材料化學(xué)習(xí)題答案完整版

1、第二章第二章2.12.1擴(kuò)散常常是固相反應(yīng)的決速步驟，請說明：擴(kuò)散常常是固相反應(yīng)的決速步驟，請說明：1)1)在用在用MgOMgO和為反應(yīng)物制備尖晶石為反應(yīng)物制備尖晶石時，應(yīng)該采用哪些方法加快時，應(yīng)該采用哪些方法加快32OAl42OMgAl固相反應(yīng)進(jìn)行？固相反應(yīng)進(jìn)行？2)2)在利用固相反應(yīng)制備氧化物陶瓷材料時，人們常常先利用溶膠在利用固相反應(yīng)制備氧化物陶瓷材料時，人們常常先利用溶膠凝膠或共沉凝膠或共沉淀法得到前體物，再于高溫下反應(yīng)制備所需

2、產(chǎn)物，請說明原因。淀法得到前體物，再于高溫下反應(yīng)制備所需產(chǎn)物，請說明原因。3)3)“軟化學(xué)合成”是近些年在固體化學(xué)和材料化學(xué)制備中廣泛使用的方法，“軟化學(xué)合成”是近些年在固體化學(xué)和材料化學(xué)制備中廣泛使用的方法，請說明“軟化學(xué)”合成的主要含義，及其在固體化學(xué)和材料化學(xué)中所起的請說明“軟化學(xué)”合成的主要含義，及其在固體化學(xué)和材料化學(xué)中所起的作用和意義。作用和意義。答：1.詳見P6A.加大反應(yīng)固體原料的表面積及各種原料顆粒之間的接觸面積；B.

3、擴(kuò)大產(chǎn)物相的成核速率C.擴(kuò)大離子通過各種物相特別是產(chǎn)物物相的擴(kuò)散速率。2.詳見P7最后一段P82.2節(jié)一二段固相反應(yīng)中反應(yīng)物顆粒較大，為了使擴(kuò)散反應(yīng)能夠進(jìn)行，就得使得反應(yīng)溫度很高，并且機(jī)械的方法混合原料很難混合均勻。共沉淀法便是使得反應(yīng)原料在高溫反映前就已經(jīng)達(dá)到原子水平的混合，可大大的加快反應(yīng)速度；由于制備很多材料時，它們的組分之間不能形成固溶的共沉淀體系，為了克服這個限制，發(fā)展了溶膠凝膠法，這個方法可以使反應(yīng)物在原子水平上達(dá)到均勻的混

4、合，并且使用范圍廣。3.P22“軟化學(xué)”即就是研究在溫和的反應(yīng)條件下，緩慢的反應(yīng)進(jìn)程中，采取迂回步驟以制備有關(guān)材料的化學(xué)領(lǐng)域。2.22.2請解釋為什么在大多數(shù)情況下固體間的反應(yīng)很慢，怎樣才能加快反應(yīng)速請解釋為什么在大多數(shù)情況下固體間的反應(yīng)很慢，怎樣才能加快反應(yīng)速率？率？答：P6以MgO和反應(yīng)生成為例，反應(yīng)的第一步是生成晶32OAl42OMgAl42OMgAl核，其晶核的生長是比較困難的，和的擴(kuò)散速率是反應(yīng)速率的決速?2Mg?3Al步，因

5、為擴(kuò)散速率很慢，所以反應(yīng)速率很慢，加快反應(yīng)速率的方法見2.1（1）。第三章第三章（張芬華整理）（張芬華整理）3.13.1說明在簡單立方堆積、立方密堆積、六方密堆積、體心立方堆積和說明在簡單立方堆積、立方密堆積、六方密堆積、體心立方堆積和hchc型堆型堆積中原子的配位情況。積中原子的配位情況。答：簡單立方堆積、6（5）陽離子填滿所有四面體格位陽離子填滿所有四面體格位金紅石結(jié)構(gòu)（共頂點(diǎn)）（6）陽離子充填陽離子充填1212四面體格位四面體格位

6、六方硫化鋅結(jié)構(gòu)（共頂點(diǎn)）（7）陽離子填滿所有八面體格位陽離子填滿所有八面體格位NiAs結(jié)構(gòu)和WC結(jié)構(gòu)（共邊）（8）陽離子充填陽離子充填1212八面體格位八面體格位結(jié)構(gòu)（六方鈣鈦礦）3BaFeO第七章第七章7.17.1一種晶體具有中心對稱，它是否具有以下性質(zhì)：介電、鐵電、熱釋電、壓一種晶體具有中心對稱，它是否具有以下性質(zhì)：介電、鐵電、熱釋電、壓電？電？答：一個晶體具有中心對稱，它具有介電性質(zhì)，不具有鐵電，熱釋電，壓電性質(zhì)。1所有三十二種點(diǎn)

7、群都具有介電性質(zhì)；2鐵電和熱釋電屬于具有一階張量描述的物理性質(zhì)，晶體應(yīng)該屬于極性晶類，有中心對稱的晶體不具有奇數(shù)階張量描述的物理性質(zhì)；3壓點(diǎn)性質(zhì)屬于具有三階張量描述的性質(zhì)。7.27.2說明說明NeumannNeumann規(guī)則和規(guī)則和CurieCurie規(guī)則的基本要點(diǎn)。規(guī)則的基本要點(diǎn)。答：具體見P139~140Neumann規(guī)則規(guī)則基本要點(diǎn)：晶體任一物理性質(zhì)所具有的對稱性，必包含晶體點(diǎn)群的全部對稱操作。（討論的是物理性質(zhì)與晶體對稱性之間的

8、關(guān)系）Neumann規(guī)則中：1)只要求晶體物理性質(zhì)的對稱性包含晶體的對稱性；2)晶體物理性質(zhì)的對稱性常高于晶體的對稱性；3)確定晶體的對稱操作一定要包含晶體所屬點(diǎn)群的所有對稱操作，限定了物理性質(zhì)的最低對稱性。Curie規(guī)則規(guī)則基本要點(diǎn)：晶體在受到外場作用后，晶體的對稱操作僅保留晶體原有對稱操作中與外場一致的部分，在外場對稱性高于晶體對稱性時，晶體的對稱性保持不變；在外場的對稱性低于晶體對稱性時，晶體的對稱性降低。（討論外加物理場對晶體對

9、稱性的影響）第八章第八章8.18.1在393K393K發(fā)生從四方到立方結(jié)構(gòu)的相變，空間群從發(fā)生從四方到立方結(jié)構(gòu)的相變，空間群從P4mmP4mm轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?BaTiOPm3mPm3m，回答并說明原因：，回答并說明原因：四方結(jié)構(gòu)的四方結(jié)構(gòu)的是否可以具有熱釋電性質(zhì)和鐵電性質(zhì)；是否可以具有熱釋電性質(zhì)和鐵電性質(zhì)；3BaTiO立方結(jié)構(gòu)的立方結(jié)構(gòu)的是否可以具有介電性質(zhì)、壓電性質(zhì)和熱釋電性質(zhì)。是否可以具有介電性質(zhì)、壓電性質(zhì)和熱釋電性質(zhì)。3BaTiO答