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《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案--

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照
能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计
算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有
能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层
内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子
填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简
单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：
（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯
C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合
（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物
配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的
关系？2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005g/cm3和0.95g/cm3，
如何解释这一现象？2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)
当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？2-11.(a)利用
附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？
(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假
设金原子是球形(rAu=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021
个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-
12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每
边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛
的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.计算（a）
面心立方金属的原子致密度；

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（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径rNa+=0.097，
rCl-=0.181）；
（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为
立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含
的原子个数。
2-16.钛的单位晶胞含有两个原子，请问此单位晶胞的体积是多
少？2-17.计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。
2-18.在体心立方结构晶胞的（100）面上按比例画出该面上的原
子以及八面体和四面体间隙。
2-19.键合类型是怎样影响局部原子堆垛的？2-20.厚度
0.08mm、面积670mm2的薄铝片(a)其单位晶胞为立方体，
a=0.4049nm，则此薄片共含多少个单位晶胞？(b)铝的密度2.7Mg/m3，
则每个单位晶胞的质量是多少？2-21.(a)在每mm3的固体钡中含有
多少个原子？(b)其原子堆积因子是多少？(c)钡属于哪一种立方体结
构？(原子序=56，原子质量=137.3aum，原子半径=0.22nm，离子半
径=0.143nm，密度=3.5Mg/m3)2-22.由X射线衍射数据显示，MgO
立方体的单位晶胞尺寸是0.412nm，其密度3.83Mg/m3，请问在每单
位晶胞中有多少Mg2+离子和O2-离子?2-23.钻石结构的晶格常数a
为0.357nm，当它转变成石墨时，体积变化的百分比是多少？（石墨
密度2.25Mg/m3）2-24.方向为的直线通过1/2，0，1/2点，则在此
直线上的另外两点的坐标是什么？2-25.(a)在立方体系中，方向和方
向的夹角是多少？(b)方向和方向的夹角是多少？2-26.一平面与晶
体两轴的截距为a=0.5,b=0.75,并且与Z轴平行，则此平面的米勒指
标是什么？2-27.一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3,则此平
面的米勒指标是什么？2-28.(a)方向族111的那些)方向是在铁的
（101）平面上?(b)方向族110的那些)方向是在铁的（110）平面上?
2-29.氯化钠晶体被用来测量某些X光的波长，对氯离子的d111间距
而言，其绕射角2q为27°30´(a)X光的波长是多少？（NaCl晶格常数
为0.563nm）(b)若X光的波长为0.058nm，则其衍射角2q是多少？

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2-30.某X光波长0.058nm，用来计算铝的d200,其衍射角2q为
16.47°，求晶格常数为多少？2-31.请算出能进入fcc银的填隙位置
而不拥挤的最大原子半径。
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