第一章 原子结构与键合
1. 主量子数n、轨道角动量量子数li、磁量子数mi和自旋角动量量子数Si。 2. 能量最低原理、Pauli不相容原理，Hund规则。
3. 同一周期元素具有相同原子核外电子层数，但从左→右，核电荷依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失电子能力降低，得电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强；同一主族元素核外电子数相同，但从上→下，电子层数增多，原子半径增大，电离能降低，失电子能力增加，得电子能力降低，金属性增加，非金属性降低；
4. 在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。 5. 52.057
6. 73% (Cu); 27% (Cu)
8. a:高分子材料；b:金属材料；c:离子晶体
10． a) Al2O3的相对分子质量为M=26.98×2+16×3=101.96
1mm中所含原子数为1.12*10（个） b) 1g中所含原子数为2.95*10（个）
11. 由于HF分子间结合力是氢键，而HCl分子间结合力是范德化力，氢键的键能高于范德化力
的键能，故此HF的沸点要比HCl的高。
22
3
20
63
65
第2章 固体结构
1．
每单位晶胞内20个原子
2．CsCl型结构系离子晶体结构中最简单一种，属立方晶系，简单立方点阵，Pm3m空间群，离子半径之比为0.167/0.181=0.92265，其晶体结构如图2-13所示。从图中可知，在<111> 方向离子相接处，<100>方向不接触。每个晶胞有一个Cs+和一个Cl-，的配位数均为8。
3．金刚石的晶体结构为复杂的面心立方结构，每个晶胞共含有8个碳原子。
金刚石的密度(g/cm3)
对于1g碳，当它为金刚石结构时的体积(cm3)
当它为石墨结构时的体积(cm3)
故由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀
10]方向上的线密度为1. 4.[16. 晶面族{123}=(123)+(132)+(213)+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)
+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)+(231)+(321)
1)+(321)+(312) +(312)+(123)+(132)+(213)+(23
晶向族﹤221﹥=[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122]
+[221]+[212]+[122]
7. 晶带轴[uvw]与该晶带的晶面(hkl)之间存在以下关系：hu+kv+lw=0；将晶带轴[001]代入，
则h×0+k×0+l×1=0；当l=0时对任何h,k取值均能满足上式，故晶带轴[001]的所有晶带面的晶面指数一般形式为(hk0)。
8． 在面心立方晶体中，当(hkl)不为全奇或全偶数时，有附加面。
d(100)=0.5a,K(100)=0.785,d(110)=0.345a,K(110)=0.555,d(111)=0.577a,K(111)=0.907 原子排列最密排的(111)晶面其面间距间距最大。 11. a=0.3516(nm);
ρ=8.967(g/cm) 12. r=0.1363(nm)
13. ρ=1.9977,故为bcc结构。 14． a)In的单位晶胞中有2个原子。
b) K=0.6873
3
15. 每单位晶胞内20个原子,K=0.466 16. a) 9%
b) 0.87%
c)差别原因：晶体结构不同，原子半径大小也不同；晶体结构中原子配位数降低时，原子半径收缩。 17.
18. a)Al在Ti中可有较大的固溶度。
b) w(Al)=5.9%
3
19. ρ=3.613(g/cm)，K=0.627
0.7?6.94?16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?24.31w(Mg2?)??24%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.7?19w(F?)??44%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?16w(O2?)??16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)20．a)
w(Li?)?b) 固溶体的密度ρ=2.9(g/cm)
3
21. ρ=4.308(g/cm)，K=0.683 22. ρ=2.597(g/ cm),K=0.728 23. 两离子半径比为0.386
3
3
r?
离子晶体配位数CN取决于阳、阴离子半径之比，查表当负离子多面体形状为四面体形。
24. a) 需要185.7个O离子来平衡该电荷。
2-
r?为0.225~0.414时，
其CN为4。
185.7?92.9%2-25?8b) O离子占据四面体间隙位置的百分率为
25． K=0.34
26． 由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀55.8%
27．从内部原子排列的特征来看，晶体结构的基本特征是原子在三维空间呈周期性排列，即存在长程有序；而非晶体中的原子排列却无长程有序的特点；从性能上看晶体具有固定熔点和各向异性，而非晶体则无固定熔点，并且系各向同性的。
第3章 晶体缺陷
1. 在Fe中形成1mol空位的能量为104.675kJ，试计算从20℃升温至 850℃时空位数目增加多少倍？ :
取A=1
（倍）
2.图所示某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环并受到一均匀切应力t的作用，a)分析各段位错线所受力的大小并确定其方向；b)在t作用下，若要使它在晶体中稳定不动，其最小半径为多大？
:
a) 令逆时针方向为位错环线的正方向，则A点为正刃型位错，B点为负刃型位错，D点为右螺旋位错，C点为左螺旋位错，位错环上其他各点均为混合位错。
各段位错线所受的力均为f=tb, 方向垂直于位错线并指向滑移面的未滑移区。
b)在外力t和位错线的线张力T作用下，位错环最后在晶体中稳定不动，此时∴
3. 试分析在fcc中，下列位错反应能否进行?
:
位错反应几何条件:
b1+b2abcabc
能量条件：
因此
位错反应能进行。
v7004．
??0.15?10?18?7??10?12?exp??1?2.165?10?23?1.38?10?700???
13v300
6
??0.15?10?18??2??10?12?exp??1?2.207?10?1.38?10?23?300???
135．10个Nb中有47313个空位。 6. 0.046% 7. 8.915(g/cm)
8. 7.9276(g/cm),7.9283(g/cm),0.6844,0.6845
3
3
3
9. 0.0369 10．2.14*1011．928℃ 12. 1.98(eV)
13．20℃：3.395*10,500℃：4.026*10 15．??0.003569527? 16．18.9615(nm) 。
38
14
-19
,6*10
-9
第4章 固体中原子及分子的运动
1．由得：
对于温度从298K提高到873K，扩散速率D分别提高4.6×109和9.5×1028倍，显示出温度对扩散速率的重要影响。当激活能越大，扩散速率对温度的敏感性越大。 2. （a）Q=175.9KJ/mol，D0=2.62*10 （b）D500 =3.31*10
-16 2
-4
m/s
3. 多晶体银激活能122.4kJ,单晶体银的扩散激活能194.5KJ。
单晶体的扩散是体扩散，而多晶体存在晶界，晶界的“短路”扩散作用，使扩散速率增大，从而扩散激活能较小。有效降低了扩散的空位形成能，从而加速了扩散速率，使DNa与1/T的关系偏离线性关系。
9. 0.0369 10．2.14*1011．928℃ 12. 1.98(eV)
13．20℃：3.395*10,500℃：4.026*10 15．??0.003569527? 16．18.9615(nm) 。
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第4章 固体中原子及分子的运动
1．由得：
对于温度从298K提高到873K，扩散速率D分别提高4.6×109和9.5×1028倍，显示出温度对扩散速率的重要影响。当激活能越大，扩散速率对温度的敏感性越大。 2. （a）Q=175.9KJ/mol，D0=2.62*10 （b）D500 =3.31*10
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3. 多晶体银激活能122.4kJ,单晶体银的扩散激活能194.5KJ。
单晶体的扩散是体扩散，而多晶体存在晶界，晶界的“短路”扩散作用，使扩散速率增大，从而扩散激活能较小。有效降低了扩散的空位形成能，从而加速了扩散速率，使DNa与1/T的关系偏离线性关系。
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