【正文】 第一章答案　?。?）略；　　　?。?）四面體空隙數(shù)/O2數(shù)=2:1，八面體空隙數(shù)/O2數(shù)=1:1；　　　?。?）(a)CN=4，z+/48=2，z+=1，Na2O，Li2O；(b)CN=6，z+/66=2，z+=2，F(xiàn)eO，MnO；（c）CN=4，z+/44=2，z+=4，ZnS，SiC；(d)CN=6，z+/63=2，z+=4，MnO2?！　?解：島狀；架狀；單鏈；層狀（復(fù)網(wǎng)）；組群（雙四面體）。　　2解：（1）有兩種配位多面體，[SiO4]，[MgO6]，同層的[MgO6]八面體共棱，如59[MgO6]和49[MgO6]共棱75O2和27O2，不同層的[MgO6]八面體共頂，如1[MgO6]和51[MgO6]共頂是22O2，同層的[MgO6]與[SiO4]共頂，如T[MgO6]和7[SiO4]共頂22O2，不同層的[MgO6]與[SiO4]共棱，T[MgO6]和43[SiO4]共28O2和28O2；（3）z=4；（4）Si4+占四面體空隙=1/8，Mg2+占八面體空隙=1/2?！　?解：透閃石雙鏈結(jié)構(gòu)，鏈內(nèi)的SiO鍵要比鏈5的CaO、MgO鍵強很多，所以很容易沿鏈間結(jié)合力較弱處劈裂成為纖維狀；滑石復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層由兩個[SiO4]層和中間的水鎂石層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，復(fù)網(wǎng)層與復(fù)網(wǎng)層之間靠教弱的分之間作用力聯(lián)系，因分子間力弱，所以易沿分子間力聯(lián)系處解理成片狀?！　?解：石墨中同層C原子進行SP2雜化，形成大Π鍵，每一層都是六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于間隙較大，電子可在同層中運動，可以導(dǎo)電，層間分子間力作用，所以石墨比較軟?！　?解：（1）Al3+可與O2形成[AlO4]5；Al3+與Si4+處于第二周期，性質(zhì)類似，易于進入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代，由于鮑林規(guī)則，只能部分取代；（2）Al3+置換Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+時，結(jié)構(gòu)單元[AlSiO4][ASiO5]，失去了電中性，有過剩的負(fù)電荷，為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低的陽離子如K+、Ca2+、Ba2+進入結(jié)構(gòu)中；（3）設(shè)Al3+置換了一半的Si4+，則O2與一個Si4+一個Al3+相連，陽離子靜電鍵強度=3/41+4/41=7/4，O2電荷數(shù)為2，二者相差為1/4，若取代超過一半，二者相差必然1/4，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 第二章答案解：鈉原子空位；鈉離子空位，帶一個單位負(fù)電荷；氯離子空位，帶一個單位正電荷；最鄰近的Na+空位、Cl空位形成的締合中心；Ca2+，帶一個單位正電荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+處于晶格間隙位置。　　解：（1）NaClNaCa’+ ClCl + VCl（2）CaCl2CaNa + 2ClCl + VNa’（3）OVNa’ + VCl（4）AgAgVAg’ + Agi　　解：設(shè)有缺陷的MgO晶胞的晶胞分子數(shù)為x，晶胞體積V=()3，x=ρVN0/M=,單位晶胞的肖脫基缺陷數(shù)=4x=?！　〗猓海╝）根據(jù)熱缺陷濃度公式 n/N=exp(E/2RT)，E=6eV=61019=1019J,T=298k：n/N=1051，T=1873k：n/N=109；（b）在MgO中加入百萬分之一的AL2O3，AL2O32ALMg + VMg’’ + 3OO，∵[AL2O3]= 106，∴[雜質(zhì)缺陷]=3106/2=106，∴比較可知，雜質(zhì)缺陷占優(yōu)?！　〗猓簄/N=exp(E/2RT)，R=，T=1000k：n/N=103；T=1500k：n/N=102?！　〗猓篎e2O32FeFe + 3OO + VFe’’y2yyFe3+2yFe2+13yO，X=1y==,[VFe’’]===102　　解：Zn(g)Zni + e’, Zn(g) + 1/2O2 = ZnO , Zni + e’+ 1/2O2 ZnO , [ZnO]=[e’]，∴PO2[Zni]ρO2(g) OO + VFe’’ + 2hk=[OO][ VFe’’][h]/PO21/2=4[OO][ VFe’’]3/ PO21/2 , [ VFe’’] ∝PO21/6，∴PO2[ VFe’’]ρ　　 解：刃位錯：位錯線垂直于位錯線垂直于位錯運動方向；螺位錯：位錯線平行于 位錯線平行于位錯運動方向。解：排斥，張應(yīng)力重疊，壓應(yīng)力重疊?！　?解：晶界對位錯運動起阻礙作用?！　?解：不能，在大角度晶界中，原子排列接近于無序的狀態(tài)，而位錯之間的距離可能只有一、兩個原子的大小，不適用于大角度晶界。　　1解：（1）原子或離子尺寸的影響，△r15%時，可以形成連續(xù)固溶體；△r=15%～30%時，只能形成有限型固溶體；△r30%很難或不能形成固溶體；△r愈大，固溶度愈??；（2）晶體結(jié)構(gòu)類型的影響，只有兩種結(jié)構(gòu)相同和△r15%時才是形成連續(xù)固溶體的充分必要條件；（3）離子類型和鍵性，相互置換的離子類型相同，化學(xué)鍵性質(zhì)相近，容易形成固溶體體；（4）電價因素，不等價置換不易形成連續(xù)固溶體?！　?解：固溶體機械混合物化合物形成原因以原子尺寸“溶解”生成粉末混合原子間相互反映生成相數(shù)單相均勻多相單相均勻化學(xué)計量不遵守定比定律/遵守定比定律化學(xué)組成不確定有幾種混合物就有多少化學(xué)組成確定　　1解：固溶體、晶格缺陷、非化學(xué)計量化合物都是點缺陷，是晶體結(jié)構(gòu)缺陷，都是單相均勻的固體，結(jié)構(gòu)同主晶相。熱缺陷——本征缺陷；固溶體——非本征缺陷；分類形成原因形成條件缺陷反應(yīng)化學(xué)式溶解度、缺陷濃度熱缺陷肖特基弗倫克爾熱起伏T0kOVM’’+ VxMMMi+ VM’’MXMX只受溫度控制固溶體無限，有限，置換，間隙攙雜溶解大小，電負(fù)性，電價，結(jié)構(gòu)無：受溫度控制有：攙雜量固溶度 受溫度控制攙雜量固溶度 受固溶度控制非化學(xué)計量化合物陽缺陰間陽間陰缺環(huán)境中氣憤性質(zhì)和壓力變化Fe1xOUO2+xZn1+xOTiO2_x[h]∝PO21/6[Oi’’] ∝PO21/6[Zni] ∝PO21/6[VO] ∝PO21/6　　1解：設(shè)AL2OMgO總重量為100g，則AL2O318g，MgO82g，溶入MgO中AL2O3的mol數(shù)：AL2O3 mol%===8%, MgO mol%=18%=92%,固溶體組成：8% AL2O3，92%MgO，固溶體組成式：(a)AL2O32ALMg + 2OO + Oi’’X2xx固溶體化學(xué)式：Al2xMg12xO1+x將化學(xué)式與組成式一一對應(yīng)，求出待定參數(shù)x，由于O2的量不同，將O2的量化為1+xMg12x/1+xOx=，d理想=，=（b）AL2O32ALMg + 3OO + OMg’’x2xxAl2xMg13xOx==　　 1解：Fe1xS中存在Fe空位，VFe’’非化學(xué)計量，存在h P型半導(dǎo)體；FeS1x中金屬離子過剩，存在S2空位，存在e’，N型半導(dǎo)體；因Fe1xS、FeS1x分屬不同類型半導(dǎo)體，通過實驗確定其半導(dǎo)體性質(zhì)即可。　　1解：（1）晶體中間隙位置是有限的，容納雜質(zhì)質(zhì)點能力≤10%；（2）間隙式固溶體的生成，一般都使晶格常數(shù)增大，增加到一定的程度，使晶格變得不穩(wěn)定而離解；置換固溶體形成是同號離子交換位置，不會對接產(chǎn)生影響，所以可形成連續(xù)固溶體。　　解：Ta—Wr大r小/ r大=%15%電負(fù)性：=結(jié)構(gòu)類型：體心立方 相同形成連續(xù)固溶體Pt—Pdr大r小/ r大=%15%電負(fù)性差==0結(jié)構(gòu)類型：面心立方形成有限固溶體Co—Nir大r小/ r大=%15%電負(fù)性差：=當(dāng)T427℃，Co Zn結(jié)構(gòu)類型相同可形成連續(xù)固溶體Ti—Tar大r小/ r大=%15%電負(fù)性差==0當(dāng)T883℃，Ti Ta結(jié)構(gòu)類型相同可形成連續(xù)固溶體　　2解：（a）∵r大r小/ r大=10%15%，∴AL2O3和Cr2O3能形成連續(xù)固溶體；（b）MgO—Cr2O3中，r大r小/ r大=15%，加之兩者結(jié)構(gòu)不同，∴固溶度是有限的?！　?解：設(shè)非化學(xué)計量化合物為NixO，Ni2O32NiNi + 3OO + VNi’’y2yyNi3+2yNi2+13yONi3+/Ni2+=2y/(13y)=10x則y=5105， x=1y=，每m3中有多少載流子即為空位濃度：[VNi’’]=y/(1+x)=105?！　?解：MgOAL2O3：r大r小/ r大=15%，即rMg、rAl半徑相差大，MgO（NaCl型）、AL2O3（剛玉）結(jié)構(gòu)類型差別大，形成有限固溶體；PbTiO3PbZrO3形成無限固溶體，因為盡管Ti4+、Zr4+半徑相差較大（15. 28）,但都是（ABO3）鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，Ti4+、Zr4+都填充八面體空隙，該空隙體積較大，可填入的陽離子的半徑r值可在一定范圍內(nèi)變化，而不至于使結(jié)構(gòu)變化。　　2解：（1）對于置換式固溶體有 x=，1x=，2x=。有因為ZrO2屬于螢石結(jié)構(gòu)，晶胞分子數(shù)Z=4，晶胞中有Ca2+、Zr4+、O2三種質(zhì)點。晶胞質(zhì)量d置==；（2）對于間隙固溶體，其化學(xué)式Ca2yZr1yO2，O2不同，2/∴2/晶胞質(zhì)量d間==，由此可判斷生成的是置換型固溶體。第三章答案　　1.1 、解： 石英晶體 石英熔體 Na2O?2SiO2 結(jié)構(gòu) [SiO4] 按共頂方式對稱有規(guī)律有序排列， 遠程有序 基本結(jié)構(gòu)單元 [SiO4] 呈架狀結(jié)構(gòu)， 遠程無序 基本結(jié)構(gòu)單元 [Si6O18]12 呈六節(jié)環(huán)或八節(jié)環(huán)， 遠程無序 性質(zhì) 固體無流動性，熔點高，硬度大，導(dǎo)電性差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性好 有流動性，η大，電導(dǎo)率大，表面張力大 有流動性，η較石英熔體小，電導(dǎo)率大，表面張力大 解：根據(jù)lnη=A+B/T，727℃時，η=108P0，1156℃時，η=104P0，∴A=，B=13324，當(dāng)η=107P0時，則t=80℃?！　〗猓篘a2OSiO2系統(tǒng)中，SiO2含量增加，η增大，σ減?。灰驗镾iO2含量增加，聚合離子團尺寸增大，遷移阻力增大，η增大，e/r減小，相互作用力減小，σ減?。籖OSiO2系統(tǒng)中，SiO2含量增加，η增大，σ減?。灰驗闊oSiO2時ROO2系統(tǒng)η很低，表面張力大；加入SiO2，系統(tǒng)中出現(xiàn)聚合離子團，SiO2增加，聚合離子團尺寸增大，數(shù)目增大，η增大，σ減小?！　〗猓翰ＡУ慕榉€(wěn)性：熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａн^程中，是快速冷卻，使玻璃在低溫下保留了高溫時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，玻璃態(tài)是能量的介穩(wěn)態(tài)，有自發(fā)放熱而轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢；玻璃無固定熔點：熔體的結(jié)晶過程中，系統(tǒng)必有多個相出現(xiàn)，有固定熔點；熔體向玻璃體轉(zhuǎn)變時，其過程是漸變的，無多個相出現(xiàn)，無固定的熔點，只有一個轉(zhuǎn)化溫度范圍?！　?.　　解：在熔體結(jié)構(gòu)中，不O/Si比值對應(yīng)著一定的聚集負(fù)離子團結(jié)構(gòu)，如當(dāng)O/Si比值為2時，熔體中