2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子尺度下的材料結(jié)晶機制研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種晶體結(jié)構(gòu)屬于密堆積結(jié)構(gòu)？A.NaCl型B.CsCl型C.金剛石型D.碳化硅型2.影響晶體成核速率的主要因素是？A.過飽和度B.溫度C.壓力D.晶體表面能3.下列哪種方法不屬于晶體結(jié)構(gòu)表征技術(shù)？A.X射線衍射B.核磁共振C.電子衍射D.掃描電子顯微鏡4.分子間作用力對分子尺度下的材料結(jié)晶機制有何影響？A.決定了晶體的空間構(gòu)型B.影響了成核過程和生長過程C.決定了晶體的熔點D.以上都是5.過飽和度是指？A.溶液中溶質(zhì)的實際濃度與飽和濃度的比值B.溶液中溶質(zhì)的實際濃度與溶解度積的比值C.溶液中溶質(zhì)的飽和濃度與實際濃度的比值D.溶液中溶質(zhì)的溶解度積與實際濃度的比值6.下列哪種材料不屬于高分子材料？A.聚乙烯B.聚丙烯C.二氧化硅D.聚對苯二甲酸乙二醇酯7.溶膠-凝膠法是一種制備哪種材料的常用方法？A.金屬氧化物B.金屬C.高分子材料D.合金8.化學(xué)氣相沉積法主要用于制備哪種材料？A.金屬B.陶瓷C.高分子材料D.納米材料9.晶體生長過程中，螺旋位錯起著什么作用？A.引起晶體缺陷B.加快晶體生長速率C.影響晶體生長方向D.以上都是10.下列哪種因素不屬于影響納米材料結(jié)晶的因素？A.尺寸效應(yīng)B.表面效應(yīng)C.熱穩(wěn)定性D.成核速率二、填空題（每空1分，共20分）1.晶體可以分為______和______兩大類。2.晶胞是指晶體中能夠______的最小重復(fù)單元。3.晶體的三維格子結(jié)構(gòu)可以分為七個______和fourteen種______。4.分子尺度下的材料結(jié)晶過程包括______和______兩個主要階段。5.影響分子尺度下材料結(jié)晶的主要因素包括______、______和______等。6.X射線衍射技術(shù)是利用______與晶體相互作用產(chǎn)生的______來測定晶體結(jié)構(gòu)的。7.中子衍射技術(shù)可以用來研究______和______等。8.掃描電子顯微鏡主要用于觀察樣品的______形貌。9.透射電子顯微鏡可以用來觀察樣品的______形貌和晶體結(jié)構(gòu)。10.納米材料的結(jié)晶過程與塊體材料相比，主要區(qū)別在于______和______。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述晶體nucleation的過程。2.簡述影響晶體生長速率的主要因素。3.簡述X射線衍射技術(shù)的原理。4.簡述化學(xué)氣相沉積法的原理。5.簡述溶膠-凝膠法的原理。6.簡述納米材料尺寸效應(yīng)對其結(jié)晶的影響。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述分子間作用力對分子尺度下材料結(jié)晶機制的影響。2.論述如何利用實驗方法研究材料的結(jié)晶機制。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.D5.A6.C7.A8.B9.D10.C二、填空題1.晶體非晶體2.代表3.晶系晶面族4.成核生長5.溫度壓力過飽和度6.X射線衍射7.含氫化合物化合物內(nèi)部結(jié)構(gòu)8.表面9.微觀10.尺寸效應(yīng)表面效應(yīng)三、簡答題1.晶體nucleation的過程包括均勻成核和非均勻成核兩種。均勻成核是指在溶液中自發(fā)形成新相晶核的過程，需要克服一定的能量勢壘。非均勻成核是指在固體表面或其他異相界面上形成新相晶核的過程，所需的能量勢壘較低。2.影響晶體生長速率的主要因素包括過飽和度、溫度、壓力、晶體表面能、生長速率常數(shù)等。過飽和度越高，生長速率越快；溫度升高，通常會使生長速率加快；壓力對生長速率的影響較為復(fù)雜；晶體表面能越低，生長速率越快。3.X射線衍射技術(shù)的原理是利用X射線與晶體相互作用產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象來測定晶體結(jié)構(gòu)的。當(dāng)X射線照射到晶體上時，會與晶體中的原子發(fā)生散射，形成衍射圖樣。通過分析衍射圖樣的特征，可以確定晶體的晶格參數(shù)、原子位置等信息。4.化學(xué)氣相沉積法的原理是在高溫或等離子體條件下，使揮發(fā)性前驅(qū)體氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在基片表面沉積形成薄膜。該方法可以制備各種材料，如金屬、陶瓷、半導(dǎo)體等。5.溶膠-凝膠法的原理是將金屬醇鹽或無機鹽溶液水解，形成溶膠，然后通過加熱或加入催化劑等方式，使溶膠中的顆粒發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成凝膠，最后經(jīng)過干燥和燒成等步驟，得到所需材料。6.納米材料的尺寸效應(yīng)對其結(jié)晶的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：一是尺寸減小會導(dǎo)致表面能增加，從而影響晶體的成核和生長過程；二是尺寸減小會導(dǎo)致量子尺寸效應(yīng)，從而影響晶體的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。四、論述題1.分子間作用力對分子尺度下材料結(jié)晶機制的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，分子間作用力決定了晶體的空間構(gòu)型，不同的分子間作用力會形成不同的晶體結(jié)構(gòu)；其次，分子間作用力影響了成核過程和生長過程，分子間作用力越強，成核和生長速率越快；最后，分子間作用力決定了晶體的熔點，分子間作用力越強，晶體的熔點越高。2.利用實驗方法研究材料的結(jié)晶機制，通常需要采用多種表征技術(shù)