上交材料科学基础各章例题、习题与及解答
材料科学基础答案(1-3章).doc

习题及参考答案(1因为是参考答案,故可能有错;2由于时间不够,目前还有些题没有参考答案,近日将补上。
) 1描述晶体与非晶体的区别,从结构、性能等方面。
晶体中的原子或原子集团都是有规律地排列的。
晶体有一定的凝固点和熔点;晶体具有各向异性。
2何谓空间点阵,简述晶体结构与空间点阵的区别。
晶体中原子或原子集团被抽象为规则排列的几何点,且其沿任一方向上相邻点之间的距离就等于晶体沿该方向的周期。
这样的几何点的集合就构成空间点阵(简称点阵),每个几何点称为点阵的结点或阵点。
3在简单立方晶系中,(1)作图表示下述的晶面和晶向;(2)判断其中哪些晶面与晶向是垂直的,哪些是平行的,并指出垂直或平行的条件。
(111), (Oil),(201), [111], [110], [112](111)与[111]垂直,(111)与[11-2]平行,(201)与[11-2]平行。
4请写出简单立方晶系中{111}的等价晶面,<110>的等价晶向。
{111}= (111) + (11-1) + (1-11) + (-111) <110>=[110]+[1-10]+[101]+[10-1]+[011]+[01-1]5试在六方晶系的晶胞上画出(1°了2)晶面、[11&]和『101]晶向。
1简述波尔理论和波动力学理论分别是如何描述原子核外电子的运动轨道。
波尔理论认为核外电子是在确定的轨道上运动的,符合牛顿定律。
波动力学认为电子具有波粒二象性,电子有可能出现在核外的各个位置,只是出现在不同位置的几率不同。
2粒子具有波粒二象性,请计算下列粒子的波长。
A,质量为20g,速度为1000m/s的子弹;B,质量为10T*g,速度为0.01m/s的尘埃;C,质量为9.1Xl(y3ikg,速度为l()6m/s的电子。
X =h/mu, X 1 =6.62 X 10'34/[0.02 X 1000]=3.2 X 10~35m;X 2=6.5 X10-17m; *3 = 7.1X10-%。
材料科学基础习题与参考答案(doc14页)(优质版)

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)(优质版)第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。
二、填空题1、材料的键合方式有四类,分别是(),(),(),()。
2、金属原子的特点是最外层电子数(),且与原子核引力(),因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成()。
3、我们把原子在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。
4、三种常见的金属晶格分别为(),()和()。
5、体心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有体心立方晶格的常见金属有()。
6、面心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有面心立方晶格的常见金属有()。
7、密排六方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),具有密排六方晶格的常见金属有()。
8、合金的相结构分为两大类,分别是()和()。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为()和()。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。
11、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。
12、金属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度()、脆性(),因此在合金中不作为()相,而是少量存在起到第二相()作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为(),(),()。
【上交827 材料科学基础】材料科学基础习题及参考答案1

材料科学基础参考答案材料科学基础第一次作业1.举例说明各种结合键的特点。
⑴金属键:电子共有化,无饱和性,无方向性,趋于形成低能量的密堆结构,金属受力变形时不会破坏金属键,良好的延展性,一般具有良好的导电和导热性。
⑵离子键:大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合,以离子为结合单元,无方向性,无饱和性,正负离子静电引力强,熔点和硬度均较高。
常温时良好的绝缘性,高温熔融状态时,呈现离子导电性。
⑶共价键:有方向性和饱和性,原子共用电子对,配位数比较小,结合牢固,具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点,导电能力差。
⑷范德瓦耳斯力:无方向性,无饱和性,包括静电力、诱导力和色散力。
结合较弱。
⑸氢键:极性分子键,存在于HF,H2O,NF3有方向性和饱和性,键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。
2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向:(1 0 2)、(1 1 -2)、(-2 1 -3),[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。
12(213)3. 写出六方晶系的{1 1 -20},{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。
{1120}的等价晶面:(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210) {1012}的等价晶面:(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)2110<>的等价晶向:[2110][1210][1120][2110][1210][1120] 1011<>的等价晶向:[1011][1101][0111][0111][1101][1011][1011][1101][0111][0111][1101][1011]4立方点阵的某一晶面(hkl )的面间距为M /,其中M 为一正整数,为晶格常数。
《材料科学基础》习题附答案

《材料科学基础》习题附答案第⼆章思考题与例题1. 离⼦键、共价键、分⼦键和⾦属键的特点,并解释⾦属键结合的固体材料的密度⽐离⼦键或共价键固体⾼的原因?2. 从结构、性能等⽅⾯描述晶体与⾮晶体的区别。
3. 何谓理想晶体?何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶?为什么单晶体成各向异性⽽多晶体⼀般情况下不显⽰各向异性?何谓空间点阵、晶体结构及晶胞?晶胞有哪些重要的特征参数?4. ⽐较三种典型晶体结构的特征。
(Al 、α-Fe 、Mg 三种材料属何种晶体结构?描述它们的晶体结构特征并⽐较它们塑性的好坏并解释。
)何谓配位数?何谓致密度?⾦属中常见的三种晶体结构从原⼦排列紧密程度等⽅⾯⽐较有何异同?5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。
何谓间隙固溶体?它与间隙相、间隙化合物之间有何区别?(以⾦属为基的)固溶体与中间相的主要差异(如结构、键性、性能)是什么?6. 已知Cu 的原⼦直径为2.56A ,求Cu 的晶格常数,并计算1mm 3Cu 的原⼦数。
7. 已知Al 相对原⼦质量Ar (Al )=26.97,原⼦半径γ=0.143nm ,求Al 晶体的密度。
8 bcc 铁的单位晶胞体积,在912℃时是0.02464nm 3;fcc 铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm 3。
当铁由bcc 转变为fcc 时,其密度改变的百分⽐为多少?9. 何谓⾦属化合物?常见⾦属化合物有⼏类?影响它们形成和结构的主要因素是什么?其性能如何?10. 在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出[012]和[123]晶向。
在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出(012)和(123)晶⾯。
11. 设晶⾯(152)和(034)属六⽅晶系的正交坐标表述,试给出其四轴坐标的表⽰。
反之,求(3121)及(2112)的正交坐标的表⽰。
(练习),上题中均改为相应晶向指数,求相互转换后结果。
12.在⼀个⽴⽅晶胞中确定6个表⾯⾯⼼位置的坐标,6个⾯⼼构成⼀个正⼋⾯体,指出这个⼋⾯体各个表⾯的晶⾯指数,各个棱边和对⾓线的晶向指数。
材料科学基础课后习题答案

《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。
上交材料科学基础各章例题、习题与及解答

上交材料科学基础各章例题、习题与及解答各章例题、习题与及解答第1章原⼦结构与键合1.何谓同位素?为什么元素的相对原⼦质量不总为正整数?答案:在元素周期表中占据同⼀位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中⼦量不同(质⼦数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原⼦质量不为正整数。
2.已知Si的相对原⼦质量为28.09,若100g的Si中有5×1010个电⼦能⾃由运动,试计算:(a)能⾃由运动的电⼦占价电⼦总数的⽐例为多少?(b)必须破坏的共价键之⽐例为多少?答案:原⼦数=个价电⼦数=4×原⼦数=4×2.144×1024=8.576×1024个a)b) 共价键,共有2.144×1024个;需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个;所以3.有⼀共聚物ABS(A-丙烯腈,B-丁⼆烯,S-苯⼄烯),每⼀种单体的质量分数均相同,求各单体的摩尔分数。
答案:丙烯腈(-C2H3CN-)单体相对分⼦质量为53;丁⼆烯(-C2H3C2H3-) 单体相对分⼦质量为54;苯⼄烯(-C2H3C6H5-) 单体相对分⼦质量为104;设三者各为1g,则丙烯腈有1/53mol,丁⼆烯有1/54mol,苯⼄烯有1/104mol。
故各单体的摩尔分数为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?答案2.在多电⼦的原⼦中,核外电⼦的排布应遵循哪些原则?答案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?答案4.何谓同位素?为什么元素的相对原⼦质量不总为正整数?答案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。
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第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。
二、填空题1、材料的键合方式有四类,分别是(),(),(),()。
2、金属原子的特点是最外层电子数(),且与原子核引力(),因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成()。
3、我们把原子在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。
4、三种常见的金属晶格分别为(),()和()。
5、体心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有体心立方晶格的常见金属有()。
6、面心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有面心立方晶格的常见金属有()。
7、密排六方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),具有密排六方晶格的常见金属有()。
8、合金的相结构分为两大类,分别是()和()。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为()和()。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。
11、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。
12、金属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度()、脆性(),因此在合金中不作为()相,而是少量存在起到第二相()作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为(),(),()。
14、如果用M表示金属,用X表示非金属,间隙相的分子式可以写成如下四种形式,分别是(),(),(),()。
材料科学基础课后习题答案

材料科学基础课后习题答案第一篇:材料科学基础课后习题答案第1章习题1-10 纯铁点阵常数0.286nm,体心立方结构,求1cm3中有多少铁原子。
解:体心立方结构单胞拥有两个原子,单胞的体积为V=(0.286×10-8)3 cm3,所以1cm3中铁原子的数目为nFe= 122⨯2=8.55⨯10(2.86⨯10-8)31-11 一个位错环能否各部分都是螺型位错,能否各部分都是刃型位错?为什么?解:螺型位错的柏氏矢量与位错线平行,一根位错只有一个柏氏矢量,而一个位错环不可能与一个方向处处平行,所以一个位错环不能各部分都是螺型位错。
刃位错的柏氏矢量与位错线垂直,如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面,则位错环处处都是刃型位错。
这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面,这种位错又称棱柱位错。
1-15 有一正方形位错线,其柏氏矢量及位错线的方向如图1-51所示。
试指出图中各段位错线的性质,并指出刃型位错额外串原子面所处的位置。
D CA B解:由柏氏矢量与位错线的关系可以知道,DC是右螺型位错,BA是左螺型位错。
由右手法则,CB为正刃型位错,多余半原子面在纸面上方。
AD为负刃型位错,多余半原子面在纸面下方。
第二篇:会计学基础课后习题答案《会计学基础》(第五版)课后练习题答案第四章习题一1、借:银行存款400 000贷:实收资本——A企业400 0002、借:固定资产400 000贷:实收资本——B企业304 000资本公积——资本溢价0003、借:银行存款000贷:短期借款0004、借:短期借款000应付利息(不是财务费用,财务费用之前已经记过)000贷:银行存款0005、借:银行存款400 000贷:长期借款400 0006、借:长期借款000应付利息000贷:银行存款000习题二1、4月5日购入A材料的实际单位成本=(53 000+900)/980=55(元/公斤)4月10日购入A材料的实际单位成本=(89 000+1 000)/1 500=60(元)2、本月发出A材料的实际成本=(600×50+600×55)+(380×55+1 020×60)=63 000+82 100=145 100(元)3、月末结存A材料的实际成本=(600×50)+[(53 000+900)+(89 000+1 000)]-145 100=28 800(元)习题三1、借:生产成本——A产品000——B产品000贷:原材料——甲材料000——乙材料0002、借:生产成本——A产品000 ——B产品000制造费用000贷:应付职工薪酬0003、借:制造费用500贷:原材料——丙材料5004、借:制造费用000贷:银行存款0005、借:制造费用000贷:累计折旧0006、本月发生的制造费用总额=5 000+500+2 000+1 000=8 500(元)制造费用分配率=8 500/(20 000+10 000)×100%=28.33%A产品应负担的制造费用=20 000×28.33%=5 666(元)B产品应负担的制造费用=8 500-5 666=2 834(元)借:生产成本——A产品——B产品贷:制造费用7、借:库存商品——A产品贷:生产成本——A产品习题四1、借:银行存款贷:主营业务收入2、借:应收账款——Z公司贷:主营业务收入银行存款3、借:主营业务成本贷:库存商品——A产品——B产品4、借:营业税金及附加贷:应交税费——应交消费税5、借:营业税金及附加贷:应交税费6、借:销售费用贷:银行存款7、借:销售费用贷:银行存款8、借:银行存款贷:其他业务收入借:其他业务成本贷:原材料——乙材料9、借:管理费用贷:应付职工薪酬10、借:管理费用贷:累计折旧11、借:管理费用贷:库存现金12、借:财务费用贷:银行存款13、借:银行存款贷:营业外收入14、借:主营业务收入其他业务收入营业外收入666 2 834 500 47 666 47 666 80 000 80 000 201 000200 000 000 142 680 42 680000 14 000 14 000 1 400 400 3 000 000 1 000 000 4 000 000 3 000 000 4 560 560 2 000 000300300400400 3 000 000 280 000 4 000 3 000贷:本年利润287 000借:本年利润172 340贷:主营业务成本680其他业务成本000营业税金及附加400销售费用000管理费用860财务费用400 本月实现的利润总额=287 000-172 340=114 660(元)本月应交所得税=114 660×25%=28 665(元)本月实现净利润=114 660-28 665=85 995(元)习题五1、借:所得税费用贷:应交税费——应交所得税借:本年利润贷:所得税费用2、2007的净利润=6 000 000-1 500 000=4 500 000(元)借:本年利润贷:利润分配——未分配利润3、借:利润分配——提取法定盈余公积贷:盈余公积——法定盈余公积4、借:利润分配——应付现金股利贷:应付股利第五章习题一1、借:银行存款固定资产贷:实收资本——M公司——N公司2、借:原材料——A材料——B材料贷:银行存款3、借:应付账款——丙公司贷:银行存款4、借:银行存款贷:短期借款5、借:固定资产贷:银行存款6、借:生产成本——甲产品——乙产品贷:原材料——A材料——B材料 500 000500 000 1 500 000500 000 4 500 000 4 500 000450 000450 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 50 000 50 000000 50 000 50 000500 000500 000200 000200 000000 80 000000 80 0007、借:其他应收款——王军000贷:库存现金0008、借:制造费用000管理费用贷:原材料——A材料0009、借:管理费用500贷:库存现金50010、借:原材料——A材料000贷:应付账款00011、借:应付职工薪酬200 000贷:银行存款200 00012、借:银行存款320 000贷:主营业务收入——甲产品320 00013、借:应收账款250 000贷:主营业务收入——乙产品250 00014、借:短期借款200 000应付利息000财务费用000贷:银行存款209 00015、借:销售费用贷:银行存款00016、借:管理费用300贷:其他应收款——王军000库存现金30017、借:生产成本——甲产品000——乙产品000制造费用000管理费用000贷:应付职工薪酬200 00018、借:制造费用000管理费用000贷:累计折旧00019、借:生产成本——甲产品000——乙产品000制造费用000管理费用000贷:应付职工薪酬000 20、借:主营业务成本381 000贷:库存商品——甲产品196 000——乙产品185 00021、制造费用总额=5 000+10 000+35 000+1 000=51 000(元)制造费用分配率=51 000/(90 000+70 000)×100%=31.875% 甲产品应分配的制造费用=90 000×31.875%=28 687.5(元)乙产品应分配的制造费用=70 000×31.875%=22 312.5(元)借:生产成本——甲产品687.5——乙产品312.5贷:制造费用00022、甲产品的实际成本=120 000+150 000+90 000+9 000+28 687.5=397 687.5(元)借:库存商品——甲产品397 687.5贷:生产成本——甲产品397 687.523、借:主营业务收入——甲产品320 000——乙产品250 000贷:本年利润借:本年利润贷:主营业务成本管理费用销售费用财务费用24、本月利润总额=570 000-487 800=82 200(元)本月应交所得税=82 200×25%=20 550(元)借:所得税费用贷:应交税费——应交所得税借:本年利润贷:所得税费用25、本月净利润=82 200-20 550=61 650(元)提取法定盈余公积=61 650×10%=6 165(元)借:利润分配——提取法定盈余公积贷:盈余公积——法定盈余公积26、借:利润分配——应付现金股利贷:应付股利570 000 487 800381 000 53 800 50 000 000 20 550 20 550 20 550 20 550 6 165 165 30 825 30 825第三篇:《机械设计基础》课后习题答案模块八一、填空1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
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各章例题、习题与及解答第1章原子结构与键合1.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?????答案:在元素周期表中占据同一位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同(质子数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
????2.已知Si的相对原子质量为28.09,若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动,试计算:(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少?(b)必须破坏的共价键之比例为多少?????答案:原子数=个????价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个????a)????b) 共价键,共有2.144×1024个;需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个;所以????3.有一共聚物ABS(A-丙烯腈,B-丁二烯,S-苯乙烯),每一种单体的质量分数均相同,求各单体的摩尔分数。
????答案:丙烯腈(-C2H3CN-)单体相对分子质量为53;????丁二烯(-C2H3C2H3-) 单体相对分子质量为54;????苯乙烯(-C2H3C6H5-) 单体相对分子质量为104;????设三者各为1g,则丙烯腈有1/53mol,丁二烯有1/54mol,苯乙烯有1/104mol。
????故各单体的摩尔分数为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?答案2.在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?答案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?答案4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?答案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。
答案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。
答案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。
答案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?答案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。
答案10.原子间的结合键共有几种?各自特点如何?答案11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线,试指出它们各代表何种材料。
答案12.已知Si的相对原子质量为28.09,若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动,试计算:(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少?(b)必须破坏的共价键之比例为多少?答案13.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。
答案14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示:这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。
已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5,3.5,1.7和1.9,试计算TiO2和InSb的IC%。
答案15.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?答案16.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?答案17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。
他们各自包括内容是什么?答案18. 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。
答案19. 分别绘出甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)之原子排列与键合. 答案略20. 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。
答案21. 高分子材料相对分子质量具有多分散性。
表1-1为聚乙烯相对分子质量分布表表1-122. 有一共聚物ABS(A-丙烯腈,B-丁二烯,S-苯乙烯),每一种单体的质量分数均相同,求各单体的摩尔分数。
答案23. 嵌镶金相试样用的是酚醛树脂类的热固性塑料。
若酚醛塑料的密度为1.4g/cm3,试求10cm3的圆柱形试样含的分子量为多少?答案24. 一有机化合物,其组成的w(C)为62.1%,w(H)为10.3%,w(O)为27.6%。
试推断其化合物名称。
答案25. 尼龙-6是HOCO(CH2)5NH2的缩聚反应的产物。
a) 用分子式表示其缩聚过程;b)已知C-O、H-N、C-N、H-O的键能分别为360、430、305、500(kJ/mol),问形成一摩尔的H2O时,所放出的能量为多少?答案1. 主量子数n、轨道角动量量子数l i、磁量子数m i和自旋角动量量子数S i。
2. 能量最低原理、Pauli不相容原理,Hund规则。
3. 同一周期元素具有相同原子核外电子层数,但从左→右,核电荷依次增多,原子半径逐渐减小,电离能增加,失电子能力降低,得电子能力增加,金属性减弱,非金属性增强;同一主族元素核外电子数相同,但从上→下,电子层数增多,原子半径增大,电离能降低,失电子能力增加,得电子能力降低,金属性增加,非金属性降低;4. 在元素周期表中占据同一位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同(质子数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
5. 52.0576. 73% (Cu63); 27% (Cu65)7. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2; 锡的价电子数为4。
8. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d96s1; 2+8+18+32+17=77; 78-77=19. 1s22s22p63s23p63d104s24p2; 第四周期;ⅣA族;亚金属Ge10.11. a:高分子材料;b:金属材料;c:离子晶体12. a)15241010830.510576.8105-⨯=⨯⨯b) 共价键,共有2.144×1024个;需破坏之共价键数为2.5×1010个;所以,14241010166.110144.2105.2-⨯=⨯⨯13. S的最外层电子为3s23p4,与H结合成H2S时,接受个2电子,因S外层有个6价电子,故为6价; 与O 结合成SO2时,此时S供给4个电子,故为4价。
14. 对TiO2:%2.63100]1[%2)5.15.3)(25.0(=⨯-=--eIC对InSb:15.a) Al2O3的相对分子质量为M=26.98×2+16×3=101.96 结合键1mm3中所含原子数为1.12*1020(个)b) 1g中所含原子数为2.95*1022(个)16. 由于HF分子间结合力是氢键,而HCl分子间结合力是范德化力,氢键的键能高于范德化力的键能,故此HF的沸点要比HCl的高。
17.19. 答案略20. 29.0%21. 数均相对分子质量21150==∑i inMxM;重均相对分子质量23200==∑i iwMwM;数均聚合度n n=338。
22. X丙烯腈=40.1%X丁二烯=39.4%X苯乙烯=20.5%23. 8.43×102424. 故可能的化合物为CH3COCH3(丙酮)。
25. a) O H H H H H O H H H H HHO—C—C—C—C—C—C—N——C—C—C—C—N—HH H H H H H H H H H H Hb) -15 (kJ/mol)第2章固体结构1.已知纯钛有两种同素异构体,低温稳定的密排六方结构和高温稳定的体心立方结构,其同素异构转变温度为882.5℃,计算纯钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aa20℃=0.2951nm, ca20℃=0.4679nm, aβ900℃=0.3307nm)。
????答案:0℃时为α-Ti:hcp结构????当h+2k=3n (n=0,1,2,3…) ,l=奇数时,有附加面。
900℃时为β-Ti: bcc结构????当奇数时,有附加面。
2. 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?????答案:每单位晶胞内20个原子3. 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?????答案:CsCl型结构系离子晶体结构中最简单一种,属立方晶系,简单立方点阵,Pm3m空间群,离子半径之比为0.167/0.181=0.92265,其晶体结构如图2-13所示。
从图中可知,在<111> 方向离子相接处,<100>方向不接触。
每个晶胞有一个Cs+和一个Cl-,的配位数均为8。
4. 金刚石为碳的一种晶体结构,其晶格常数a=0.357nm,当它转换成石墨( =2.25g/cm3)结构时,求其体积改变百分数?????答案:金刚石的晶体结构为复杂的面心立方结构,每个晶胞共含有8个碳原子。
????金刚石的密度(g/cm3)????对于1g碳,当它为金刚石结构时的体积(cm3)????当它为石墨结构时的体积(cm3)????故由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀????5. 已知线性聚四氟乙烯的数均相对分子质量为5′105,其C-C键长为0.154nm,键角为109°,试计算其总链长L和均方根长度。
????答案:对线性高分子而言,其总链长L取决于原子间键长d,键的数目N以及相邻键的夹角,即。
对聚四氟乙烯而言,每链节有两个C原子和四个F原子。
首先计算其聚合度,而每个链节有两个C原子,因此每个链节就有两个C-C主键,所以在此高分子中总键数目N=2nn=2′5′103=1.0′104。
????若每C-C键长d=0.154nm,键角=109°????则????均方根长度1. 试证明四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型。
答案略2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵?答案略3. 标出面心立方晶胞中(111)面上各点的坐标,并判断]101[是否位于(111)面上,然后计算]101[方向上的线密度。