上海交通大学材料科学基础习题与重点

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1、第一章原子结构与键合1-1.   原子中一个电子的空间位置和能量可用哪4个量子数来决定？1-2.   在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？1-3.   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？1-4. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？1-5. 铬的原子序数为24，它共有四种同位素：w(Cr)=4.31%的Cr原子含有26个中子，w(Cr)＝83.76%的Cr含有28个中子，w(Cr)＝9.55%的Cr含有29个中子，且w(Cr)＝2.38%的Cr含有30个中子。试

2、求铬的相对原子质量。1-6.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。1-7. 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。1-8. 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？1-9. 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。1-10.  原子间的结合键共有几种？各自特点如何？1-11.图1-1绘出三类材料—金属、离子

3、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。44图1－11-12.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？1-13. 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。1-14. 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xA和xB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%。1-

4、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？1-16.  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？1-17.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？1-18.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。1-19.分别绘出甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)之原子排列与键合.441-20.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

5、算需添加氯的质量分数。1-21.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1-1分子量范围(103)平均分子量Mi(103)分子数分数xixiMi质量分数wiwiMi5～107.50.053750.0215010～1512.50.01620000.10125015～2017.50.2238500.18315020～2522.50.2760750.29652525～3027.50.2055000.26715030～3532.50.0826000.13422535～4037.50.027500.02750试计算该材料的数均相对分子质量，重均

6、相对分子质量以及数均聚合度nn。1-22.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。1-23.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？1-24.一有机化合物，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。1-25.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、44430、305、500

7、(kJ/mol)，问形成一摩尔的H2O时，所放出的能量为多少？1-26.已知线性聚四氟乙烯的数均相对分子质量为5X105，其C-C键长为0.154nm，键角为109o，试计算其总链长L和均方根末端距。44第二章固体结构2-1.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。2-2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？2-3. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，并判断是否位于(111)面上，然后计算方向上的线密度。2-4. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：立方晶系,,,,；六方晶系，，，，2-5.在立方晶系中画出晶面族的所有晶面，并写出{1