太原理工大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題及參考標(biāo)準(zhǔn)答案

1、118第一章第一章原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵習(xí)題11計(jì)算下列粒子的德布羅意波長：(1)質(zhì)量為1010kg，運(yùn)動(dòng)速度為0.01m?s1的塵埃；(2)速度為103ms的氫原子；(3)能量為300eV的自由電子。12怎樣理解波函數(shù)ψ的物理意義？13在原子結(jié)構(gòu)中，ψ2和ψ2dτ代表什么？14寫出決定原子軌道的量子數(shù)取值規(guī)定，并說明其物理意義。15試?yán)L出s、p、d軌道的二維角度分布平面圖。16多電子原子中，屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)是怎樣影響電子的

2、能級(jí)的？17寫出下列原子的基態(tài)電子組態(tài)（括號(hào)內(nèi)為原子序號(hào)）：C(6)，P(15)，Cl(17)，Cr(24)。18形成離子鍵有哪些條件？其本質(zhì)是什么？19試述共價(jià)鍵的本質(zhì)。共價(jià)鍵理論包括哪些理論？各有什么缺點(diǎn)？110何謂金屬鍵？金屬的性能與金屬鍵關(guān)系如何111范德華鍵與氫鍵有何特點(diǎn)和區(qū)別？參考答案：參考答案：11利用公式λ=hp=hmv、E=hν計(jì)算德布羅意波長λ。18離子鍵是由電離能很小、易失去電子的金屬原子與電子親合能大的非金屬原子

3、相互作用時(shí)，產(chǎn)生電子得失而形成的離子固體的結(jié)合方式。19共價(jià)鍵是由相鄰原子共有其價(jià)電子來獲得穩(wěn)態(tài)電子結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式。共價(jià)鍵理論包括價(jià)鍵理論、分子軌道理論和雜化軌道理論。110當(dāng)大量金屬原子的價(jià)電子脫離所屬原子而形成自由電子時(shí)，由金屬的正離子與自由電子間的靜電引力使金屬原子結(jié)合起來的方式為金屬建。由于存在自由電子，金屬具有高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；自由電子能吸收光波能量產(chǎn)生躍遷，表現(xiàn)出有金屬光澤、不透明；金屬正離子以球星密堆方式組成，晶體原子間可

4、滑動(dòng)，表現(xiàn)出有延展性。第二章第二章材料的結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)習(xí)題21定義下述術(shù)語，并注意它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。晶系，空間群，平移群，空間點(diǎn)陣。22名詞解釋：晶胞與空間格子的平行六面體，并比較它們的不同點(diǎn)。23(1)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b和6c，求出該晶面的米勒指數(shù)。(2)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a3、b2和c，求出該晶面指數(shù)。24在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向：(001)與[20]，(111)與

5、[11]，(10)與[111]，(2)與[236]，12132(257)與[11]，(123)與[11]。1225在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向：(102)，(11)，(1)，[110]，[11]，[10]和[21]。223123318227為什么石英不同系列變體之間轉(zhuǎn)化溫度比同系列變體之間轉(zhuǎn)化溫度高得多？228比較硅酸鹽玻璃與金屬玻璃的異同點(diǎn)。229玻璃的組成為w(Na2O)＝13％、w(CaO)＝13％和w(SiO2

6、)＝74％，計(jì)算該玻璃的4個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)。230有兩種不同配比的破璃，其組成如下：序號(hào)w(Na2O)%w(Al2O3)%w(SiO2)%11020702201070通過計(jì)算說明兩種玻璃高溫下的粘度大小。231名詞解釋：(1)高分子的鏈結(jié)構(gòu)；(2)高分于的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。232鍵接方式對(duì)高聚物材料的性能有何影喝分子鏈的幾何形狀對(duì)高分子的性能有何影響233高分子的構(gòu)型與構(gòu)象有何不同？如果聚丙烯的等規(guī)度不高，能否用改變構(gòu)象的方法提高等規(guī)度說明理由。2

7、34用密度梯度管測得某滌綸樹脂試樣的密度為ρ=1.36gcm3，若滌綸樹脂的晶區(qū)密度為ρc＝1.50gcm3，非晶區(qū)密度為ρa(bǔ)＝1.34gcm3，內(nèi)聚能為?E＝66.67kJmol，試計(jì)算滌綸樹脂試樣的內(nèi)聚能密度和結(jié)晶度。235請(qǐng)用固體能帶理論解釋絕緣體、導(dǎo)體和半導(dǎo)體。236確定二十面體點(diǎn)群對(duì)稱性。237確定斜方柱晶、四方雙錐晶、六方雙錐晶、六八體晶的點(diǎn)群，并畫出極射赤平投影圖。參考答案：參考答案：22組成各種晶體構(gòu)造的最小體積單位稱為

8、晶胞。晶胞能反映真實(shí)晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的周期性和對(duì)稱性?？臻g點(diǎn)陣是由晶體結(jié)構(gòu)抽象而得到的幾何圖形?？臻g格子中的平行六面體是由不具有任何物理、化學(xué)特性的幾何點(diǎn)構(gòu)成，而晶胞則由實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)（原子或離子）組成。252627100=(100)(010)(001)111=(111)（11）（11）（11）?1?1?128110=(110)(20)(20)102=(102)(012)(102)(012)(012)(102)29(1)：[01][00