晶體結構范例6篇

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晶體結構范文1

關鍵詞:金屬晶體 溶入析出 力學性能 防腐性能

金屬材料的熱處理過程是金屬材料微觀相結構發生固態轉變的過程,固態轉變是金屬材料合金成分在金屬晶體晶胞內的溶解析出形成的。熱處理過程中金屬材料冷卻轉變溫度不同,形成不同的微觀相結構,金屬材料的合金成分不同,熱處理以后會有不同的微觀顯微組織。為了滿足對金屬材料各種性能的要求,對金屬材料進行強韌化處理,加入合金成分進行固溶強化,冷變形回復再結晶細晶強化,塑性變形增加金屬材料的位錯強化。金屬材料強韌化處理以后,可以應用在工程和機械方面,有工程結構鋼、機械制造結構鋼,應用在工具制造和耐熱耐高溫的高科技行業,有工具鋼、高溫合金鋼。熱處理的發展有整體熱處理、表面熱處理、化學熱處理,我國先進的熱處理設備和熱處理技術為我國現代化建設作出了重要貢獻。

1、金屬材料的微觀晶體結構

金屬材料都是晶體結構,如果金屬在液態急冷也會形成非晶態組織。晶體有單晶體和多晶體,單晶體是單一位向的晶體,多晶體是不同位向的晶體,晶體的不同位向我們稱之為晶粒。

金屬材料的晶體結構有體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格,各種晶格結構的晶體都有它的晶向指數和晶面指數。晶向指數的確定方法是建立坐標系,求坐標uvw,化整數uvw,加中括號,晶面指數的確定方法是建立坐標系,求截距、取倒數、化整數、加小括號。金屬材料的微觀顯微組織由各個相組成,所謂相就是金屬材料中結構相同、成分性能均一的組成部分。金屬材料合金成分在金屬晶體中固溶,金屬材料晶體結構中存在空位、間隙原子,存在位錯,還有晶界、相界以及表面。

2、金屬材料合金成分的溶入析出理論

金屬材料由金屬晶體加入合金成分固溶在金屬晶體的晶胞內,合金成分它們的原子以分子間力、金屬鍵、共價鍵、離子鍵的結合力的形式固溶。金屬材料合金成分的原子在金屬晶體的晶胞內的固溶位置隨溫度而變化,溫度升高原子逐漸固溶在金屬晶體的晶胞心部,快速冷卻時原子析出在金屬晶體的晶胞表面,金屬材料的晶格結構從體心立方晶格轉變成面心立方晶格和密排六方晶格。金屬材料合金成分的原子從晶胞心部向晶胞表面的析出過程是微觀相結構的形成過程,在熱處理冷卻過程中不同的冷卻轉變溫度析出具有不同形態的相組織。從加熱狀態快速冷卻至室溫的金屬材料晶格結構之間的轉變我們稱之為金屬材料的相變。

金屬材料的熱處理過程是金屬材料加熱、保溫和快速冷卻的過程,在熱處理加熱過程中,隨著溫度的升高,金屬材料的合金成分在金屬晶體晶胞內的溶入度不斷增大,從加熱保溫狀態以一定的冷卻速度冷卻,隨著金屬材料合金成分在金屬晶體晶胞內的溶入度迅速減小,合金成分析出在金屬晶體的晶胞表面,在室溫下可以從電子顯微鏡觀察到不同的微觀相組織。

3、金屬材料合金成分和力學性能

金屬材料中的合金成分可以增加金屬材料的強度。金屬材料合金成分不同,原子之間的結合力不同,則金屬材料的力學性能不同。純金屬只有一種金屬原子,它們原子之間的結合力我們稱之為分子間力。如果固溶的合金元素是金屬元素,則固溶的合金元素之間形成金屬鍵,如果固溶的合金元素是金屬元素和非金屬元素,則形成共價鍵,兩個原子各提供一個價電子形成的共價鍵稱為一般共價鍵,由一個原子單獨提供價電子形成的共價鍵稱為配位共價鍵。如果固溶的合金原子結合力強形成離子鍵,離子鍵是金屬原子的核外電子進入非金屬原子的核外電子軌道形成離子鍵化合物。

在熱處理中,同樣的冷卻轉變溫度不同的金屬材料有不同的微觀析出形態,這和金屬材料原子之間的結合力有關,原子之間的結合力不同原子析出速度不同,形成不同的微觀相結構,材料因此具有不同的強度、硬度等力學性能。

4、金屬材料原子的結合力和防腐蝕性

金屬材料要具有很強的抗氧化和抗腐蝕的能力??諝狻⒄羝?、水屬于弱腐蝕介質,酸、堿、鹽屬于化學侵蝕性介質。在金屬材料中間隙固溶的合金原子之間存在結合力,如果金屬晶體的原子和合金成分原子之間也存在結合力,則間隙固溶的合金成分的原子能量增加,間隙原子置換出金屬晶體的原子,置換出的金屬原子進入金屬晶體的空位或表面,進入表面的金屬晶體原子和弱腐蝕介質或者化學浸蝕性介質的原子結合形成化合物,金屬材料就會被氧化腐蝕。

如何防止金屬材料氧化腐蝕,就是要防止金屬材料的金屬晶體的原子被合金原子置換。金屬材料的合金原子固溶后由于間隙固溶原子會造成晶格綺變,原子核對電子的束縛力很大,形成自由電子可能性很小,而間隙固溶的原子核外電子軌道的重疊很多,能形成穩定的化學鍵。如果合金材料中加入一種金屬合金元素則金屬原子之間以分子間力的形式形成穩定的固溶體。如果加入兩種不同的金屬合金元素則形成穩定的金屬鍵固溶體,如果加入兩種合金元素一種是金屬一種是非金屬,則形成穩定的共價鍵化合物或離子鍵化合物固溶體。如果是兩種合金元素則原子數要相同,否則多余的合金原子容易和金屬晶體的原子形成結合力,容易置換出金屬晶體的原子,造成氧化腐蝕。我們可以用原子之間結合力的方式設計合金成獲得

具有優良性能的金屬材料。

5、金屬材料微觀相結構的相變理論

金屬材料在熱處理中同一個相變溫度則形成單相組織,不同相變溫度則形成多相組織。以鐵碳合金的熱處理微觀顯微組織分析,亞共析鋼緩慢冷卻得到鐵素體和珠光體組織。鐵素體是白色的塊狀組織,珠光體是黑色的片狀組織。鐵素體和珠光體的形成是金屬材料加熱、保溫、冷卻過程中,合金成分從金屬晶體的晶胞內析出在金屬晶體的晶胞表面,由于在加熱的高溫狀態緩慢冷卻因此金屬材料的冷卻轉變溫度高,原子的析出速度慢,析出的合金成分慢慢聚集形成珠光體片狀組織,合金成分含量很少的晶胞形成白色的鐵素體塊狀組織。

如果熱處理過程中金屬材料的冷卻速度快,冷卻轉變溫度低,原子的析出速度快。如果貝氏體冷卻轉變溫度偏高則金屬材料合金成分的原子在金屬晶體的晶胞表面析出形成羽毛狀的上貝氏體組織,如果貝氏體冷卻轉變溫度偏低則形成針狀或竹葉狀的下貝氏體組織。

如果金屬材料在冷卻介質中快速冷卻,原子的析出速度快,因此合金成分在很短的時間內快速析出在金屬晶體的晶胞表面形成板條狀馬氏體組織。在板條狀馬氏體組織形成的同時,出現殘余奧氏體組織,殘余奧氏體組織是金屬材料合金成分析出在金屬晶體晶胞表面以后的組織。

6、結論

(1)金屬材料的合金成分固溶在金屬晶體的晶胞內,在熱處理過程中隨著溫度的變化合金成分在金屬晶體的晶胞內溶入析出,金屬晶體的晶格結構從合金成分溶入金屬晶體晶胞心部的體心立方晶格轉變成合金成分析出在金屬晶體晶胞表面的面心立方晶格和密排六方晶格。

(2)金屬材料間隙固溶的金屬或非金屬原子由于原子核對電子軌道電子的束縛力大,電子軌道的重疊較多,如果合金成分的金屬或非金屬的原子配位數相同,則可以形成穩定的固溶體。如果可以避免金屬晶體的原子被置換,有效防止金屬材料的氧化腐蝕。

(3)微觀顯微組織的相結構是在熱處理中合金成分的原子在金屬晶體的晶胞表面析出形成的。不同的過冷轉變溫度析出具有不同形態的相結構。金屬材料在熱處理過程中金屬晶體晶格結構的轉變我們稱之為相變。

晶體結構范文2

關鍵詞:鍋爐水垢晶體結構;調控;節能環保性能;研究

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.061

0 引言

鍋爐水垢的危害性主要表現在使用安全性、能源消耗性和污染物排放三方面,其嚴重的影響到鍋爐設備的使用壽命以及環保節能性能。在我國大力提倡生態環保,節能建設的過程中,加強對鍋爐防垢和除垢技術的研究力度是十分必要的。本文主要分析鍋爐水垢的基本形式和危害,探討鍋爐水垢晶體結構的調控和節能環保性能。

1 水垢的種類和危害分析

由于在實際應用過程中,水垢的種類呈現多樣化的特征,因此本文主要總結了幾種常見的水垢,概述了各種水垢的特點和危害,具體內容如表1所示[1]。

鍋爐結垢以后影響到了受熱面的傳熱阻力,使燃料燃燒過程中放出的熱量不能滿足鍋爐的使用條件,大部分熱量被煙氣散入到空氣環境當中,不僅嚴重的影響了環境質量,同時也需要更多的燃料供應設備應用需求。當燃料供應到一定程度,鍋爐水垢進一步增加,然而鍋爐的額定蒸發量是一定的。因此,當無法在繼續增加燃料時,就需要在運行過程中降低鍋爐容量。

2 鍋爐水垢晶體結構的調控與防治技術分析

2.1 鍋爐水垢防治技術分析

鍋爐水垢防治技術主要包括鍋外水處理技術、鍋內水處理技術以及其它的水處理技術等,不同方向的鍋爐水垢處理技術包括很多有效的子技術,除了化學防垢技術以外,還有物理防垢技術,包括熱力軟化技術、磁化法及磁水器、高頻法和高頻水處理器等,與化學防垢技術相比,物理防垢技術的防垢效果更好其在結合特定物理設備的基礎上對鍋爐水進行防垢操作,提高了防垢的針對性,同時不會給其造成更多的影響。但是物理防垢技術在使用過程成本較高,因此其應用率較低。

2.2 鍋爐水垢晶體的調控

以碳酸鈣水垢為例說明鍋爐水垢晶型控制過程,碳酸鈣在溶液中的結晶過程需要經歷5個基本過程,即在鈣離子和碳酸根離子結合后形成了碳酸鈣的飽和溶液;碳酸鈣的飽和溶液在繼續作用的過程中形成了過飽和的碳酸鈣溶液;在上述狀態基礎上形成了碳酸鈣分子簇;分子簇聚集長大形成碳酸鈣結晶核。

碳酸鈣結晶核形成以后,得到了碳酸鈣晶粒,并漸漸長大。在分析碳酸鈣水垢晶體的形成過程以后,通過一定的裝置和方法分析水垢晶體形態的影響因素,并對其進行控制[3]。

實驗設計過程中主要模擬了鍋爐循環系統,在其基礎上安裝活化床,從而分析離子的相互作用和轉移特征,通過對其中影響和作用的分析掌握不同元素對水垢晶體特征的影響規律。在實驗過程中為了檢驗碳酸鈣晶體的數量和聚集程度,在5%的鹽酸溶液中,根據溶解情況,以及反應過程中生成的氣泡數量,判斷垢物含量,從而判斷不同影響因素對其的影響程度。得到影響因素后,通過對其控制從而調控鍋爐水垢晶體。

3 鍋爐水垢節能環保性能的研究

3.1 水垢對鍋爐能耗的影響評價

水垢對鍋爐能耗的影響與各種水垢導熱系數密切相關,當導熱系數越大,說明給垢類的導熱能力就越強。鍋爐受熱面結了大量的水垢以后會使其傳熱阻力進一步增大,這無疑會給鍋爐造成嚴重的危害,進一步影響到環境性能[4]。

3.2 水垢晶體對鍋爐能耗影響分析

鍋爐蒸汽量對比節能評價方法在分析水垢對鍋爐能耗影響時具有較好的表達效果,通過建立一定的模型,在相關數學模型的基礎上對鍋爐蒸汽量進行詳細計算,從而判斷其能耗情況,在這個過程中可以通過控制變量法設計正交實驗,從而對其進行控制,保證能耗情況。

3.3 水垢環保節能性質總結

當水垢的圍觀晶體結構和疏松程度基本保持一致時,即在晶粒尺寸較大,晶粒之間的團聚力較小時,水垢的環保性能較好,可以在一定程度范圍內控制污染物氣體的排放量。

4 結論

綜上所述,通過分析水垢的種類和危害,說明了鍋爐在實踐應用過程中可能存在的各種隱患以及不同的水垢組成下對鍋爐運行過程中的影響是不同的。通過分析鍋爐水垢晶體結構的調控與防治技術,說明了水垢晶體結晶的一般過程,以及基本的水垢防治技術。在上述內容基礎上進一步探討了鍋爐水垢節能環保性能,并得出了一定的結論。

參考文獻:

[1]明星.鍋爐水垢晶體結構調控及其節能環保性能評價[D].河北工業大學,2007.

[2]韓勇.纏繞式電脈沖水處理系統阻垢效能優化關鍵技術研究[D].哈爾濱工業大學,2013.

晶體結構范文3

1 實驗部分

本實驗所用試劑均為分析純或化學純,三氯化磷、三氯氧磷、氯化亞砜、三乙胺、三氯甲烷使用前新蒸。中間體1-苯基-3-三氟甲基-5-氯吡唑-4-甲酰氯(4)參照文獻制備,α-羥基烴基膦酸酯6參考文獻合成。

1.1 α-羥基烴基膦酸酯(6)的制備

1.2 O,O-二甲基-(1-苯基-3-三氟甲基-5-氯吡唑-4-甲酰氧基)芳甲基膦酸酯(7a~7n)的合成

2 結果與討論

2.1 中間體的制備

制備α-羥基烴基膦酸酯6中,當與中間體5反應的醛為雜環醛如呋喃甲醛、噻吩甲醛時,以三乙胺作催化劑,室溫攪拌得淡黃色粘狀液體,不需提純直接用于下一步反應;當醛為(取代)苯甲醛時,室溫加入烘炒發燙的固體催化劑,劇烈攪拌,反應液逐漸固化,得到的白色固體用二氯甲烷和石油醚重結晶。兩種方法制備α-羥基烴基膦酸酯收率為82%~92%。

2.2 目標物的制備

2.3 生物活性

采用平皿法測定了目標化合物對6種病源真菌和2種單雙子葉植物的生長抑制率。對真菌的活性結果表明,在測試濃度為50mg/L時,只有個別化合物對六種供試病原菌具有一定的抑制活性,如7k對黃瓜灰霉菌抑制活性達到92%,對棉枯萎菌、水稻紋枯菌和蘋果輪紋菌抑制活性也達到80%以上。

對單雙子葉植物的活性結果表明,在測試濃度為10mg/L時,化合物對稗草和油菜的根長與莖長均只有微弱的抑制活性;在測試濃度為100mg/L時,化合物對油菜的抑制活性優于對稗草的抑制活性,對2種植物根長的抑制活性優于對莖長的抑制活性。如對稗草根長的抑制率達到80%的化合物有2個,對油菜根長的抑制率達到80%的化合物有5個,其中化合物7d,7k達到9l%以上。

3 結論

晶體結構范文4

摘要

通過平面波展開法(PWE)計算硫系光子晶體帶隙并采用時域有限差分法(FDTD)模擬硫系60°彎曲光子晶體波導的傳輸特性,在波導彎曲部分線缺陷處添加小空氣孔缺陷,提高了其帶寬和透光性。在60°彎曲區域線缺陷外邊緣處引入2個對稱空氣孔,通過改變其半徑來改善波導傳輸效率。模擬結果表明,當引入半徑為0.54R的空氣孔時,傳輸帶寬由初始的60nm提高到161nm,但此時透射率波動性較大。在此基礎上在彎曲線缺陷中心處又引入若干個空氣孔,當引入3個半徑為0.48R的空氣孔時,此種結構不但提高了波導的傳輸效率,并且使傳輸帶寬增加到340nm。將單個60°彎曲波導優化結構應用于連續60°彎曲波導中,研究結果表明連續彎曲波導的傳輸效率得到顯著提高。

關鍵詞

集成光學;硫系玻璃;光子晶體波導;傳輸效率;帶寬

1引言

集成光學的快速發展為全光網絡的實現提供了可能性,作為集成光學的基礎原件,光波導應具有低損耗和高集成性等特征[1-4]。為了減小光波導尺寸以達到高集成性的要求,可設計彎曲光路的波導結構,然而,傳統全反射介質彎曲光波導具有一個嚴重的缺陷即彎曲半徑必須限制到毫米級[1],并且嚴重影響光傳輸效率。隨著光子晶體(PhCs)的出現,這一問題可以得到有效的解決。光子晶體是一種新型光學結構,由不同折射率介質材料在空間中堆疊成周期性排布,會產生光子能帶和光子帶隙(光子禁帶)[4-7],并通過折射率的周期性調制進行光學傳輸。當某一個入射頻率光落在光子能帶中,這種頻率的光可以在光子晶體中傳輸;當這種頻率的光落在光子禁帶中則不能在光子晶體中傳輸,但如果在光子晶體中引入線缺陷,即使光落在光子禁帶中光也可以有效地進行傳輸[7-8]。

中遠紅外區域光譜包含了絕大多數分子活動的特征譜線,3~5mm和8~12mm這2個大氣窗口在空氣中相對透明且極其重要,是生物、化學傳感研究的重要領域,因此研究中紅外波段傳感器件具有重要的現實意義。碲酸鹽玻璃[9]、氟化物玻璃[10]和硫系玻璃[11-13]都是性能優良的中紅外材料,其中硫系玻璃具有較寬的紅外透過窗口、超高的三階非線性折射率系數n2(n2=2~20×10-18m2/W)[11,14-20],是中紅外傳感器件的優良載體,在集成光學結構、低功率器件、未來全光網絡等領域具有較大的潛在應用價值[11,20]。

彎曲波導傳輸損耗大的一個重要原因是光在波導彎曲區域和直區域傳輸模式不匹配。相比于傳統脊型波導或條形波導,光子晶體波導理論上可以實現任意彎曲角度低損耗的傳輸。在過去十幾年中,在提高彎曲光子晶體波導的傳輸特性方面已經有多種方案被提出。Mekis等[6]首次報道了光在90°彎曲介質型正方晶格中傳輸,其傳輸效率在某些頻率可以實現完全傳輸并且在很寬的頻率范圍內高達95%以上;Chutinan等[21-23]在波導的彎曲區域引入一個諧振腔來優化其傳輸特性,其傳輸帶寬可以提高到161nm;Sarah等[4]通過引入光流體來提高彎曲波導傳輸效率,當在彎曲區域引入點缺陷并注入光流體,通過改變空氣孔的半徑和光流體的折射率,光在波導中傳輸效率得到大大提高,并且其帶寬調整到88~138nm;最后,Moghaddam等[8,24-25]通過改變線缺陷的寬度優化傳輸效率,傳輸帶寬由70nm增加到160nm。本文選擇Ge20Sb15Se65(折射率n=2.65)作為基質材料,在光子晶體波導的彎曲區域外邊緣和中心位置處添加空氣孔缺陷,通過改變其半徑大小和個數,利用平面波展開法(PWE)和時域有限差分法(FDTD)進行優化模擬,使單個彎曲光子晶體波導的傳輸效率得到改善,傳輸帶寬從60nm提高到340nm;同時使連續彎曲光子晶體波導的傳輸效率也得到提高。

260°彎曲光子晶體波導優化

圖1(a)給出了60°彎曲三角晶格光子晶體波導的典型結構,這也正是本論文所研究彎曲光子晶體波導初始結構,它是在完整光子晶體中移除一條水平線缺陷以及與水平方向呈60°的線缺陷而形成的。其主要參數如下:空氣孔半徑R=0.36a(a是晶格常數),基質材料為硫系材料Ge20Sb15Se65。利用PWE計算TE偏正模式下該結構完整硫系光子晶體的帶隙頻率范圍為0.3~0.4(單位:ωa/2πc)[4,8]。為了使該光子晶體波導工作在中紅外波段,選擇晶格常數a=1000nm,工作波長l范圍為2817~3278nm。圖1(b)給出了該60°彎曲波導結構的透射譜。由圖可以看出,某些波長的光能很好地在波導中傳輸,但總體而言,其傳輸帶寬(傳輸效率高于90%的波長范圍寬度)較窄(只有60nm),因此需要對其結構進行優化,提高其傳輸效率。

首先在彎曲區域線缺陷外邊緣處引入2個空氣孔,通過改變空氣孔半徑大小來提高彎曲光子晶體波導傳輸效率,優化后的彎曲光子晶體波導結構如圖2所示。雖然引入1個空氣孔也能使波導彎曲區域保持對稱,但彎曲區域平緩效果不佳,因此引入2個空氣孔保證了波導結構的對稱性和彎曲區域的平緩度,這里引入的空氣孔半徑r分別為0.6R,0.54R,0.48R,0.42R,2個空氣孔中心距離為520nm。最后得到對應的傳輸效率如圖3所示,表1給出了對應結構的傳輸帶寬。

與圖1(b)相比,圖3所示傳輸效率明顯得到了改善,并且傳輸帶寬也有一定程度提高。圖3中傳輸帶寬隨著空氣孔半徑的增加而增大。當空氣孔半徑增加到0.54R時[見圖3(c)],傳輸帶寬達到極大值,傳輸效率在一定波長范圍內相對平坦。當空氣孔半徑r=0.6R時[見圖3(d)],雖然傳輸效率的波動比圖3(c)要小得多,但是傳輸帶寬開始下降(由表1可以看出,空氣孔半徑r=0.54R時傳輸帶寬是最大的),此外空氣孔半徑r=0.6R,將會導致2個空氣孔之間間隙變小,后續的制備工藝難度有所增加。為了進一步優化帶寬特性,在圖2(c)結構基礎之上,在彎曲區域線缺陷中心處繼續引入空氣孔,通過改變空氣孔個數來提高波導傳輸效率。假設引入空氣孔個數N=0,1,3,5,空氣孔半徑大小均為0.48R(半徑大小為0.48R模擬效果最佳)。最終得到波導結構如圖4所示(N=1時新引入空氣孔處于彎曲區域線缺陷中心位置,與圖2(c)兩個優化空氣孔的距離均為520nm,N=3和N=5時其余空氣孔處于線缺陷中心位置,與新引入空氣孔的距離為1000nm),圖5給出相對應的傳輸效率圖,表2給出了對應結構的傳輸帶寬。從模擬結果可以明顯看出進一步優化后的傳輸效率相比初步優化得到很大程度地提高。圖5(a)給出了初步優化結構對應的傳輸效率,此時引入空氣孔個數N=0;當空氣孔個數增加到1時[如圖4(b)所示],其對應傳輸效率得到提高并且傳輸帶寬增加到263nm;當空氣孔個數N=3時,傳輸帶寬達到最大值340nm,并且在整個波長范圍內傳輸效率相對平坦[如圖5(c)所示];圖5(d)給出了空氣孔個數N=5的傳輸效率,此時傳輸帶寬只有74nm,之后隨著N增加傳輸效率會繼續減小。根據以上分析,可以得出當空氣孔個數N=3時,60°彎曲光子晶體波導結構具有最高的傳輸效率和帶寬。

3連續60°彎曲光子晶體波導優化

傳統的連續彎曲光子晶體波導結構如圖6(a)所示,其對應的傳輸效率如圖6(b)所示,由圖可以看出這種結構的光子晶體波導傳輸效率極低,在很寬的波長范圍內光幾乎不能傳輸?;趫D4(c)的優化方案,將其應用到傳統的連續60°彎曲光子晶體波導結構,優化后的結構如圖7(a)所示。在該結構中,2個彎曲區域線缺陷外邊緣處空氣孔半徑都為0.54R,在彎曲區域線缺陷中心處添加的空氣孔半徑為0.48R。圖7(b)給出了優化后波導結構的傳輸效率圖,與圖6(b)相比,容易發現傳輸效率得到了顯著提高。通過以上單個60°和連續60°硫系基質光子晶體波導的結構優化,結果表明該優化后的硫系彎曲光子晶體波導結構在中紅外波段具有優良的傳輸性能。這種新型的彎曲波導結構設計可以擴展傳輸帶寬,降低傳輸損耗,為未來全光網絡的實現奠定基礎。

4結論

晶體結構范文5

一、單項選擇題

1.構成金屬晶體的根本微粒是〔

A.?分子????????????????????????B.?原子????????????????????????C.?陽離子與陰離子????????????????????????D.?陽離子與自由電子

2.以下關于金屬晶體和離子晶體的說法中錯誤的選項是〔

A.?都有多種堆積結構?????????????B.?都含離子?????????????C.?一般具有較高的熔點和沸點?????????????D.?都能導電

3.食鹽是日常生活中最常用的調味品。NaCl晶體中存在的化學鍵為〔

A.?離子鍵???????????????????????????????B.?極性鍵???????????????????????????????C.?共價鍵???????????????????????????????D.?非極性鍵

4.金剛石的熔點為a℃,晶體硅的熔點為b℃,足球烯(分子式為C60)的熔點為c℃,三者熔點的大小關系是〔

A.?a>b>c???????????????????????????????B.?b>a>c???????????????????????????????C.?c>a>b???????????????????????????????D.?c>b>a.

5.以下晶體中,化學鍵種類相同、晶體類型也相同的是(

)

A.?SO3與SiO2???????????????????????B.?NO2與H2O???????????????????????C.?NaCl與HCl???????????????????????D.?CCl4與KCl

6.以下雙原子分子中,熱穩定性最大的是〔

分子

I2

HF

F2

HI

鍵能(kJ/mol)

151

569

153

297

A

B

C

D

A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D

7.以下物質固態時一定是分子晶體的是〔

A.?酸性氧化物?????????????????????????B.?堿性氧化物?????????????????????????C.?含氧酸?????????????????????????D.?非金屬單質

8.氯化硼的熔點為10.7

℃,沸點為12.5

℃。在氯化硼分子中,氯—硼—氯鍵角為120°,它可以水解,水解產物之一是氯化氫。以下對氯化硼的表達中正確的選項是〔

A.?氯化硼是原子晶體

B.?熔化時,氯化硼能導電

C.?氯化硼分子是一種極性分子????????????????????????????????D.?水解方程式:BCl3+3H2O

=

H3BO3+3HCl

9.以下說法正確的選項是〔

A.?BF3和NH3的空間構型都為平面三角形

B.?晶格能由大到小的順序:NaF>NaCl>NaBr>NaI

C.?熔點:Na-K合金

D.?空間利用率:體心立方堆積

10.科學家在

20℃時,將水置于足夠強的電場中,水分子瞬間凝固成“暖冰〞。對“暖冰〞與其它物質比擬正確的選項是〔

A.?與Na2O

晶體類型相同????????????????????????????????????????B.?與

SiO2

化學鍵類型相同

C.?與CO2

分子構型相同??????????????????????????????????????????D.?與

CH4

分子極性相同

11.以下說法正確的選項是(

)

A.?水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學鍵

B.?離子晶體中可能存在共價鍵,而分子晶體中一定存在共價鍵

C.?CO2與SiO2均為共價化合物,其固體熔化時,均破壞了分子間作用力

D.?某物質熔點1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融態均能導電,其晶體一定為離子晶體

12.以下對一些實驗事實的理論解釋正確的選項是〔

選項

實驗事實

理論解釋

A

碘單質在CCl4中溶解度比在水中大

CCl4和I2都是非極性分子,而H2O是極性分子

B

CO2為直線形分子

CO2分子中C=O是極性鍵

C

金剛石的熔點低于石墨

金剛石是分子晶體,石墨是原子晶體

D

HF的沸點高于HCl

HF的相對分子質量小于HCl

A.?A??????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D

13.以下各項的表達中都包含兩個數值,前一數值大于后一數值的是〔

A.?氨分子中N﹣H鍵的鍵角和甲烷分子中C﹣H鍵的鍵角

B.?NaCl晶體中與一個Cl﹣緊鄰的Na+數和CsCl晶體中與一個Cl﹣緊鄰的Cs+數

C.?晶體硅中Si﹣Si鍵的鍵能和金剛石中C﹣C鍵的鍵能

D.?單質碘中的分子間作用力和干冰中的分子間作用力

14.螢石(CaF2)屬于立方晶體,晶體中每個Ca2+被8個F-包圍,那么晶體中F-的配位數為〔

A.?2???????????????????????????????????????????B.?4???????????????????????????????????????????C.?6

.???????????????????????????????????????????D.?8

15.氮化硅是一種新合成的結構材料,它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質。以下各組物質熔化時,所克服的粒子間的作用與氮化硅熔化所克服的粒子間的作用相同的是〔

A.?硝石(NaNO3)和金剛石???????????????????????????????????????B.?晶體硅和水晶

C.?重晶石(BaSO4)和螢石(CaF2)??????????????????????????????D.?冰和干冰

16.以下數據對應物質的熔點,據此作出以下判斷中錯誤的選項是(

)

A.?鋁的化合物的晶體中有離子晶體?????????????????????????B.?表中只有BCl3和AlCl3是分子晶體

C.?同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體???????????D.?不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

二、綜合題

17.離子液體是一類具有很高應用價值的綠色溶劑和催化劑,其中的EMIM+離子由H、C、N三種元素組成,結構如下圖。答復以下問題:

〔1〕碳原子價層電子的軌道表達式為________,基態碳原子中,核外電子占據的最高能級的電子云輪廓圖為________形。

〔2〕根據價層電子對互斥理論,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子價層電子對數不同于其他兩種粒子的是________。NH3比PH3的沸點高,原因是________。

〔3〕氮元素的第一電離能比同周期相鄰元素都大的原因是________。

〔4〕EMIM+離子中,碳原子的雜化軌道類型為________。分子中的大π鍵可用符號Π

mn

表示,其中m代表參與形成的大π鍵原子數,n代表參與形成的大π鍵電子數〔如苯分子中的大π鍵可表示為Π

66

〕,那么EMIM+離子中的大π鍵應表示為________。

〔5〕立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩定性遠高于金剛石,其晶胞結構如下圖。立方氮化硼屬于________晶體,其中硼原子的配位數為________。:立方氮化硼密度為dg/cm3

,

B原子半徑為xpm,N原子半徑為ypm,阿伏加德羅常數的值為NA

,

那么該晶胞中原子的空間利用率為________〔列出化簡后的計算式〕。

18.不銹鋼是由鐵、鉻(Cr)、鎳(Ni)、碳、硅及眾多不同元素組成的合金。完成以下填空:

〔1〕寫出碳原子最外層電子的軌道表示式________,其最外層有________種不同運動狀態的電子。

〔2〕硅烷(SiH4)可用于制備高純硅,硅烷的分解溫度遠低于甲烷,從原子結構角度解釋其原因:________。

〔3〕下面是工業上冶煉Cr時涉及到的反響:

①請將方程式補充完整并配平。

________?CrO42-+

________?S+

________H2O

________Cr(OH)3+________?S2O32-+

________?________

②上述反響中,假設轉移了3mol電子,得到的復原產物是________mol。

③Cr(OH)3和Al(OH)3類似,也是兩性氫氧化物,寫出Cr(OH)3的電離方程式________。

〔4〕鎳粉在CO中低溫加熱,生成無色揮發性液態Ni(CO)4

,

呈四面體構型。Ni(CO)4是________晶體,Ni(CO)4易溶于以下________〔填序號〕。

a.水

b.四氯化碳

c.苯

d.硫酸鎳溶液

19.硅是構成礦物和巖石的主要成分,單質硅及其化合物具有廣泛的用途。完成以下填空:

〔1〕某些硅酸鹽具有篩選分子的功能。一種硅酸鹽的組成為:M2O·R2O3·2SiO2·nH2O,元素M、R均位于元素周期表的第3周期,兩元素原子的質子數之和為24。

①寫出M原子核外能量最高的電子的電子排布式:________。

②常溫下,不能與R單質發生反響的是________〔選填序號〕。

a.CuCl2溶液

b.Fe2O3

c.濃硫酸

d.NaOH溶液

e.Na2CO3固體

〔2〕氮化硅〔Si3N4〕陶瓷材料硬度大、熔點高??捎梢韵路错懼频茫篠iO2+C+N2

高溫

Si3N4+CO

①Si3N4中氮元素的化合價為-3,請解釋Si3N4中氮元素化合價為負價的原因________。

②C3N4的結構與Si3N4相似,請比擬二者熔點上下,并說明理由:________。

③配平上述反響的化學方程式,并標出電子轉移的數目和方向。________。

〔3〕一種用工業硅〔含少量鐵、銅等金屬的氧化物〕制備Si3N4的主要流程如下:

①將工業硅粉碎的目的是________。

②適量的H2是為了排盡設備中的空氣,但H2在高溫下也能復原工業硅中的某些金屬化物。

x

可能是________〔選填:“鹽酸〞“硝酸〞或“硫酸〞〕,理由是________。

20.原子序數小于36的X、Y、Z、R、W五種元素,其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質占空氣體積的

15

;W的原子序數為29。答復以下問題:

〔1〕Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1mol

Z2X4含有σ鍵的數目為

________。

〔2〕化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為

________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________〔用分子式表示,下同)。

〔3〕與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結構相似的三種物質,試推測三者的穩定性由大到小的順序________,理由是

________;三者的沸點由高到低的順序是

________,解釋原因________。

〔4〕元素Y的一種氧化物與元素Z的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的分子式是________。

〔5〕W元素有________個運動狀態不同的電子,其基態原子的價電子排布式為________。

參考答案

1.

D

2.

D

3.

A

4.

A

5.

B

6.

B

7.

C

8.

D

9.

B

10.

B

11.

D

12.

A

13.

D

14.

B

15.

B

16.

B

17.

〔1〕;啞鈴

〔2〕NH3;氨分子間存在氫鍵

〔3〕基態氮原子電子占據的最高能級為半充滿,較穩定

〔4〕sp2、sp3;Π

56

〔5〕原子;4;4π(x3+y3)dNA75×1030×100%

18.

〔1〕;4

〔2〕C和Si最外層電子數相同,C原子半徑小于Si,所以硅元素的非金屬性弱于碳元素,硅烷的熱穩定性弱于甲烷

〔3〕4;6;7;4;3;2;OH-;1;CrO2-+

H++

H2O

?

Cr(OH)3

?

Cr3++3OH-

〔4〕分子晶體;b、c

19.

〔1〕3p1;be

〔2〕氮元素的非金屬性比硅強,氮原子得電子的能力強于硅原子,因此兩者形成化合物時,共用電子對偏向于氮原子,因此Si3N4中氮元素化合價為負價;兩者均為原子晶體,碳原子半徑小于硅原子半徑,因此C3N4中碳原子與氮原子形成的共價鍵的鍵長較Si3N4中硅原子與氮原子形成的共價鍵鍵長小,鍵能較大,熔點較高。;無

〔3〕增大反響物的接觸面積,提高反響速率;硝酸;H2在高溫下能將銅的氧化物復原為單質銅,單質銅與鹽酸和硫酸不反響

20.

〔1〕sp2;5NA

〔2〕三角錐形;H2O

〔3〕H2O

>H2S>

H2Se;半徑Se>S>O,鍵長H-Se>

H-S>

H-O,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩定;H2O

>

H2Se>H2S;H2O形成分子間氫鍵,H2Se相對分子質量大于H2S,分子間作用力越大,熔沸點越高

晶體結構范文6

關鍵詞:福建經濟;經濟結構;就業結構;協調發展

我國改革開放34年以來,經濟社會各方面都取得了顯著進步,工業化社會化程度大大提高,經濟增長格局發生了深刻的變化,福建作為東南沿海的重要省份之一,區位優勢尤其獨特,尤其是在近幾年大力推進海峽西岸經濟區建設的重大戰略建設進程中,中央各部委紛紛通過各種舉措大力支持海峽西岸經濟區建設,在眾多優惠政策措施的支持下,經濟發展得到快速平穩的提升,以較好的發展態勢步入工業化發展階段,然而總體上看,經濟發展的水平、質量、速度和結構以及就業等方面都遠遠滯后于與福建毗鄰的長三角、珠三角地區。究其原因,福建經濟在發展過程中,一方面存在著產業結構趨同,產業關聯性差,傳統產業發展面臨發展瓶頸,亟待轉型升級,高新技術產業與傳統產業整合程度低等方面的結構性問題;另一方面,在福建經濟發展過程中勞動力就業資源無論在存量上還是結構配置上都不能滿足經濟產業結構調整和經濟快速發展的需要,產業結構調整政策的制定和實施未能充分與本省的就業資源存量現狀相匹配,主要表現為有效就業人口的數量不足,就業質量仍然偏低,工業部門將就業的人口素質亟待提高,缺乏熟練工人,服務業就業人口主要集中在飲食、娛樂等低層次類型中。此外,就業人口在產業中的分布還有待優化,在各個地區上的分布也顯得嚴重不均衡,比如福州、廈門、泉州等沿海城市人力資源發展水平明顯較好,這主要是由于這些地區經濟發展水平較好形成了巨大的人才吸引力,同樣還由于馬太效應的作用,使得與經濟發展落后的內陸山區差距不斷加大,這樣便導致了就業對經濟的支撐和拉動作用相對減弱,不能有效地促進產業結構的調整和優化,也加大了經濟結構調整目標實現的難度。同時由于社會、體制和技術等各個方面因素的制約,尤其是就業配套體系的不完善,勞動力就業資源的流動性相對發達地區較差,在一定程度上也較大制約了產業轉移與擴散等一系列問題。綜合來看,這些都是使得福建經濟發展的質量和水平落后于珠江三角洲、長江三角洲地區的原因。

眾所周知,就業是考量經濟發展的重要內容,譬如就業率、失業率等指標都是衡量經濟健康與否的重要指標之一,就業結構的優化更是直接體現了經濟發展的質量和成效,影響經濟社會的長遠發展,因此,就業問題無疑成為當下區域經濟健康發展中必須統籌考慮的主要內容,然而就業和經濟兩者并不是孤立的,兩者之間存在必然的聯系,綜合國內外的相關研究成果看,在現代經濟社會發展過程中,經濟結構和就業結構之間存在緊密的互動關系,這被眾多學者一致認同,區域就業資源合理配置以及結構的變化能很好的促進經濟產業結構的調整和優化,而經濟結構的變化又反過來能推進就業結構的優化和資源合理配置,二者之間是一種密不可分、相互促進又相互影響的緊密關系。因此,如果在區域經濟發展中能夠很好的協調二者的關系,實現經濟結構與就業結構的良性互動和協調發展,勢必能為區域經濟長足發展奠定良好的基礎。福建在十二五甚至更長遠的未來,經濟社會發展規劃實踐進程中,同樣應當充分考慮和正確處理經濟結構和就業結構相互對應的緊密關系,尤其是在2011年3月國家發改委《海峽西岸經濟區發展規劃》后,海峽西岸經濟區建設的戰略定位和總體框架,發展目標得以明確,如何更好更快地推進各項組織措施的實施,確保福建區域經濟發展與就業結構優化相互促進、協調發展,以更加優異的成效把海峽西岸經濟區經濟社會發展推向新的發展階段,更加符合科學發展,具有重要的理論價值和現實意義。

一、福建經濟與就業結構發展的現狀

“十一五”期間,福建經濟的發展開始逐步從注重速度向更加注重效益的跨越發展轉變,追求好字優先,又好又快,積極探索符合福建實際的發展道路,轉變粗放式經營理念,最大限度地保持經濟可持續發展,產業結構調整取得了明顯成效,三次產業結構由2005年的12.6:48.5:38.9調整為2010年的9.5:51.3:39.2,第一產業所占比重下降,第二產業、第三產業比重上升,三次產業對經濟增長貢獻度,由2005年的3.0%、51.3%、45.7%,轉變為2010年的2.1%、70.2%、27.7%。就業發展也呈現出較好的發展態勢,就業產業結構由2005年的37.6:31.2:31.2調整為2010年的29.2:37.4:33.4,第一產業就業構成比重明顯下降,第二產業構成比重顯著上升,第三產業構成比較也得到微弱提高。就業產業構成在五年間得到了明顯優化,結構逐漸向合理化方向發展??偟膩砜?,福建區域經濟發展的結構變化與就業結構變化總體上方向一致,但比重變化的數量不一,呈現出一定的偏離,第一產業就業結構遠遠滯后于產值結構,這是由于福建省第一產業勞動生產率遠遠低于第二、三產業,也反應出福建省目前仍然存在大量農業剩余勞動力,第二、第三產業就業結構也一定程度上滯后于產值結構,同樣呈現出不匹配一致的情況。

資料來源:由2005年和2010年《福建統計年鑒》及《中國統計年鑒整》理而得。

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