《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

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1、四川大学考研bbs(www.scuky.net/bbs)欢迎您报考川大!《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布(用方框图表示)。2-2.的镁原子有13个中子,11.17%的镁原子有14个中子,试计算镁原子的原子量。2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时,该原子的原子序数是多少?2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类,简单说明理由。2

2、-6.按照杂化轨道理论,说明下列的键合形式:(1)CO2的分子键合(2)甲烷CH4的分子键合(3)乙烯C2H4的分子键合(4)水H2O的分子键合(5)苯环的分子键合(6)羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些?2-8.试解释表2-3-1中,原子键型与物性的关系?2-9.0℃时,水和冰的密度分别是1.0005g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象?2-10.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?2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量?(b)

3、每mm3的金有多少个原子?(c)根据金的密度,某颗含有1021个原子的金粒,体积是多少?(d)假设金原子是球形(rAu=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙,则1021个原子占多少体积?(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比?2-12.一个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?2-13.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?2-14.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rNa+=0.097,rCl-=0.181);(C)

4、由计算结果,可以引出什么结论?483四川大学考研bbs(www.scuky.net/bbs)欢迎您报考川大!2-15.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。2-16.钛的单位晶胞含有两个原子,请问此单位晶胞的体积是多少?2-17.计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。2-18.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。2-19.键合类型是怎样影响局部原子堆垛的?2-20.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

5、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?2-21.(a)在每mm3的固体钡中含有多少个原子?(b)其原子堆积因子是多少?(c)钡属于哪一种立方体结构?(原子序=56,原子质量=137.3aum,原子半径=0.22nm,离子半径=0.143nm,密度=3.5Mg/m3)2-22.由X射线衍射数据显示,MgO立方体的单位晶胞尺寸是0.412nm,其密度3.83Mg/m3,请问在每单位晶胞中有多少Mg2+离子和O2-离子?2-23.钻石结构的晶格常数a为0.357nm,当它转变成石墨时,体积变化的百分比是多少?(石墨密度2.2

6、5Mg/m3)2-24.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?2-25.(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?2-26.一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?2-27.一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?2-28.(a)方向族<111>的那些)方向是在铁的(101)平面上?(b)方向族<110>的那些)方向是在铁的(110)平面上?2-29.氯化钠

7、晶体被用来测量某些X光的波长,对氯离子的d111间距而言,其绕射角2q为27°30´(a)X光的波长是多少?(NaCl晶格常数为0.563nm)(b)若X光的波长为0.058nm,则其衍射角2q是多少?2-30.某X光波长0.058nm,用来计算铝的d200,其衍射角2q为16.47°,求晶格常数为多少?2-31.请算出能进入fcc银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。2-32.碳原子能溶入fcc铁的最大填隙位置:(a)每个单元晶胞中有多少个这样的位置?(b)483四川大学考研bbs(www.scuky.net/bbs)欢迎您报考川大!在此位置四周有多少铁原子围绕?

8、2-33.

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