材料科学与工程复习思考题.pdf

. 第 1 章 绪论 思考题 1 ．材料科学与工程的四个基本要素 解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用 2 ．材料科学与工程定义 解：关于材料组成、 结构、 制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科 学。 3 ．按材料特性，材料分为哪几类？ 金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？ 高分子材料按使用性质哪几类？ 解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。 金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。 无机非金属材料分为：混泥土（水泥） 、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。 高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。 4 ．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性 解：①金属材料的基本特性： a. 金属键； b. 常温下固体，熔点较高； c.金属不透明，具有光 泽； d. 纯金属范性大、展性、延性大； e. 强度较高； f. 导热性、导电性好； g. 多数金属在空 气中易氧化。 ②无机非金属材料的基本性能： a.离子键、共价键及其混合键； b.硬而脆； c. 熔点高、耐 高温，抗氧化； d. 导热性和导电性差； e. 耐化学腐蚀性好； f.耐磨损； g. 成型方式： 粉末制 坯、烧结成型。 ③高分子材料的基本特性： a. 共价键，部分范德华键； b. 分子量大，无明显熔点，有玻 专业资料 . 璃化转变温度（ Tg ）和粘流温度（ Tf ）；c. 力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态； d. 质量轻，比重小； e.绝缘性好； f.优越的化学稳定性； g. 成型方法较多。 第 2 章 物质结构基础 Structure of Matter 思考题 1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？ 解：主量子数 n 、角量子数 l 、磁量子数 m 、自旋量子数 m l s 2 ． 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？ 解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则 3 ．配位数及其影响配位数的因素 解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。 影响因素：① 共价键数；② 原子的有效堆积（离子和金属键合） 。 4 ．电离能及其影响电离能的因素 解：电离能：从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需外加的能量。 影响因素：①同一周期，核电荷增大，原子半径减小 ,电离能增大；②同一族，原子半径增 大，电离能减小；③电子构型的影响，惰性气体；非金属；过渡金属；碱金属； 5 ．混合键合实例 解：石墨：同一层碳原子之间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合； 高分子：同一条链原子之间以共价键结合，链与链之间以范德华力结合。 作业题 2-1 按照能级写出 N 、 O、 Si 、Fe 、Cu 、Br 原子的电子排布。 解： N:1s 22s 22p 3 O:1s 22s 22p 4 Si:1s 22s 22p 6 3s 2 3p 2 专业资料 . 2 2 6 2 6 6 2 2 2 6 2 6 10 1 Fe:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Cu:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 10 2 5 Br: