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a34R=34Ra=，n=2,∴68.0)3/4()3/4(2)3/4(23333===RRaRbccππζ(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,=====γβαcba，因此只求出a值即可。
材料化学复习题答案一、选择题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.硅酸盐D.聚丙烯答案：C2.材料的热稳定性通常与哪些因素有关？A.化学结构B.物理结构C.环境条件D.所有上述因素答案：D3.材料的机械性能主要取决于哪些因素？A.材料的化学组成B.材料的微观结构C.材料的加工方法D.所有上述因素答案：D二、填空题1.材料的导电性主要取决于材料内部的________。
答案：电子或空穴2.材料的光学性质通常与其________有关。
答案：电子能级结构3.材料的热导率与材料内部的________有关。
答案：声子或电子三、简答题1.简述材料化学中材料的分类。
答案：材料化学中的材料可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。
金属材料包括纯金属和合金；无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥等；有机高分子材料包括塑料、橡胶、纤维等；复合材料则是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料。
2.描述材料的热稳定性与哪些因素有关，并举例说明。
答案：材料的热稳定性与材料的化学结构、物理结构以及环境条件有关。
例如，具有高熔点和高沸点的无机材料通常具有较好的热稳定性，如氧化铝陶瓷；而有机高分子材料由于其分子链结构容易在高温下断裂，因此热稳定性相对较差，如聚乙烯在高温下会熔化。
答案：材料的化学稳定性主要与其化学组成、分子结构、外界环境条件等因素有关。
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。
试根据C原子的立体化学计算分子的链周期。
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。
第四章高分子材料化学习题：1、高聚物相对分子质量有哪些测试方法？分别适用于何种聚合物分子，获得的相对分子质量有何不同？(10分)答：测定高聚物相对分子质量的方法：渗透压、光散射、粘度法、超离心法、沉淀法和凝胶色谱法等。
这些方法中，有些方法偏向于较大的聚合物分子，有的方法偏向于较小的聚合物分子。
聚合物相对分子质量实际是指它的平均相对分子质量。
(1)数均相对分子质量(Mn)采用冰点降低、沸点升高、渗透压和蒸气压降低等方法测定的数均相对分子质量，即总质量除以样品中所含的分子数。
(2)质均相对分子质量(Mω)采用光散射等方法测定质均相对分子质量。
(3)粘均相对分子质量(Mη)采用粘度法测定粘均相对分子质量。
2、详述高分子聚合物的分类及各自的特征并举例。
(20分)答：高分子化合物常以形状、合成方法、热行为、分子结构及使用性能进行分类。
1、按高聚物的热行为分类(1)热固性高聚物高聚物受热变成永久固定形状的高聚物(有些不需加热)。
不可再熔融或再成型。
结构：加热时，线型高聚物链之间形成永久的交联，产生不可再流动的坚硬体型结构，继续加热、加压只能造成链的断裂，引起性质的严重破坏。
利用这一特性，热固性高聚物可作耐热的结构材料。
典型的热固性高聚物有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。
(2)热塑性高聚物熔融状态下使它成型(塑化)，冷却后定型，但是可以再加热又形成一个新的形状，可以多次重复加工。
结构：没有大分子链的严重断裂，其性质也不发生显著变化，称为热塑性高聚物。
根据这一特性，可以用热塑性高聚物碎屑进行再生和再加工。
聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚酰胺等都属于热塑性高聚物。
2、按高聚物的分子结构分类(1)碳链高聚物大分子主链完全由碳原于组成，绝大部分烯类聚合物属于这一类。
如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。
(2)杂链高聚物大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。
如聚醚、聚酯、聚硫橡胶等。
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。
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）。
C类建筑材料化学分析练习题库+参考答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、灼烧差减法测定水泥烧失量，不适用于（）水泥。
A、火山灰质硅酸盐B、粉煤灰质硅酸盐C、矿渣硅酸盐D、硅酸盐正确答案：C2、硝酸银滴定法测定水中氯化物含量的浓度范围为（）A、（1-100）mg/LB、（5-100）mg/LC、（10-500）mg/LD、（10-100）mg/L正确答案：C3、水泥三氧化硫的测定（硫酸钡重量法）试验第二次过滤用（）滤纸过滤。
A、快速定量滤纸B、慢速定量滤纸C、中速定量滤纸正确答案：B4、单独测定石灰中的有效氧化钙含量和氧化镁含量时，进行滴定所采用的溶液是（）。
A、测定氧化钙含量采用EDTA二钠标准液，测定氧化镁含量采用盐酸标准液；B、测定氧化镁含量采用EDTA二钠标准液+盐酸标准液。
C、测定氧化钙含量采用盐酸标准液，测定氧化镁含量采用EDTA二钠标准液；D、测定氧化钙含量采用EDTA二钠标准液+盐酸标准液；正确答案：C5、《水泥化学分析方法》GB/T176-2017中，使用（）检查氯离子是否存。
A、硝酸银B、硝酸铵C、盐酸D、氯化银正确答案：A6、砂硫化物及硫酸盐含量试验中，将滤纸和沉淀物一并灼烧后称量，精确到（）gA、0.0001B、0.01C、0.001D、0.1正确答案：C7、硝酸银滴定法测定水中氯化物含量试验，水样中的正磷酸盐浓度超过（）mg/L时有干扰。
A、10B、25C、100D、250正确答案：D8、重量法测定硫酸盐含量试验，对人体产生伤害，导致烧伤、刺激眼睛、呼吸系统和皮肤的物质（）。
A、盐酸B、氯化钡C、氨水D、硝酸银溶液正确答案：C9、EDTA滴定试验中，使用的氢氧化钠溶液浓度为（）。
A、2.8%B、0.8%C、1.8%D、1.2%正确答案：C10、EDTA滴定试验中，使用的EDTA二钠溶液浓度为（）。
A、1.0%B、0.5%C、0.2%D、0.1%正确答案：D11、水泥不溶物试验称样质量为（）A、0.5g，精确至0.0001gB、1.2g，精确至0.0001gC、0.2g，精确至0.0001gD、1g，精确至0.0001g正确答案：D12、水泥氧化镁试验试样分解的方法有()种A、2B、1C、3D、4正确答案：C13、快速法测定砂的碱活性时，水泥与砂的质量比为（），水灰比为（）。
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。
材料化学课后习题第1章原子结构与键合1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10.S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因？11.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？12.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？13.高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释之。
14.高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现。
若用氯取代聚乙烯中8%的氢原子，试计算需添加氯的质量分数。
第2章固体结构1.标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，并判断[-110]是否位于(111)面上，然后计算[-110]方向上的线密度。
2.在立方晶系中画出[001]为晶带轴的所有晶面。
材料化学练习题材料化学是研究材料结构、性质和制备方法的一门学科。
本文将为您提供一些材料化学的练习题，以帮助您巩固知识和提升解题能力。
题目一：金属材料1.金属最显著的特点是什么？请解释其原因。
2.金属材料的导电性较好，请解释为什么金属具有良好的导电性。
3.铝是一种常见的金属材料。
请列举铝的几个重要特点。
题目二：聚合物材料1.什么是聚合物？请简要解释聚合物的结构和性质。
2.聚合物材料有许多重要应用，请列举几个聚合物材料的应用领域。
3.聚合物材料的强度和韧性之间存在着一种权衡关系，请简要解释这种关系。
题目三：无机非金属材料1.请列举几种常见的无机非金属材料，并简要说明每种材料的特点。
2.陶瓷是一种重要的无机非金属材料，请解释陶瓷具有的一些独特特性。
3.玻璃是一种特殊的无机非金属材料，请列举几种制备玻璃的方法。
题目四：材料分析方法1.介绍一种常见的材料表征方法，并解释其原理。
2.X射线衍射（XRD）是一种常用的材料分析方法，请解释XRD在材料研究中的应用。
3.扫描电子显微镜（SEM）是一种常用的材料表征方法，请解释SEM的工作原理和应用。
题目五：材料制备方法1.熔融法是一种常见的材料制备方法，请解释熔融法的基本原理和应用领域。
2.沉积法是一种常用的材料制备方法，请解释沉积法的工作原理和几种常见的沉积法。
3.气相沉积法是一种用于制备薄膜材料的方法，请解释气相沉积法的原理和应用。
题目六：材料性能测试1.介绍一种常见的材料性能测试方法，并解释其原理。
2.冲击试验是一种常用的材料性能测试方法，请解释冲击试验的原理和应用。
3.硬度测试是一种常见的材料性能测试方法，请列举几种常用的硬度测试方法。
这些练习题涵盖了金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、材料分析方法、材料制备方法以及材料性能测试等方面的知识点。
通过解答这些问题，您将能够更好地理解和应用材料化学的知识，提升自己的学习水平。
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32OAl为反应物制备尖晶石42OMgAl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P82.2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32OAl反应生成42OMgAl为例，反应的第一步是生成42OMgAl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123.23SrTiO为钙钛矿结构，a=3.905A，计算Sr-O，Ti-O键长和3SrTiO密度。
高中化学（必修二）第七章有机高分子材料练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．据最新报道：我国限塑3年，少用240亿个塑料袋。
下列有关说法错误的是A．限塑的主要意义是减少白色污染B．塑料袋的材料主要是聚乙烯、聚氯乙烯等C．聚乙烯、聚氯乙烯等塑料都是天然有机高分子材料D．聚乙烯是由乙烯分子通过加成反应聚合而成的2．我国四川广汉的三星堆遗址距今已有3000~5000年历史，2021年3月20日，三星堆遗址新出土了500多件重要文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。
下列有关叙述错误的是A．考古时利用146C测定文物的年代，146C的中子数为8B．黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属C．丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化D．三星堆中含有大量的陶瓷碎片，陶瓷破碎的过程中只发生了物理变化3．下列不属于高分子化合物的是A．聚乙烯B．油脂C．淀粉D．纤维素4．当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是A．酸雨——SO2、NO2、CO2等B．光化学烟雾——NO2、CxHy等C．温室效应——CO2、CH4等D．白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、塑料袋等5．下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是A．合成有机玻璃：缩聚反应B．合成橡胶：加聚反应C．合成酚醛树脂：缩聚反应D．合成HT纤维：缩聚反应6．现有两种高聚物A、B，A能溶于苯、四氯化碳等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是()。
A．高聚物A可能具有弹性，而高聚物B没有弹性B．高聚物A一定是线型高分子材料C．高聚物A一定是体型高分子材料D．高聚物B一定是体型高分子材料7．一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。
其结构片段如下图。
材料化学习题汇总材料化学知识要点与习题解答汇总第章绪论1.材料：类社会所能够接受的经济地制造有器件的物质。
（可以来制造有的构件、器件或物品的物质。
）或材料是具有满指定作条件下使要求的形态和物理性状的物质。
2.材料化学：在分结构层次上研究材料的合成、制备、理论，以及分结构和聚集态结构、材料性能之间关系的科学。
4.在先进材料、电信息技术、物技术三未来技术领域中，先进材料中的先进陶瓷和分基质材料将于今后25年内在世界上发挥重作，并可能是美国在国际产和技术竞争中保持强地位的关键技术领域。
5.在第四代材料（可设计材料）中，最具代表性的是复合材料。
6.按照材料的化学组成材料可以分为哪类？答：按照材料化学组成，可以分为属材料、机属材料、有机分材料、复合材料。
7.按照材料的性能材料可以分为哪类？答：按照材料的性能，可以分为（结构材料）和（功能材料）。
8.材料的结构分为哪个层次？请举例说明。
答：材料的有效性总体上可以分为分结构、分聚集态结构和构成材料的外形结构等三个层次。
分结构：属于原始基础结构，决定材料所具有的潜在功能；分聚集态结构：决定材料所具有的可表现的实际功能；构成材料的外形结构：决定材料具有某种特定的有效功能。
例如贝克，贝壳的基本性质由构成它的碳酸钙和多糖基质（材料的分结构）的结构决定，但者通过有序组装（材料的聚集态结构）构成的复合材料决定了它的基本材料性质。
且只有当这种材料构成定的壳状结构（材料的外形结构）时，它才能起到贝壳的作。
9.何为材料科学研究的四要素？答：材料科学研究的四要素是指材料的“基本性质”、“结构与成分”、“合成与加”、“使性能”。
基本性质：主要指材料的物理和化学性能等，以确定材料功能特性和效的描述；结构与成分：主要指材料的化学组成，物理和化学结构，以确定制造每种特定材料所采取的合成和加的结果；合成与加：主要指建原、分和分团的新排列，在所有尺上（从原尺到宏观尺）对结构的控制，以及效有竞争地制造材料和零件的演变过程；使性能：主要指材料固有性质同产品设计、程能和类需求相融合要起的个要素。
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。
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。
8.自由度组分数相数2+-=pcf二、名词解释拉乌尔定律指气液平衡时稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气压pA等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压*Ap与溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积。
亨利定律指在一定温度下，稀溶液中易挥发溶质B在平衡气相中的分压pB与其在平衡液相中的摩尔分数xB成正比。
化学反应并非都是由反应物直接生成生成物，而是分若干真实步骤进行的，这些步骤称为基元反应。
速率与反应中各反应物浓度的幂乘积成正比，这一规律称为基元反应的质量作用定律，其中各反应物浓度的幂指数为反应物的系数。
相图又称平衡状态图，是用几何(图解)的方式来描述处于平衡状态下，物质的成分、相和外界条件相互关系的示意图。
当电化学系统中有电流通过时，两个电极上的实际电极电势将偏离其平衡电势eφ，这种现象称为电极的。
三、简答题1.亚稳状态是一种热力学不稳定状态，如过饱和溶液、过冷熔体，但在一定条件下能长期存在。
亚稳状态能长久存在是动力学原因，虽然从热力学角度考虑，亚稳状态有自发变成稳定状态的趋势，但实际进行中需要克服一定的活化能，如果活化能太高，过程进行的速度就很慢甚至为零，因此体系就能长期处于亚稳状态。
生产中经常遇到亚稳状态，有时需要保护，有时需要破坏，如非晶体材料制备就是将材料高温熔融后迅速冷却，使晶格排列长程无序，从而形成非晶态亚稳结构，使材料的耐腐蚀性能和力学性能得以提高。
材料化学习题材料化学课后习题第1章原子结构与键合1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
3.由标准的（001）极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，在下列晶面中那些属于[110]晶带(1-12),(0-12),(-113),(1-32),(-221)。
4.Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm，试求Ni的晶格常数和密度。
5.Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.3147nm，试求Mo的原子半径r。
6.Cr的晶格常数a=0.2884nm，密度为ρ=7.19g/cm3，试确定此时Cr的晶体结构。
7.In具有四方结构，其相对原子质量Ar=114.82，原子半径r=0.1625nm，晶格常数a=0.3252nm，c=0.4946nm，密度ρ=7.286g/cm3，试问In的单位晶胞内有多少个原子In致密度为多少？8.Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为0.632nm，ρ为7.26g/cm3，r为0.112nm，问Mn晶胞中有几个原子，其致密度为多少？9.a)按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fcc转变为bcc时，计算其体积膨胀多少？b)经x射线衍射测定在912℃时，α-Fe的a=0.2892nm，γ-Fe的a=0.3633nm,计算从γ-Fe转变为α-Fe时，其体积膨胀为多少？与a)相比，说明其差别原因。
10.a)根据下表所给之值，确定哪一种金属可作为溶质与钛形成溶解度较大的固溶体：Tihcpa=0.295nmBehcpa=0.228nmAlfcca=0.404nmVbcca=0.304nmCrbcca=0.288nmb)计算固溶体中此溶质原子数分数为10%时，相应质量分数为多少？11.Cu-Zn和Cu-Sn组成固溶体最多可溶入多少原子数分数的Zn或Sn？若Cu晶体中固溶入Zn的原子数分数为10%，最多还能溶入多少原子数分数的Sn12.含w(Mo)为12.3%，w(C)为1.34%的奥氏体钢，点阵常数为0.3624nm，密度为7.83g/cm3，C，Fe，Mn的相对原子质量分别为12.01，55.85，54.94，试判断此固溶体的类型。
13.渗碳体（Fe3C）是一种间隙化合物，它具有正交点阵结构，其点阵常数a=0.4514nm，b=0.508nm，c=0.6734nm，其密度ρ=7.66g/cm3，试求Fe3C每单位晶胞中含Fe原子与C原子的数目。
14.铯与氯的离子半径分别为0.167nm，0.181nm,试问a)在氯化铯内离子在<100>或<111>方向是否相接触？b)每个单位晶胞内有几个离子？c)各离子的配位数是多少？d)ρ和K？15.K+和Cl-的离子半径分别为0.133nm，0.181nm，KCl具有CsCl型结构，试求其ρ和K？16.试计算金刚石结构的致密度。
第3章晶体缺陷1.Nb的晶体结构为bcc，其晶格常数为0.3294nm，密度为8.57g/cm3,试求每106Nb中所含空位数目。
2.Pt的晶体结构为fcc，其晶格常数为0.3923nm，密度为21.45g/cm3，试计算其空位粒子数分数。
3.若fcc的Cu中每500个原子会失去一个，其晶格常数为0.3615nm，试求Cu的密度。
4.由于H原子可填入α-Fe的间隙位置，若每200个铁原子伴随着一个H原子，试求α-Fe理论的和实际的密度与致密度（已知α-Fea=0.286nm，rFe=0.1241nm，rH=0.036nm）。
5.MgO的密度为3.58g/cm3,其晶格常数为0.42nm，试求每个MgO单位晶胞内所含的Schottky缺陷之数目。
6.若在MgF2中溶入LiF，则必须向MgF2中引入何种形式的空位（阴离子或阳离子）？相反，若欲使LiF中溶入MgF2，则需向LiF中引入何种形式的空位（阴离子或阳离子）？7.某晶体的扩散实验中发现，在500℃时，1010个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置；在600℃时，此比例会增加到109。
10.在Fe中形成1mol空位的能量为104.675kJ，试计算从20℃升温至850℃时空位数目增加多少倍？11.由600℃降至300℃时，Ge晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级，试计算Ge晶体中的空位形成能。
12.Al的空位形成能(EV)和间隙原子形成能(Ei)分别为0.76eV和3.0eV,求在室温（20℃）及500℃时Al空位平衡浓度与间隙原子平衡浓度的比值。
c)求相应的正应变。
15.铜单晶的点阵常数a=0.36nm，当铜单晶样品以恒应变速率进行拉伸变形时，3秒后，试样的真应变为6%，若位错运动的平均速度为4210-3cm/s，求晶体中的平均位错密度。
16.铜单晶中相互缠结的三维位错网络结点间平均距离为D，a)计算位错增殖所需的应力τ；b)如果此应力决定了材料的剪切强度,为达到G/100的强度值，且已知G=50GPa，a=0.36nm，D应为何值？c)计算当剪切强度为42MPa时的位错密度ρ。
17.试描述位错增殖的双交滑移机制。
如果进行双交滑移的那段螺型位错长度为100nm，而位错的柏氏矢量为0.2nm，试求实现位错增殖所必需的切应力（G=40GPa）。
第4章固体中原子及分子的运动1.有一硅单晶片，厚0.5mm，其一端面上每107个硅原子包含两个镓原子，另一个端面经处理后含镓的浓度增高。
2.在一个富碳的环境中对钢进行渗碳，可以硬化钢的表面。
已知在1000℃下进行这种渗碳热处理，距离钢的表面1mm处到2mm处，碳含量从5at%减到4at%。
估计在近表面区域进入钢的碳原子的流入量J(atoms/m2s)。
3.为研究稳态条件下间隙原子在面心立方金属中的扩散情况，在厚0.25mm的金属薄膜的一个端面（面积1000mm2）保持对应温度下的饱和间隙原子，另一端面为间隙原子为零。
测得下列数据：温度（K）薄膜中间隙原子的溶解度（kg/m3）间隙原子通过薄膜的速率（g/s）122314．40.0025113619．60.0014计算在这两个温度下的扩散系数和间隙原子在面心立方金属中扩散的激活能。
4.在950℃下对纯铁进行渗碳，并希望在0.1mm的深度得到0.9wt%的碳含量。
假设表面碳含量保持在1.20wt%，扩散系数Dγ-Fe=10-10m2/s。
5.有两种激活能分别为E1=83.7KJ/mol和E2=251KJ/mol的扩散反应。
观察在温度从25℃升高到600℃时对这两种扩散的影响，并对结果作出评述。