无机材料答案_答案无机及分

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无机材料答案 第一单元 1.C 2.加工；有用物件

3.物理学；化学；工程应用 4.水泥；玻璃；陶瓷；橡胶 5.內禀性质；外赋性质

6.材料的內禀性质只决定于材料的组成和晶体结构，而与材料的制备无关，也就是我们常说的化合物的物理性质；

7.外赋性质不仅决定于材料的组成和晶体结构，而且还与材料单晶粒尺寸、材料中的缺陷、杂质和共生相，以及材料的合成方法和加热过程等有关。第二单元

无机材料unit2答案

1.D 2.B 3.B 4.B 5.A 6.B 7.D 8.B 9.C 10.C 11.A 12.无极固态化合物；粉体材料；陶瓷材料 13.金属醇盐

14.机械的方法，即使用“反向砧板”装置；向体系中加入高压水；爆炸法 15.阴极溅射法；真空蒸发法

16.由纯物质制备；由溶液中制备；由熔体中制备；由气相制备 17.提拉法；坩埚下降法；无坩埚区熔法；焰熔法 18.硬化学

19.降温法；蒸发法

20.将水热反应中的介质水换成非水溶剂的合成方法 21.用一种气态反应物作用于一种固相反应物时，生成的气态产物被运输到反应器的另一端，在那里发生反向的分解反应，使原来的的固相反应物沉积出来的过程 22.颗粒之间以范德华力连接形成的团聚现象 23.颗粒之间以共价键形式连接形成的团聚现象

24.高温固相反应将固体原料混合，在极高的温度时化合物中的例子具有足够的动能而从他们固有的格位跳出并通过晶格扩散，跳入临近的空位，使得化学键的断裂和重新组合成为可能，而使反应可以发生。

其优点是操作简便，成本低廉。25.软化学是相对传统的无机材料的制备方法而言的，它比传统方法相比，反应的条件较为缓和，故称之为“软化学”。

26.增大反应固体原料的表面积和各种原料颗粒之间的接触面积；提高产物相的成核速率；加快离子通过各种物相特别是产物相的扩散速率。第三单元 1.A 2.D 3.A

4.点阵；基本结构单元

5.体心立方（bcc）；六方最密堆积（hcp）；立方最密堆积（ccp）和立方--六方最密堆积（hc）

6.顶点；体心；中心位置

7.立方晶系；六方晶系；四方晶系；三方晶系；正交晶系；单斜晶系；三斜晶系

8.核磁共振波谱；红外波谱；质谱

9.点阵；结构基元

10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.√

16.氟化钙结构也称萤石结构，结构中的阳离子构成立方密堆积，阴离子占据了其中全部的四面体空隙。

或者说把氟离子看成简单立方堆积，钙离子占据其中一半的立方体空隙。17.非金属单质的结构是由价电子数目决定的，由此可以得到价电子相同的化合物应当具有类似结构。

18.2dsinθ=nλ d为晶面间距，θ为入射束与反射面的夹角，λ为X射线的波长，n为衍射级数；

衍射方向和强度分别与晶体结构的点阵和结构基元相对应 19.反萤石结构 ；钙钛矿结构 ；NaCl结构；尖晶石结构 20.六方ZnS结构；NiAs结构；TiO2（金红石）结构

2.第四单元

1.B 2.B 3.C 4.C 5.费米（Fermi）能级 6.派尔斯（Peierls)效应 7.√ 8.√

9.电子在能带中的最高占据能级

10.单位能量间隔内的状态数目，即晶体轨道的数目

11.在形成分子时，原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。晶体是由大量的原子有序堆积而成的。由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大，以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的，即形成了能带。

12.第一过渡系列金属的d轨道径向分布比较小，而且随元素核电荷数增加，原子核对d轨道电子的束缚逐步加强，TiO中的d轨道是离域的，表现为金属性，而CrO中的d轨道基本是局域的，表现为反铁磁性。

13.TiO2中没有d电子，因此表现为半导体性质，而且是抗磁性半导体；四方结构的VO2沿c轴方向上金属离子间的距离小于Rc，因而表现为金属性。14.图见课本P73右下角

15.T=0K时，金属中低于费米能级的能量状态的占有率为1，费米能级以上能量状态占有率为0；当T>K时，低于费米能级的能量状态没有完全占据，而高于费米能级的能量状态有一定的占有率。

16.图见课本P73中部右边

17.在Fe3O4中，Fe3+离子占据四面体格位，Fe2+离子和剩余的Fe3+共同占据八面体格位，故Fe3O4属于反尖晶石结构。

18.4d和5d轨道中的电子排斥作用比较小，因此，很多4d和5d轨道中的过渡金属化合物都以低自旋状态存在，3d轨道中的电子间排斥作用较强，常出现高自旋状态；4d和5d过渡金属离子的晶体场稳定化能比较大，离子属于低自旋状态。19.在k=0时，dz2、dxy

和dx2-y2为成键晶体轨道，在k=πa

时是反键轨道，这些晶体轨道的能带随着k增加而能量上升。在k=0时，轨道，而在k=dxy和dyz构成反键晶体πa时，是成键晶体轨道，因此这两个晶体轨道的能带随k增加而下降。

一维Pt(CN)42-的能带结构图见课本P75中右图

3.第五单元 4.2.A 3.B 4.本征缺陷；掺杂缺陷。

5.Frenkel（弗伦克尔）缺陷；Schottky（肖特基）缺陷；替位缺陷。6.Frenkel（弗伦克尔）缺陷；Schottky（肖特基）缺陷。

7.与氢原子相似，体系中也存在一系列分立的能级，束缚电荷可以在能级间跃迁，使晶体带有一定的颜色，作色心。8.种类：间隙缺陷和空位缺陷 方法：是由Kroeger与Vink于1974年提出的，缺陷符号分主体部分和上下标。空位缺陷用字母V表示（acancy），右下标的元素符号表示空位缺陷所在格位。间隙缺陷的主体部分用处于间隙格位离子的元素表示，下标i表示处于间隙位置（interstitial）。9.（a)V F × VBr ×

(b)V F · VBr ·

据单电子哈密顿方程（c）和EC-0.03eV

可知：这两种F--色心的位置为E

c

-0.06eV（d）产生的电子和电子空穴

10.晶体中电子浓度随氧分压增加而下降

11.掺杂的 S m 3 离子形成替代缺陷 S m c d endmath，由于 S m 3 离子对电子的束缚能力比 C d 2

强，S m c d 缺陷的能级位于导带附近的禁带中，是一个电子陷阱。当在Cd蒸汽中加热掺杂的CdF2晶体时，Cd蒸汽在晶体表面沉积，晶体中的间隙氟离子扩散到表面生成CdF2.同时，Cd原子给出一个电子。这个电子被束缚在amath

S m c d endmath缺陷上，形成施主缺陷amath S m c d endmathx，这里的钐离子仍然是三价离子，电子组态为amath f 5.束缚在 S m c d x上的电子容易电离到导带上去，材料显示出n型半导体性。

第六单元

1.D 2.A 3.D 4.热力学、动力学

5.两种物相的晶胞体积、熵 6.热容、膨胀系数、压缩系数

7.如果指定了温度或指定了压力的情况下，相律可以写成P +F=C+ 1.8.M点上时的温度下，体系中只含有一个AB共熔体； 到M点（温度为S1）时，固相为A，液相为L1； 当温度为S2时，固相A和液相L2；

温度为Se时，表示液相可以存在的最低温度，E点为三相共存点，体系中有固相A、固相B和AB共熔体；

温度继续下降，体系中只含有固相A和固相B

9.在单相图中（F=2）体系的温度和压力可以独立变化，相图中表示为一定的区域。两相区只有一个独立变量（F=1），温度或压力是相互关联的，相图中表示为曲线（两相线））。三相区中没有独立变量（F=0)，相图中用点表示（三相点）。

10.一级相变：自由能的一阶微商规定的热力学参量在相变过程中不连续

二级相变：自由能的二阶微商描述的热力学参量的不连续的相变过程

11.YBO3在发生温度诱导（低温到高温）相变时相变的类型为一级相变，晶体中B-O结构单元部分断裂、B配位数由4变为3，和结构由低温的很接近高对称的六方结构B3O9 9-变为BO3 3-。

12.随温度的升高，CsCl将由CsCl简单立方结构转变为NaCl的面心立方结构，金属离子的配位数从8减小到6，高温物相的摩尔体积增加了10.3cm3，并且具有更高的对称性。

一般规律:在高压下，结构向体积减小、配位数增加的方向转变，这和温度诱导相变的情况是相反的。

第七单元

1.A 2.D 3.C 4.A 5.B 6.D

7.标量；零阶常量

8.矢量；一阶常量

9.二阶张量

10.21；10

11.不变；降低

12.√

13.×

14.×

15.√

16.√

17.×

18.√

19.Neumann规则：晶体任一物理性质所具有的对称性，必然包括晶体点群的全部对称操作。

20.Curie规则：晶体在受到外场作用后，晶体的对称操作仅保留晶体原有对称操作中与外场一致的部分。

21.Neumann规则和Curie规则是讨论晶体对称性与物理性质对称性之间关系的基本原则，也是晶体物理学的基础。Curie规则讨论的是外加物理场对晶体对称性的影响，而Neumann规则是讨论物理性质与晶体对称性之间的联系。

22.所有非金属材料都具有介电性质，32种点群晶体都有介电性质。除432以外，不具有中心对称的晶体都具有压电性质。在不具有中心对称的点群中，有10种为极性晶体，具有热释电性。

凡具有中心对称的晶体都不具有奇数阶张量描述的物理性质；用偶数阶张量描述的物理性质都是中心对称的，所有晶体都具有这类物理性质；只有极性晶体才具有一阶张量描述的物理性质。

第八单元

1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.C 7.CAB 8.B 9.禁带比较宽

10.矢量；10种极性点群的晶体

11.电子位移极化；离子位移极化；固有电偶极的取向极化；空间电荷极化 12.晶体的自发极化随温度而变化的现象；红外探测器件 13.一定；不一定

14.由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷

15.在应力作用下，一些电介质晶体发生极化，在对应的晶面上产生电荷 16.热释电材料的自发极化随温度而变化的性质。在应用中，要求材料的红外吸收系数较大、介电常数小、介质损耗tanδ小、密度小且易加工成型等。17.图见课本P158 18.因为绝大部分的热释电材料自发极化反转需要较高的外加电场，而且所需电场高于击穿电压，所以材料就无法表现出铁电性质。

19.（1）四方结构的BaTiO3可以具有铁电性质，但不具有热释电性质。

（2）立方结构的BaTiO3具有介电性质，压电性质和热释电性质

20.石英晶体沿着【120】方向施加压力可以影响沿此方向上的偶极矩，但正负电荷中心并不改变，不能产生压电效应。只有在【100】方向上的力可以改变电荷分布，所以可以产生压电效应；

当石英晶体受到均匀加热时，电荷沿各个极轴方向上的位移都相同，即极化互相抵消，因此晶体不表现宏观电极化，也就没有热释电性质。