《材料化学导论》练习与思考题
第一章 绪论
1. 讨论新材料与材料加工新技术的出现对现代工业的影响。
2. 举例说明新材料如何引导科技进步。
3. 列举几种你常见到过的和心目中的复合材料。
4. 列举几种正处于发展期的新材料。
5. 简述材料的不同分类方法。
6. 何谓航天高聚物?试举例说明之。
7. 我国在东汉制造出了（），她是中国文化的象征，极大地促进了世界文明。
（A）陶瓷（B）瓷器（C）青铜器（D）丝绸
8. 从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N，是世界上最古老的大型（）。
（A）石器（B）瓷器（C）青铜器（D）铁器
9. 工程材料一般可分为（）等四大类。
（A）金属、陶瓷、塑料、复合材料（B）金属、陶瓷、塑料、非金属材料
（C）钢、陶瓷、塑料、复合材料（D）金属、陶瓷、高分子材料、复合材料
判断题：
10. 金属材料韧性好，应用广泛，是重要的工程材料。（）
11. 材料的加工性能有铸造性、压力加工性、焊接性、热处理性能、切削性能、硬度、强度
等。（）
第二章 晶体学基础
1. 为什么14种种点阵型式中有正交底心，而无四方底心，也没有立方底心型式？
2. 0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？
3. 方向为[111]的直线通过1/2，0，1/2点，则在此直线上的另外两点的坐标是什么？
4. 画出立方晶系中下列晶面和晶向：（010），（011），（111），（231），（321）；[010]，[011]，
[111]，[231]，[321]。
5. 在六方晶体中，绘出常见晶面：（1120），（0110），（1012），（1100），（1012）。
6. (a)在立方体系中，[100]方向和[211]方向的夹角是多少？(b)[011]方向和[111]方向的夹角是
多少？
7. 一平面与晶体两轴的截距为a=0.5,b=0.75,并且与Z轴平行，则此平面的米勒指标是什么？
8. 一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3, 则此平面的米勒指标是什么？
9. 立方晶体中的[001]方向是（）
（A）二次对称轴（B）四次对称轴（C）六次对称轴
10. 晶体的特性是（）
（A）有确定的熔点，无各向异性；（B）有确定的熔点，有各向异性；
（B）无确定的熔点，有各向异性；（D）无确定的熔点，无各向异性；
11. 名词解释：（1）点群和空间群；（2）空间格子和晶胞
第三章金属材料
1. 当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是
多少？若(按K+半径不变) 求负离子半径。
2. 已知钠的晶胞是a=0.429nm体心立方晶胞，写出Na晶胞中各个原子的坐标，并求出：（a）
体心原子与任何一个晶胞顶点的原子之间的距离。（b）金属钠的理论密度。
3. 铜的晶体结构为FCC，晶格参数为0.3615nm，相对原子质量为63.54，计算铜的密度
（g/m3）。
4. Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.31468nm，试求Mo的原子半径r。
5. 硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？
6. 试述导体、半导体和绝缘体的电子能带结构区别。
7. Cr的晶格常数a=0.28844nm，密度为ρ=7.19g/cm3，试确定此时Cr的晶体结构。
8. 铁的单位晶胞为立方体，晶格常数 a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的
原子个数。
9. 计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。
10. 在体心立方结构晶胞的（100）面上按比例画出该面上的原子以及八面体和四面体间隙。
11. 厚度0.08mm、面积670mm2的薄铝片(a)其单位晶胞为立方体，a=0.4049nm，则此薄片共
含多少个单位晶胞？(b)铝的密度2.7mg/m3，则每个单位晶胞的质量是多少？
12. 最常见的金属晶体结构有哪几种？
13. 多种金属涂层可以对钢提供保护，包括锌、铅、锡、铝、镍等。使用哪一种涂层即便局
部发生剥落也仍旧可以起到保护作用？
14. 金属的电阻率受到下列因素影响。（）
（A）温度（B）杂质（C）塑性形变（D）以上都正确
15. 金属的疲劳的影响因素有（）
（A）表面粗糙度（B）合金中存在第二相
（C）腐蚀性的环境（D）应力集中
16. 在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为（）
（A）肖脱基缺陷（B）弗兰克尔缺陷（C）线缺陷
17. 下列物质由液体凝固成固体的过程是结晶过程的为（）
（A）铜、氯化钠、玻璃、水银（B）石蜡、玻璃、铜、铝
（C）铜、铝、水银、氯化钠（D）铜、铝、氯化钠、石蜡
18. 金属中金属离子（）
（A）在空间有规律的排列（B）在空间无规律的排列
（C）可自由运动（D）与自由电子互不吸引
19. 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（）
（A）{100} （B）{110} （C）{111} （D）<110>
20. 在面心立方晶格中，密排面是（）
（A）<110> （B）<111> （C）{110} （D）{111}
21. Al和Zn的晶格类型分别属于( )。
（A）面心立方晶格和体心立方晶格（B）体心立方晶格和面心立方晶格
（C）体心立方晶格和密集六方晶格（D）面心立方晶格和密集六方晶格
22. 体心立方晶格、面心立方晶格、密集六方晶格中一个晶胞所含原子数分别为（）
（A）9、14、17 （B）2、4、8 （C）2、4、6 （D）9、14、21
23. 体心立方晶格和面心立方晶格中原子半径r和晶格常数a之间的关系是（）
（A）r=0.35a和r=0.43a （B）r=0.71a和r=0.87a
（C）r=0.87a和r=0.71a （D）r=0.43a和r=0.35a
24. 体心立方晶格的致密度为（）。
（A）47% （B）68% （C）74% （D）86%
25. 密集六方晶格的配位数为（）。
（A）3 （B）6 （C）8 （D）12
26. 晶体中的位错是一种（）。
（A）点缺陷（B）线缺陷（C）面缺陷（D）间隙原子
27. 固溶体的晶体结构（）。
（A）与溶剂相同（B）与溶质相同
（C）与溶剂、溶质都不相同（D）与溶剂相同，也可能与溶剂不同
28. 间隙固溶体一定是（）。
（A）无限固溶体（B）有序固溶体（C）有限固溶体（D）置换固溶体29. 在一般情况下，若金属的晶粒细，则（）。
（A）金属的强度高，塑性好，韧性好。（B）金属的强度高，塑性好，韧性差。
（C）金属的强度高，塑性差，韧性好。（D）金属的强度低，塑性好，韧性好。
30. 名词解释：（1）配位数和配位多面体；（2）类质同晶和同质多晶；（3）弗伦克尔缺陷和
肖特基缺陷；（3）刃型位错和螺位错。
是非题：
31. fcc中的八面体间隙比bcc中的大，故fcc中的原子排列比较松散。（）
32. 小角度晶界均是由刃位错排列而成。（）
33. 室温下，金属晶粒越细小，则其强度愈高，塑性愈低。（）
34. 过冷度愈大，晶体生长速率越快，则晶粒就愈粗大。（）
35. 晶界原子排列混乱，能量高，原子易活动，因此晶界强度较晶内低。（）
36. 金属导电和导热主要载流子都是自由电子，所以热导率和电导率之间存在必然的联系。
（）
第四章无机非金属材料
1. 一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO
的密度是多少？
2. 计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子
半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？
3. K+和Cl-的离子半径分别为0.133nm，0.181nm，KCl具有CsCl型结构，试求其密度(ρ)和堆
积系数(K)？
4. 在离子晶体中，密堆积的负离子恰好互相接触并与中心正离子也恰好相互接触时，正负
离子的半径比为临界半径比：（1）立方体配位（2）八面体配位；（3）四面体配位；（4）三角形配位。
5. 简述无机非金属材料中不同键合类型对材料性能的影响，并举例进行说明。
6. CaTiO3为标准钙钛矿型结构，简述其结构特征，分析其中钙离子、钛离子和氧离子的配
位数。
7. 影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？
8. 试述导体、半导体和绝缘体的电子能带结构区别。
9. 产生介电损耗的原因是什么？主要的影响因素有哪些？
10. 画出软磁材料和硬磁材料典型的B-H曲线，在图上标明：（1）起始磁导率；（2）最大磁
导率；（3）饱和磁感应强度；（4）剩磁；（5）矫顽力。说明软磁材料和硬磁材料在性能上的主要区别。
11. 为什么有些透明材料是带色的，有些是无色的？
12. 将下列材料与最突出的性质连线。
氮化硼低价格
石墨机加工性
氧化铝润滑性
玻璃陶瓷高硬度
13. 有哪些方法可以改善材料的韧性？试举例说明。
14. 电磁辐射是一种波，由（）组成。
（A）电场分量（B）磁场分量（C）热场分量（D）应力场分量15. 热电转换材料的应用有（）
（A）温度测量（B）分析金属材料的组织结构转变电
（C）温差发（D）测量压力的大小
16. 氯化铯（CsCl）为有序体心立方结构，它属于（）。
（A）体心立方点阵（B）面心立方点阵（C）简单立方点阵
17. 共价键的结合力比金属键的结合力（）。
（A）强（B）弱（C）强弱不一定（D）强弱相等
18. 有些物质在一定的温度T C以下时，电阻为零，同时完全排斥磁场，即磁力线不能进入其
内部，这就是（）现象。
（A）导电（B）超导（C）导磁（D）超磁
19. 磁性材料在磁场中被充磁，当磁场去除后，材料的磁性仍长时间内保留。这种磁材料称
为（）。
（A）软磁材料（B）无磁材料（C）抗磁材料（D）永磁材料
20. 名词解释：（1）微晶假说和无规网络假说；（2）网络形成剂和网络变性剂；（3）桥氧和
非桥氧；（4）烧成和烧结。
是非题：
21. 热胀冷缩受到限制时会产生热应力。（）
22. 透明材料的反射率极大。（）
23. 临界转变温度T C高于273K的超导材料叫做高温超导材料。（）
第五章高聚物材料
1. 与金属材料和无机非金属材料比较，高分子材料的组成和结构有什么特征？
2. 说出获得诺贝尔化学奖的高分子科学家的名字和他们的主要贡献。
3. 下列产品中哪些属于聚合物？ (1) 水；（2）羊毛； (3) 肉； (4) 棉花； (5) 橡胶轮胎；
(6) 涂料。
4. 为什么会出现高分子链聚集态结构？高分子链聚集态结构包含哪些内容？
5. 为什么高分子链具有一定柔性？
6. 聚合物的分子结构对主链的柔顺性有何影响？
7. 什么是高分子的构型？什么是高分子的构象？请举例说明。
8. 按值递增的次序排列数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量。
9. 下列哪一种聚合物是单分散的？（1）天然橡胶；(2) 玉米淀粉；(3) 棉纤维素；(4) 牛奶
酪蛋白；(5) 高密度聚乙烯；(6) 聚氯乙烯；(7) β—角蛋白；(8) 尼龙-66；(9) 脱氧核糖核酸；(10) 石蜡。
10. 名词解释：（1）高分子； (2) 链节；（3）聚合度； (4) 多分散性； (5) 网状结构； (6)
共聚物。
11. 写出下列高分子的重复单元的结构式：(1) PE；(2) PS；(3) PVC；(4) POM；(5) 尼龙；(6)
涤纶。
12. 是否可以通过内旋转将无规立构聚丙烯转变为全同立构聚丙烯？为什么？在全同立构聚
丙烯晶体中，分子链是否呈无规线团构象？
13. 下列聚合物中哪些是热固性的？哪些是热塑性的？（1）纤维素；(2) 未硫化橡胶；(3) A
阶段酚醛树脂；(4) 硝酸纤维素；（5）模制的酚醛塑料；(6) 硫化橡胶。
14. 试分析线形、支化、交联高分子的结构和性能特点。
15. 在自由基聚合中，为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接，且所得的聚合物
多为无规立构？
16. 下列高聚物中哪些是结晶性的，哪些是非晶性的？（1）聚乙烯；（2）全顺式1.3聚异戊
二烯；（3）尼龙6；（4）聚碳酸酯；（5）乙烯和丙烯的无规共聚物；（6）全同立构聚甲基丙烯酸甲酯；（7）间同立构聚氯乙烯；（8）无规立构聚丙烯；（9）固化酚醛塑料；（10）聚对苯二甲酸丁二醇酯；（11）ABS；（12）聚乙烯醇。
17. 简要说明聚合物晶体与金属晶体、离子晶体和无机共价晶体的主要差别。
18. 无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？在这些共聚物名称中，对前后单体的
位置有何规定？
19. 为什么高分子链具有柔性？试比较下列各组内高分子链柔性的大小并简要说明理由。（1）
聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；（2）聚乙烯、聚乙炔、聚甲醛；（3）聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯；（4）聚甲醛、聚苯醚；（5）尼龙66、聚对苯二甲酰对苯二胺。
20. 简要解释下列名词，并指出它们之间的异同点。
（1）①本体聚合；②气相聚合；③固相聚合；④熔融缩聚。
（2）①悬浮聚合；②乳液聚合；③界面缩聚。
（3）①溶液聚合；②淤浆聚合；③均相聚合；④沉淀聚合。
21. 归纳金属、陶瓷、高分子材料在组成和结构方面的主要异同点。
22. 解释合成纤维的加工成形过程中为什么要进行牵伸和热定形？
23. 什么是高分子合金？高分子合金常出现什么微观形态结构？
24. 什么是聚合物共混复合材料？其基本特征是什么？
25. 高聚物的实际强度大大低于理论强度，你能从哪些方面给予解释？
26. 画出线型非晶态高聚物形变~温度曲线，从分子运动的观点简述其三种力学状态产生的起
因。
27. 为什么高分子材料是热的不良导体？
28. 。高分子材料中结合键的主要形式是（）。
（A）分子键与离子键（B）分子键与金属键
（C）分子键与共价键（D）离子键与共价键
29. 高分子材料大分子链的形状主要有（）等三类
（A）线型、晶化型、体型（B）线型、支化型、晶型
（C）线型、支化型、体型（D）伸直型、折叠型、体型
30. 线型无形高聚物温度处于T g~T f之间的状态是（）。
（A）玻璃态，表现出高弹性（B）高弹态，表现出普通弹性
（C）粘流态，表现出非弹性（D）高弹态，表现出高弹性
31. 高聚物的粘流性指的是（）。
（A）应变滞后于应力的特性（B）应力滞后于应变的特性
（C）粘性流动的特性（D）高温时才能发生弹性变形的特性
32. 高聚物受力变形后所产生的应力随时间而逐渐衰减的现象叫（）。
（A）蠕变（B）柔顺性（C）内耗（D）应力松弛
33. 下列说法错误的是（）。
（A）高分子材料是良好的绝缘体。（B）热固性塑料比热塑性塑料的耐热性要低。
（C）高分子材料的耐酸性良好（D）晶态高聚物比无定形高聚物的强度和硬度都要高。
34. 聚氯乙烯（PVC）是一种（）。
（A） 热固性塑料，可制造化工用排污管道
（B） 热塑性塑料，可用作导线外皮绝缘材料
（C） 合成橡胶，可制造轮胎
（D） 热固性塑料，可制造雨衣、台布
35. 下列说法错误的是（）。
（A）聚苯乙烯可制造车辆灯罩
（B）ABS是一种综合性能良好的工程塑料，可制造泵叶轮、仪表壳等
（C）聚四氟乙烯耐腐蚀性好，但不能耐王水的腐蚀
36. 酚醛塑料是（）。
（A）热固性塑料，可制造农用薄膜（B）热塑性塑料，可制造农用薄膜
（C）热固性塑料，可制造插头、刀阐、内燃机曲轴皮带轮
（D）热塑性塑料，可制造仪表壳
37. 锦纶是一种合成纤维，（）。
（A）强度大，弹性好，但耐磨性差（B）强度大，耐磨性好，但耐腐蚀性差（C）强度大，耐磨性好，耐腐蚀性好（D）耐磨性好，耐蚀性好，但强度低
38. （）是耐热塑料。
（A）聚四氟乙烯，环氧树脂（B）聚四氟乙烯，聚氯乙烯
（C）聚氯乙烯，环氧树脂（D）聚四氟乙烯、聚乙烯
39. 下列说法错误的是（）。
（A） 涤纶强度高，用于运输带、传动带、轮胎帘子线等
（B） 锦纶也叫的确良，质轻、强度高，弹性和耐磨性好
（C） 腈纶质轻，柔软，保暖性好，不虫蛀，弹性性，吸湿小
（D） 氯纶保暖性好，遇火不易燃烧，化学稳定性好
40. 热塑性塑料的特点是：加热时软化并熔融，可塑造成型，冷却后即成型并保持既得形状，
而且该过程（）。
（A）不可反复进行（B）可反复进行
是非题：
41. 高压聚乙烯的分子链支链较多，相对分子质量、结晶度较低，质地柔软，常用来制作塑
料薄膜、软管和塑料瓶等。（）
42. 硬质聚氯乙烯有较高的机械强度和较好的耐蚀性，可制作工业的废气排污排毒塔、气体
液体输送管，制造贮槽、离心泵、通风机等。（）
43. 尼龙66强度高，是一种热固性塑料。（）
化学与现代社会的发展 熊俊杰 材化学院应用化学一班(03111128) 摘要:化学在我们的日常生活中随处可见,已经渗透到我们生活的各个方面,它在改善人类的生活和社会的发展等方面起着非常重要的作用。 关键词：化学与生活，化学与科技，化学与环境 化学与生活 化学是一门基础自然科学,它是人类认识世界、改造世界的锐利武器。目前化学科学已经渗透到国民经济的—切技术领域,它在为人类提供丰美的食品、丰富的能源、品种繁多的材料、治疗疾病的医药,以及保护人类的生存环境等方面起了巨大的作用。 先说说化学对日常生活的影响。由于有了化学，我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰，熟石灰涂在上干后成洁白坚硬的碳酸钙，覆盖了泥土的黄色，房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁，我们才有铁制品使用。化学加工石油，我们才能用上轻便的塑料，而塑料，这是我们每天都必须接触的东西，电脑外壳，键盘，鼠标，塑料杯子，拖鞋，衣服，都离不开塑料。化学锻烧陶土，才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量，车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源，即使用了电做动力，也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在，化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。可以说没有化学就没有我们现在的美好生活。 这几年苹果产品在全求掀起了一股热潮，但是一切物质包括我们人类自己，都是由化学物质构成的，所以没有化学就没有苹果的产品。不但如此，现在我们生活用的电子电器产品譬如手机，相机等都离不开工程塑料。 化学与生物 再说化学对生物医学的影响。医药上：所有西药及部分中药都是化学合成的，青霉素，阿司匹林这些都属于化学范畴，在医药方面有重大贡献，而医学的发展和人们的健康息息相关。举个例子，1933年Fl e ming氏十年前(1928)发现青霉素可以对抗很多致病菌的文章后，对青霉素的兴趣大增。Fle mi ng虽然发现了青霉素的抗菌性能，但是认为要把它提纯大量生产作药用，却是很难实现的。傅氏却不接受这一看法，与另一个化学家C hai n氏合作，而使用工业的方法，在二次大战末期，大规模生产出实用的青霉素。使战场受伤的士兵伤口受到感染的机会大减。后来又用於对很多其它细菌感染的疾病，产生
人教版九年级化学下册 第八单元金属和金属材料同步练习(附：答案) 课题1金属材料 １．下列不属于 ．．．合金的是 A.焊锡B．黄铜C．生铁 D.石墨 2.在金属铝所列性质中，属于化学性质的是 A．导电性B．导热性C．延展性 D.还原性 ３.以下各组物质中都属于纯净物的是 A．石灰水、水银?Ｂ. 钢、24K金?Ｃ. 蒸馏水、汽油 D. 大理石、金刚石５.人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列物品的主要材质当时不是通过化学变化获取的是 A．马踏飞燕(青铜器）B．龙泉剑(铁器）C．金缕衣 D.塑料器具6.201０年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲 击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的核心筒。其中 钢属于 A.金属材料:Ｂ．合成材料 C．天然材料D．复合材料 ７．２0０9年２月1２日，我国外交部发言人就法国佳士得公司拍 卖圆明园兔首和鼠首两件文物，发表严正声明：中国对其拥有 不可置疑的所有权。这两件文物均为青铜器，青铜属于 A．金属材料? B.合成材料 Ｃ.无机非金属材料??D．复合材料 ８.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( ) Ａ.硬度很大、熔点很高 B.有良好的导电性、传热性 C．是银白色的固体 D.易与酸反应产生氢气 答案：DＤ C A C A A Ｂ 课题2金属的化学性质 1．“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中,金属活动性最强的是 A．铁B．金 C.银 D.铜 ２．下列物质中,不能 ．．在氧气中燃烧的是（) A.金箔Ｂ.铁丝 C.木炭Ｄ.氢气 --
3.下列金属中,只能与硝酸银溶液反应,不能与稀硫酸反应的是( ) A.镁Ｂ.银Ｃ．铜D．铝 4.下列关于铁、铝、铜的说法正确的是 ?A．都是银白色的金属B．都能被磁铁吸引 C.都能与氧气反应? D.都能与硫酸锌溶液反应 5．废旧手机的某些部件含有Mg、Aｌ、Cu、Ag等金属。为了回收重金属,将旧手机部件浸入足量稀盐酸中充分反应后,过滤,所得固体中含有的金属是 Ａ.Ｃu、Ａg Ｂ．Mg、Ag C.Ａl、Cu D.Mg、Al 6、在氯化铜和氯化镁的混合溶液中，加入过量的铁粉,充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是（) A、Fe和Cu； B、Cu;Ｃ、Fe；D、Ｍg和Cu 7．下列物质中能与ＣｕＳO4溶液发生置换反应的是() A.Ag ? B.Fｅ?C．NａOH溶液? D.HCl溶液 8．将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中,甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。据此判断,三种金属的活动性顺序是 A．甲＞丙>乙B．丙>甲>乙 C.乙>甲>丙 D.甲>乙>丙 9.A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但Ａ不能与稀盐酸反应。相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H２,且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．Ａ、B、C、D B.Ｂ、A、C、D??C．Ｄ、C、A、B D.D、C、B、A １０．甲、乙、丙三种金属,分别投入稀盐酸中,只有甲能产生气体;将乙投入丙的硝酸盐溶液中,乙的表面有丙析出。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为 Ａ.甲>乙>丙B．乙>甲>丙C．丙>乙>甲 D.甲>丙＞乙 1１.将Ｍ、Ｎ两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，M表面析出铜,Ｎ没有明显现象。据此判断,三种金属的金属活动性顺序是 A. Ｎ>Cｕ>Ｍ B. M>Cu>N? C. Cu> M >N? D. M > N> Cu 12.有A、B、C三种金属,如果把A和B分别放入稀盐酸中,A溶解并产生氢气,B不反应；如果把B放到Ｃ的硝酸盐溶液中,过一会，B表面有Ｃ析出。则Ａ、Ｂ、C三种金属的活动 --
一、填空题： 1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。 2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。 3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。 4.材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。 5.按组成和结构分，材料分为金属材料，无机非金属材料，高分子材料和复合材料。 6.高分子材料分子量很大，是由许多相同的结构单元组成，并以共价键的形式重复连接而成。 7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。 9.功能复合材料是指除力学性能以外，具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。如有 光，电，热，磁，阻尼，声，摩擦等功能。 10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。 11.由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为链节，简单重复（结构）单元的个数称为聚 合度。 12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时，两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料，其性能显示 为增强体与基体的互补。（ppt-复合材料，15页） 13.影响储氢材料吸氢能力的因素有：（1）活化处理；（2）耐久性（抗中毒性能）； （3）抗粉末化性能；（4）导热性能；（5）滞后现象。 14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。 15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。复合效应表现线性效应和非线性效 应，其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。 16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。 17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。功能高 分子材料的制备主要有以下三种基本类型： ①功能小分子固定在骨架材料上； ②大分子材料的功能化； ③已有功能高分子材料的功能扩展； 18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。 19.1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金 属的导电特性，并因此获得2000年诺贝尔化学奖。 20.陶瓷材料的韧性和塑性较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 第二部分名词解释
化学导论 摘要：人类的进化史就是化学的发展史。对化学的了解对于每一个人都是十 分重要的了。透过化学所能了解的东西更是广阔。通过对化学与工业，我们明白啦化学在建立于发展现代工业所起的重要作用，还有化学-与生活，化学与军事，化学与能源，化学与环境等等等。总之，我们离不开化学。 化学与生活：化学来源于生活又服务于生活，当远古人类发现和使用火的时 候，人类就接触到了化学，后来随着人类的进步，人类把化学应用于生活，通过粮食发酵酿出了酒和醋，就利用了化学中的缓慢氧化原理，而应农业与军事的需要，人们开始有意识的用化学来炼铜和冶铁，更别说现代社会中人类的衣，食，住，行等各个方面，无处都有化学的身影，可以说化学与生活息息相关，渗透到我们生活的每个角落。 比如说涤纶布料的衣服，穿起来不怎么透气，如果经过改进以后利用合成的一些材料，制成了像真丝的衣服，及软又透气，人们穿起来就会很舒服。这就是化学在“衣”方面的用处的简单举例。 说道“食”，不得不提的就是尿素的合成与合成氨了。人类过去是靠天吃饭，但随着人口的增加，尤其是我国这种人口大国，吃饭问题是至关重要的。1905年，德国的化学家哈勃第一次解决了这个问题，把氨气变成了肥料。这是人类发展史上一个非常重要的事件。由于有了化学，我们的住房才有了多姿多彩的装饰。生石灰浸在水中变成了熟石灰，熟石灰涂在墙体上风干后成了洁白坚硬的碳酸钙，覆盖了泥土的黄色，房子才显得整洁明亮。而化学煅烧陶土，才使得房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学与军事：人类刚刚迈进21世纪的门槛，由于科学技术的迅速发展，社会生产力极大提高，世界经济得到前所未有的繁荣。全球性的科技竞赛推动科技的高速发展，国际金融一体化进程将加快，世界金融业将掀起新一轮的兼并和联合浪潮，国际贸易和跨国直接投资迅猛发展。跨区域、洲际间的区域经济组织进一步发展，合作的空间不断扩大。各区域经济组织之间的相互联系将进一步加强，合作的领域和范围进一步拓展。世界多极化日益发展，世界的和平发展趋势日益明显，全球迎来一个高速发展的时期。但是在某些地区仍存在着不和谐的因素，争斗不断，战争频发。如伊拉克战争，叙利亚局势，利比亚战争，巴以问题等等，这些地方的人民深受其害，生活处于水深火热之中。因此各国开始扩充军备，企图用军事实力来安定国家。我国人民虽然爱好和平，珍惜这来之不易的幸福生活，但也要阻止外来势力的挑衅，建立强大的军事力量，加强震慑力，吓阻一切敌人。化学作为一门基础学科，是建立强大军队，研制新型武器的重要保障。 纵观世界军事发展史，化学在其中起着举足轻重的作用。每一种新型武器的发明 都与化学息息相关。军事武器的进步也是化学的进步，化学的发展带动着军事发
化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)含答案 一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为 A．SiO2B．Fe2O3、SiO2 C．SiO2、Al2O3D．Fe2O3 【答案】A 【解析】 SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A正确。 2．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述正确的是 A．沉淀X的成分是SiO2 B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3 C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到沉淀是Fe(OH)3 D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+ 【答案】A 【解析】 【分析】 金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸，生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁，过滤后，得的沉淀X是二氧化硅，溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，向Y 中加入过量的氢氧化钠，会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠等。 【详解】 A、沉淀X的成分是SiO2，A正确； B、将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到MgO、Fe2O3的混合物，B错误； C、溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠，沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，C错误； D、溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，含有的阳离子主要是 Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，D错误； 答案选A。 3．下列说法中正确的是 A．水玻璃和石英的主要成分都是SiO2
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。 5、简述材料化学的主要研究内容 结构：组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间分布 性能：材料固有的化学、物理及力学方面的性能 制备：将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续的过程 应用 中国农业银行企业文化核心理念 一、中国农业银行使命 面向“三农”，服务城乡，回报股东，成就员工 二、中国农业银行愿景 建设城乡一体化的全能型国际金融企业 三、中国农业银行核心价值观 诚信立业，稳健行远 四、核心价值观指导下的相关理念 （一）经营理念：以市场为导向，以客户为中心，以效益为目标。 （二）管理理念：细节决定成败，合规创造价值，责任成就事业。 （三）服务理念：客户至上，始终如一。 （四）风险理念：违规就是风险，安全就是效益。 （五）人才理念：德才兼备，以德为本，尚贤用能，绩效为先。
中国农业银行企业文化核心理念简要释义 一、中国农业银行使命：面向“三农”，服务城乡，回报股东，成就员工 使命是中国农业银行开展全部活动的根本原因和终极责任的集中反映。中国农业银行致力为中国“三农”事业贡献力量，为最广大城乡客户提供优质金融产品与服务，为股东创造持续一流价值回报，为员工创造良好工作环境、搭建事业发展平台，着力实现与国家、社会、客户、股东以及员工等各利益相关方的和谐相处、繁荣共进。
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共25分） 1. 材料的种类繁多，性能千差万别，应用领域也十分广泛。若按照材料的使用性能可将其分为 结构材料和功能材料两大类，前者主要利用材料的力学性能，后者则主要利用材料的物理和化学性能。 2. 杂质使半导体的电学性质发生显著变化。单晶硅中掺杂质Ga和As元素后，能得到不同类型的半导体，由空穴迁 移导电的称p型半导体，由电子移动导电的则成为n型半导体。n型半导体和p型半导体的结合处称为 p-n结，它使电流单向导通。 3.组织工程三要素是指：种子细胞、支架、信号因子。 4. 现在研究表明，1912年泰坦尼克号豪华轮船船体钢材因S、P 含量过高不耐低温，故在北海 与冰山相撞发生脆性断裂以致迅速沉没。如果钢材中添加13％的Ni ，或者直接采用面心立方结构的铝合金或奥氏体不锈钢，该惨剧可能不会发生。 5. 形状记忆效应实质上是在温度和应力作用下合金内部热弹性马氏体形成、变化、消失的相变过程的 宏观表现。 6.各向异性材料的硬度取决于物质中存在的化学键中最弱的键，而熔点和化学反应性则取决于化学键中最强的键。 7合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相相，称为增强材料（或增强体）；两相之间存在着相界面。 8. 非晶态金属材料同时具有高强度、高韧性的力学性能。 二、单选题（本大题共8小题，每题2分，共16分） 1. 具有立方面心立方结构、晶格间隙较大，碳容量较多的是：（ B ） A、α-Fe B、γ-Fe C、δ-Fe D、FeC 2. 下列光纤材料中抗弯曲和冲击性能最好的是：( D ) A、石英光纤 B、多元氧化物光纤 C、晶体光纤 D、聚合物光纤 3. 有机化学实验室电动搅拌的搅拌头所用的材料是：（ D ） A、PP B、ABS C、PPO D、PTFE 4. 享有“第三金属”和“未来的金属”的称号的是：（ C ） A、铝合金 B、铁锰铝合金钢 C、钛合金 D、奥氏体不锈钢 5. 下列陶瓷中，硬度最大是：（ A ） A、BN B、Al2O3 C、ZrO2 D、ZnO2 6. 下列哪种检测仪器的发明首先为人类直接观察和操纵原子和分子提供了有力工具：（ D ） A、TEM B、SEM C、STM D、AFM 7. 我国在东汉制造出了（ B ），她是中国文化的象征，极大地促进了世界文明。 A、陶器 B、瓷器 C、青铜器 D、丝绸 8. 目前已进入实用阶段、应用最广的形状记忆合金是：（ B ） A、Ti-Ni-Cu B、Ti-Ni C、Cu-Zn D、Cu-Zn-Al 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 1.超导材料的迈斯纳效应就是指超导体的零电阻现象。（×） 2.饱和性和无定向性是离子键的特点。（√） 3.要制得非晶态材料，最根本的条件是使熔体快速冷却，并冷却到材料的再结晶温度以下。（√） 4.组元是材料性能的决定性因素。（√） 5.如果只形成空位而不形成等量的间隙原子，这样形成的缺陷称为弗仑克尔缺陷。（×） 6.在晶态聚合物中，通常可能同时存在晶态和非晶态两种结构。（√） 7.非晶态金属材料不存在长程有序性，但能观察到晶粒的存在，存在近程有序性。（×） 8.空位缺陷的存在会增高离子晶体的电阻率和金属晶体的电导率。（×） 9.纳米微粒的熔点和烧结温度比常规粉体要高。（×） 10.定向凝固和粉末冶金技术可以提高合金的高温强度。（√） 四、名词解释（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1.组织工程：应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。 2.奥氏体：碳溶解在 -Fe中的间隙固溶体 3.固溶体：一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态晶体。 3.超塑性现象：金属在某一小的应力状态下，可以延伸十倍甚至是上百倍，既不出现缩颈，也不发生断裂，呈现一种异常的延 伸现象。 4.表面效应：表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度地变化，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米粒子性质的变化。 五、写出下列反应，注明反应条件（本大题共3小题，每题3分，共9分） 1.二元酸与二元醇经缩聚反应制聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）
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）。 4、实际晶体结构、基元和点阵的关系可概括为（晶体结构= 点阵+ 基元）；点阵是周期性重复的（方式），基元是周期性重复的（内容）。
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P6 A.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
第一章 材料与人类 1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？ 材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。 2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？ 物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。 差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。 无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个过程的输入，即一个过程的废物变成另一个过程的原料，并且经过研究真正达到多种过程相互依存、相互利用的闭合的产业“网”、“链”，达到了清洁生产。 地球 原材料 工业原料 废料 产品 工程材料 资源开采 冶金等初加工 进一步加工 人类使用后失效 组合加工制造 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 废料 工业用原料 原材料 产品 工程材料 经过人类处理重新利用后的无害废物
3.什么是生态环境材料？ 生态环境材料是指同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少，对生态和环境污染小，再生利用率高或可降解化和可循环利用，而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。因此，所谓环境材料，实质是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，它是材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料，任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应被视为环境材料。 4.为什么说材料科学和材料工程是密不可分的系统工程？ 材料科学与工程的材料科学部分主要研究材料的结构与性能之间所存在的关系，即集中了解材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、性能以及行为相联系的。而另一方面，与此相对应，材料工程部分是在上述结构-性能关系的基础上，设计材料的组织结构并在工程上得以实施与保证，产生预定的种种性能，即涉及到对基础科学和经验知识的综合、运用，以便发展、制备、改善和使用材料，满足具体要求。两者只是侧重点不同，并没有明显的分界线，一般在使用材料科学这一术语时，通常都包含了材料工程的许多方面；而材料工程的具体问题的解决，毫无疑问，都必须以材料科学作为基础与理论依据，所以材料科学与材料工程是一个整体。 5.现代材料观的六面体是什么？怎样建立起一个完整的材料观？ 材料科学与工程研究材料组成、性能、生产流程和使用效能四个要素，构成四面体。 成分、合成与加工、结构、性能及使用效能连接在一起组成一个六面体。 6.什么是材料的使用效能？ 指材料在使用条件下的表现，如使用环境、受力状态对材料特征曲线以及寿命的影响。效能往往决定着材料能否得到发展和使用。 7.试讲一下材料设计与选用材料的基本思想与原则？ 材料设计是应用已知理论与信息，预报具有预期性能的材料，并提出其制备合成方案。材料设计可根据设计对象所涉及的空间尺度划分为显微结构层次、原子分子层次和电子层次设计，以及综合考虑各个层次的多尺度材料设计。 从工程角度，材料设计是依据产品所需材料的各项性能指标，利用各种有用信息，建立相关模型，制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法，以满足特定产品对新材料的需求。 选材原则：1）胜任某一特定功能；2）综合性能比较好；3）材料性能差异定量化；4）成本、经济与社会效益；5）与环境保护尽可能地一致，即对环境尽可能友好。 选材思想：设计-工艺-材料-用户最佳组合的结果 第二章工程材料概述 工程材料分为：金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料以及不宜归入上述四类的“其他材料”。 1.什么是黑色金属？什么是有色金属？
材料化学课后习题答案 P 42 :四(1)(2)(3) P 69 :二、三(1)(2) P 90 : 5 P 133：二、三(1)(2) P l99：—、二二 P 222: 一、 三(1) P 236： 、 - 二 .专业：应用化学14-1 学号： 姓名：丁大林 第二章化学基础知识 一. 填空题 1. 热力学第三定律的具体表述为 纯物质完美晶体在0 K 时 的熵值为零 ，数学表达式为S*(完 美晶体，0 K)=0 J —K 1。 运］=_包］、僵］=爸 \ V S \ :S V \ V T \: T V 4. 理想稀溶液存在依数性质，即溶剂的蒸气压下降 、凝固点降低、沸点升高、渗透压的量值均 与溶液中溶质的数量有关，而与溶质的种类无关。 5. 人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层，简称界面，有液 -气、固-气、固- 液、液-液、固-固界面，通常把固-气界面、 液-气界面称为表面。 6. 表面张力一般随温度和压力的增加而降低，且 c 金属键＞ c 离子键＞ c 极性共价键＞ c 非极性共价键。 2.麦克斯韦关系式为 3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势，定义为 % =G B 7. 按照氧化态、还原态物质的状态不同，一般将电极分成第一类电极（金属电极、气体电极）、第二类电极（金属-难溶盐电极）、氧化还原电极三类。 8. 相律是描述相平衡系统中自由度、组分数、相数之间关系的法则。其有多种形式，其中最基本的是吉布斯相律，其通式为 f =c- p+2。 二?名词解释 1. 拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气压P A等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压P A与溶液中溶剂的摩尔分数X A的乘积，该定律称为拉乌尔定律。 2. 亨利定律：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P B与其在平衡液相中的 摩尔分数X B成正比，该定律称为亨利定律。 3. 基元反应：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。 4. 质量作用定律：基元反应速率与反应中各反应物浓度的幕乘积成正比，这一规律称为基元反应的 质量作用定律。 5. 稳态近似处理：假定中间物浓度不随时间而改变的处理方法。 6. 极化：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e，这种现 象称为电极的极化。 7. 相图：又称平衡状态图，用几何（图解）的方式来描述处于平衡状态时，物质的成分、相和外界条件相互关系的示意图。 三?简答题 —-. -_ 1. 简述什么是亚稳状态，其形成原因及在生产中应如何处理。 答：1）是一种热力学不稳定状态，但在一定条件下能长期存在，称为亚稳状态。 2）形成原因：新相难于形成。 3）生产中遇到亚稳态有时需要保护，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力和力学性能得以提高。金属退火处理是为了消除淬火等处理所产生的一些不平衡相，使材料的内部组织重新达到平衡状态。 2. 简述物理吸附与化学吸附的区别。 项目物理吸附化学吸附 吸附力分子间力化学键力 吸附分子层多分子层或单分子层单分子层 吸附温度低高 吸附热小大 吸附速率快慢 吸附选择性无或很差有 3. 简述热分析法绘制相图的步骤。 答：先将样品加热成液态，然后另其缓慢而均匀地冷却，记录冷却过程中系统在不同时刻的温度数据，以温度为纵坐标，时间为横坐标，绘制温度-时间曲线，即冷却曲线（或称步冷曲线）。由若干条组成不同的冷却曲线可绘制出相图。 四.计算题” 1. 计算压力为100kPa, 298K及1400K时如下反应CaCOs）=CaO（s）+CO2（g）的△?*，判断在此两温度下反应的自发性，估算该反应可以自发进行的最低温度。 解: r G：298K - -RTI nK，--RTI n j 与一8.314 298 " !囂=0 2章材料化学的理论基础 1.用固体能带理论区别导体、半导体、绝缘体。 2.晶体的宏观特性有那些。 3.说明晶体点阵缺陷的分类情况。 4.用实验事实简述非晶体材料的几何特征。 5.写出TiO2在还原气氛中失去部分氧，生成的缺陷反应，说明代表的意义。 6.晶体一般的特点有哪些；点阵和晶体的结构有何关系。 7.晶体衍射的两个要素是什么？它们与晶体结构有何对应关系？在衍射图上有何反映。 8.总结位错在金属材料中的作用。 9.说明晶界对材料性能及变形的影响。 10.画出fcc晶胞中（111）晶面上的所有[110]晶向。 11.假设把MgO固溶到ZrO2中（10%），,（1）写出两种可能的固溶反应式；（2）设Mg2+进入Zr2+位置的摩尔分数为x，试写出相应两种固溶体分子式。 12.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、 2/3a，确定此晶面的晶面指数，并图示。 13.简述P型半导体和N型半导体导电机理。 14.Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图具有两个低共熔点，一个为641K （3.2%Mg，质量分数），另一个为620K（49%Mg，质量分数），体系的熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。（1）绘出Mg和Zn的T—x（温 度—组成）图。（2）标明各区中的相。 15.四面体型分子CH3Cl具有哪些那些对称元素。 16. 在立方晶系中写出面OBC’、ODD’O’的晶面 指数和OB、OD晶向指数（AD=1/2AB）。 17.图例是A-B-C三元系成分三角形的一部分，其中X合金的成分是 _______________。 17题图18题图 18.如图是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题： （1）写出点P，R，S的成分； （2）设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。 19.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？ 3章材料结构的表征 1.什么是材料结构的表征？包括那些内容？ 2.热分析技术包括那些？可研究那些内容？ 3.X射线衍射技术 4.简述波谱技术的分类。 4章材料制备化学 1.晶体材料制备的方法有哪些，简述其原理。 2.分别从热力学和动力学分析MgO和Al2O3以1：1摩尔比生成尖晶石MgAl2O4的固态反应。 3.如何控制晶体颗粒的生长。 5章材料结构的物理性能 1.简述晶体材料共同的和基本的特性。 2.晶体缺陷在材料的改性和制备新型或特殊性能材料的作用。 一．内蒙古科技大学材料化学课后题答案二．应用化学专业1166129108 三．什么是纳米材料？ 答：所谓纳米材料，是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体超细材料，或由它们作为基本单元构成的材料。 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。物质处于超导状态时会表现出电阻消失和完全抗磁性现象。 4.简述形状记忆合金原理？ 材料化学专业硕士研究生课程 教学大纲 课程名称：材料化学导论课程编号：0703212X01 学分：3 总学时：54 开课学期：1－2 学期考核方式：笔试＋课程论文课程说明： 本课程是材料化学专业硕士研究生学位课。要求同学以固体结构、用为主线，掌握二元离子晶体和三元典型离子晶体的结构描 述和各类点缺陷，握主要类型电、光和磁功能材料 的结构和性能， 纳米技术。教学内容、要求及学时分配： 01 绪论（4 学时）定义和分类材料科 学中基本化学问题 02 理想晶体的结构（10学时）宏观 特征等径球主要堆积方式 03 缺陷晶体的结构（10学时）两类热 缺陷非化学整比化合物不等价元 素置换固溶体能带理论的概念 04 固体的电学性质与电功能材料（固 体电导率定义Frenkel 导体和 Schottky 导体超导概念和特征参 数压电效应和压电材料 材料与新技术革命 点阵概念 间隙杂质和替代杂质缺陷点缺 陷F- 心双重价态控制半导体 各类 缺陷 的拟化学平衡 10 学时）固体中的离子扩散快离子导 体两类超导体和库柏电子对模 型铁电效应和铁电材料 性能和应掌 了解固体材料的基本制备方法和 05 固体的光性质和光功能材料（8 学时） 光导电和光电转化材料发光材料组固体光吸收的本质发光材料的发光特性 成和发光原理 激光原理和激光材料 06 固体的磁性和磁功能材料（6 学时） 固体的磁性磁化率与温度的关系 磁性材料的分类过渡金属、合金和铁氧体的磁结构 分子磁体及其磁化学 07 纳米材料化学简介（6 学时） 纳米材料的概念、特性及应用主要纳米技术 纳米粉材料、孔材料和纳米碳管材料制备原理和典型示例 教材或主要参考书目： [1]张逢星、李珺编著，《材料化学导论》，西北大学本科讲义，2004 年 [2]张逢星、李珺编译，《无机材料化学》，牛津双语读物，2005 年 [3]苏勉曾，固体化学导论，北京大学出版社，1996 年 [4]唐小真主编，材料化学导论，高等教育出版社，1997 年 （大纲起草人：张逢星大纲审定人：史启祯） 课程名称：功能高分子材料导论 课程编号：0703212X02 学分：3 总学时数：54 开课学期：第1-2 学期 考核方式：笔试 课程说明： 本课程是材料化学专业硕士研究生学位课。功能高分子材料在生态环境保护、信息功能化、生物医用器材、物质分离膜、能量转换和储能技术等工业领域有着极为广泛的应用。本课程的目的是使学生了解和掌握功能高分子材料的基本内容、研究方法、主要研究领域、国内外发展现状及发展趋势。要求学生全面了解和掌握功能高分子材料类型、结构和功能的关系、制备原理及方法，提高研究、开发特种功能高分子材料的能力。 材料化学导论复习提纲 第一章绪论 一、材料的分类（按成分分类、按功能分类） 1、按组成、结构特点分 金属材料：由金属及合金构成的材料。 黑色金属：如钢Fe、Mn、Cr及其合金； 有色金属：黑色金属以外的各种金属及其合金。 无机非金属材料：由非金属单质或金属与非金属组成的化合物所构成的材料。 传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等 新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、光导纤维等。如水晶(SiO2)、金刚石(C)、刚玉(Al2O3)、 新型陶瓷材料或精细陶瓷。 高分子材料：以脂肪族或芳香族的C-C 共价键为基础结构的大分子组成。 天然高分子材料：木材,天然橡胶,棉花,动物皮毛等。 合成高分子材料：塑料,合成橡胶,合成纤维和粘合剂等。 复合材料：金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合，可以在性能上起到协同作用，从而获得全新性能的一类材料。如碳纤维等。 2、按使用性能分 结构材料：主要利用材料的力学性能的材料。 功能材料：主要利用材料的物理和化学性能的材料。 二、原料与材料的区别、（化学过程与材料过程？）。 材料：人类能用来制作有用物件的物质。是为获得产品，无化学变化。 原料：人们在自然界经过开采而获得的劳动对象。是生产材料，往往伴随化学变化。 注意：材料和原料合成为原材料。 三、.材料的发展过程（了解）。 第一代：天然材料 在原始社会，生产技术水平低下，人类使用的材料只能是自然界的动物、植物和矿物，主要的工具是棍棒，用石料加工的磨制石器。 第二代：烧炼材料 烧炼材料是烧结材料和冶炼材料的总称。天然的矿、土烧结的砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥，都属于烧结材料；从天然矿石中提炼的铜、铁等，属于冶炼材料。 第三代材料：合成材料 如合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 第四代：可设计的材料 近代出现的根据实际需要去设计特殊性能的材料。 第五代：智能材料 随时间、环境的变化改变自己的性能或形状的材料。如形状记忆合金。 第二章 一、晶体的对称性：点对称操作的独立操作元素、点对称操作与平移对称操作的组合（空间群）。 晶体的对称性：指对晶体施加某种几何操作后，晶体可以完全复原的性质。这种几何操作为对称操作。 点对称操作：在晶体对称操作过程中，若至少有一个点保持不变，则这种对称操作称为点对称操作。晶体的这种对称性称为点对称性或宏观对称性。 能使点阵结构复原的对称元素：平移群、对称中心（又称倒反）、镜面、旋转轴、旋转反轴。 空间点阵结构中只能容纳有限的几种旋转轴，即二重轴、三重轴、四重轴和六重轴，所以其最基本的对称元素只有七种。 1、旋转对称性：指以一个假想直线为轴，绕此直线旋转一定的角度可使图形相同部分重合。 （该直线称为对称轴，以L表示，分为n重旋转轴，其中n＝360/α, α为旋转角度。受点阵结构的限制，晶体中只存在1，2，3，4，6几种旋转轴，用L1， L2 ，L3，L4，L6 表示。） 材料化学导论习题库 第一篇高分子材料导论 第一章 1.叙述高分子科学在科学技术发展中的地位。 2.说出获得诺贝尔奖的高分子科学家的名字和他们的主要贡献。 3.说出十种你日常生活中遇到的高分子的名称。 4.查阅最新的全世界合成材料的年产量，并与图1-2相比较，看又增长了多少？(提示： 从当年的“塑料工业”、“橡胶工业”和“合成纤维工业”的有关文章中可查到前一年的数据) 5.调查学习高分子的学生毕业后就业的百分比是多少？ 6.下列产品中哪些属于聚合物？(1) 水；（2）羊毛；(3) 肉；(4) 棉花；(5) 橡胶轮胎；(6) 涂料 7.写出下列高分子的重复单元的结构式：(1) PE；(2) PS；(3) PVC；(4) POM；(5) 尼龙； (6) 涤纶 8．用简洁的语言说明下列术语：（1）高分子；(2) 链节；（3）聚合度；(4) 多分散性； (5) 网状结构；(6) 共聚物 9．说出具有下列重复单元的一种聚合物的名称。 A．亚乙基—CH2—CH2— B．苯酚和甲酚缩合后的单元 C．氨基酸缩和后的单元 10．H（CH2CH2）3000H的分子量是多少？ 11．平均分子量为100万的超高分子量PE的平均聚合度是多少？ 12．已知一个PS试样的组成如下表所列，计算它的数均分子量、重均分子量和d。 组分重量分数平均分子量组分重量分数平均分子量 1 0.10 20.19 30.24 4 0.18 1.2万 2.1万 3.5万 4.9万 5 6 7 8 0.11 0.08 0.06 0.04 7.5万 10.2万 12.2万 14.6万 13．按值递增的次序排列数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量。 14．下列哪一种聚合物是单分散的？（1）天然橡胶；(2) 玉米淀粉；(3) 棉纤维素；(4) 牛奶酪蛋白；(5) 高密度聚乙烯；(6) 聚氯乙烯；(7) β—角蛋白；(8) 尼龙-66；(9) 脱氧核糖核酸；(10) 石腊 15．高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？ 16．什么是高分子的构型？什么是高分子的构象？请举例说明。 17．有一种等规度不高的聚丙烯，能否通过改变构象的办法提高它的等规度？为什么？18．由以下单体聚合得到的高分子是否存在有规立构体？有几种？ (1) CH2=CH－CH2－CH=CH2；(2) CH2=C(CH3)2 19．画出PE的平面锯齿形构象示意图。 20．当n=2000时，高密度聚乙烯分子链的近似长度为多少？重复单元数目相同的聚氯乙烯分子链的近似长度是多少？ 21．线形聚合物和支化聚合物中碳原子的近似键角各是多少度？材料化学导论2-8章练习题,唐小真版
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材料化学硕士教学大纲.doc-西北大学化学与材料科学学院
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