发布时间 : 星期三 文章材料科学基础课后习题答案1-4章更新完毕开始阅读72832b89680203d8ce2f2461
第一章 原子结构与键合
1. 主量子数n、轨道角动量量子数li、磁量子数mi和自旋角动量量子数Si。 2. 能量最低原理、Pauli不相容原理，Hund规则。
3. 同一周期元素具有相同原子核外电子层数，但从左→右，核电荷依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失电子能力降低，得电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强；同一主族元素核外电子数相同，但从上→下，电子层数增多，原子半径增大，电离能降低，失电子能力增加，得电子能力降低，金属性增加，非金属性降低；
4. 在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。 5. 52.057
6. 73% (Cu); 27% (Cu)
8. a:高分子材料；b:金属材料；c:离子晶体
10． a) Al2O3的相对分子质量为M=26.98×2+16×3=101.96
1mm中所含原子数为1.12*10（个） b) 1g中所含原子数为2.95*10（个）
11. 由于HF分子间结合力是氢键，而HCl分子间结合力是范德化力，氢键的键能高于范德化力
的键能，故此HF的沸点要比HCl的高。
22
3
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第2章 固体结构
1．
每单位晶胞内20个原子
2．CsCl型结构系离子晶体结构中最简单一种，属立方晶系，简单立方点阵，Pm3m空间群，离子半径之比为0.167/0.181=0.92265，其晶体结构如图2-13所示。从图中可知，在<111> 方向离子相接处，<100>方向不接触。每个晶胞有一个Cs+和一个Cl-，的配位数均为8。
3．金刚石的晶体结构为复杂的面心立方结构，每个晶胞共含有8个碳原子。
金刚石的密度(g/cm3)
对于1g碳，当它为金刚石结构时的体积(cm3)
当它为石墨结构时的体积(cm3)
故由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀
10]方向上的线密度为1. 4.[16. 晶面族{123}=(123)+(132)+(213)+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)
+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)+(231)+(321)
1)+(321)+(312) +(312)+(123)+(132)+(213)+(23
晶向族﹤221﹥=[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122]
+[221]+[212]+[122]
7. 晶带轴[uvw]与该晶带的晶面(hkl)之间存在以下关系：hu+kv+lw=0；将晶带轴[001]代入，
则h×0+k×0+l×1=0；当l=0时对任何h,k取值均能满足上式，故晶带轴[001]的所有晶带面的晶面指数一般形式为(hk0)。
8． 在面心立方晶体中，当(hkl)不为全奇或全偶数时，有附加面。
d(100)=0.5a,K(100)=0.785,d(110)=0.345a,K(110)=0.555,d(111)=0.577a,K(111)=0.907 原子排列最密排的(111)晶面其面间距间距最大。 11. a=0.3516(nm);
ρ=8.967(g/cm) 12. r=0.1363(nm)
13. ρ=1.9977,故为bcc结构。 14． a)In的单位晶胞中有2个原子。
b) K=0.6873
3
15. 每单位晶胞内20个原子,K=0.466 16. a) 9%
b) 0.87%
c)差别原因：晶体结构不同，原子半径大小也不同；晶体结构中原子配位数降低时，原子半径收缩。 17.
18. a)Al在Ti中可有较大的固溶度。
b) w(Al)=5.9%
3
19. ρ=3.613(g/cm)，K=0.627
0.7?6.94?16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?24.31w(Mg2?)??24%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.7?19w(F?)??44%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?16w(O2?)??16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)20．a)
w(Li?)?b) 固溶体的密度ρ=2.9(g/cm)
3
21. ρ=4.308(g/cm)，K=0.683 22. ρ=2.597(g/ cm),K=0.728 23. 两离子半径比为0.386
3
3
r?
离子晶体配位数CN取决于阳、阴离子半径之比，查表当负离子多面体形状为四面体形。
24. a) 需要185.7个O离子来平衡该电荷。
2-
r?为0.225~0.414时，
其CN为4。
185.7?92.9%2-25?8b) O离子占据四面体间隙位置的百分率为
25． K=0.34
26． 由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀55.8%
27．从内部原子排列的特征来看，晶体结构的基本特征是原子在三维空间呈周期性排列，即存在长程有序；而非晶体中的原子排列却无长程有序的特点；从性能上看晶体具有固定熔点和各向异性，而非晶体则无固定熔点，并且系各向同性的。
第3章 晶体缺陷
1. 在Fe中形成1mol空位的能量为104.675kJ，试计算从20℃升温至 850℃时空位数目增加多少倍？ :
取A=1
（倍）
2.图所示某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环并受到一均匀切应力t的作用，a)分析各段位错线所受力的大小并确定其方向；b)在t作用下，若要使它在晶体中稳定不动，其最小半径为多大？