第二章-3 木质素的结构

第二章-3  木质素的结构
第二章-3  木质素的结构

第二章金属的晶体结构与结晶(精)

第二章金属的晶体结构与结晶 教学目的及要求 通过本章的学习,使学生掌握常用纯金属的结构特点和性能特点,建立金属材料结构与性能之间的关系。 主要内容 1.材料的结合方式 2.金属的晶体结构与结晶 学时安排 讲课2学时。 教学重点 1.金属的三种典型的晶体结构 2.晶体缺陷及其对性能的影响 3.纯金属的结晶过程 教学难点 1.金属材料的晶体结构 2.各类缺陷对结构及性能的影响 第一节纯金属的晶体结构 一、晶体结构的基本概念 晶体结构:指在晶体内部,原子、离子或原子集团规则排列的方式。晶体结构不同,其性能往往相差很大。 晶格:为了便于分析研究,通常把将晶体中实际存在的原子、离子或原子集团等物质质点,抽象为空间中纯粹的几何点,而完全忽略它的物质性,这些抽象的几何点称为阵点。用假想的直线把这些阵点连接起来,得到周期性规则排列的三维空间格子称为晶格。 晶胞:组成晶格的能反映其特征和规律的最基本几何单元,称为晶胞。晶格可以看作是由许多大小和形状完全相同的晶胞紧密地堆垛在一起而成的。 晶格常数:晶胞各棱边的长度用a、b、c表示,称为晶格常数或点阵常数,其大小通常以埃为计量单位。晶胞各边之间的相互夹角分别以α、β、γ表示。a、b、c、α、β、γ称为晶胞的六个参数。 在研究晶体结构时,通常以晶胞作为代表来考查。

配位数和致密度:表示晶格中原子排列的紧密程度。 配位数:指晶格中与任一原子处于相距最近并距离相等的原子数目; 致密度(K):指晶胞中原子排列的致密程度,即晶胞中原子所占的体积与晶胞体积(V)的比值,比值K越大,致密度越大。 二、金属中常见的晶体结构类型 三种典型晶体结构特征: 晶体结构与材料性能:(一般规律)面心立方的金属塑性最好,体心立方次之,密排六方的金属较差。 第二节实际金属中的晶体缺陷 一、常见晶体缺陷及分类 晶体缺陷:实际晶体中排列不规则的区域称为晶体缺陷。 分类:按空间尺寸分为三种。 1.点缺陷。不规则区域在空间三个方向上的尺寸都很小,主要是空位、置换原子、间隙原子。 2.线缺陷。不规则区域在一个方向的尺寸很大,在另外两个方向的尺寸都很小,主要是位错。 3.面缺陷:不规则区域在两个方向的尺寸很大,在另外一个方向的尺寸很小,主要是晶界和亚晶界。 二、晶体缺陷对晶体性能的影响 1.点缺陷周围晶格发生畸变,材料的屈服强度提高,塑性韧性下降,电阻增加。

结构化学课后答案第四章

04分子的对称性 【4.1】HCN 和2CS 都是直线型分子,写出该分子的对称元素。 解:HCN :(),C υσ∞∞; CS 2:()()2,,,,h C C i υσσ∞∞∞ 【4.2】写出3H CCl 分子中的对称元素。 解:()3,3C υσ 【4.3】写出三重映轴3S 和三重反轴3I 的全部对称操作。 解:依据三重映轴S 3所进行的全部对称操作为: 1133h S C σ=,2233S C =, 33h S σ= 4133S C =,52 33h S C σ=,63S E = 依据三重反轴3I 进行的全部对称操作为: 1133I iC =,2233I C =,3 3I i = 4133I C =,5233I iC =,63I E = 【4.4】写出四重映轴4S 和四重反轴4I 的全部对称操作。 解:依据S 4进行的全部对称操作为: 1121334 4442444,,,h h S C S C S C S E σσ==== 依据4I 进行的全部对称操作为: 11213344442444,,,I iC I C I iC I E ==== 【4.5】写出xz σ和通过原点并与χ轴重合的2C 轴的对称操作12C 的表示矩阵。 解: 100010001xz σ????=-??????, ()1 2100010001x C ?? ??=-?? ??-?? 【4.6】用对称操作的表示矩阵证明: (a ) ()2xy C z i σ= (b ) ()()()222C x C y C z = (c ) ()2yz xz C z σσ= 解: (a ) ()()11 2 2xy z z x x x C y C y y z z z σ-?????? ??????==-?????? ??????--??????, x x i y y z z -????????=-????????-????

结构化学课后答案第二章

02 原子的结构和性质 【】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为、、和,试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示,并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2 21211 ( )R n n ν=-% 解:将各波长换算成波数: 1656.47nm λ= 1115233v cm - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻,可令1n m =,21,2,n m m =++……。列出下列4式: ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得: ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2(任意两式计算,结果皆同)。将m=2带入上列4式中任意一式,得: 1109678R cm -= 因而,氢原子可见光谱(Balmer 线系)各谱线的波数可归纳为下式: 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中, 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径(分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字)和线速度。 解:根据Bohr 提出的氢原子结构模型,当电子稳定地绕核做圆周运动时,其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等,即:

(统编版)2020学年高中物理第二章原子结构第4节玻尔的原子模型能级教学案教科版选修3

第4节 玻尔的原子模型__能级 (对应学生用书页码P26) 一、波尔的原子结构理论 (1)电子围绕原子核运动的轨道不是任意的,而是一系列分立的、特定的轨道,当电子在这些轨道上运动时,原子是稳定的,不向外辐射能量,也不吸收能量,这些状态称为定态。 (2)当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时,才发射或吸收一个光子,其光子的能量hν=E n -E m ,其中E n 、E m 分别是原子的高能级和低能级。 (3)以上两点说明玻尔的原子结构模型主要是指轨道量子化和能量量子化。 [特别提醒] “跃迁”可以理解为电子从一种能量状态到另一种能量状态的瞬间过渡。 二、用玻尔的原子结构理论解释氢光谱 1.玻尔的氢原子能级公式 E n =E 1n 2(n =1,2,3,…),其中E 1=-13.6 eV ,称基态。 2.玻尔的氢原子中电子轨道半径公式 r n =n 2r 1(n =1,2,3,…),其中r 1=0.53×10 -10 m 。 3.玻尔理论对氢光谱解释 按照玻尔理论,从理论上求出里德伯常量R H 的值,且与实验符合得很好。同样,玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。 三、玻尔原子结构理论的意义 1.玻尔理论的成功之处 第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 2.玻尔理论的局限性 不能说明谱线的强度和偏振情况;不能解释有两个以上电子的原子的复杂光谱。 1.判断: (1)玻尔的原子结构假说认为电子的轨道是量子化的。( ) (2)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态。( ) (3)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。( ) (4)玻尔理论只能解释氢光谱的巴尔末系。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× 2.思考:卢瑟福的原子模型与玻尔的原子模型有哪些相同点和不同点? 提示:(1)相同点:

无机材料科学基础___第二章晶体结构

第 2 章结晶结构 一、名词解释 1.晶体:晶体是内部质点在三维空间内周期性重复排列,具有格子构造的固体 2.空间点阵与晶胞: 空间点阵是几何点在三维空间内周期性的重复排列 晶胞:反应晶体周期性和对称性的最小单元 3.配位数与配位多面体: 化合物中中心原子周围的配位原子个数 成配位关系的原子或离子连线所构成的几何多面体 4.离子极化: 在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象5.同质多晶与类质同晶: 同一物质在不同的热力学条件下具有不同的晶体结构 化学成分相类似物质的在相同的热力学条件下具有相同的晶体结构 6.正尖晶石与反尖晶石: 正尖晶石是指2价阳离子全部填充于四面体空隙中,3价阳离子全部填充于八面体空隙中。 反尖晶石是指2价阳离子全部填充于八面体空隙中,3价阳离子一半填充于八面体空隙中,一半填充于四面体空隙。 二、填空与选择 1.晶体的基本性质有五种:对称性,异相性,均一性,自限性和稳定性(最小内能性)。 2.空间点阵是由 C 在空间作有规律的重复排列。( A 原子 B离子 C几何点 D分子)3.在等大球体的最紧密堆积中有面心立方密堆积和六方密堆积二种排列方式,前者的堆积方式是以(111)面进行堆积,后者的堆积方式是以(001)面进行堆积。 4.如晶体按立方紧密堆积,单位晶胞中原子的个数为 4 ,八面体空隙数为 4 ,四面体空隙数为 8 ;如按六方紧密堆积,单位晶胞中原子的个数为 6 ,八面体空隙数为 6 ,四面体空隙数为 12 ;如按体心立方近似密堆积,单位晶胞中原子的个数为 2 , 八面体空隙数为 12 ,四面体空隙数为 6 。 5.等径球体最紧密堆积的空隙有两种:四面体空隙和八面体空隙。一个球的周围有 8个四面体空隙、 6 个八面体空隙;n个等径球体做最紧密堆积时可形成 2n 个四面体空隙、 n 个八面体空隙。不等径球体进行堆积时,大球做最紧密堆积或近似密堆积,小球填充于空隙中。

金属学与热处理课后习题答案第二章

第二章纯金属的结晶 2-1 a)试证明均匀形核时,形成临界晶粒的△Gk与其体积V之间关系式为△Gk=V△Gv/2 b)当非均匀形核形成球冠状晶核时,其△Gk与V之间的关系如何? 答: 2-2 如果临界晶核是边长为a的正方体,试求出△Gk和a之间的关系。为什么形成立方体晶核的△Gk比球形晶核要大。 答:

2-3 为什么金属结晶时一定要由过冷度?影响过冷度的因素是什么?固态金属熔化时是否会出现过热?为什么? 答: 金属结晶时需过冷的原因: 如图所示,液态金属和固态金属的吉布斯自由能随温度的增高而降低,由于液态金属原子排列混乱程度比固态高,也就是熵值比固态高,所以液相自由能下降的比固态快。当两线相交于Tm温度时,即Gs=Gl,表示固相和液相具有相同的稳定性,可以同时存在。所以如果液态金属要结晶,必须在Tm温度以下某一温度Tn,才能使G s<Gl,也就是在过冷的情况下才可自发地发生结晶。把Tm-Tn的差值称为液态金属的过冷度 影响过冷度的因素: 金属材质不同,过冷度大小不同;金属纯度越高,则过冷度越大;当材质和纯度一定时,冷却速度越大,则过冷度越大,实际结晶温度越低。 固态金属熔化时是否会出现过热及原因: 会。原因:与液态金属结晶需要过冷的原因相似,只有在过热的情况下,Gl<G s,固态金属才会发生自发地熔化。 2-4 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。 答: 相同点: 1、形核驱动力都是体积自由能的下降,形核阻力都是表面能的增加。

2、具有相同的临界形核半径。 3、所需形核功都等于所增加表面能的1/3。 不同点: 1、非均匀形核的△Gk小于等于均匀形核的△Gk,随晶核与基体的润湿角的变 化而变化。 2、非均匀形核所需要的临界过冷度小于等于均匀形核的临界过冷度。 3、两者对形核率的影响因素不同。非均匀形核的形核率除了受过冷度和温度的 影响,还受固态杂质结构、数量、形貌及其他一些物理因素的影响。 2-5 说明晶体生长形状与温度梯度的关系。 答: 液相中的温度梯度分为: 正温度梯度:指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布情况。负温度梯度:指液相中的温度随至固液界面距离的增加而降低的温度分布情况。固液界面的微观结构分为: 光滑界面:从原子尺度看,界面是光滑的,液固两相被截然分开。在金相显微镜下,由曲折的若干小平面组成。 粗糙界面:从原子尺度看,界面高低不平,并存在着几个原子间距厚度的过渡层,在过渡层中,液固两相原子相互交错分布。在金相显微镜下,这类界 面是平直的。 晶体生长形状与温度梯度关系: 1、在正温度梯度下:结晶潜热只能通过已结晶的固相和型壁散失。 光滑界面的晶体,其显微界面-晶体学小平面与熔点等温面成一定角度,这种情况有利于形成规则几何形状的晶体,固液界面通常呈锯齿状。 粗糙界面的晶体,其显微界面平行于熔点等温面,与散热方向垂直,所以晶体长大只能随着液体冷却而均匀一致地向液相推移,呈平面长大方式,固液界面始终保持近似地平面。 2、在负温度梯度下: 具有光滑界面的晶体:如果杰克逊因子不太大,晶体则可能呈树枝状生长;当杰克逊因子很大时,即时在较大的负温度梯度下,仍可能形成规则几何形状的晶体。具有粗糙界面的晶体呈树枝状生长。 树枝晶生长过程:固液界面前沿过冷度较大,如果界面的某一局部生长较快偶有突出,此时则更加有利于此突出尖端向液体中的生长。在尖端的前方,结晶潜热散失要比横向容易,因而此尖端向前生长的速度要比横向长大的速度大,很块就长成一个细长的晶体,称为主干。这些主干即为一次晶轴或一次晶枝。在主干形成的同时,主干与周围过冷液体的界面也是不稳的的,主干上同样会出现很多凸出尖端,它们会长大成为新的枝晶,称为称为二次晶轴或二次晶枝。二次晶枝发展到一定程度,又会在它上面长出三次晶枝,如此不断地枝上生枝的方式称为树枝状生长,所形成的具有树枝状骨架的晶体称为树枝晶,简称枝晶。 2-6 简述三晶区形成的原因及每个晶区的特点。 答: 三晶区的形成原因及各晶区特点: 一、表层细晶区

高中化学选修3原子结构及习题

第一章原子结构与性质 一.原子结构 1、能级与能层 电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈哑铃形 2、原子轨道 3、原子核外电子排布规律 (1)构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按下图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。 原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.

能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。 (2)能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. (3)泡利(不相容)原理:一个轨道里最多只能容纳两个电子,且自旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利原理。 (4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特规则。比如,p3的轨道式为,而不是。 洪特规则特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1。 前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4、基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K:1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K:[Ar]4s1。 (2)电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为 ↑↓↑ ↑↑↑

第二章材料中的晶体结构

第二章材料中的晶体结构 基本要求:理解离子晶体结构、共价晶体结构。掌握金属的晶体结构和金属的相结构,熟练掌握晶体的空间点阵和晶向指数和晶面指数表达方法。 重点:空间点阵及有关概念,晶向、晶面指数的标定,典型金属的晶体结构。难点:六方晶系布拉菲指数标定,原子的堆垛方式。 §2.1 晶体与非晶体 1.晶体的定义:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。 2. 非晶体:非晶体在整体上是无序的;近程有序。 3. 晶体的特征 周期性 有固定的凝固点和熔点 各向异性 4.晶体与非晶体的区别 a.根本区别:质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列 b.晶体熔化时具有固定的熔点,而非晶体无明显熔点,只存在一个软化温度范围 c.晶体具有各向异性,非晶体呈各向同性(多晶体也呈各向同性,称“伪各向同性”) 5.晶体与非晶体的相互转化 思考题: 常见的金属基本上都是晶体,但为什么不显示各向同性? §2.2 晶体学基础 §2.2.1 空间点阵和晶胞 1.基本概念 阵点、空间点阵 晶格 晶胞:能保持点阵特征的最基本单元

2.晶胞的选取原则: (1)晶胞几何形状能够充分反映空间点阵的对称性; (2)平行六面体内相等的棱和角的数目最多; (3)当棱间呈直角时,直角数目应最多; (4)满足上述条件,晶胞体积应最小。 3. 描述晶胞的六参数 §2.2.2 晶系和布拉菲点阵 1.晶系 2. 十四种布拉菲点阵 晶体结构和空间点阵的区别 §2.2.3 晶面指数和晶向指数 晶向:空间点阵中各阵点列的方向。 晶面:通过空间点阵中任意一组阵点的平面。 国际上通用米勒指数标定晶向和晶面。 1.晶向指数的标定 (1)建立以晶轴a,b,c为坐标轴的坐标系,各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边

“地理3”教材整体结构及第二章教材分析

“地理3”教材整体结构及第二章教材分析 一、“地理3”教材结构分析 1.“地理3”是学生在学习了“地理1”、“地理2”,基本了解了地理环境的组成、地理环境对人类活动的影响、人类活动对地理环境的影响及人地环境协调发展等有关知识的基础上,进一步了解如何应用有关的地理原理实现区域的可持续发展。可以这样说,“地理3”的目的在于引导学生结合“区域可持续发展”这一中心论题,学习将“地理1”和“地理2”所阐述的人地关系和人地协调发展的基本原理应用于具体区域范例的研究过程。因此,从“地理1”“地理2”到“地理3”,是一个理论与实践相结合的过程,也是一个培养学生“学以致用”的过程。 可持续发展是个综合性很强的研究课题。为了使该研究具有可操作性,并逐步引向深入,“地理3”将论题和尺度界定在具体的区域,通过案例剖析,更有针对性地提出相应的区域可持续发展策略。同时,以区域为研究单位,为学生将地理基本原理应用于区域范例研究提供了平台,为学生掌握区域研究的过程和方法开辟了渠道;也为学生学习旅游地理、自然灾害、环境保护等选修模块中的相关内容打下了基础。 2.“地理3”模块的三部分内容关系 (1)第一部分: “区域地理环境与人类活动”是引言和承转,侧重于区域发展基本理论的阐述,它从“区域”的内涵入手,通过对比不同研究区域自然环境、人类活动的差异,通过分析同一区域在不同发展阶段地理环境对人类生产和生活的影响,以及产业转移和资源跨区域调配对区域地理环境的影响等论题,概括区域地理研究的主要内容和基本方法,为学生学习“区域可持续发展”打下基础。 对应的课程标准有四条:第一章第一节第1-3条“标准”、第五章第一、二节第4条“标准”。 (2)第二部分: “区域可持续发展”是重点和主体,侧重于具体区域可持续发展的研究,它是“地理3”的核心内容。由于不同区域划分方法不同,区域特征各异,可持续发展战略也各具特色。因此,课程标准选择了“环境与发展问题”“流域开发”“农业可持续发展”“能源和矿产资源合理开发与区域可持续发展”和“经济发达地区工业化和城市化推进过程中产生的主要问题及解决问题的对策措施”等五个论题,通过典型案例剖析,说明不同区域在可持续发展道路上存在的问题,以及所采取的对策和措施。 对应的课程标准有五条:第二章第一、二节第5条“标准”;第三章第一节第8 条“标准”;第二节第6条“标准”;第四章第一节第7条“标准”;第二节第9条“标准”

第二章第三章第四章

目录 第一章总则 (4) 第二章编制原则及使用原则 (5) 第三章发展目标及空间结构 (6) 第四章规划单元划分及编码 (8) 第五章建设用地性质控制 (8) 第六章建设用地使用强度控制 (9) 第七章控制性详细规划调整内容 (10) 第八章城市设计 (14) 附表:城乡用地汇总表

第一章总则 第一条规划目的 惠州市明确提出发挥粤港澳大湾区东岸战略腹地和枢纽门户优势,争取在未来十年把惠州建设成为国内一流城市,打造国内知名度极大提升、国际影响力逐渐显现的先进制造业基地、创新活力之城和令人向往的现代化品质城市。惠新大道是惠州市城市发展的战略通道之一,但沿线规划编制时间较早,无法支撑惠州市新的发展目标定位。因此,按照《中华人民共和国城乡规划法》、《广东省城市规划条例》等相关法律法规的规定,制定《惠州市惠新大道沿线城市设计及控制性详细规划》,拟将惠新大道及沿线片区打造成为惠州的生态绿谷、西部新城,通过明确“一轴三段”的整体空间结构及功能布局,推动惠州西部高起点、高标准、高品质、一体化发展与建设。第二条规划依据 1、相关法律、法规和规范: 《中华人民共和国城乡规划法》(2008) 《中华人民共和国环境保护法》(2016) 《城市规划编制办法》(2006) 《城市、镇控制性详细规划编制审批办法》(2010) 《广东省城乡规划条例》(2013) 《广东省城市控制性详细规划管理条例》(2005) 《城市蓝线管理办法》 《城市绿线管理办法》 《城市黄线管理办法》 《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011) 《城市居住区规划设计标准》(GB50180-2018) 《广东省义务教育规范化学校标准(试行)》 《惠州市城乡规划管理技术规定》(2016)等 2、相关规划: 《惠州市城市总体规划(2006-2020年)》 《惠州市城市总体规划(2006-2020)充实完善》 《惠州市惠城区土地利用总体规划(2010-2020年)》(调整完善) 《惠州市区蓝线规划》 《惠州市江南地区(下角、梅湖)控制性详细规划(调整)》 《惠州市火车西站片区控制性详细规划》 《惠州仲恺高新区五一北片区控制性详细规划》 《惠州仲恺高新区液晶产业园控制性详细规划》 《惠州仲恺高新区五一片区控制性详细规划》 《惠州仲恺高新区陈江南区控制性详细规划》 《仲恺大道沿线详细规划及风貌设计(仲恺段)》 《惠州仲恺高新区国家自主创新示范区(核心区)控制性详细规划》等 第三条规划范围 惠新大道北起惠州中心区惠博大道,跨越东江,南至仲恺高新区仲恺大道,总长16.83公里,本次规划范围面积为13.78平方公里,研究范围面积为120.5平方公里。

第二章 金属及合金的晶体结构

第二章金属及合金的晶体结构 金属材料是指以金属键来表征其特性的材料,它包括金属及其合金。金属材料在固态下通常都是晶体状态,所以要研究金属及合金的结构就必须首先研究晶体结构。 一、晶体的基本概念 晶体结构指晶体内部原子规则排列的方式。晶体结构不同,其性能往往相差很大。为了便于分析研究各种晶体中原子或分子的排列情况,通常把原子抽象为几何点,并用许多假想的直线连接起来,这样得到的三维空间几何格架称为晶格,如图2-3(b)所示;晶格中各连线的交点称为结点;组成晶格的最小几何单元称为晶胞,晶胞各边的尺寸a、b、c称为晶格常数,其大小通常以为计量单位(A),晶胞各边之间的相互夹角分别以α、β、γ表示。图2-3(c)所示的晶胞为简单立方晶胞,其晶格常数a=b=c,而α=β=γ=90o。由于晶体中原子重复排列的规律性,因此晶胞可以表示晶格中原子排列的特征。在研究晶体结构时,通常以晶胞作为代表来考查。 为了描述晶格中原子排列的紧密程度,通常采用配位数和致密度(K)来表示。配位数是指晶格中与任一原子处于相等距离并相距最近的原子数目;致密度是指晶胞中原子本身所占的体积百分数,即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积(V)的比值。 图2-3 简单立方晶体 (a)晶体结构(b)晶格(c)晶胞 二、常见纯金属的晶格类型 在金属元素中,除少数具有复杂的晶体结构外,大多数具有简单的晶体结构,常见的晶格类型有以下三种:1.体心立方晶格 体心立方晶格的晶胞如图2-4所示。它的形状是一个立方体,其晶格常数a=b=c,所以只要一个常数a即可表示;其α=β=γ=90o。在体心立方晶胞中,原子位于立方体的八个顶角和中心。属于这类晶格的金属有α-Fe、Cr、V、W、Mo、Nb等。

结构化学第二章习题及答案

一、填空题 1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r e a r a -?-?π此状态的n ,l ,m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________. 2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面, 有_____个角度节面。 3. 如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数n ≤2,则可能的轨道为__________。 二、选择题 1. 在外磁场下,多电子原子的能量与下列哪些量子数有关( B ) A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n ,l ,m ,ms )中,哪一组是合理的(A ) A. (2,1,-1,-1/2) B. (0,0,0,1/2) C. (3,1,2,1/2) D.(2,1,0,0) 3. 如果一个原子的主量子数是4,则它( C ) A. 只有s 、p 电子 B. 只有s 、p 、d 电子 C. 只有s 、p 、d 和f 电子 D. 有s 、p 电子 4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( C ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21 =A 5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( D ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16 6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( D ). A.Ψ3P B. Ψ3d C.Ψ2P D.Ψ2S 7. 氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,又是M z 算符的本征函数?C A. (1) (3) B. (2) (4) C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5) 8. Fe 的电子组态为[Ar]3d 64s 2,其能量最低的光谱支项( A )

第二章 晶体结构

晶体结构分类方法

(B) 2.1 符号中的第一个大写字母表示结构的类型,后面的数字为第个大写字母表示结构的类型后面的数字为顺序号,不同的顺序号表示不同的结构,例如A1是铜型结 结构等。 构,B2是CsCl型结构等,C3是FeS 2

Pearson符号 它所属的布喇菲点阵类型(例如P、I、F、C等),第三个数 等) 字表示单胞中的原子数。 2.2 金属单质的晶体结构 在元素周期表中,共有70多种金属元素。

由于金属键不具有饱和性和方向性,使金属的晶体结构倾向配位数(

将用原子刚性球模型讨论每个单胞所含的原子数以及这些构中的间隙等。 2.2.1 面心立方结构 结构符号是A1,Pearson 符号是c F4。 原子坐标为0 0 0,0 1/2 1/2,1/2 0 1/2和1/2 1/2 0 每个晶胞含4个原子 最紧密排列面是{111},密排方向 是<110>。原子直径是a/2<110>的 长度,即 面心立方结构的晶胞体积为a 3, 晶胞内含4个原子,所以它的致密 度η为4 2a r =423443443 3 33? ??? ????×=×=ππηa r 每个原子有个最近邻原子,它的 配位数(CN )是12。 74 .062 ==πa a

面心立方结构的最密 排面是{111},面心立 方结构是以{111}最密 排面按一定的次序堆 垛起来的。 第一层{111}面上有两个 可堆放的位置:▲和▼位 可堆放的位置▲和▼位 置,在第二层只能放在一 种位置,在面上每个球和 下层3个球相切,也和上 层3个球相切。 第一层为A,第 二放在B 位置, 第三层放在C 位 置,第四层在 置第四层在 放回A位置。 {111}面 按…abcabc… 顺序排列,这 就形成面心立 方结构。

结构第二章第四章综合

1、单选 1 用紫外光照射某双原子分子,使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了,则表明该电子 ( ) C A 从成键MO 上电离出去的 B 从非键MO 上电离出去的 C 从反键MO 上电离出去的 D 不能断定是从哪个轨道上电离出去的 2 组成有效分子轨道需要满足下列哪三条原则?( ) D A 对称性匹配,能级相近,电子配对。 B 能级相近,电子配对,最大重叠 C 对称性匹配,电子配对,最大重叠 D 对称性匹配,能级相近,最大重叠 3 对于极性双原子分子AB,如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A原子轨道φa上,有10%的时间在B的原子轨道φb上,描述该分子轨道归一化的形式为:( ) C A ψ =0.9φa + 0.1 φb B ψ =0.1φa + 0.9 φb C ψ =0.949φa + 0.316 φb Dψ =0.994φa + 0.110 φb 4 下列四种分子或离子中为顺磁性的是( ) B A N2 B NO C CN ? D O 2? 5 下列分子或离子中磁矩最大的是( ) D A N2 B C2 C C2 + D B2 6 按分子轨道理论, 下列分子(离子)中键级最大的是( ) B A F2 B C D 7 OF,OF+,OF– 三者间,键长顺序正确的是 ( ) B A OF > OF + > OF – B OF – > OF > OF + C OF + > OF > OF – D OF + > OF – > OF 8 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是: ( ) B A 分子中电子在空间运动的波函数。 B 分子中单个电子空间运动的波函数。 C 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动) 。 D 原子轨道线性组合成的新轨道。 9 下面对于分子中电子排布说法正确的是( ) B A 电子不能排入反键轨道,因为反键轨道能量较高。 B 电子可以排入反键轨道,但排入后轨道能量升高。 C 反键轨道具有和成键轨道相似的性质。 D 反键轨道和相应的成键轨道的分布形状相同。 10 下面关于双原子分子光谱描述正确的是( ) A A 分子光谱是和分子内部运动密切相关的。 B 分子光谱和核的运动无关。 C 核的自旋和电子自旋在分子光谱中表现很明显,所以不能忽略。 D 一般分子光谱不涉及到电子的跃迁。

计算机系统结构 第四章(习题解答)

1. 假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段,每一 段的时间分别是△t 、2△t 和3△t 。在下列各种情况下,分别写出连续执行n 条指令所需要的时间表达式。 ⑴ 顺序执行方式。 ⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠。 ⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠。 答: ⑴ 顺序执行方式 1 2 ...... 1 2 1 2 T =∑=++n 1 i i i i )t t t (执行分析取址=n(△t +2△t +3△t)=6n △t ⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠 1 2 ...... 1 2 1 2 T =6△t +∑=+1 -n 1 i i i )t t (执行分析=6△t +(n-1)(2△t +3△t)=(5n +1)△t ⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠 1 2 3 4 ...... 1 2 3 4 1 2 3 4 △t 2△t 3△t △ t 2△t 3△t △t 2△t 3△t

T =6△t +∑=1 -n 1i i )t (执行=6△t +(n-1)(3△t)=(3n +3)△t 2. 一条线性流水线有4个功能段组成,每个功能段的延迟时间都相等,都为 △t 。开始5个任务,每间隔一个△t 向流水线输入一个任务,然后停顿2个△t ,如此重复。求流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 答: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 我们可以看出,在(7n+1)Δt 的时间内,可以输出5n 个结果,如果指令的序列足够长(n →∞),并且指令间不存在相关,那么,吞吐率可以认为满足: )n (t 75t )n /17(5t )1n 7(n 5TP ∞→?= ?+= ?+= 加速比为: )n (7 20n /17201 n 7n 20t )1n 7(t 4n 5S ∞→=+= += ?+??= 从上面的时空图很容易看出,效率为: )n (7 5n /1751 n 7n 5t )1n 7(4t 4n 5E ∞→=+= += ?+???= 3. 用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算∑== 10 1 i i A F 。每个功能段的延迟 时间均相等,流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路,而且设置有足够的缓冲寄存器。要求用尽可能短的时间完成计算,画出流水线时空图,计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 答: 首先需要考虑的是“10个数的和最少需要做几次加法?”,我们可以发现,

第二章晶体结构

第二章 晶体结构 2.1 (1)证明:如图所示,六角层内最近邻原子间距为a ,而相邻两层间的最近邻原子间距为: ( )2 1 2 2 4 3 c a d +=, 当a d =时构成理想的密堆六角结构,此时有: ( )2 1 2 2 4 3 c a a +=, 由此解出,() 633.138 2 1==a c (2)解:(2)体心立方每个单胞包含2个基元,一个基元所占的体积为 23 c c a V = , 单位体积内的格点数为. 1 Vc 六角密堆积每个单胞包含6个基元,一个基元所占的体积为 3 2 1 222 23843436/323a a a c a c a a V s = ? ?? ???==???? ? ????= 因为密度不变,所以 s c V V 11=,即:3 3 2 22/a a c = nm a a c s 377.02 /6 1== nm a c s 615.0633.1== 2.2证明: 设简单六角布拉菲格子基矢如图示 :

∧ ∧∧ ∧ =+ = =z c a y a x a a x a a 321, 2 32 , 则其倒格子的三个基矢为 ()( )( ) ∧ ∧ ∧∧= == ?=???? ??-=?=z c b y a a a b y x a a a b ππ ππ ππ 223322233223 2133 211323 211 另知21,b b 的夹角为120度,且 a 34π= =,2313,b b b b ⊥⊥ 故简单六角布拉菲格子的倒格子仍为简单六角,倒格子的晶格常数分别为 a c 34, 2ππ,倒格 子相对于正格子绕c 轴旋转30度,(如图中标出321,,b b b 更清晰) 2.3 体心立方

计算机系统结构 第二章(习题解答)

1. 数据类型、数据表示和数据结构之间是什么关系?在设计一个计算机系统 时,确定数据表示的原则主要有哪几个? 答: 略 2. 假设有A 和B 两种不同类型的处理机,A 处理机中的数据不带标志位,其 指令字长和数据字长均为32位。B 处理机的数据带有标志位,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指令条数由最多256条减少至不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在A 处理机和B 处理机中所占用的存储空间大小(包括指令和数据),从中得到什么启发? 答: 我们可以计算出数据的总数量: ∵ 程序有1000条指令组成,且每条指令平均要访问两个操作数 ∴ 程序访问的数据总数为:1000×2=2000个 ∵ 每个数据平均访问8次 ∴ 程序访问的不同数据个数为:2000÷8=250 对于A 处理机,所用的存储空间的大小为: bit 4000032250321000Mem Mem Mem data n instructio A =?+?=+= 对于B 处理机,指令字长由32位变为了30位(条数由256减少到64),这样,所用的存储空间的大小为: bit 3900036250301000Mem Mem Mem data n instructio B =?+?=+= 由此我们可以看出,由于数据的平均访问次数要大于指令,所以,采用带标志符的数据表示不会增加总的存储空间大小。 3. 对于一个字长为64位的存储器,访问这个存储器的地址按字节编址。假设 存放在这个存储器中的数据中有20%是独立的字节数据(指与这个字节数据相邻的不是一个字节数据),有30%是独立的16位数据,有20%是独立

第二章金属及合金相的晶体结构

Chapter Outline ?金属的晶体结构 ?密排面堆积方式 ?晶体结构间隙 ?固溶体 ?中间相结构

常见金属的晶体结构 面心立方结构(A1)face-centred cubic lattice 体心立方结构(A2) body-centred cubic lat tice 密排立方结构(A3)hexagonal close-packed lattice A B A ?金属键无饱和性和方向性,使其晶 体结构倾向于最紧密堆垛。 ?将原子看作刚性球,构成相互接触 圆球模型,更确切表示原子排列。 ?面心原子shared by 2 cells: 6 x 1/2 = 3?顶角原子shared by 8 cells: 8 x 1/8 = 1 面心立方结构金属:γ-Fe, Al, Cu, Ni, Au, Ag 和Pt 等。 面心立方结构 ?结构符号A1,Pearson 符号c F4。 ?每个晶胞含4个原子。(0,1/2,1/2)● (0,0,0) ●(1/2,1/2,0)●●(1/2,0,1/2)

配位数与致密度 面心立方结构的致密度η为?致密度η是衡量原子堆垛紧密程度的,为晶胞中原子所占体积(V a )与晶胞体积(V )的比值:η=V a / V ?面心立方晶胞面对角线为原子半径的4倍,即()r 24/=a ?配位数(Coordination Number——CN )是晶体结构中每个原子的最近邻原子数目。a/2 2密排面{111}密排方向 <110> ?面心立方结构的配位数为12,最近 原子间距离为?结构符号A2,Pearson 符号c I2?每个晶胞含2个原子 体心立方结构 ?体心立方结构的金属包括:α-Fe, Cr, W, Mo, V 和Nb 等。 ?体心立方结构配位数为8,原子间距a/23?还有6个次近邻原子,间距为a ,相差15.5%。?体心配位数也表示为CN=8+6。 体心立方结构的致密度η为 体心立方晶胞体对角线为原子半径的4倍,即()r 34/=a 体心原子shared by 0 cells: 1 x 1 = 1 顶角原子shared by 8 cells: 8 x 1/8 = 1 (1/2 1/2 1/2)●(000)●密排面{110} 密排方向<111>

结构化学课后答案第二章

02 原子的结构和性质 【2.1】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47、486.27、434.17和410.29nm ,试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示,并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2 21211( )R n n ν=- 解:将各波长换算成波数: 1656.47nm λ= 1115233v c m - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻,可令1n m =,21,2,n m m =++……。列出下列4式: ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得: ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2(任意两式计算,结果皆同)。将m=2带入上列4式中任意一式,得: 1109678R cm -= 因而,氢原子可见光谱(Balmer 线系)各谱线的波数可归纳为下式: 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中, 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【2.2】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径(分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字)和线速度。 解:根据Bohr 提出的氢原子结构模型,当电子稳定地绕核做圆周运动时,其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等,即:

混凝土建筑结构第二章作业答案

第二章思考题 2.1什么是地震?为什么要对各类工程结构进行抗震设防?P31 答:地震:由于地球内部运动积累的能量突然释放或地壳中空穴顶板塌陷,使岩体剧烈振动,并以波的形式传播而引起的地面颠簸和摇晃。 原因:地震危害大,为了使建筑物在地震作用下做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”,保证人员安全和财产安全。 2.2 简述地震波的主要构成和主要运动特点。P31 答:地震波主要由P波(纵波)、S波(横波)和面波构成。 纵波特点是周期短、振幅小。横波的特点是周期较长、振幅较大。 2.3 什么是抗震设防烈度?多遇地震和罕遇地震是如何划分的? 答:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 多遇地震是指在50年期限内,可能遭遇地震的超越概率为63%(重现期为50年)的地震作用。 罕遇地震是指在50年期限内,可能遭遇的超越概率为2%~3%(重现期为1641~2475年)的地震作用。 2.4 震级与烈度有什么区别与联系?P32,P33 答:震级是衡量一次地震释放能量大小的尺度;烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的,即不同地区,烈度可能不同。 2.5 我国《建筑抗震设防分类标准》将建筑结构抗震设防分为几类,分别是什么?P34 答:我国《建筑抗震设防分类标准》将建筑结构抗震设防分为四类,分别为特殊设防类,简称甲类;重点设防类,简称乙类;标准设防类,简称丙类;适度设防类,简称丁类。 2.6 我国建筑各抗震设防类别的抗震设防标准是什么?P35 答:标准设防类:应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 重点设防类:应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。 特殊设防类:应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

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