是多 ro2-=           rSi4+=           rK+=           rAl3+=        ; rMg2+=12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出。在下面NaCl型结构晶体中，测得MgS和MnS的晶胞参数均为a=(在这两种结构中，阴离子是相互接触的)。若CaS(a=、CaO(a=和MgO(a=为一般阳离子阴离子接触，试求这些晶体中各离子的半径。14、氟化锂(LiF)为NaCl型结构，测得其密度为cm3，根据此数据汁算晶胞参数，并将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。15、Li2O的结构是O2-作面心立方堆积，Li+占据所有四面体空隙位置。求：(1)计算四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径，并与书末附表Li+半径比较，说明此时O2-能否互相接触。(2)根据离子半径数据求晶胞参数。(3)求Li2O的密度。 16、试解释对于AX型化合物来说，正负离子为一价时多形成离子化合物。二价时则形成的离子化合物减少(如ZnS为共价型化合物)，到了三价、四价(如AlN，SiC)则是形成共价化合物了。17、MgO和CaO同属NaCl型结构，而它们与水作用时则CaO要比MgO活泼，试解释之。18、根据CaF2晶胞图画出CaF2晶胞的投影图。19、算一算CdI2晶体中的I-及CaTiO3晶体中O2-的电价是否饱和。20、(1)画出O2-作而心立方堆积时，各四面体空隙和八面体空隙的所在位置(以一个晶胞为结构基元表示出来)。 (2)计算四面体空隙数、八而休空隙数与O2-数之比。 (3)根据电价规则，在下面情况下，空隙内各需填入何种价数的阳离子，并对每一种结构举出个例子。（a）所有四面体空隙位置均填满； (b) 所有八而体空隙位置均填满；(c) 填满半四面体空隙位置；(d) 填满半八面休空隙位置。21、下列硅酸盐矿物各属何种结构类型：Mg2SiO4，KAISi3O8，CaMgSi2O6， Mg3Si4O10(OH)2，Ca2AlAlSiO7。22、根据Mg2SiO4在(110)面的投影图回答： (1) 结构中有几种配位多面体，各配位多面体间的连接方式怎样？(2) O2-的电价是否饱和 (3) 晶胞的分子数是多少 (4) Si4+和Mg2+所占的四面体空隙和八面体空隙的分数是多少 23、石棉矿如透闪石Ca2Mg5Si4O11(OH)2具有纤维状结晶习性，而滑石Mg2Si4O10(OH)2却具有片状结晶习性，试解释之。24、石墨、滑石和高岭石具有层状结构，说明它们结构的区别及由此引起的性质上的差异。25、(1)在硅酸盐晶体中，Al3+为什么能部分置换硅氧骨架中的Si4+；(2) Al3+置换Si4+后，对硅酸盐组成有何影响 (3)用电价规则说明Al3+置换骨架中的Si4+时，通常不超过一半，否则将使结构不稳定。晶体结构缺陷1、 说明下列符号的含义：VNa，VNa，VCl，.(VNaVCl)，CaK，CaCa，Cai2、写出下列缺陷反应式：(1)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体；(2)CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体；(3)NaCl形成肖脱基缺陷；(4)AgI形成弗仑克尔缺陷(Ag+进入间隙)。3、MgO的密度是克厘米3，其晶格参数是，计算单位晶胞MgO的肖脱基缺陷数。4、(a)MgO晶体中，肖脱基缺陷的生成能为6eV，计算在25和1600时热缺陷的浓度。(b)如果MgO晶体中，含有百万分之一摩尔的A12O3杂质，则在1600时，MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势，说明原因。5、MgO晶体的肖特基缺陷生成能为84kJmol，计算该晶体在1000K和1500K的缺陷浓度。、 6、非化学计量化合物FexO中，Fe3+Fe2+=，求FexO中的空位浓度及x值。 7、非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物Fe1-XO及Zn1+XO的密度将发生怎么样的变化增大还是减小为什么？8、对于刃位错和螺位错，区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。 9、图是晶体二维图形，内含有一个正刃位错和一个负刃位错。(a)围绕两个位错柏格斯回路，最后得柏格斯矢量若干？(b)围绕每个位错分别作柏氏回路，其结果又怎样 10、有两个相同符号的刃位错，在同一滑移面上相遇，它们将是排斥还是吸引？11、晶界对位错的运动将发生怎么样的影响能预计、吗？12、晶界有小角度晶界与大角度晶界之分，大角度晶界能用位错的阵列来描述吗？13、试述影响置换型固溶体的固溶度的条件。 14、从化学组成、相组成考虑，试比较固溶体与化合物、机械混合物的差别。15、试阐明固溶体、晶格缺陷和非化学计量化合物三者之间的异同点，列出简明表格比较。16、在面心立方空间点阵中，面心位置的原子数比立方体顶角位置的原子数多三倍。原子 B溶入A晶格的面心位置中，形成置换型固溶体，其成分应该是A3B呢还是A2B为什么？17、Al2O3在MgO中形成有限固溶体，在低共熔温度1995时，约有18重量Al2O3溶入MgO中，假设MgO单位晶胞尺寸变化可忽略不计。试预计下列情况的密度变

下列材料中，属于普通无机非金属材料的是（ ）。

A.天然橡胶
B.碳化硅
C.玻璃钢
D.无机复合材料

答案：B
解析：
2020版教材P9
普通（传统）的非金属材料：主要是指硅酸盐材料，硅酸盐材料是以含硅的物质为原料经加热而制成的，如水泥，玻璃，陶瓷和耐火材料等。

对中心原子的配位数，下列说法不正确的是（）

  • A、能直接与中心原子配位的原子数目称为配位数
  • B、中心原子电荷越高，配位数就越大
  • C、中性配体比阴离子配体的配位数大
  • D、配位体的半径越大，配位数越大

正确答案:C

锂和镁的性质相似是由于（）

  • A、离子极化力相似
  • B、阳离子电荷相同，半径增大，值减小，极化力减小
  • C、相同电荷的阳离子半径增大，晶格能减小
  • D、阳离子半径减小，电荷高，值大

正确答案:D

同一元素其阴离子半径（）原子半径.阳离子半径（）原子半径


正确答案:大于；小于

钙、钡虽属的氧化物不生产尖晶石，而生产钙或钡的铝酸盐CaO·Al2O3或BaO·Al2O3。


正确答案:正确

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