高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解：专题五,生命活动物质基础本章检测题

时间：2021-05-05 00:01:55 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解：专题五 生命活动的物质基础本章检测题 本文简介：www.jsfw8.com（D）——全章验收本章检测题(60分钟100分)第I卷选择题一、选择题（每小题只有1个正确答案，16×3分=48分）1.（油脂的性质）证明硬脂酸是弱酸的是()A.加饱和碳酸钠溶液B.加氢氧化钠溶液共热C.向硬脂酸钠溶液中加酚酞试液D.硬脂酸甘油酯能水解2.（油脂的结构、性质

高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解：专题五 生命活动的物质基础本章检测题 本文内容：

www.jsfw8.com

（D）——全章验收

本章检测题

(

60分钟

100分

)

第I卷

选择题

一、选择题（每小题只有1个正确答案，16×3分=48分）

1.（油脂的性质）证明硬脂酸是弱酸的是(

)

A.加饱和碳酸钠溶液

B.加氢氧化钠溶液共热

C.向硬脂酸钠溶液中加酚酞试液

D.硬脂酸甘油酯能水解

2.（油脂的结构、性质）有关油脂的说法错误的是(

)

A.油脂的水解反应叫皂化反应

B.天然油脂大多数是由混甘油酯分子构成的混合物

C.有些油脂是不饱和的，可使溴水褪色

D.脂肪里饱和烃基含量较大，熔点较高

3.（油脂的性质）基本可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是(

)

A.反应液使红色石蕊变蓝色

B.反应液使蓝色石蕊变红色

C.反应后静置，反应液分为两层

D.反应后静置，反应液不分层

4.（油脂的性质与应用）油酯皂化反应后，使脂皂和甘油从混合液里充分分离，如下实验操作中可以采用的是(

)

⑴分液

⑵蒸馏

⑶过滤

⑷盐析

⑸渗析

A.⑴⑵

B.⑶⑷）

C.⑷⑶⑵

D.⑶⑵⑸

5.（油脂的物理性质）下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是(

)

A.乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水

B.苯和水，溴苯和水，乙醇和油脂

C.甘油和水，乙醛和水，乙酸和乙醇

D.油酸和水，甲苯和水，菜籽油和水

6、（鉴别）下列试剂中，将乙醇溶液、淀粉溶液和苯三种无色液体鉴别开的是

A.钠

B.新制Cu(OH)2浊液

C.溴水

D.碘水

7.（葡萄糖的性质）能说明葡萄糖是一种还原性糖，其依据是(

)

A.与氢气加成生成六元醇

B.能在空气中燃烧

C.能与酸发生酯化反应

D.能与新制氢氧化铜悬浊液共热生成红色沉淀

8.（糖类识别）现有下列物质：①纤维素

②甲酸甲酯

③淀粉

④甲醛

⑤丙酸

⑥乳酸（α—羟基丙酸）

⑦乙二醇

⑧乙酸。其中，符合Cn（H2O）m的组成，但不属于糖类的是(

)

A.②③④⑥

B.②④⑥⑧

C.①③④⑦

D.②④⑤⑧

9.（物质检验）能把乙醇、葡萄糖、乙酸、乙醛区分出来的试剂有(

)

A.硫酸

B.新制的Cu(OH)2浊液

C.FeCl3

溶液

D.KMnO4溶液

10.（淀粉性质）下列反应中不能生成乙醇的是(

)

A.淀粉在淀粉酶、酒酶作用下发酵

B.淀粉在淀粉酶作用下水解

C.乙酸乙酯在稀硫酸作用下水解

D.在一定条件下乙烯与水加成

11.（淀粉性质）淀粉完全水解后的特征是(

)[来源:学优高考网]

A.能发生银镜反应

B.遇碘水不显兰色；

C.与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成红色沉淀

D.有甜味

12.（氨基酸结构分析）某含氮有机物中含碳32%、氢6.67%、氧42.66%，其相对分子质量是H2的37.5倍。该化合物既能与酸反应，又能与碱反应，还可与醇反应生成酯，则该化合物的结构简式为(

)

A.CH3-CH(NO2)-CH3

B.H2N-CH2-COOH

C.CH2=CH-CH(NH2)-COOH

D.HOOC-C(NH2)(CH3)-COOH

13.（氨基酸性质）使有机物的混合物在一定条件下反应①甲醇与乙醇的混合物与浓H2SO4加热得醚

②乙二醇与乙酸酸化得酯

③氨基乙酸和氨基丙酸生成二肽

④苯酚和浓溴水反应，所生成的有机物的种类由多到少的顺序是(

)

A.①②③④

B.④③②①

C.③①②④

D.③②④①

14.（氨基酸性质）L—多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式如下：

这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L—多巴酸碱性的叙述正确的是(

)

A.既没有酸性，又没有碱性

B.既具有酸性，又具有碱性

C.只有酸性，没有碱性

D.只有碱性，没有酸性

15.（糖类结构与性质）下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是(

)

A.它们都是混合物

B.它们都是天然高分子化合物

C.它们是同分异构体

D.它们水解的最终产物都是葡萄糖

16.（酶的性质）1997年，英国的“克隆羊”备受世界关注。“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是(

)

A.酶是具有催化作用的蛋白质

B.酶的催化作用具有选择性和专一性

C.高温或重金属盐能降低酶的活性

D.酶只有在强酸或强碱性条件下才能起作用

第II卷

非选择题（共

52

分）

17.（糖类

油脂

蛋白质的结构与性质）(4分)糖类

油脂

蛋白质是三类重要的营养物质。

⑴葡萄糖的分子是

，由于它

，所以属于单糖；蔗糖的分子式是

，由于它的一个分子能水解成两个单糖分子，所以属于

⑵淀粉和纤维素的分子表示式都是（C6H10O5）n，它们

（选“是”或“不是”）同分异构体，因为

淀粉水解的最终产物

。

18.（有机物结构与性质）（8分）某有机物含有C、N、H、O四种元素，图为该有机物的球棍模型。

⑴该有机物的化学式________________，结构简式__________________。

⑵该有机物可能发生的化学反应有（填编号）_________________

_；

①水解

②加聚

③取代

④消去

⑤酯化

⑶该有机物发生水解反应的化学方程式

19.（有机框图）（9分）有机物E和F可用作塑料的增塑剂或涂料的溶剂。它们的相对分子质量相等，可以用下图所示方法合成。(已知)

⑴试写出有机物的名称：A____________

；B____________。

⑵写出下列转化的化学方程式

A+D→E：__

_________；

B+G→F：

。

⑶X的反应类型及其条件：类型____________；条件____________。

⑷E和F的相互关系是__________________。

A.同系物

B.同分异构体

C.同一种物质

D.同一类物质

20.(9分)有①NH2－CH2－COOH

②CH2OH（CHOH）4CHO

③（C6H10O5）n（纤维素）

④HCOOC2H5

⑤苯酚

⑥HCHO等物质，其中（用数字序号填空）.

⑴难溶于水的是

，易溶于水的是

，常温下微溶于水的是

；

⑵能发生银镜反应的是

；

⑶能发生酯化反应的是

；

⑷能跟氢气发生加成反应的是

，能在一定条件下跟水反应的是

；

⑸能跟盐酸反应的是

，能跟氢氧化钠溶液反应的是

。

21.（糖类的生成与转化）(6分)A、B、C是大家熟悉的与生命运动密切相关的三种化合物，它们所含元素不超过三种，并有下列转化关系：

其中D是日常生活中常见的化合物，在一定条件下可与单质甲发生如下变化：

回答下列有关问题：

⑴在A、B、C、D四种化合物中，所含元素相同的是

和

。

⑵常温下，A和B是通过什么途径转化为C的?

，该转化的实质是

。

⑶目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生了不良影响，发生这种变化的主要原因是

。

⑷化合物D另有一种同分异构体，其结构简式是

。

22.（有关计算）（6分）某氨基酸分子中含有9个氢原子，相对分子质量为147。取这种氨基酸0.318g溶于水后，加入0.107mol·L-1的NaOH溶液40.5mL恰好中和，试写出其中可能的一种氨基酸的结构简式。

23.（结构分析）（10分）某有机物A化学式为CxHyOz，15gA完全燃烧生成22gCO2和9gH2O。

⑴该有机物的最简式_________。

⑵若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，且有还原性，则A的结构简式是_________。

⑶若A和Na2CO3混合，有气体放出，和醇能发生酯化反应，则A的结构简式为_________。

⑷若A是易挥发有水果香味的液体，能发生水解反应，则其结构简式为_________。

⑸若A分子中含有6个碳原子，具有多元醇和醛的性质，则其结构简式为_________。

■

■

■

本章检测题答案及解析

■

■

■[来源:学优高考网]

1.C[解析]利用水解知识可以分析，加入酚酞变红，说明硬脂酸钠是弱酸强碱盐，水解显碱性。[来源:gkstk.Com]

2.A[解析]只有油脂在碱溶液水解才叫皂化反应，油脂碱性条件下水解得到的是高级脂肪酸的钠盐和甘油。

3.D[解析]油脂造化反应得到的产物能够溶于水，若完全水解所得溶液应该不分层。

4.B[解析]在水解液中加入食盐细粒后可以使硬脂酸钠凝聚而析出，即盐析作用；然后再过滤，即可以使肥皂和甘油二者分离。

5.D[解析]能够用分液漏斗分离必须是互不相溶且密度又不同的液体混合物。选项中的酒精和水、甘油和水，乙醛和水，乙酸和乙醇均为互溶的组合，不可以采用分液法分离，通常采用的是蒸馏法分离。

6.D[解析]钠与乙醇溶液、淀粉溶液反应现象相同，

淀粉、溴水与Cu(OH)2浊液不反应，所以也无法鉴别。

7.D[解析]证明葡萄糖具有还原性即检验即证明其具有醛基。

8.B[解析]纤维素、淀粉属糖类，排除A、C，丙酸不符合通式Cn（H2O）m，排除D。

9.B[解析]新制的Cu(OH)2浊液与四种溶液产生不同的现象，与乙醇无明显变化、与葡萄糖出现绛蓝色溶液加热出现红色沉淀、与乙酸蓝色沉淀溶解成蓝色溶液、乙醛加热后出现红色沉淀。

10.B[解析]淀粉在淀粉酶作用下水解生成麦芽糖，不是乙醇。

11.B[解析]证明淀粉完全水解即没有淀粉用碘水

12.B[解析]根据碳、氢、氧的质量分数可计算出氮的质量分数；根据能跟酸、碱、醇酯化等可判断该物质的结构中应包含羧基、氨基等。

13.B[解析]①中可得三种醚：CH3OCH3，C2H5OC2H5，CH3C2H5。②中可得两种酯

③是易错点，反应可生成4种二肽，有：

即氨基乙酸、2－氨基丙酸各自成二肽两种，二者之间成二肽两种，共四种。有的同学认为两种氨基酸分子之间失两分子水成环肽。注意：此时的环肽含两个肽键，不能称为二肽。④只得2，4，6一三溴苯酚。所得种类排序，故选B项。

14.B[解析]该物质是氨基酸有酸性和碱性，另外还有酚的性质。[来源:gkstk.Com]

15.C[解析]淀粉和纤维素虽然化学式相同，但是由于n值不等，不能称为是同分异构体，另外所有的高分子由于其中的n值不等，都是混合物。

16.D[解析]酶是蛋白质与强酸、强碱会变形，失去生理活性。

17.⑴C6H12O6，再不能水解；C12H22O11，二糖。⑵不是，聚合度（n值）不同。

18.

⑴；；⑵①③④⑤；

⑶。

19.⑴A.对苯二甲醇；B.对苯二甲酸；

⑵2CH3COOH+

；

2CH3CH2OH+。

⑶取代反应；光照；⑷BD。[来源:gkstk.Com]

20.⑴

③④⑤；②⑥；①；⑵②④⑥；⑶①②③；⑷②⑥；④；

⑸①；①④⑤

21.⑴C、D；⑵植物的光合作用

把CO2和H2O转化为有机物，同时把光能转化为化学能储存于有机物中。⑶含碳燃料的燃烧，人口膨胀，森林大面积砍伐等。⑷CH3—O—CH3。

22.含一个氨基的戊二酸都正确，如等。

[解析]这是有机的一类常规计算，首先分析

n(氨基酸)＝

＝0.00216mol；n(NaOH)＝0.107mol·L-1×40.5×10-3L＝0.00433mol；n(氨基酸)∶n(NaOH)＝0.00216∶0.00433＝1∶2；可知该氨基酸分子中含有2个—COOH。相对分子质量为147应该是奇数个氨基，可试设氨基酸的结构简式为：HOOC—(CH2)x(CH)y(NH2)y—COOH，可列出下面的式子：45×2+14x+13y+16y＝147；2+2x+3y＝9。解此方程组：x＝2

y＝1，即含一个氨基的戊二酸，同分异构体较多，下面是其中的一种：。此题求有机物的分子式，是有机计算中常用的解题方法，但是要确定具体的结构必须题中给出明确的性质或结构提示，本题只可推出是含一个氨基的戊二酸，具体什么结构还不能确定

23.⑴CH2O。⑵H—CHO；⑶CH3COOH；⑷HCOOCH3；⑸CH2OH(CHOH)4CHO。

[解析]根据燃烧产物只有CO2和H2O，说明有机物或一定含有C、H元素，由CO2、H2O的质量分别算出m(C)、m(H)，当m(C)+n(H)<15g时，说明A中还含有氧元素，m(O)＝15g-［m(C)+m(H)］g，从而确定A的最简式，最后根据性质来确定A的结构简式。⑴15g有机物中C、H、O元素的质量分别为：m(C)＝

22/44×12g＝6g；m(H)＝

9/18×2g＝1g；m(O)＝15g-6g-1g＝8g；∴

x∶y∶z＝6/12∶1/1∶

8/16＝1∶2∶1；故有机物A的最简式为CH2O。⑵因为A为气体，最简式为CH2O，又具有还原性，故A为甲醛，结构简式为H—CHO。⑶能与Na2CO3溶液反应放出气体，且能与醇发生酯化反应，则含有—COOH，最简式也为CH2O，故为CH3COOH。⑷若A为液体，有水果香味，并能发生水解，说明A为酯类，最简式为CH2O的酯为HCOOCH3。⑸因为A中有六个碳原子，可见其化学式为C6H12O6，有多个羟基和一个醛基(不饱和度为1)，属于糖类物质，可知A为葡萄糖，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。

专题5

书后练习与实践答案与提示

第一单元

1.

(1)

(2)

(3)

(4)

[解析]本题考查的有机物的性质与方程式的书写，注意反应条件的正确选择与标注。

2.

(1)错,如鼠李糖;(2)错,它们的聚合度(n)不一样

[解析]本题辨析基本的同类概念，糖类不一定都满足，满足的也不一定是糖类。纤维素和淀粉的组成都可用表示,但它们不是同分异构体。

3.银镜反应应在碱性条件下进行,实验中未将水解环境下的硫酸中和,故使银镜反应失败

[解析]分析实验失败的原因，考查学生的实验分析能力，银镜反应应在碱性条件下进行,实验中未将水解环境下的硫酸中和,故使银镜反应失败。

4.取样,(1)加碘水变蓝,不能发生银镜反应;(2)加碘水变蓝,能发生银镜反应;(3)加碘水不变蓝,能发生银镜反应。

[解析]判断水解情况应从两个方面分析一是检验有没有淀粉存在，一是检验有没有生成葡萄糖。所以取样后,(1)加碘水变蓝,不能发生银镜反应;(2)加碘水变蓝,能发生银镜反应;(3)加碘水不变蓝,能发生银镜反应可分别得出对应结论。

第二单元

1.D

[解析]保持生理活性应该是盐析，加入硫酸铜溶液，浓硫酸、福尔马林都会变性，所以选D。

2.A

[解析]酶是蛋白质不是氨基酸，所以酶在重金属盐作用下会失去活性，酶的催化条件通常较温和，是酶的催化特性之一，酶是生物体中重要的催化剂。

3.

6种[解析]可通过排列组合进行列举分析。

4.酸性条件：阳离子;碱性条件：阴离子。当溶液中pH在一定范围内使氨基酸主要以两性离子形态存在时,氨基酸的溶解度最小,此时即可分离出来

解析：氨基酸有两性，酸性条件下与氢离子形成阳离子，碱性条件下与氢氧根形成阴离子。当溶液中pH在一定范围内使氨基酸主要以两性离子形态存在时,氨基酸的溶解度最小,此时即可分离出来。

5.(1)细菌主要由蛋白质组成,这些方法均可使蛋白质变性,达到有效杀菌目的

(2)甲醛可以使蛋白质变性,因此有防腐作用

(3)喝牛奶、鸡蛋清等。

[解析]本题考查蛋白质变性原理的应用，考查学生知识的应用能力。细菌主要由蛋白质组成,医院里用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液这些方法均可使蛋白质变性,达到有效杀菌目的；生物实验室用甲醛溶液保存动物标本，由于甲醛可以使蛋白质变性,因此有防腐作用；误食重金属盐中毒时，喝牛奶、鸡蛋清可以缓解中毒症状。

6.能,[解析]己二酸和己二胺各有两个官能团，完全可以通过缩聚反应手拉手形成高分子化合物。7.本题是课外实践活动，建议同学们扩大阅读量，在阅读中激发学习热情，激发探究欲望，了解生命科学的进程，立志为祖国的科学事业贡献自己的力量。

本专题作业:

1.

；葡萄糖；果糖；半乳糖

[解析]根据1分子棉籽糖在一定条件下可水解为1分子蔗糖和1分子半乳糖(半乳糖和葡萄糖互为同分异构体)，结合质量守恒定律分析出棉籽糖的化学式，计算中要注意反应物质有一个水分子参与反应；由于蔗糖还可以继续水解，棉籽糖完全水解可生成葡萄糖、果糖、半乳糖。

2.(1)

(2)

3.羧基；;4;、、;;

4.(1)1080；(2)3

[解析]本题已知分子量求分子式，可用纤维素的通式继续求解出纤维素中平均每个分子含有1080个葡萄糖单元。3.24g纤维素含0,02mol葡萄糖单元，1mol羟基与乙酸反应质量增重42g,现增重2.52g,所以有0.06mol羟基参与反应，平均每个葡萄糖单元有3个醇羟基被酯化

篇2：材料科学基础专业词汇

材料科学基础专业词汇 本文关键词：材料科学，词汇，基础，专业

材料科学基础专业词汇 本文简介：材料科学基础专业词汇:第一章晶体结构原子质量单位Atomicmassunit(amu)原子数Atomicnumber原子量Atomicweight波尔原子模型Bohratomicmodel键能Bondingenergy库仑力Coulombicforce共价键Covalentbond分子的构型mole

材料科学基础专业词汇 本文内容：

材料科学基础专业词汇

:

第一章晶体结构

原子质量单位Atomic

mass

unit

(amu)

原子数Atomic

number

原子量Atomic

weight

波尔原子模型Bohr

atomic

model

键能Bonding

energy

库仑力Coulombic

force

共价键Covalent

bond

分子的构型

molecular

configuration

电子构型electronic

configuration

负电的Electronegative

正电的Electropositive

基态Ground

state

氢键Hydrogen

bond

离子键Ionic

bond

同位素Isotope

金属键Metallic

bond

摩尔Mole

分子Molecule

泡利不相容原理Pauli

exclusion

principle

元素周期表Periodic

table

原子atom

分子molecule

分子量molecule

weight

量子数quantum

number

价电子valence

electron

极性分子

Polar

molecule

范德华键van

der

waals

bond

电子轨道electron

orbitals

点群point

group

对称要素symmetry

elements

各向异性anisotropy

原子堆积因数atomic

packing

factor(APF)

体心立方结构body-centered

cubic

(BCC)

面心立方结构face-centered

cubic

(FCC)

布拉格定律bragg’s

law

配位数coordination

number

晶体结构crystal

structure

晶系crystal

system

晶体的crystalline

衍射diffraction

中子衍射neutron

diffraction

电子衍射electron

diffraction

晶界grain

boundary

六方密堆积hexagonal

close-packed

(HCP)

林规则Pauling’s

rules

NaCl鲍型结构NaCl-type

structure

CsCl闪锌矿型结构Blende-type

structure

型结构Caesium

Chloride

structure

金红石型结构Rutile

structure

纤锌矿型结构Wurtzite

structure

尖晶石型结构Spinel-type

structure

萤石型结构Fluorite

structure

硅酸盐结构Structure

of

silicates

岛状结构Island

structure

层状结构Layer

structure

钙钛矿型结构Perovskite-type

structure

链状结构Chain

structure

架状结构Framework

structure

滑石talc

叶蜡石pyrophyllite

高岭石kaolinite

石英quartz

长石feldspar

美橄榄石forsterite

各向同性的isotropic

各向异性的anisotropy

晶格lattice

晶格参数lattice

parameters

密勒指数miller

indices

非结晶的noncrystalline

多晶的polycrystalline

多晶形polymorphism

单晶single

crystal

晶胞unit

cell

电位electron

states(化合)价valence

电子electrons

共价键covalent

bonding

金属键metallic

bonding

离子键Ionic

bonding

极性分子polar

molecules

衍射角diffraction

angle

原子面密度atomic

planar

density

合金alloy

粒度,晶粒大小grain

size

显微结构microstructure

显微照相photomicrograph

透射电子显微镜transmission

electron

microscope

(TEM)

重量百分数weight

percent

扫描电子显微镜scanning

electron

microscope

(SEM)

四方的tetragonal

单斜的monoclinic

配位数coordination

number

材料科学基础专业词汇:第二章晶体结构缺陷

缺陷defect,imperfection

点缺陷point

defect

线缺陷line

defect,dislocation

面缺陷interface

defect

体缺陷volume

defect

位错排列dislocation

arrangement

位错线dislocation

line

刃位错edge

dislocation

螺位错screw

dislocation

混合位错mixed

dislocation

晶界grain

boundaries

大角度晶界high-angle

grain

boundaries

小角度晶界tilt

boundary,孪晶界twin

boundaries

位错气团dislocation

atmosphere

位错阵列dislocation

array

位错轴dislocation

axis

位错胞dislocation

cell

位错爬移dislocation

climb

位错聚结dislocation

coalescence

位错滑移dislocation

slip

位错核心能量dislocation

core

energy

位错阻尼dislocation

damping

位错密度dislocation

density

位错裂纹dislocation

crack

原子错位substitution

of

a

wrong

atom

间隙原子interstitial

atom

晶格空位vacant

lattice

sites

间隙位置interstitial

sites

杂质impurities

弗伦克尔缺陷Frenkel

disorder

错位原子misplaced

atoms

肖脱基缺陷Schottky

disorder

主晶相the

host

lattice

缔合中心Associated

Centers.

自由电子Free

Electrons

电子空穴Electron

Holes

伯格斯矢量Burgers

克罗各-明克符号Kroger

Vink

notation

中性原子neutral

atom

材料科学基础专业词汇:第二章晶体结构缺陷-固溶体

固溶体solid

solution

固溶度solid

solubility

化合物compound

间隙固溶体interstitial

solid

solution

置换固溶体substitutional

solid

solution

金属间化合物intermetallics

不混溶固溶体immiscible

solid

solution

转熔型固溶体peritectic

solid

solution

有序固溶体ordered

solid

solution

无序固溶体disordered

solid

solution

取代型固溶体Substitutional

solid

solutions

过饱和固溶体supersaturated

solid

solution

固溶强化solid

solution

strengthening

非化学计量化合物Nonstoichiometric

compound

材料科学基础专业词汇:第三章熔体结构

熔体结构structure

of

melt过冷液体supercooling

melt

玻璃态vitreous

state

软化温度softening

temperature

粘度viscosity

表面张力Surface

tension

介稳态过渡相metastable

phase

组织constitution

淬火quenching

退火的softened

玻璃分相phase

separation

in

glasses

体积收缩volume

shrinkage

材料科学基础专业词汇:第四章固体的表面与界面

表面surface

界面interface

异相界面heterophase

boundary晶界grain

boundary

同相界面homophase

boundary

表面能surface

energy

小角度晶界low

angle

grain

boundary

大角度晶界high

angle

grain

boundary

共格孪晶界coherent

twin

boundary

晶界迁移grain

boundary

migration

错配度mismatch

驰豫relaxation

重构reconstuction

表面吸附surface

adsorption

表面能surface

energy

倾转晶界titlt

grain

boundary

扭转晶界twist

grain

boundary

倒易密度reciprocal

density

共格界面coherent

boundary

半共格界面semi-coherent

boundary

非共格界面noncoherent

boundary

界面能interfacial

free

energy

应变能strain

energy

晶体学取向关系crystallographic

orientation

惯习面habit

plane

材料科学基础专业词汇:第五章相图

相图phase

diagrams

相phase

组分component

组元compoonent

投影图Projection

drawing

相律Phase

rule

浓度三角形Concentration

triangle

冷却曲线Cooling

curve

成分composition

自由度freedom

相平衡phase

equilibrium

化学势chemical

potential

热力学thermodynamics

相律phase

rule

吉布斯相律Gibbs

phase

rule

自由能free

energy吉布斯混合能Gibbs

energy

of

mixing

吉布斯函数Gibbs

function

吉布斯自由能Gibbs

free

energy

热力学函数thermodynamics

function

吉布斯熵Gibbs

entropy

热分析thermal

analysis

过冷度degree

of

supercooling

杠杆定律lever

rule

过冷supercooling

相界phase

boundary

相界线phase

boundary

line

相界交联phase

boundary

crosslinking

共轭线

conjugate

lines

相界有限交联phase

boundary

crosslinking

相界反应phase

boundary

reaction

相变phase

change

相组成phase

composition

共格相phase-coherent

金相相组织phase

constentuent

相衬phase

contrast

相衬显微镜phase

contrast

microscope

相衬显微术phase

contrast

microscopy

相分布phase

distribution

相平衡常数phase

equilibrium

constant

相平衡图phase

equilibrium

diagram

相变滞后phase

transition

lag

相分离phase

segregation

相序phase

order

相稳定性phase

stability

相态phase

state

相稳定区phase

stabile

range

相变温度phase

transition

temperature

相变压力phase

transition

pressure

同质多晶转变polymorphic

transformation

同素异晶转变allotropic

transformation

相平衡条件phase

equilibrium

conditions

显微结构microstructures

低共熔体eutectoid

不混溶性immiscibility

材料科学基础专业词汇:第六章扩散

活化能activation

energy

扩散通量

diffusion

flux

浓度梯度concentration

gradient

菲克第一定律Fick’s

first

law菲克第二定律Fick’s

second

law

相关因子correlation

factor

稳态扩散steady

state

diffusion

非稳态扩散nonsteady-state

diffusion

扩散系数diffusion

coefficient

跳动几率jump

frequency

填隙机制interstitalcy

mechanism

晶界扩散grain

boundary

diffusion

短路扩散short-circuit

diffusion

上坡扩散uphill

diffusion

下坡扩散Downhill

diffusion

互扩散系数Mutual

diffusion

渗碳剂carburizing

浓度梯度concentration

gradient

浓度分布曲线concentration

profile

扩散流量diffusion

flux

驱动力driving

force

间隙扩散interstitial

diffusion

自扩散self-diffusion

表面扩散surface

diffusion空位扩散vacancy

diffusion

扩散偶diffusion

couple

扩散方程diffusion

equation

扩散机理diffusion

mechanism

扩散特性diffusion

property

无规行走Random

walk

达肯方程Dark

equation

柯肯达尔效应Kirkendall

equation

本征热缺陷Intrinsic

thermal

defect

本征扩散系数Intrinsic

diffusion

coefficient

离子电导率Ion-conductivity

空位机制Vacancy

concentration

材料科学基础专业词汇:第七章相变

过冷supercooling

过冷度degree

of

supercooling

晶核nucleus

形核nucleation

形核功nucleation

energy

晶体长大crystal

growth

均匀形核homogeneous

nucleation

非均匀形核heterogeneous

nucleation

形核率nucleation

rate

长大速率growth

rate

奥氏体austenite

热力学函数thermodynamics

function

临界晶核critical

nucleus

临界晶核半径

critical

nucleus

radius

枝晶偏析

dendritic

segregation

平衡分配系数equilibrium

distributioncoefficient

引领（领先）相leading

phase

局部平衡localized

equilibrium

有效分配系数effective

distribution

coefficient

成分过冷constitutional

supercooling

共晶组织eutectic

structure

层状共晶体

lamellar

eutectic

伪共晶pseudoeutectic

离异共晶divorsed

eutectic

表面等轴晶区chill

zone

柱状晶区columnar

zone

中心等轴晶区equiaxed

crystal

zone

定向凝固unidirectional

solidification

急冷技术splatcooling

区域提纯zone

refining

单晶提拉法Czochralski

method

晶界形核boundary

nucleation

位错形核dislocation

nucleation

晶核长大nuclei

growth

斯宾那多分解spinodal

decomposition

有序无序转变disordered-order

transition

马氏体相变martensite

phase

transformation

马氏体martensite

均匀化热处理homogenization

heat

treatment

材料科学基础专业词汇:第八、九章固相反应和烧结

固相反应solid

state

reaction

烧结sintering

固溶处理solution

heat

treatment烧成fire

合金alloy

再结晶Recrystallization

共晶反应eutectic

reaction

二次再结晶Secondary

recrystallization

成核nucleation

铁碳合金iron-carbon

alloy

结晶crystallization

子晶，雏晶matted

crystal

铁素体ferrite

耔晶取向seed

orientation

异质核化heterogeneous

nucleation

渗碳体cementite

篇3：材料科学基础第十章

材料科学基础第十章 本文关键词：材料科学，第十章，基础

材料科学基础第十章 本文简介：第十章相图一、学习目的金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。材料中相的状态由其成分和所处温度来决定，它是研究组织的基础。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所

材料科学基础第十章 本文内容：

第十章

相图

一、学习目的

金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。材料中相的状态由其成分和所处温度来决定，它是研究组织的基础。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所表示的相的状态是平衡状态，因而是在一定温度、成分条件下热力学最稳定、自由能最低的状态。利用相图可以制订材料生产和处理工艺，可以预测材料性能，可以进行材料生产过程中的故障分析，还可以利用相图推断不平衡态可能的组织变化趋势和特征。这对理解非平衡结构并研制、开发新材料有重要意义。总之相图知识的掌握和理解对于从事设计和控制热处理相关工艺的工程师而言具有重要的应用价值。

二、本章的主要内容

1、(a)

画简单的完全固溶相图和共晶相图的示意图。

(b)

在这些相图中标出不同相区区域。

(c)

标出液相线、固相线、固溶相线。

2、给定的二元相图中，已知合金的组成，所处温度，并假定合金处在平衡状态，确定：

(a)

存在的相；

(b)

平衡相的组成；

(c)

合金中平衡相的质量分数。

3、二元相图中

(a)

确定共晶，共析和包晶转变的温度和组成

(b)

写出加热或冷却时上述所有转变的反应式

4、已知组成在0.022

wt%

C

和2.14

wt%

C之间的Fe-C合金

(a)

指定合金是否为亚共析或过共析合金；

(b)

给出先共析相的名称；

(c)

计算先共析相和珠光体的质量分数；

(d)

画出温度刚好在共析温度之下时的显微组织的示意图

三、重要术语和概念

Austenite:

奥氏体

具有面心立方晶体结构的铁g-Fe，也是碳溶解于g-Fe所形成的间隙固溶体。

Cementite:

渗碳体

铁与碳形成的化合物Fe3C叫做渗碳体，它的含碳量为6.67%

Component:

组元

组成合金的化学组分(元素或化合物)，可用于确定其组成。

Congruent

transformation:

无成分变化转变

相同成分的不同相之间的转变。

Equilibrium

(Phase):

平衡(相)

是指体系的一种状态，在此状态下，在无限长的时间内，相的性质保持不变。平衡状态下自由能达到最小值。

Eutectic

structure:

共晶结构

具有共晶成分的液体凝固得到的两相显微结构(组织)

。

Eutectic

phase:

共晶相

共晶结构中存在的两相中的某一相。

Eutectic

reaction:

共晶反应

随着冷却过程，一个液相等温可逆地转变为两个紧密混合的新固相的反应。

Eutectoid

reaction:

共析反应

随着冷却过程，一个固相等温可逆地转变为两个紧密混合的新固相的反应。

Ferrite:

铁素体

具有体心立方晶体结构的铁a-Fe，同样碳溶于a-Fe中的间隙固溶体称为铁素体。

Free

energy:

自由能

一热力学量，它是体系的内能和熵(或无序度)的函数。在平衡态，自由能达到其最小值。

Gibbs

phase

rule:

吉布斯相律

多相平衡系统中，系统的自由度数、独立组分数、相数和对系统的平衡状态能够发生影响的外界因素之间的关系：F=C-P+n

Hypereutectoid

alloy:

过共析合金

可得到共析反应的合金体系，此合金中溶质的浓度大于共析成分。

Hypoeutectoid

alloy:

亚共析合金

可得到共析反应的合金体系，此合金中溶质的浓度小于共析成分。

Intermediate

solid

solution:

中间固溶体

非纯组分的一定成分范围的固溶体或相。

Intermetallic

compound:

金属间化合物

具有明确的化学式的两种金属间的化合物。在相图中，它以中间相出现，其存在的成分范围非常窄。

Invariant

point:

三相点

二元相图中三相平衡共存的点

Isomorphous:

同晶形

具有相同结构的物质。从相图的理解来讲，同构意味着具有相同的结构或者在所有成分范围内固态完全互溶。

Lever

rule:

杠杆规则

一种数学表达式，用来计算在两相平衡合金体系中的每一相的相对质量。

Liquidus

line:

液相线

在二元相图中，液相和液+固相之间的分界线。合金而言，此线上的液态温度是在平衡冷却条件下开始产生固相的温度。

Metastable:

亚稳

在非常长的时间内可持续存在的非平衡态。

Microconstituent:

微组元

显微组织的组成，它具有确定的特征结构。由一个以上的相组成，如珠光体。

Pearlite:

珠光体

由共析成分的奥氏体转变而得到的在一些钢和铸铁中出现的两相显微结构，是由a-铁素体和渗碳体交互形成的层状或片状组成。

Peritectic

reaction:

包晶反应

随着冷却过程，一固相和一液相等温可逆转变为具有不同组成的固相的反应。

Phase:

相

体系具有相同的物理和化学性质的均匀部分

Phase

diagram:

相图

用图形来描述相平衡系统的成分、外界条件(例：温度和压力)与相的状态，这种综合图形称为相图。

Primary

phase:

初晶相

除了共晶结构之外存在的相。

Proeutectoid

cementite:

先共析渗碳体

过共析钢中与珠光体共存的最初析出的渗碳体。

Proeutectoid

ferrite:

先共析铁素体

亚共析钢中与珠光体共存的最初析出的铁素体。

Solidus

line:

固相线

在相图中，连接平衡冷却条件下完成凝固或者平衡加热条件下开始熔化之点的轨迹线。

Solubility

limit:

溶解度

不形成新相的条件下，溶质可溶解在溶剂中的最大浓度。

Solvus

line:

固溶相线

在相图中描述固溶度与温度关系的点的轨迹线

System:

体系

有两种可能的含意：(1)所研究的对象既指定材料

(2)

由相同组元组成的一系列可存在的合金。

Terminal

solid

solution:

端部固溶体

成分范围处于二元相图中两端的固溶体。

Tie

line:

结线

二元相图中穿过两相平衡区的水平线；结线与相分界线之间的两个交点各描述在所讨论温度下相的平衡组成。

四、主要例题、习题的分析

10.11

A

1.5kg

specimen

of

a

90wt%

Pb-10wt%

Sn

alloy

is

heated

to

250°C,at

which

temperature

it

is

entirely

an

a-phase

solid

solution

(Figure

10.7).

The

alloy

is

to

be

melted

to

the

extent

that

50%

of

the

specimen

is

liquid,the

remainder

being

the

a-phase.

This

may

be

accomplished

either

by

heating

the

alloy

or

changing

its

composition

while

holding

the

temperature

constant.

(a)

To

what

temperature

must

the

specimen

be

heated?

The

Specimen

must

be

heated

to

295.84°C.

(b)

How

much

tin

must

be

added

to

the

1.5kg

specimen

at

250°C

to

achieve

this

state?

答：

(a)

样品必须加热到295.84°C

(b)

此时的组成应为23.7

wt%

Sn。设加入的Sn量为x

kg，

则应满足下列关系。

解此方程得：x=0.269kg

10.24

A

30

wt%

Sn-70

wt%

Pb

alloy

is

heated

to

a

temperature

within

the

a+liquid

phase

region.

If

the

mass

fraction

of

each

phase

is

0.5,estimate

(a)

the

temperature

of

the

alloy,and

(b)

the

compositions

of

the

two

phases.

答：(a)

根据Sn-Pb相图，组成为A

30

wt%

Sn-70

wt%

Pb的合金，平衡两相质量分数为0.5时的对应合金温度为225°C。

(b)

平衡两相中，a相的组成为16.4

wt%

Sn-83.6

wt%

Pb，液相的组成为43.6

wt%

Sn-56.4

wt%

Pb。

10.26由金属A和B元素构成的合金由富含A的a相和富含B的b平衡两相组成。在确定温度下，从下列的两相质量分数数据，确定a、b两相的组成。

合金成分

a

相分数

b

相分数

60wt%A-40wt%B

0.57

0.43

30wt%A-70wt%B

0.14

0.86

答：设a相的组成为x

wt%

B,b相的组成为y

wt%

B，则

当合金组成为60wt%A-40wt%B时，根据杠杆定律有：

0.57′(40-x)=0.43′(

y-40)

当合金组成为30wt%A-70wt%B时，同理有：

0.14′(70-x)=0.86′(

y-70)

联立方程得：x=10；y=80

即a相的组成为

90wt%A-10wt%B，

b相的组成为20wt%A-80wt%B。

10.27组成为55

wt%

B-45

wt%

A的A-B合金，在某一确定温度下，由质量分数为0.5的a、b两相组成。如果b相的组成为90

wt%

B-10

wt%

A，则a相的组成为多少？

答：质量分数为0.5，意味着Wa=Wb

设a相的组成为x

wt%

B,根据杠杆定律有：

(55-x)′

Wa

=(90-55)′

Wb

解得：x=20，即a相的组成为

20

wt%

B-80

wt%

A

10.51相和组织的区别是什么？

答：相是物理化学性质均匀的部分

组织表示的是材料的微观结构，它可以由一个相或若干相组成。

10.69

组成为5

wt%

C-95

wt%

Fe的Fe-C合金，以非常缓慢的速度冷却至下列温度：1175°C,1145°C,and

700°C时，给出显微结构的示意性草图。标出相，指出它们的组成（近似）

答：1175°C时：L

+

Fe3C；1145°C时：g

+

Fe3C；700°C时：a

+

Fe3C

示意草图（略）：

五、背景资料

虽然纯金属在人类生活和和生产中也获得了一定程度的应用，但它们的性能远不能满足多方面的要求。在工业中更广泛地被应用的是合金。

为了正确地对各种合金进行熔铸、锻压和热处理，必须了解它们的熔点和发生固态转变的温度，并研究它们的凝固过程和凝固后的组织。目前已测定出许多二元合金系的成分与其熔点及固态转变温度曲线，并分析了不同成分的合金在不同温度下的组织状态。合金相图就是以这些试验结果为基础而建立起来的。它是一种能够反映给定合金系中合金成分、温度与其组织状态之间关系的图形，是制订合金熔铸、锻压及热处理工艺规范的重要依据，也是分析合金组织的重要参考资料，具体应用可列举如下：

相图是材料科学的基础内容。在材料工程中有重要意义，可举出以下应用的有关方面。

(1)

研制、开发新材料，确定材料成分

根据研制合金工程应用的工况条件和性能要求，利用已有合金系的相图和相图与性能关系的知识，可选定合金系和确定合金成分。如对陶瓷材料，根据Al2O3-SiO2系统相图，可以找出铝硅质耐火材料的合适组成，根据CaO-

Al2O3-SiO2系统相图设计容易烧成的、性能优良的水熟料配方。

(2)

利用相图制订材料生产和处理工艺

一般金属材料主要的生产过程是熔炼、铸造获得铸锭或铸件，铸锭再经锻轧热变形生产出锻坏、锻件或型材，加工后的零、部件须进行热处理以改善性能；陶瓷材料和部分金属材料采用粉末冶金方法生产，压制成形，固态烧结。在材料的生产和处理中，熔炼和浇注温度、热变形温度范围、烧结温度、热处理类型以及工艺参数均可由该合金或陶瓷材料的相图作为依据来制订。

(3)

利用相图分析平衡态的组织和推断不平衡态可能的组织变化

根据相图可确定形成单相组织或两相组织，组织中相的分布和数量；不平衡状态下组织的可能变化趋势和特征。

(4)

利用相图与性能关系预测材料性能

相图与材料的力学性能、物理性能以及工艺性能都有一定关系，因而可根据材料的相图预测其有关性能。

(5)

利用相图与性能关系预测材料性能

如工件在热加工中出现的一些缺陷、废品，可根据某些杂质元素在相图中可能的反应予以分析和控制。

参考书目

1.

钱临照：晶体缺陷研究的历史回顾，《物理》,第9卷，第4期,1980。