習題一答案
1、晶體一般的特點是什麼?點陣和晶體的結構有何關係？
答：（1）晶體的一般特點是：
a 、均勻性：指在巨集觀觀察中，晶體表現為各部分性狀相同的物體
b 、各向異性：晶體在不同方向上具有不同的物理性質
c 、自範性：晶體物質在適宜的外界條件下能自發的生長出晶面、晶稜等幾何元素所組成凸多面體外形
d 、固定熔點：晶體具有固定的熔點
e、 對稱性：晶體的理想外形、巨集觀性質以及微觀結構都具有一定的對稱性
（2）晶體結構中的每個結構基元可抽象成乙個點，將這些點按照週期性重複的方式排列就構成了點陣。點陣是反映點陣結構週期性的科學抽象，點陣結構是點陣理論的實踐依據和具體研究物件，它們之間存在這樣乙個關係：
點陣結構＝點陣＋結構基元
點陣＝點陣結構－結構基元
2、下圖是乙個伸展開的聚乙烯分子，其中c—c化學鍵長為1.54。試根據c原子的立體化學計算分子的鏈週期。
答：因為c原子間夾角約為109.5°，所以鏈週期＝2×1.54×sin(109.5°/2)=2.51
答：由題中**可知，聚乙烯醇的鏈週期為2.52 ，比聚乙烯略大，原因可能是-oh體積比h大，它的排斥作用使c原子間夾角變大，因而鏈週期加長，但鏈週期仍包含兩個c原子；聚氯乙烯的鏈週期為5.
1 ，是聚乙烯鏈週期的兩倍多，這說明它的鏈週期中包含四個c原子，原因是原子的半徑較大cl原子為使原子間排斥最小，相互交錯排列，其結構式如下：
聚偏二氯乙烯鏈週期為4.7 比聚乙烯大的多，而接近於聚氯乙烯的鏈週期為5.1 ，可知鏈週期仍包含4個c原子。
週期縮短的原因是由於同乙個c原子上有2個cl原子，為使排斥能最小它們將交叉排列，即每個cl原子在相鄰2個cl原子的空隙處。這樣分子鏈沿c-c鍵的扭曲縮小了鏈週期。
4．石墨分子如圖所示的無限伸展的層形分子請從結構中引出點陣結構單位來，已知分子中相鄰原子間距為1.42，請指出正當結構單位中基本向量a和b的長度和它們之間的夾角。每個結構單位中包括幾個碳原子？
包括幾個c-c化學鍵?
解：點陣結構單元為，基本向量長度2.41，基本向量之間夾角120，每個結構單元中包含2個碳原子，包含三個c-c化學鍵。
5．試敘述劃分正當點陣單位所依據的原則。平面點陣有哪幾種型別與型式? 請論證其中只有矩形單位有帶心不帶心的兩種型式，而其它三種型別只有不帶心的型式?
答：劃分正當點陣單位所依據的原則是：在照顧對稱性的條件下，盡量選取含點陣點少的單位作正當點陣單位。
平面點陣可劃分為四種型別，五種形式的正當平面格仔：正方，六方，矩形，帶心矩形，平行四邊形。
（a）若劃分為六方格仔中心帶點，破壞六重軸的對稱性，實際上該點陣的對稱性屬於矩形格仔。（b）（c）分別劃分為正方帶心和平行四邊形帶心格仔時，還可以劃分成更小的格仔。（d）如果將矩形帶心格仔繼續劃分，將破壞直角的規則性，故矩形帶心格仔為正當格仔。
6．什麼叫晶胞，什麼叫正當晶胞，區別是什麼?
答：晶胞即為空間格仔將晶體結構截成的乙個個大小，形狀相等，包含等同內容的基本單位。在照顧對稱性的條件下，盡量選取含點陣點少的單位作正當點陣單位，相應的晶胞叫正當晶胞。
7．試指出金剛石、nacl、cscl晶胞中原子的種類，數目及它們所屬的點陣型式。
答：8．四方晶系的金紅石晶體結構中，晶胞引數為a=b=4.58 ，c=2.
98 ，α=β=γ=90,求算座標為（0,0,0）處的ti原子到座標為（0.31,0.31,0）處的氧原子間的距離。
解：根據晶胞中原子間距離公式d＝[(x1-x2)2 *a+(y1-y2)2 *b+(z1-z2)2 *c]1/2，
得d＝[(0.31-0)2 *a +(0.31-0)2 *a +(0-0)2 *c]1/2
＝0.31 *21/2 *4.58
＝2.01
9.什麼叫晶面指標，標出下圖所示點陣單位中各陰影面的晶面指標。
答：晶面指標（hkl）是平面點陣面在三個晶軸上的倒易截數之比，它是用來標記一組互相平行且間距相等的平面點陣面與晶軸的取向關係的引數。
第二章1、天然或絕大部分人工製備的晶體都存在各種缺陷，例如，在某種氧化鎳晶體中就存在這樣的缺陷：乙個ni2+空缺，另有兩個ni2+被兩個ni3+所取代。其結果晶體仍然呈電中性，但化合物中ni和o的原子個數比發生了變化。
試計算樣品組成為ni0.97o時該晶體中ni3+與ni2+的離子數之比。
解：設晶體中ni3+的離子數為a，ni2+的離子數為b。根據題意：
答：該晶體中ni3+與ni2+的離子數之比為6：91。
2、已知氧化鐵fex0(富士體)為氯化鈉型結構，在實際晶體中，由於存在缺陷，x＜1。今有一批氧化鐵，測得其密度為5.7g/cm3，用mokα射線（λ=71.
07pm）測得其麵心立方晶胞衍射指標為200的衍射角θ=9.56°（sinθ=0.1661,fe的相對原子質量為55.
85）。
（a）計算fex0的麵心立方晶胞引數。
（b）求x值。
（c）計算fe2 +和fe3+各占總鐵質量的質量分數。
（d）寫出表明鐵的價態的化學式。
解：（a）
（c）設0.92mol鐵中fe2 +的摩爾數為y，則fe3+的摩爾數為（0.92-y），根據正負離子電荷平衡原則可得：
即fe2+和fe3+的摩爾數分別為0.76和0.16，他們在總鐵中的摩爾百分數分別為：
（d）富士體氧化鐵的化學式為 。
3、nio晶體為nacl型結構，將它在氧氣中加熱，部分ni2+將氧化為ni3+，成為nixo(x＜1)。今有一批nixo，測得其密度為6.47，用波長λ=154pm的x射線通過粉末法測得立方晶胞111衍射指標的θ=18.
71°（sinθ=0.3208）。（ni的相對原子質量為58.
70） 1molg
（a）計算nixo的立方晶胞引數；
（b）算出x值，寫出標明ni的價態的化學式。
（c）在nixo晶體中，o2-堆積方式怎樣？ni在此堆積中佔據哪種空隙？占有率（即占有分數）是多少？
（d）在nixo晶體中，ni-ni間最短距離是多少？
解：（a）nixo的立方晶胞引數為：
（b）因為nixo晶體為nacl型結構，可得摩爾質量m：
而nixo的摩爾質量又可以表示為：
由此解得：x=0.92。
設0.92mol鎳中有y mol ni2+，則有（0.92-y）mol ni3+。根據正負離子電荷平衡原則，有：
2y+3(0.92-y)=2
y=0.76
0.92-0.76=0.16
所以該氧化鎳晶體的化學式為：
(c) 晶體既為nacl型結構，則o2-2-的堆積方式與nacl中的cl-的堆積方式相同，即為立方最密堆積。鎳離子佔據由o2-圍成的八面體空隙。而鎳離子的占有率有92%。
（d）鎳離子分布在立方晶胞的體心和稜心上，ni-ni間最短距離即體心上和任一稜心上2個鎳離子間的距離，它等於：
ni-ni間最短距離也等於處在交於同一頂點的2條稜中心上的2個鎳離子間的距離，即：
4、試述玻璃的結構特徵及其通性。
參考：玻璃的內部結構無長程週期性。一般公認的玻璃態sio2的結構是由2023年zachariasen提出的無規則網路學說，並在2023年被wanen以x射線衍射工作所支援。
該理論認為玻璃的結構中包含許多小的結構單位（如由中心的矽和四角的4個氧通過共價鍵結合而成的sio44-四面體），這些小結構單位彼此之間可以鍵合成鏈狀，或由其它金屬離子沿頂角鍵合，鏈結成很不規則的三維網路。此結構缺少對稱性或長程有序性，為保持電中性，每個角頂氧原子僅在兩個四面體之間公用，因而該結構是頗為開敞的。
玻璃的特性主要表現在：
①沒有固定的熔點
②各向同性
③內能高
④沒有晶界
⑤無固定形態
⑥效能可設計性
6、試述晶子學說與無規則網路學說的主要觀點，並比較兩種學說在解釋玻璃結構上的共同點和分歧。
參考：晶子學說：認為玻璃由無數「晶子」組成，帶有點陣變形的有序排列區域，分散在無定形介質中，晶子區到無定形區無明顯界限。
在這些模型中，人們假定其中存在著極小的有序區或微晶體，他們被無序區連線到一起。
無規則網路學說：該理論認為玻璃的結構中包含許多小的結構單位（如由中心的矽和四角的4個氧通過共價鍵結合而成的sio44-四面體），這些小結構單位彼此之間可以鍵合成鏈狀，或由其它金屬離子沿頂角鍵合，鏈結成很不規則的三維網路。此結構缺少對稱性或長程有序性，為保持電中性，每個角頂氧原子僅在兩個四面體之間公用，因而該結構是頗為開敞的。
詳見課本2.5.2。
7、鉀玻璃中k2co3質量分數為18.4%，caco3質量分數為11.0%、sio2質量分數為70.
6%。計算三種氧化物的物質的量之比。若需製造5.
1t鉀玻璃，需用碳酸鉀、石灰石和二氧化矽各多少t？
解：設鉀玻璃的質量為100g，則
k2co3質量為18.4g，為18.4/138mol；
caco3質量為11g，為11/100mol；
sio2質量為70.6g，為70.6/60mol。
物質的量之比為 1：0.825：8.825
所以三種氧化物之比為1：0.825：8.825。
若製造5.1t鉀玻璃則需用
k2co3 5.1×0.184=0.94t
caco3 5.1×0.11=0.561t
sio2 5.1×0.706=3.6t
8、什麼是陶瓷，陶瓷有哪些特性？
參考：陶瓷是指通過燒結包含有玻璃相和結晶相的特徵的無機材料，一般由陶土或瓷土等矽酸鹽，經過成型燒結，部分熔融成玻璃態，通過玻璃態物質將微小的石英和其它氧化物晶體包裹結合而成。陶瓷包括了陶器和瓷器，陶器是多孔透氣的、強度較低的產品，此其時加了釉層、質地緻密而不透氣的、強度較高的產品。
陶瓷具有以下效能特徵：
（1）力學效能：耐磨性、高強度難變形性、超高硬度等；
（2）熱血效能：耐熱性、隔熱性、導熱性等；
陳李小學值班制度
一 注重儀表，使用規範語言，樹立良好的校風形象。二 值班時，隨時有人當班。三 學生出入，必須有教師說明。四 家長 親屬在問明情況後方可開門，做到接待熱情，有義務為家長釋疑解難。五 禁止社會閒雜人員進校滋事，重大事件立即向學校報告。六 上班時間不得為不假離校教師開門。七 積極主動配合學校教師處理突發事...
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為保障學校的消防安全，保障師生人身安全和學校財產安全，保障校園正常的教學秩序，特制定本消防安全制度。一 學校消防設施，須加強管理，經常維護，任何人不得任意損壞。二 各教學樓 教室的安全出口不得任意鎖閉 封堵或占用，通道保持通暢，不得堆放雜物。三 校園內不得燃放煙花 爆竹，學生不得帶打火機 火柴等引燃...