第一章原子结构与键合原子结构原子间的键合高分子链
第一章 原子结构与键合 原子结构 原子间的键合 高分子链
总目的：有效使用现有材料，开发新材料了解决定材料性能的本质因素了解材料内部的微观结构本章目的：原子结构与键合、原子排列方式及相互作用
有效使用现有材料，开发新材料 了解决定材料性能的本质因素 了解材料内部的微观结构 原子结构与键合、原子排列方式及相互作用 总目的： 本章目的：
第一节原子结构THE ATOMIC STRUCTURE原子的电子分布元素周期表及性能的周期性变化SCHOOLOF MATERIALS SCIENCEAND ENGINEERING OFX'ANJIAOTONGUNIVERSITY
第一节 原子结构 THE ATOMIC STRUCTURE SCHOOL OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF XI`AN JIAOTONGUNIVERSITY 原子的电子分布 元素周期表及性能的周期性变化
原子的电子分布1.原子的核式结构原子由原子核及核外电子构成原子核：体积小，质量大，带正电电子：质量可忽略，在一定轨道绕核旋转，带负电THEENDSCHOOLOFMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGOFXIANJIAOTONGUNIVERSITY
一、原子的电子分布 SCHOOL OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF XI`AN JIAOTONGUNIVERSITY 1. 原子的核式结构 THE END 原子由原子核及核外电子构成 原子核：体积小，质量大，带正电 电子：质量可忽略，在一定轨道绕 核旋转， 带负电
2. 电子分布f-d-P-d-fS.pdSdP=Pd吾聘PSp一SS11/11123546主量子数nTHEEND
2. 电子分布 THE END
1）四个量子数主量子数 n：电子能级的壳层序数n = 1,2,3...7次量子数1：确定每一壳层的亚壳层数目I= 0,1...(n-1)...3确定每一亚壳层中空间取向磁量子数 m：不同的轨道数目m=0, ±1...±l...±3确定每一轨道中能容纳的电自旋量子数ms：子数目= +1/2, -1/2
1) 四个量子数 □ 主量子数 n : □ 次量子数 l : □ 磁量子数 m: 电子能级的壳层序数 n = 1,2,3.7 确定每一壳层的亚壳层数目 l= 0,1.(n-1).3 确定每一亚壳层中空间取向 不同的轨道数目 m= 0, ±1.±l.±3 □ 自旋量子数mS: 确定每一轨道中能容纳的电 子数目 = ＋1/2, －1/2
2）三条原则V7泡利不相容原理：一个原子中不可能存在有四个量子数完全相同的两个电子>最低能量原理：电子总是优先占据能量低的轨道，使系统处于最低的能量状态>洪德定则3）能级的重叠d相邻主壳层的能量P范围有重叠PP主量子数n
➢ 泡利不相容原理：一个原子中不可能存在有 四个量子数完全相同的两个电子 ➢ 最低能量原理：电子总是优先占据能量低的 轨道，使系统处于最低的能量状态 ➢ 洪德定则 2) 三条原则 3) 能级的重叠 相邻主壳层的能量 范围有重叠
例题写出原子序数为11的钠原子及原子序数为20的钙原子的电子分布Na: 1s22s22p63sl解：Ca:1s22s22p63s23p64s23.原子的活泼程度主要取决于外壳层（S层和P层）填满与否例如，He: 1s?Ne: ...2s22p6Ar: ...3s23p6Kr: ...4s23d104p6Xe: ...5s24d105p6Rn: ...6s24f145d106p6THEENDNa: ...3sl
Na: 1s22s22p63s1 Ca: 1s22s22p63s23p64s2 例如， 例题 写出原子序数为11的钠原子及原子序数为20 的钙原子的电子分布 解： 3. 原子的活泼程度 主要取决于外壳层（S层和P层）填满与否 He：1s2 Ne：.2s22p6 Ar：.3s23p6 Kr：.4s23d104p6 Xe：.5s24d105p6 Rn：.6s24f 145d106p6 Na：.3s1 THE END
元素周期表及性能的周期性变化一IAo2HHeIIAmAVA1.00797IVAVIAVIA4.003345791068LiBeBcFNONe6.9399.01210.8112.01114.00715.999419.0020.1831112131418161715NaMgAlSiCIVIBPsAr22.9924.31IVBVBVIBVIBIBIBmB26.9828.0939.97432.06435.45339.948192022232425322126273031353628293334VKCaCrNiScTiCoMnFeBrCuZnGaGeSeKrAs39.10240.0844.9647.9050.9452.0054.9455.8558.9358.7163.5465.3769.7272.5974.9278.9679.90983.80373839404142434445464853544749505152SrYZrNbRbMoPdRhITcRuXeAgCdInSnSbTe85.4787.6288.90591.2292.919895.94101.1102.90106.4121.75127.60126.90131.30107.87112.4114.82118.695556727375777880747679858182838684CsBaWTaPtHfReIrTIOsPbAtAuHgBiPoRn132.905137.34178.49180.95186.2190.2183.85192.2195.09204.37208.98210210222196.97200.59207.198788FrRa铜系La223226钢系Ac576265596061636466686971586770SmEuCePrRmTbDyHoErNdGdTmYbLaLu144.24138.91140.91147150.35152174.97140.12157.25162.50164.93167.26168.93173.04158.928991939490929596979899100101103102PuPaThNpcfEsFmUAmBkMdLrAcCmNo头227231237242243232.04238.03247251254253256254247257SCHOOLOFMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGOFXI'ANJIAOTONGUNIVERSITY
二、元素周期表及性能的周期性变化 SCHOOL OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF XI`AN JIAOTONGUNIVERSITY
1.周期对应于电子主壳层2.同一族元素具有相同的外壳层电子数和相似的化学性质3.过渡族元素具有未满的内壳层和典型的金属性4.IB族和ⅡB族的内壳亮层填满，IA族和ⅡA族的内壳层未满，故IB族和ⅡB族不如IA族和ⅡA族活泼例如，Cu：...3p3d104slK:...3p°4slTHEENDSCHOOLOFMATERIALSANDENGINEERINGOFXIANJIAOTONGUNIVERSITY
1.周期对应于电子主壳层 SCHOOL OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF XI`AN JIAOTONGUNIVERSITY 2.同一族元素具有相同的外壳层电子数和相似的 化学性质 3.过渡族元素具有未满的内壳层和典型的金属性 4.ⅠB族和ⅡB族的内壳层填满，ⅠA族和ⅡA族的 内壳层未满，故ⅠB族和ⅡB族不如ⅠA族和ⅡA 族活泼 例如，Cu：.3p63d104s1 K：.3p64s1 THE END