无机非金属材料科学基础习题.doc

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1、....第一章【习题】1.1名词解释：等同点、结点、空间点阵、晶体、对称、对称型、晶系、晶类、布拉菲格子、晶胞、晶胞参数、晶体定向、晶面指数、晶向指数、晶带轴定律1.2 略述从一个晶体结构中抽取点阵的意义和方法？空间点阵与晶体结构有何对应关系？1.3什么叫对称性？晶体的对称性有何特点，为什么？1.4晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。1.5试找出正四面体、正八面体和立方体中的所有对称元素，并确定其所属点群、晶系。1.6根据什么将14种布拉维点阵分成七个晶系？各晶系特点如何？为什么14种布拉维点阵中有正交底心而无四方底心和立方底心点

2、阵型式？以图说明。说明七个晶系的对称特点及晶体几何常数的关系。1.7什么叫单位平行六面体（或单位）？在三维点阵中选取单位平行六面体应遵循哪些原则？为什么？1.8a≠b≠c,α=β=γ=90℃的晶体属于什么晶系？a≠b≠c,α≠β≠γ≠90°的晶体属什么晶系？能否据此确定这二种晶体的布拉维点阵？1.9一个四方晶系晶体的晶面，其上的截距分别为3a、4a，6c，求该晶面的晶面指数。1.10四方晶系晶体a＝b，c＝1/2a。一晶面在X、Y、Z轴上的截距分别为2a,3b和6c。给出该晶面的密勒指数。1.11某一晶面在x、y、z三个坐标轴上的截

3、距分别为1a，∞b,3c，求该晶面符号。1.12在正交简单点阵、底心点阵、体心点阵、面心点阵中分别标出（110）、（011）、（101）三组晶面，并指出每个晶面上的结点数。1.13在立方晶系中画出下列晶面：a）（001）；b）（110）；c）（111）。在所画的晶面上分别标明下列晶向：a）[210]；b）[111]；c）[101]。1.14试说明在等轴晶系中，（）、（）、（222）、（110）与（111）面之间的几何关系。1.15在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[20]，(111)与[11]，(10)与[11

4、1]，（2）与[236]，(257)与[11]，(123)与[11]，(102)，(11)，(1)，[110]，[11]，[10]，[21]。1.16试解释对称型4/m及2/m所表示的意义是什么。1.17试用点的坐标表示金刚石的结构，指出结构类型，所属晶系，并找出金刚石结构中的4次螺旋轴和平移量。1.18试说明空间群符号P42/mnm所表达的意义。1.19石墨分子为一个个等六边形并置的无限伸展的层形结构，碳原子处于每个六边形的角顶。请画出它的平面结构图，并从这样的平面结构中取出晶胞。若已知结构中相邻碳原子间距离0.142nm，请指出

5、晶胞中基本向量a、b的长度和它们之间的夹角。每个晶胞中含几个碳原子？包括几个C—C化学键？写出晶胞中每个碳原子的坐标。.资料.......第二章【习题】2.1名词解释：晶格能，离子半径，配位数与配位体，离子极化，同质多晶与多晶转变，位移性转变与重建性转变，晶体场理论与配位场理论。2.2依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？2.3以NaCl晶胞为例，试说明面心立方堆积中的八面体和四面体空隙的位置和数量。2.4半径为R的球，相互接触排列成体心立方结构，试计算能填入其空隙中的最大小球半径r。体心立方结构晶胞中最大

6、的空隙的坐标为（0，1/2，1/4）。2.5根据半径比关系，说明下列离子与O2-配位时的配位数各是多少？已知rO2-=0.132nm，rSi4+=0.039nm，rK+=0.131nm，rAl3+=0.057nm，rMg2+=0.078nm。2.6试证明等径球体六方紧密堆积的六方晶胞的轴比c/a≈1.633。2.7计算面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。2.8根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金刚石的空间利用率很低（只有34.01%），为什么它也很稳定？2.9证明等径圆球六方最密堆积的空隙率为25.9%。

7、2.10试根据原子半径R计算面心立方晶胞、六方晶胞、体心立方晶胞的体积。2.11面排列密度的定义为：在平面上球体所占的面积分数。①画出MgO（NaCl型）晶体（111）、（110）和（100）晶面上的原子排布图；②计算这三个晶面的面排列密度。2.12设原子半径为R，试计算体心立方堆积结构的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面间距。2.13MgO晶体结构，Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO的密度。并说明为什么其体积分

8、数小于74.05%？2.14ThO2具有CaF2结构。Th4+离子半径为0.100nm，O2-离子半径为0.140nm。（a）实际结构中的Th4+的配位数与预计配位数是否一致？（b）结构满足鲍林规则否？2.15氟化锂（LiF）为NaC