无机非金属材料物理化学知识点整理

无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院20XX年考研新加科目，考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》（60%左右）和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》（40%左右）。参考书：陆佩文主编《无机材料科学基础》，武汉理工大学出版社，1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。

第一章无机非金属材料的晶体结构

第一节：概述

一、晶体定义：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

二、晶体结构=空间点阵+结构单元

三、晶体的基本性质：

1、均一性

2、各向异性

3、自限性

4、对称性

5、稳定性

四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子

结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw]

PS：其实只要看了金属学，这些就都会了，懒得写了…

第二节：晶体化学

一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点（大家都知道的东西…）

二、离子极化：

三、鲍林规则（重点）：

鲍林第一规则──配位多面体规则，其内容是：“在离子晶体中，在正离子周围形成一个负离子多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于离子半径比”。

鲍林第二规则──电价规则指出：“在一个稳定的离子晶体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Ｚ＋/正离子配位数n ，则负离子电荷数Ｚ＝∑Si=∑(Zi+/ni)。

鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则，其内容是：“在一个配位结构中，共用棱，特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价，低配位的正离子的这种效应更为明显”。

鲍林第四规则──不同配位多面体连接规则，其内容是：“若晶体结构中含有一种以上的正离子，则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势”。例如，在镁橄榄石结构中，有[SiO4]四面体和[MgO6]八面体两种配位多面体，但Si4+电价高、配位数低，所以[SiO4]四面体之间彼此无连接，它们之间由[MgO6]八面体所隔开。

鲍林第五规则──节约规则，其内容是：“在同一晶体中，组成不同的结构基元的数目趋向于最少”。例如，在硅酸盐晶体中，不会同时出现[SiO4]四面体和[[Si2O7]双四面体结构基元，尽管它们之间符合鲍林其它规则。这个规则的结晶学基础是晶体结构的周期性和对称性，如果组成不同的结构基元较多，每一种基元要形成各自的周期性、规则性，则它们之间会相互干扰，不利于形成晶体结构。

第三节：典型的晶体结构（参考课件或复印的资料） 1.AX 型 2.AX 2型 3.A 2X 3型

4.AX 3和A 2X 5型

5.ABO 3型

6.ABO 4型

7.AB 2O 4型

8.硅酸盐晶体结构

第二章 无机非金属材料的晶体缺陷

第一节：晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷（参考金属学吧…）

第二节：缺陷化学反应表示法（重点） 一、点缺陷符号：

克罗格-明克（Kroger-Vink ）符号 ① 主符号，表明缺陷种类； ② 下标，表示缺陷位置；“i”表示填隙位置

③ 上标，表示缺陷有效电荷，“ ? ”表示有效正电荷，用“ ' ”表示有效负电荷，用“ ? ”表示有效零电荷，零电荷可以省略 ① 空位：V

VM —— M 原子空位 VX —— X 原子空位

在金属材料中，只有原子空位

对于离子晶体，如果只是 M2+ 离子离开了格点形成空位，而将 2 个电子留在了原处，这时电子被束缚在空位上称为附加电子，所以空位带有 2 个有效负电

荷，写成 正离子空位

如果 X2- 离开格点形成空位，将获得的2 个电子一起带走，则空位上附加了 2

个电子空穴，所以负离子空位上带有 2 个有效正电荷，写成 。 '

'M V ??X

V 'M ''M 2e V V +=??

?+=2h

V V X X

② 填隙原子：

Mi —— M 原子处在间隙位置上 Xi —— X 原子处在间隙位置上 如 Ca 填隙在 MgO 晶格中写作 Cai ③ 错放位置：

MX 表示 M 原子被错放在X 位置上 ④ 溶质原子：

LM 表示 L 溶质处在 M 位置 SX 表示 S 溶质处在 X 位置

例如Ca 取代了MgO 晶格中的Mg 写作CaMg ⑤ 自由电子 e ' 及电子空穴 h ?： 存在于强离子性材料中，电子并不一定属于某一个特定位置的原子，可以在晶体中运动。在某些缺陷上缺少电子，这就是电子空穴，也不属于某一个特定的原子所有，也不固定在某个特定的原子位置。 ⑥ 带电缺陷：

不同价离子之间的替代就出现带电缺陷，如 Ca2+ 取代 Na+ 形成 Ca2+ 取代 Zr4+ 形成 ⑦ 缔合中心：

一个带电的点缺陷与另一个带相反电荷的点缺陷相互缔合形成一组或一群新的缺陷，它不是原来两种缺陷的中和消失，这种新缺陷用缔合的缺陷放在括号

内表示。 缔合中心是一种新的缺陷，并使缺陷总浓度增加。

出现过的考试题：

假设MX 为二价离子组成的化合物晶体，写出缺陷1、2、3、4、5、6、7、8的符号

二、缺陷反应方程式： 遵循规则 1.质量平衡：

①缺陷方程的两边必须保持质量平衡

②缺陷符号的下标只是表示缺陷位置，对质量平衡没有作用 ③V M 为 M 位置上的空位，不存在质量。

''Zr Ca )V (V V V Cl 'Na Cl 'Na ?

?=+

2.电荷守恒：

①在缺陷反应前后晶体必须保持电中性

②缺陷反应式两边必须具有相同数目总有效电荷 例：TiO2在还原气氛中形成TiO 2-x （期末考试考过） 以上方程都为正解

三、点缺陷的化学平衡 1. 弗伦克尔缺陷

晶格离子 + 未被占据的间隙位置=间隙离子 + 空位 当缺陷浓度很小时，[V i ] ≈ [Ag Ag ] ≈ 1

2. 肖特基缺陷

分子式形如CaF 2

第三节：固溶体（Solid solution ） 一、判断连续固溶体的形成条件。（重点） （1）质点尺寸因素 —— 决定性因素。

从晶体结构的稳定观点来看，相互替代的质点尺寸愈接近，则固溶体愈稳

定，其固溶量将愈大。?

经验证明：

? 当?<15%时，溶质和溶剂之间有可能形成连续固溶体；

? 当?=15~30%之间时，溶质和溶剂之间可以形成有限固溶体；

? 当?>30%时，溶质和溶剂之间不生成固溶体，仅在高温下有少量固溶。

（2）晶体结构类型

? 连续固溶体必要条件：具有相同的晶体结构（不是充分条件）

? 晶体结构不同，最多只能形成有限型固溶体（满足尺寸条件前提下）

（3）电价因素

? 连续固溶体必要条件：原子价（或离子价）相同；多组元复合取代总价 数相等，电中性。不是充分条件。

↑

+++=??2

O O 'Ti 2O 213O V 2Ti 2TiO ↑+++=+?

?2O O 'Ti O Ti O 2

13O V 2Ti 4O 2Ti ↑++=+??2O 'Ti O Ti O 2

1V 2Ti O 2Ti ↑++=??2O 'O O 21V 2e O 'Ag

i i Ag V Ag V Ag +=+?F i Ag 'Ag i ]

][V [Ag ]][V [Ag K =?F 'Ag i ]][V [Ag K =?][V ][Ag 'Ag i =?)

/exp(f 0F kT G K K ?-=)2/exp(][Ag f 0i kT G K ?-=?S S O ''Mg O Mg O Mg V V O Mg +++=+????+=O

''Mg V V 0)/exp(f 20S

kT G K K ?-=)2/exp(][V f '02/1S O kT G K K ?-==??)3/exp(][V f 0''Ca kT G K ?-=)

3/exp(2]2[V ][V f 0''Ca F kT G K ?-==?1

2

1r r r -=

?如果价态不同，则最多只能生成有限固溶体（满足尺寸条件前提下）（4）离子的外层电子构型和键性

（5）电负性因素

?电负性相近，有利于固溶体的生成

?电负性差别大，倾向于生成化合物以± 0.4 作为边界条件

（6）温度

?虽是外因，对固溶体的形成有明显影响

?

四种类型：

1. 阴离子缺位型（TiO2-x、ZrO2-x）

2. 阳离子空位型（Fe1-x O、Cu2-x O）

3. 阴离子间隙型（UO2+x）

4. 阳离子填隙型（Zn1+x O、Cd1+x O）

重点：典型物质的缺陷方程式及其化学平衡方程；氧浓度对化学平衡的影响；V 色心及F色心的含义

“组分缺陷”意义：

1.制造不同材料

2.造成晶格畸变，晶格活化，有利于以扩散现象为基础的一系列高温过程，

3.如固相反应、相转变和烧结过程等。

4.Al2O3中加1~2% TiO2，T烧↓300?C

5.ZrO2中加CaO 稳定剂，避免有害的体积效应，提高热稳定性

6.ZrO2电解质材料：Y2O3 掺杂，成为阴离子导体。

三、固溶体的研究方法

主要掌握课件上的例题计算方法。

第三章表面与界面

第一节、概论（参考金属学相关内容就好）

表面质点所处环境不同于内部质点，存在悬键或受力不均而处于较高能态，呈现一系列特殊的性质。

表面与界面可近似看作是材料中的二维缺陷。引起熔点、沸点、蒸汽压、溶解度、吸附、润湿、化学活性、化学反应等方面的变化。

有关强度、韧性、导热、导电、介电、传感、腐蚀、氧化、催化、能量交换、摩擦磨损、光的吸收与反射等都与表面与界面特性密切相关。

●多晶材料的界面分为：

同相界面：相同化学成分和晶体结构的晶粒间界面，如晶界、孪晶界、畴界等。异相界面：不同化学成分和晶体结构的区域间界面，如同质异构体界面、异质异构体界面。

第二节、固体的表面

1 表面驰豫、重构及双电层

●理想表面：表面结构不变地延续到表面后中断，是理论

上结构完整的二维点阵平面，忽略了热运动热扩散和热

缺陷及表面的物理化学现象等。

●真实清洁表面：没有表面污染的实际表面。

二者有如下不同：

■表面结构弛豫

概念：表面晶体结构与体内基本相同，但点阵参数略有

差异，特别表现在垂直方向上，称为法向弛豫，如下图所示。

原因：表面质点受力不对称。可以波及几个质点层，

越接近表层，变化越显著。

■表面结构重构

表面晶体结构和体内出现了本质的不同。重构常表现为表面超结构的出现，即两维晶胞的基矢按整数倍扩大。

重构表面示意图

离子晶体表面双电层(重点）

概念：在离子晶体表面上，作用力较大、极化率小的正离

子处于稳定的晶格位置。为降低表面能，各离子周

围的互作用将尽量趋于对称，因而M+离子在周围质

点作用下向晶体内靠拢，而易极化的X－离子受诱导

极化偶极子的排斥而被推向外侧形成表面双电层。

说明：下图示出MX型离子晶体的极化与重排。

图（A）理想表面；

图（B）X－离子受M+ 离子的作用诱导出偶极子；

图（C）产生表面弛豫、离子重排。

离子晶体双电层的产生使表面层键性改变。即共价键性增强，固体表面被一层负离子所屏蔽而导致组成非化学计量。

离子晶体表面的电子云变形和离子重排

NaCl晶体(100)面表面双电层

通过比较表面能大小比较PbI2、PbF2、CaF2的表面硬度（课上强调过）

PbI2的表面能和硬度最小，PbF2次之，CaF2最大。因为Pb2+与I-都具有大的极化

性能，双电层增厚导致表面能和硬度都降低。当使用计划性能较小的Ca 2+和F -依次替换中的Pb 2+和I -离子时，则相应的表面能和硬度都迅速增加，相应的表面双电层厚度将减小。

共价晶体表面能（要掌握）

当共价晶体不考虑长程力的作用，表面能(us)即是拆开单位面积上的全部键所需

能量之一半：

式中 ub 为破坏化学键所需能量。

以金刚石的表面能计算为例，若解理面平行于(111)面，可以算出每m2上有1.83×10 19个键，若取键能为376.6 kJ/mol ，则可算出表面能为： 第三节、界面行为

主要参考物化里的弯曲表面效应、湿润的相关知识 第四节、晶界（主要知识参考金属学吧~_~）

陶瓷材料的特殊性（重要）

陶瓷材料的组织特征：多晶（含有形状、大小、取向不同的晶粒），多相材料（晶相、玻璃相、气相）。

1.晶界应力影响：多晶材料，有两种不同膨胀系数的晶相组成。高温时，两相完全密合接触，无应力状态。冷却时，晶界处出现裂纹，多晶体破裂

※特别指出，单相材料，由于不同结晶方向上的热膨胀系数不同，也会产生类似情况。

2、如何分析晶界应力对力学性能的影响？（期末考试考过、详细情况参考课件吧。）

（1）晶界应力的层状复合体模型：

层状复合体中晶界应力的形成

图(A)表示高温T 0下的无应力状态。 图(B)表示降温至T ，两相独立地自由收缩的无应力状态。图(C)表示降温至T ，两相接触收缩出现的应力平衡状态。

第四章 相平衡

b s u u 21=2

23319

/72.510

022.6106.3761083.121m J u s =?????=

相律、一元、二元、三元相图的相关知识…这个大家再熟悉不过了，详细参考物化和金属学。期末考试考过具有一个低共熔点的三元系统的相图（包括水平投影图）

主要要注意固溶体相图中各相的标注方法的一些不同

1. 形成连续固溶体的二元系统相图

2.形成有限固溶体的二元相图（期末考试考过）

第五章相变

重点内容：

①相变的分类

②液-固相变过程的热力学和动力学分析，晶体生长过程动力学。相变过程的温度条件，液—固相变的临界晶核半径和成核位垒的推导（期末考试围绕临界半径Rc考过、参考课件吧，懒得复制过来了）

③固态相变的特点，固态相变时的临界晶核半径和成核位垒的推导，固态相变的形核与晶核长大。

愿3601考研人：忧愁是可微的，快乐是可积的，在未来趋于正无穷的日子里，幸福是连续的，对你的祝福是可导的且大于零，祝你每天快乐的复合函数总是最大值。

考研是一条路，也许艰辛，也许平坦。但走过这条路肯定就是艳阳天。

祝愿3601大班所有考研的同学——金榜题名！

——3601考研资料小组

无机材料物理化学复习参考

《无机材料物理化学》复习参考 名词解释 晶体非化学计量化合物非均匀成核阴、阳离子交换容量硼反常现象触变性烧结玻璃转化温度物理和化学吸附固相反应表面自由能和表面张力胶体扩散粘土胶团结构二次再结晶 简答与论述 1.晶体中结合键的类型和特点，并举例说明它们对材料结构和性能的影响。 2.石墨、滑石和高岭石具有层状结构，说明他们结构的区别及由此引起性质上的变化。 3.影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 4.简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异？（消除和均衡由温度梯度产生的内 应力的玻璃为退火玻璃，淬火处理是将制品加热到接近其软化温度，使玻璃完全退火，然后迅速冷却，因此产生均匀的内应力，从而使玻璃表面产生预加压应力，增加了抗弯、抗冲击的抗扭曲变形的能力。） 5.简述玻璃形成的热力学、动力学和结晶化学条件。 6.当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象？ 7.玻璃与金属封接，为什么预先要在金属表面进行氧化处理？其作用如何？ 8.泥浆稀释的实质是什么？稀释剂的选择需要考虑哪几方面的因素？ 9.试解释粘土结构水和结合水（牢固结合水、松结合水）、自由水的区别，分析后两种水 在胶团中的作用范围及其对工艺性能的影响。 10.用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的 流动性和触变性。 11.浓度差会引起扩散，扩散是否总是从高浓度处向低浓度处扩散？ 12.扩散的本质是什么？扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大 小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？ 13.比较杨德方程、金斯特林格方程的优缺点及适应条件。 14.如果要合成镁铝尖晶石，可供选择的原料为MgCO3、Mg(OH)2应MgO、Al2O3·3H2O、γ - Al2O3、α-Al2O3。从提高反应速率的角度出发，选择什么原料好？请说明原因。 15.为什么在成核生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变？什么情况下需要过 冷，什么情况下需要过热？ 16.烧结的推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移，各适用于何种烧结机理？ 17.何谓烧结过程中的二次再结晶？其推动力是什么？为什么要抑制二次再结晶过程？工 艺上常采取什么方法？

考研无机化学_知识点总结

第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11)

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些？“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务，请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 （1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 （2）包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 （1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 （2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 （1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 （2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 （1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） （2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石 （3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

无机化学知识点归纳(高教版)

无机化学知识点归纳（高教版） 注:加黑字体为知识点,加下划线为补充内容。第一章:物质及其变化 1 第一节:物质的聚集状态 1 第二节:化学反应中的质量关系和能量关系 2 第二章化学反应速率和化学平衡 3 第二节影响反应速率的因素 3 第三节化学平衡 3 第四节化学平衡的移动4 第五节反应速率与化学平衡的综合利用4 第三章电解质溶液和离子平衡 4 第一节强电解质溶液 4 第二节水的解离和溶液的ph 4 第三节弱酸、弱碱的解离平衡 5 第四节同离子效应和缓冲溶液 5 第五节盐类的水解 5 第六节沉淀-溶解平衡 6 第七节溶度积规则及其应用 6 第四章氧化和还原 6 第一节氧化还原反应的基本概念 6

第二节氧化还原反应与原电池7 第三节电极电势7 第四节电极电势的应用7 第五章原子结构与元素周期律7 第六章分子结构与晶体结构8 第一节共价健理论 8 第三节分子间力与分子晶体8 第四节离子键与离子晶体8 第五节离子极化8 第六节其他类型晶体9 第七章配位化合物 9 第一节配位化合物的基本概念9 第二节配位化合物的结构9 第三节配位化合物在水溶液中的状况9 第四节熬合物10 第八章主族金属元素(一)碱金属和碱土金属10 第一节化学元素的自然资源10 第二节碱金属11 第三节碱土金属11 第一章:物质及其变化 第一节:物质的聚集状态 1、气体具有两个基本特性:扩散性和可压缩性。主要表现在:

⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程: 为气体摩尔常数,数值为8.314 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 气体混合物 1、当两种或两种以上的气体在同一容器中混合时,每一种气体称为该混合气体的组分气体。 2、混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。 3、对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 4、(Dlton)分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 5、流体 6、固体 第二节:化学反应中的质量关系和能量关系 1、系统是人们将其作为研究对象的那部分物质世界,即被研究的物质和它们所占有的空间。系统的边界可以是实际的界面也可以是人为确定的用来划定研究对象的空间范围。划定范围的目的是便于研究。 2、环境是系统边界之外与之相关的物质世界。 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同,将系统分为: ⑴封闭系统:系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 ⑵敞开系统:系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物

无机化学重点笔记

无机化学重点笔记Revised on November 25, 2020

第一章 物质的状态 理想气体：是设定气体分子本身不占空间、分子间也没有相互作用力的假想情况下的气体。 实际气体：处于高温（高于273 K ）、低压（低于数百千帕）的条件下，由于气体分子间距离相当大，使得气体分子自身的体积与气体体积相比可以忽略不计，且分子间作用力非常小，可近似地将实际气体看成是理想气体。 pV = nRT （理想气体状态方程式） R 称为比例常数，也称为摩尔气体常数。 R = Pa·m3·mol-1·K-1 = kPa·L·mol-1·K-1 = ·mol-1·K-1（Pa·m3=N·m-2·m3=N·m = J ） 道尔顿理想气体分压定律 式中 xi 为某组分气体的摩尔分数。理想气体混合物中某组分气体的分压等于该组分气体的摩尔分数与总压力的乘积。 分体积定律 当几种气体混合时，起初每一种气体在各处的密度是不同的，气体总是从密度大的地方向密度小的地方迁移，直至密度达到完全相同的状态，这种现象称为扩散。 相同温度、相同压力下，某种气体的扩散速度与其密度的平方根成反比，这就是气体扩散定律。用u i 表示扩散速度，ρi 表示密度，则有： 式中u A 、u B 分别表示A 、B 两种气体的扩散速度，ρA 、ρB 分别表示A 、B 两种气体的密度。 同温同压下，气体的密度（ρ）与其摩尔质量（M ）成正比，据此可以表示为：i i RT RT p p n n V V =∑=∑=i u A B u u A B u u

对理想气体状态方程进行修正 对n = 1 mol实际气体，其状态方程为： 气体分子运动论的主要内容包括以下几个假设： （1）气体由不停地作无规则运动的分子所组成； （2）气体分子本身不占体积，视为数学上的一个质点； （3）气体分子间相互作用力很小，可忽略； （4）气体分子之间及分子对容器壁的碰撞视为弹性碰撞，气体的压力是由于气体分子同容器壁产生碰撞的结果； （5）气体分子的平均动能与气体的温度成正比。 通常把蒸气压大的物质称为易挥发的物质，蒸气压小的物质称为难挥发的物质。 对同一液体来说，若温度高，则液体中动能大的分子数多，从液体中逸出的分子数就相应的多些，蒸气压就高；若温度低，则液体中动能大的分子数少，从液体中逸出的分子数就相应的少些，蒸气压就低。 克劳修斯-克拉贝龙（Clansius-Clapeyron）方程 沸点是指液体的饱和蒸气压等于外界大气压时的温度。在此温度下，气化在整个液体内部和表面同时进行（在低于该温度时气化仅在液体的表面上进行），称之为液体的沸腾。三氯甲烷、乙醇、水和醋酸的正常沸点依次分别为61.3℃, 78.4℃, 100℃和118.5℃。减压蒸馏的方法正是利用减压时液体沸点会降低的这一特征去实现分离和提纯物质的目的。这种方法适用于分离提纯沸点较高的物质以及那些在正常沸点易分解或易被空气氧化的物质。

无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题

重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。 2．一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 3．一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱 还原剂，而碳却能还原出比它更强的还原剂：SiO 2＋2C===== 高温Si ＋2CO ↑，FeO ＋C===== 高温Fe ＋CO ↑。 4．硅为非金属，却可以和强碱溶液反应，放出氢气： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 5．一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si 是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。 6．一般情况，碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO 2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。 7．一般情况，较强酸＋弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐。虽然酸 性：H 2CO 3＞H 2SiO 3，却能发生如下反应：Na 2CO 3＋SiO 2===== 高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。 8．一般情况，非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢， 但C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 。 9．一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如SO 3＋H 2O===H 2SO 4，但SiO 2不溶于水，不与水反应。 题组训练

1．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素() A．在自然界中只以化合态的形式存在 B．单质常用作半导体材料和光导纤维 C．最高价氧化物不与酸反应 D．气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si，硅在自然界中只以化合态形式存在，A项正确；单质硅可用作半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，B项错误；Si的最高价氧化物为SiO2，其可以与氢氟酸反应，C项错误；由于非金属性Si

无机化学知识点归纳

无机化学知识点归纳 一、常见物质的组成和结构 1、常见分子（或物质）的形状及键角 （1）形状：V型：H2O、H2S 直线型：CO2、CS2 、C2H2平面三角型：BF3、SO3 三角锥型：NH3正四面体型：CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面结构：C2H4、C6H6 （2）键角：H2O：104.5°；BF3、C2H4、C6H6、石墨：120°白磷：60° NH3：107°18′CH4、CCl4、NH4+、金刚石：109°28′ CO2、CS2、C2H2：180° 2、常见粒子的饱和结构： ①具有氦结构的粒子（2）：H－、He、Li+、Be2+； ②具有氖结构的粒子（2、8）：N3－、O2－、F－、Ne、Na+、Mg2+、Al3+； ③具有氩结构的粒子（2、8、8）：S2－、Cl－、Ar、K+、Ca2+； ④核外电子总数为10的粒子： 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+； 阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－； 分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 ⑤核外电子总数为18的粒子： 阳离子：K+、Ca 2+； 阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－； 分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 3、常见物质的构型： AB2型的化合物（化合价一般为＋2、－1或＋4、－2）：CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等 A2B2型的化合物：H2O2、Na2O2、C2H2等 A2B型的化合物：H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等 AB型的化合物：CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等 能形成A2B和A2B2型化合物的元素：H、Na与O，其中属于共价化合物（液体）的是H 和O［H2O和H2O2］；属于离子化合物（固体）的是Na和O［Na2O和Na2O2］。 4、常见分子的极性： 常见的非极性分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等 常见的极性分子：双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等5、一些物质的组成特征： （1）不含金属元素的离子化合物：铵盐 （2）含有金属元素的阴离子：MnO4－、AlO2－、Cr2O72－ （3）只含阳离子不含阴离子的物质：金属晶体 二、物质的溶解性规律 1、常见酸、碱、盐的溶解性规律：（限于中学常见范围内，不全面） ①酸：只有硅酸（H2SiO3或原硅酸H4SiO4）难溶，其他均可溶； ②碱：只有NaOH、KOH、Ba(OH)2可溶，Ca(OH)2微溶，其它均难溶。 ③盐：钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐均可溶； 硫酸盐：仅硫酸钡、硫酸铅难溶、硫酸钙、硫酸银微溶，其它均可溶；

无机化学_知识点总结

无机化学（上） 知识点总结 第一章 物质存在的状态 一、气体 1、气体分子运动论的基本理论 ①气体由分子组成，分子之间的距离>>分子直径； ②气体分子处于永恒无规则运动状态； ③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时； ④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。 ⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。 2、理想气体状态方程 ①假定前提：a 、分子不占体积；b 、分子间作用力忽略 ②表达式：pV=nRT ；R ≈8.314kPa 2L 2mol 1-2K 1- ③适用条件：温度较高、压力较低使得稀薄气体 ④具体应用：a 、已知三个量，可求第四个； b 、测量气体的分子量：pV=M W RT （n=M W ） c 、已知气体的状态求其密度ρ：pV=M W RT →p=MV WRT →ρMV RT =p 3、混合气体的分压定律 ①混合气体的四个概念 a 、分压：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力； b 、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 c 、体积分数：φ= 2 1 v v d 、摩尔分数：xi= 总 n n i ②混合气体的分压定律 a 、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和； 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体 c 、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、 4、气体扩散定律 ①定律：T 、p 相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比： 2 1 u u =21p p =2 1 M M (p 表示密度) ②用途：a 、测定气体的相对分子质量；b 、同位素分离 二、液体

无机非金属材料物理化学知识点整理完整版

无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院2009年考研新加科目，考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》（60%左右）和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》（40%左右）。参考书：陆佩文主编《无机材料科学基础》，武汉理工大学出版社，1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。 第一章无机非金属材料的晶体结构 第一节：概述 一、晶体定义：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 二、晶体结构=空间点阵+结构单元 三、晶体的基本性质： 1、均一性 2、各向异性 3、自限性 4、对称性 5、稳定性 四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子 结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw] PS：其实只要看了金属学，这些就都会了，懒得写了… 第二节：晶体化学 一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点（大家都知道的东西…） 二、离子极化： 三、鲍林规则（重点）： 鲍林第一规则──配位多面体规则，其内容是：“在中，在正离子周围形成一个负离子多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于离子半径比”。 鲍林第二规则──电价规则指出：“在一个稳定的离子晶体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Ｚ＋/正离子配位数n ，则负离子数Ｚ

＝∑Si=∑(Zi+/ni)。 鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则，其内容是：“在一个配位结构中，共用棱，特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价，低配位的正离子的这种效应更为明显”。 鲍林第四规则──不同配位多面体连接规则，其内容是：“若晶体结构中含有一种以上的正离子，则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势”。例如，在镁橄榄石结构中，有[SiO4]四面体和[MgO6]八面体两种配位多面体，但Si4+电价高、配位数低，所以[SiO4]四面体之间彼此无连接，它们之间由[MgO 6]八面体所隔开。 鲍林第五规则──节约规则，其内容是：“在同一晶体中，组成不同的结构基元的数目趋向于最少”。例如，在硅酸盐晶体中，不会同时出现[SiO4]四面体和[[Si2 O7]双四面体结构基元，尽管它们之间符合鲍林其它规则。这个规则的结晶学基础是晶体结构的周期性和对称性，如果组成不同的结构基元较多，每一种基元要形成各自的周期性、规则性，则它们之间会相互干扰，不利于形成晶体结构。 第三节：典型的晶体结构（参考课件或复印的资料） 型 型 型 和A2X5型 型 型 型 8.硅酸盐晶体结构 第二章无机非金属材料的晶体缺陷 第一节：晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷（参考金属学吧…） 第二节：缺陷化学反应表示法（重点） 一、点缺陷符号： 克罗格-明克（Kroger-Vink）符号 ①主符号，表明缺陷种类； ②下标，表示缺陷位置；“i”表示填隙位置 ③上标，表示缺陷有效电荷，“?”表示有效正电荷，用“'”表示有效负电荷，用“?”表示有效零电荷，零电荷可以省略 ①空位：V VM ——M 原子空位 VX ——X 原子空位 在金属材料中，只有原子空位 对于离子晶体，如果只是M2+ 离子离开了格点形成空位，而将 2 个电子留在

无机材料科学基础教案

《无机材料科学基础》 绪论 1、材料的发展动向及本课程的重要地位； 2、本课程的特色及基本要求。 3、无机材料物理化学的科学内涵 4、无机材料物理化学的研究方法 5、参考文献 第一章结晶学基础 §1-1—§1-6内容在结晶学课程中讲授 §1-7 晶体化学基本原理 一、结晶化学定律（Goldschmidt——哥希密特定律） 1、数量关系 2、大小关系 3、极化性能 二、决定晶体结构的基本因素 （一）原子半径和离子半径 （二）球体紧密堆积原理 1、等径球的最紧密堆积及其空隙 （1）六方最紧密堆积 1）六方最紧密堆积方式 2）六方最紧密堆积特点 （2）面心立方最紧密堆积 1）立方最紧密堆积方法 2）立方最紧密堆积特点 （a）最紧密堆积的堆积系数 （b）紧密堆积中的空隙类型与数目 2、不等径球的堆积 一、配位数与配位多面体 1、配位数（CN） 2、配位多面体 二、离子极化 三、电负性（X） 四、鲍林规则（L.Pauling） （一）第一规则——配位多面体规则 1、第一规则的意义 2、配位数与临界半径比（极限半径比） （二）第二规则——电价规则（最重要的规则） 1、电价规则的意义——可确定负离子的CN或电价 2、可分析晶体结构是否稳定并分析结构中配位多面体的连接方式（三）第三规则—共顶、共面、共棱规则 （四）第四规则——岛式规则 （五）第五规则——节约规则

作业：P37 1-10 四面体键角109.28； 思考题： P37 1-7； 1-9； 第二章 晶体结构与结构缺陷 §2-1 典型结构类型 一、金刚石结构与石墨结构 （一）描述晶体结构的方法 1．点坐标法—描述结构基元的位置 2．投影法—也叫标高法。 3、球体紧密堆积法—反映质点的堆积特点和充填情况； 4．多面体的连接方式——对复杂的晶体结构，其质点数目多，用其他方法表示不易找出特点，而用此法则简单明了地描述其结构特点。 （二）金刚石结构 （三）石墨结构 金刚石是目前硬度最大的材料，石墨则是最软的材料。性质差异的原因是结构上的差异。 二、NaCl 型结构 NaCl 从化学式上说是属于AX 型化合物： （一）NaCl 型结构分析 NaC 晶体的空间群：Fm3m F ——表示布拉格点阵类型（面心立方） m ——表示对称面[在（001）面上有一对称面]； 3——对称轴[在（111）面上有一个三次轴； m ——表示倒转轴[在垂直于（110）方向有对称面） [2- =m] 1、从堆积方式上分析 2、Na ＋、Cl －在晶体中的位置分布规律 （二）具有NaCl 型结构的物质有32种 氧化物：MgO 、CaO 、SrO 、BaO 、MnO 、FeO 、CoO 、NiO 氮化物：TiN 、LaN 、TiC 、ScN 、CrN 、ZrN 这些物质其晶系、堆积方式、正负离子配位数、点阵类型均相同，仅晶格常数不同。 三、闪锌矿型结构——（ZnS -β） 1、立方型ZnS 结构分析 2、具有闪锌矿结构的晶体——有27种 四、纤锌矿型结构——（ZnS -α） 1、六方ZnS 结构分析 2、具有六方ZnS 结构的晶体——有23种如： BeO 、ZnO 、AlN 五、萤石型（CaF 2）结构 （一）萤石结构 1、萤石结构分析 2、结构特点 （1）内部空隙较大——1/2有立方体空隙是空的 （2）可看作是正离子作面心立方堆积，F-离子充填在四面体中；

无机非金属材料总结(完整版)

第一章 1. 粘土的定义：是一种颜色多样，细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因：各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土（原生粘土）风化残积型：母岩风化后残留在原地所形成的粘土。（深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土）。 二次粘土（次生粘土）沉积型：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别： 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点： 高岭土晶体结构式：Al4[Si4O10](OH)8，1:1型层状结构硅酸盐，Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土（叶蜡石）是2:1型层状结构，两端[SiO4]四面体，中间夹一个[AlO6]八面体，构成单元层。单元层间靠氧相连，结合力较小，水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水，层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，形变过程中坯泥不开裂， 外力解除后，能维持形变，不因自重和振动再发生形变，这种现象称为可塑性。 表示方法：可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数（w）：W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。 W1塑限：粘土或（坯料）由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限：粘土或（坯料）由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高，表明粘土颗粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细，在水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。 可塑性指标：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能：应力大，应变小——挤坯成型；应力小，应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类： i.强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6 ii.中塑性粘土：指数7～15，指标2.5～3.6 iii.弱塑性粘土：指数l～7，指标<2.5 iv.非塑性粘土：指数<1。 2)结合性：粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一

无机化学知识点总结归纳共10页

无机化学知识点总结 1、知道典型的溶解性特征 ①加入过量硝酸从溶液中析出的白色沉淀：AgCl,原来溶液是Ag（NH3）2Cl;后者是硅酸沉淀,原来的溶液 是可溶解的硅酸盐溶液。生成淡黄的沉淀,原来的溶液中可能含有S2－,或者是S2O32－ ②加入过量的硝酸不能观察到沉淀溶解的有AgCl,BaSO4;BaSO3由于转化成为BaSO4而不能观察到沉淀的溶 解。AgBr,AgI,也不溶解,但是沉淀的颜色是黄色。 ③能够和盐反应生成强酸和沉淀的极有可能是H2S气体和铅、银、铜、汞的盐溶液反应。： ④沉淀先生成后溶解的：CO2和Ca(OH)2；Al3+和氢氧化钠；AlO2－和盐酸；,氨水和硝酸银。 2、操作不同现象不同的反应: Na2CO3和盐酸；AlCl3和NaOH,NaAlO2和盐酸；AgNO3和氨水；FeCl3和Na2S；H3PO4 和Ca(OH)2反应。 3、先沉淀后澄清的反应： AlCl3溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀,继续滴加沉淀溶解： AgNO3溶液中滴加稀氨水,先沉淀后澄清： NaAlO2溶液中滴加盐酸,也是先沉淀后澄清： 澄清石灰水通入二氧化碳,先沉淀后澄清：； 次氯酸钙溶液中通入二氧化碳,先沉淀后澄清：； KAl(SO4)2与NaOH溶液：； 4、通入二氧化碳气体最终能生成沉淀的物质：苯酚钠溶液、硅酸钠溶液、偏铝酸钠溶液（这三种都可以与 少量硝酸反应产生沉淀）、饱和碳酸钠溶液。 苯酚钠溶液：； 硅酸钠溶液：； 饱和碳酸钠溶液：； 偏铝酸钠溶液：； 5、能生成两种气体的反应： HNO3的分解：； Mg与NH4Cl溶液的反应：； 电解饱和食盐水：； C与浓HNO3加热时反应：；

无机非金属材料知识点

无机非金属材料知识点 一、重要概念 1、无机非金属材料 ①以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 ②是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 2、陶瓷 ①从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 ②从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 ①狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质 ②一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：热膨胀系数和比热等物理性质的突变温度。 具有Tg的非晶态材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料 6、复合材料 复合材料是两种或两种以上物理、化学性质不同的物质组合而成的一种新的多相固体材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 ①可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） ②弱塑性原料：叶蜡石、滑石 ③非塑性原料：减塑剂：石英助熔剂：长石

3、坯料的成型的目的 将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度 4、陶瓷的成型方法 ①可塑成型：在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷） ②注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型 ③压制成型：在金属模具中加较高压力成型；（特种陶瓷） 5、烧结 将初步定型密集的粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度的致密体。 固相烧结：烧结发生在单纯的固体之间 液相烧结：有液相参与，加助溶剂产生液相 好处：降低烧结温度，促进烧结 6、陶瓷的组织结构：晶相、玻璃相、气相 ①晶相：陶瓷的主要组成；分为主晶相和次晶相 ②玻璃相：玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利，不能成为陶瓷的主导组成部分。 玻璃相在陶瓷中的作用：粘结：粘结晶粒，填充空隙，提高致密度 降低烧成温度，促进烧结 ③气相：气孔；降低强度，造成裂纹。 7、陶瓷力学性能的特点 ①硬度：高②强度：抗拉强度很低、抗压强度非常高 ③塑性：塑性极差④韧性：韧性差、脆性大 8、陶瓷热学性能的特点 ①导热性：差，良好的绝热材料 ②热稳定性（抗热震性）：概念：材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。陶瓷抗热震性一般较差 9、结构陶瓷 ①概念：能作为工程结构材料使用的陶瓷，一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境。 ②常见种类：Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4…陶瓷 ③应用：…… 10、陶瓷增韧技术：【机理：阻碍裂纹的扩展】 ①相变增韧：相变可吸收能量；体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力，甚至产生

无机材料物理化学课后习题及答案

第一章几何结晶学基础 1-1.晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。 1-2.参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方 四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号，并写出其所属的晶系和晶族。 1-3.参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六 方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对称 轴重或晶棱方向平行？ 1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶 面的主要晶面符号。 1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。两个对称面相互成 1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群？ 1-6.由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组 合成什么点群？试在面心立方格子中画出菱面体格子 1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。 1-8.作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。 1-9.在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、（1210）的位臵。 1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一 定周期性重复排列而成 , 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的 点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位臵，因此也称为晶体结构中的 等同点位臵。行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接的 方向就是一个行列方向。面网结点在平面上的分布构成面网。空间格子中，不 在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。平行六面体空间格子中的最 小单位。它由六个两两平行且大小相等的面组成。 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间格 子构造。晶体的基本性质主要包括以下五点： 1 ） . 自限性（自范性），指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性 质。晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。暴露在空间的晶体外表，如晶面、晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网、行列和结点。 2 ） . 结晶均一性，指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为以晶体 的格子构造特点衡量，晶体不同部分质点分布规律相同，决定了晶体的均一性。 3 ） . 对称性，指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位臵上可以有规律地 重复出现。这些相同部位可以是晶面、晶棱或角顶。晶体宏观上的对称性反映了 其微观格子构造的几何特征。

大学无机化学知识点总结.

无机化学，有机化学，物理化学，分析化学 无机化学 元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学（即络合物化学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。 有机化学 普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。 物理化学 结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。 分析化学 化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法，在线分析、活性分析、实时分析等，各种物理化学性能和生理活性的检测方法，萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法，分离分析联用、合成分离分析三联用等。

无机化学 第一章：气体 第一节：理想气态方程 1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： ⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程：nRT PV = R 为气体摩尔常数，数值为R =8.31411--??K mol J 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 第二节：气体混合物 1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 2、Dlton 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg) 第二章：热化学 第一节：热力学术语和基本概念 1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 ⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。 ⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。 2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函 数的变化量只与始终态有关，与系统状态的变化途径无关。 3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部 分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。 4、 化学计量数()ν对于反应物为负，对于生成物为正。 5、反应进度νξ0 )·(n n sai k e t -==化学计量数 反应前反应后-，单位：mol 第二节：热力学第一定律 0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低温 物体。系统的热能变化量用Q 表示。若环境向系统传递能量，系统吸热，则Q>0；若系统向环境放热，则Q<0。 1、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式，称为功，用W 表示。环境对系统做功， W>O ；系统对环境做功，W<0。 2、 体积功：由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。 非体积功：体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。 3、 热力学能：在不考虑系统整体动能和势能的情况下，系统内所有微观粒子的全部能量之 和称为热力学能，又叫内能。 4、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力θ P 下的状态，混合气体 中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为θP 且单独存在时的状态。 液体（固体）的标准状态—纯液体（或固体）的标准状态时指温度为T ，压力为θP 时的状态。

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题讲课稿

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题

一、填空 硅酸盐结构：岛状结构层状结构组群状结构链状结构架状结构 晶格能影响因素：离子半径离子电荷电子层构型 固溶体种类：填隙型置换型 决定离子晶体结构的基本因素：球体最紧密堆积配位数离子的极化电负性 固溶体影响因素：离子尺寸晶体的结构类型电负性 非化学计量化合物：阴离子空位型阳离子填隙型阴离子填隙型阴离子空位型位错类型：刃位错螺型位错 熔融三种冷却过程：结晶化玻璃化分相 玻璃冷却速率的影响因素：过冷度熔体黏度晶核形成速率晶核成长速率 玻璃在熔点的黏度越高越易形成玻璃，Tg/Tm>2/3时易形成玻璃 3T图中3T：时间温度转变 分子引力：定向力色散力诱导力 热缺陷：弗伦克尔缺陷肖特基缺陷 固体表面影响因素：表面粗糙度表面微裂纹 晶界：小角度晶界大角度晶界 润湿现象：附着润湿铺展润湿浸渍润湿 润湿的影响因素：粗糙度吸附膜 熔体黏度的影响因素：温度熔体组成 扩散机制：直接易位环形易位间隙扩散准间隙扩散空位扩散 由点缺陷（肖特基和弗兰克尔缺陷）引起的扩散为本征扩散，空位来源于掺杂而引起的扩散为非本征扩散。

黏附的影响因素：润湿性黏附功黏附面的张力相容性和亲和性 固相反应速率：化学反应速率扩散速率 烧结气氛：还原性氧化性中性 固态相变：一级相变二级相变 从熔体中析晶的过程分二步完成，首先是成核，然后就是晶体生长过程。均匀成核的成核速率由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。 固体质点扩散的推动力：化学位梯度 液－固相变过程的推动力：过冷度 烧结过程的推动力：粉料表面能的降低 二、名词解释 晶格能：在0K时1mol离子化合物的各离子拆散成气体所需的能量 配位数：与一个原子或离子直接相邻的原子或离子数 离子极化：离子正负电荷的重心发生偏离产生偶极矩的现象 同质多晶：物质在不同温度、压力等热力学条件下呈现不同的晶体结构 点缺陷：在空间各方向上的尺度远小于晶体、晶粒尺度的缺陷 热缺陷：由晶体内部质点热运动而形成的缺陷 肖特基缺陷：原子离开平衡位置迁移至晶体表面格点位置，晶体内仅留有空隙的缺陷 弗伦克尔缺陷：原子离开平衡位置进入晶格间隙形成的缺陷