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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料科学基础,张联盟一、晶体结构1、略。2、解：h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,该晶面的米勒指数为；3、略。4、略。5、解：MgO为NaCl型，O2-做密堆积，Mg2+填充空隙。rO2-=，rMg2+=，z=4，晶胞中质点体积：(4/3rO2-3+4/3rMg2+3)4，a=2(r+r-)，晶胞体积=a3，堆积系数=晶胞中MgO体积/晶胞体积=%，密度=晶胞中MgO质量/晶胞体积=/cm3。6、解：体心：原子数2，配位数8，堆积密度%；面心：原子数4，配位数6，堆积密
2、度%；六方：原子数6，配位数6，堆积密度%。7、解：u=z1z2e2N0A/r0(1-1/n)/40，e=10-19，0=10-12，N0=1023，NaCl：z1=1，z2=1，A=，nNa+=7，nCl-=9，n=8，r0=，uNaCl=752KJ/mol；MgO：z1=2，z2=2，A=，nO2-=7，nMg2+=，n=7，r0=，uMgO=392KJ/mol；uMgOuNaCl，MgO的熔点高。8、略。9、解：设球半径为a，则球的体积为4/3a3，求的z=4，则球的总体积44/3a3，立方体晶胞体积：(2a)3=16a3，空间利用率=球所占体积/空间体积=%，空隙率=%=%。10、解：
3、=m/V晶=/cm3，V=10-22。11、解：Si4+4；K+12；Al3+6；Mg2+6。12、略。13、解：MgS中a=?，阴离子相互接触，a=2r-，rS2-=?；CaS中a=?，阴-阳离子相互接触，a=2(r+r-)，rCa2+=?；CaO中a=?，a=2(r+r-)，rO2-=?；MgO中a=?，a=2(r+r-)，rMg2+=?。14、解：LiF为NaCl型结构，z=4，V=a3，=m/V=/cm3，a=?，根据离子半径a1=2(r+r-)=?，a?，O2-不能互相接触;体对角线=a=4(r+r-)，a=?；=m/V=/cm3.16、略。17、解：rMg2+与rCa2+不同，rC
4、a2+rMg2+，使CaO结构较MgO疏松，H2O易于进入，所以活泼。18.19.20、略；四面体空隙数/O2-数=2:1，八面体空隙数/O2-数=1:1；(a)CN=4，z+/48=2，z+=1，Na2O，Li2O；(b)CN=6，z+/66=2，z+=2，FeO，MnO；CN=4，z+/44=2，z+=4，ZnS，SiC；(d)CN=6，z+/63=2，z+=4，MnO2。21、解：岛状；架状；单链；层状；组群。22、解：有两种配位多面体，SiO4，MgO6，同层的MgO6八面体共棱，如59MgO6和49MgO6共棱75O2-和27O2-，不同层的MgO6八面体共顶，如1MgO6和51Mg
5、O6共顶是22O2-，同层的MgO6与SiO4共顶，如TMgO6和7SiO4共顶22O2-，不同层的MgO6与SiO4共棱，TMgO6和43SiO4共28O2-和28O2-；z=4；Si4+占四面体空隙=1/8，Mg2+占八面体空隙=1/2。23、解：透闪石双链结构，链内的Si-O键要比链5的Ca-O、Mg-O键强很多，所以很容易沿链间结合力较弱处劈裂成为纤维状；滑石复网层结构，复网层由两个SiO4层和中间的水镁石层结构构成，复网层与复网层之间靠教弱的分之间作用力联系，因分子间力弱，所以易沿分子间力联系处解理成片状。24、解：石墨中同层C原子进行SP2杂化，形成大键，每一层都是六边形网状结构。
6、由于间隙较大，电子可在同层中运动，可以导电，层间分子间力作用，所以石墨比较软。25、解：Al3+可与O2-形成AlO45-；Al3+与Si4+处于第二周期，性质类似，易于进入硅酸盐晶体结构中与Si4+发生同晶取代，由于鲍林规则，只能部分取代；Al3+置换Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+时，结构单元AlSiO4ASiO5，失去了电中性，有过剩的负电荷，为了保持电中性，将有一些半径较大而电荷较低的阳离子如K+、Ca2+、Ba2+进入结构中；设Al3+置换了一半的Si4+，则O2-与一个Si4+一个Al3+相连，阳离子静电键强度=3/41+4/41=7/4，O2-电荷数为-2，二者相差为1/
7、4，若取代超过一半，二者相差必然1/4，造成结构不稳定。二、晶体结构缺陷1、解：钠原子空位；钠离子空位，带一个单位负电荷；氯离子空位，带一个单位正电荷；最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心；Ca2+占据K.位置，带一个单位正电荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+处于晶格间隙位置。2、解：NaClCaCl2ONaCa+ClCl+VClCaNa+2ClCl+VNaVNa+VClVAg+AgiAgAg3、解：设有缺陷的MgO晶胞的晶胞分子数为x，晶胞体积V=()，x=VN0/M=,单位晶胞的肖脱基缺陷数=4-x=。4、解：根据热缺陷浓度公式n/N=exp(-E/2RT)，E=6eV=61
8、0=10J,T=298k：n/N=10-51，T=1873k：n/N=10-9；在MgO中加入百万分之一的AL2O3，AL2O32ALMg+VMg+-19-1933OO，AL2O3=10-6，杂质缺陷=310-6/2=10-6，比较可知，杂质缺陷占优。5、解：n/N=exp(-E/2RT)，R=，T=1000k：n/N=10；T=1500k：n/N=10。6、解：Fe2O32FeFe+3OO+VFe-2-3y2yyFe3+2yFe2+1-3yO，X=1-y=,VFe=10-2第二章晶体结构2、解：h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,该晶面的米勒指数为；5、解：MgO为NaCl型，O
9、2-做密堆积，Mg2+填充空隙。rO2-=，rMg2+=，z=4，晶胞中质点体积：(4/3r3O2-+4/3rMg2+3)4，a=2(r+r-)，晶胞体积=a3，堆积系数=晶胞中MgO体积/晶胞体积=%，密度=晶胞中MgO质量/晶胞体积=/cm3。6、解：体心：原子数2，配位数8，堆积密度%；面心：原子数4，配位数6，堆积密度%；六方：原子数6，配位数6，堆积密度%。7、解：u=z1z2e2N0A/r0(1-1/n)/40，e=10-19，0=10-12，N0=1023，NaCl：z1=1，z2=1，A=，nNa+=7，nCl-=9，n=8，r0=，uNaCl=752KJ/mol；MgO：z1
10、=2，z2=2，A=，nO2-=7，nMg2+=，n=7，r0=，uMgO=392KJ/mol；uMgOuNaCl，MgO的熔点高。9、解：设球半径为a，则球的体积为4/3a3，求的z=4，则球的总体积44/3a3，立方体晶胞体积：(2a)3=16a3，空间利用率=球所占体积/空间体积=%，空隙率=%=%。10、解：=m/V晶=/cm3，V=10-22。11、解：Si4+4；K+12；Al3+6；Mg2+6。13、解：MgS中a=?，阴离子相互接触，a=2r-，rS2-=?；CaS中a=?，阴-阳离子相互接触，a=2(r+r-)，rCa2+=?；CaO中a=?，a=2(r+r-)，rO2-=?
11、；MgO中a=?，a=2(r+r-)，rMg2+=?。14、解：LiF为NaCl型结构，z=4，V=a3，=m/V=/cm3，a=?，根据离子半径a1=2(r+r-)=?，a?，O2-不能互相接触;体对角线=a=4(r+r-)，a=?；=m/V=/cm3.17、解：rMg2+与rCa2+不同，rCa2+rMg2+，使CaO结构较MgO疏松，H2O易于进入，所以活泼。18.19.20、略；2）四面体空隙数/O2-数=2:1，八面体空隙数/O2-数=1:1；(a)CN=4，z+/48=2，z+=1，Na2O，Li2O；(b)CN=6，z+/66=2，z+=2，FeO，MnO；CN=4，z+/44=
12、2，z+=4，ZnS，SiC；(d)CN=6，z+/63=2，z+=4，MnO2。21、解：岛状；架状；单链；层状；组群。22、解：有两种配位多面体，SiO4，MgO6，同层的MgO6八面体共棱，如59MgO6和49MgO6共棱75O2-和27O2-，不同层的MgO6八面体共顶，如1MgO6和51MgO6共顶是22O2-，同层的MgO6与SiO4共顶，如TMgO6和7SiO4共顶22O2-，不同层的MgO6与SiO4共棱，TMgO6和43SiO4共28O2-和28O2-；z=4；Si4+占四面体空隙=1/8，Mg2+占八面体空隙=1/2。23、解：透闪石双链结构，链内的Si-O键要比链5的Ca
13、-O、Mg-O键强很多，所以很容易沿链间结合力较弱处劈裂成为纤维状；滑石复网层结构，复网层由两个SiO4层和中间的水镁石层结构构成，复网层与复网层之间靠教弱的分之间作用力联系，因分子间力弱，所以易沿分子间力联系处解理成片状。24、解：石墨中同层C原子进行SP2杂化，形成大键，每一层都是六边形网状结构。由于间隙较大，电子可在同层中运动，可以导电，层间分子间力作用，所以石墨比较软。25、解：Al3+可与O2-形成AlO45-；Al3+与Si4+处于第二周期，性质类似，易于进入硅酸盐晶体结构中与Si4+发生同晶取代，由于鲍林规则，只能部分取代；Al3+置换Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+时，
14、结构单元AlSiO4ASiO5，失去了电中性，有过剩的负电荷，为了保持电中性，将有一些半径较大而电荷较低的阳离子如K+、Ca2+、Ba2+进入结构中；设Al3+置换了一半的Si4+，则O2-与一个Si4+一个Al3+相连，阳离子静电键强度=3/41+4/41=7/4，O2-电荷数为-2，二者相差为1/4，若取代超过一半，二者相差必然1/4，造成结构不稳定。第三章晶体结构缺陷1、解：钠原子空位；钠离子空位，带一个单位负电荷；氯离子空位，带一个单位正电荷；最邻近的Na空位、Cl空位形成的缔合中心；Ca占据K.位置，带一个单位正电荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca处于晶格间隙位置。2、解：NaClCaCl22+2+-NaCa+ClCl+VClCaNa+2ClCl+VNa6-1略。第六章答案6-2什么是吉布斯相律？它有什么实际意义？解：相律是吉布斯根据热力学原理得出的相平衡基本定律，又称吉布斯相律，用于描述达到相平衡时系统中自由度数与组分数和相数之间的关系。一般形式的数学表达式为FCP2。其中F为自由度数，C为组分数，P为相数，2代表温度和压力两个变量。应用相率可以很方便地确定平衡体系的自由度数。6-3固体硫
