《原子结构与键合》PPT课件

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1、第一章原子结构与键合12材料的性能内部结构原子结构原子键合原子排列显微组织晶体非晶体规则排列不规则排列取决于包括包括包括2第一节原子的结构1.原子是由质子和中子组成的原子核，以及核外的电子所构成的。中子呈电中性，质子带正电。原子为电中性，质子数与电子数相等。原子的体积很小，直径约为10-10m数量级，而其原子核直径更小，仅为10-15m数量级。原子的质量主要集中在原子核内。每个质子和中子的质量大致为1.67X10-24g，电子的质量约为9.11X10-28g，仅为质子的1/1836。一、原子结构3图为镁(原子序数12)原子结构中K,L和M量子壳层的电子

2、分布状况.从内到外，依次为K壳层(n=1),L壳层(n=2),M壳层(n=3).4二、原子的电子结构1．主量子数n决定原子中电子能量以及与核的平均距离，即电子所处的量子壳层。2．轨道角量子数l给出电子在同一量子壳层内所处的能级（电子亚层）。3．磁量子数m给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。4．自旋角量子数s反映电子不同的自旋方向。描述原子中一个电子的空间位置和能量可用四个量子数表示。多电子的原子中，核外电子的排布规律遵循三原则，即：能量最低原理Pauli不相容原理Hund规则5一、原子核外电子排布遵循的原理和规则二、原子核外电子排布的表示式能量

3、最低原理泡利不相容原理洪特规则电子排布式轨道表示式原子核外电子在排布时要先占有能量低的轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽量分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。6三、元素周期表元素----具有相同核电荷数的同一类原子为一种元素。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，元素在周期表中的位置反映了那个元素的原子结构和一定的性质。910第二节原子键合一、键合种类原子键合一次键

4、二次键分为通过价电子的转移或共用两原子的电子云达到稳定结构即不依靠电子的转移或共享，靠原子间的偶极吸引力结合即1011一次键（化学键）通过价电子的转移或共用两原子的电子云达到稳定结构金属键共价键离子键1.正负离子相互吸引。2.键合很强，无方向性。3.熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。4. NaCl、CrO2、Al2O31. 相邻原子通过共用电子对结合。2. 键合强，有方向性。3. 熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。4. 金刚石、SiO21. 金属正离子于自由电子相互吸引。2. 键合较强，无方向性。3. 熔点、硬度有高有低，导热导电性好。4. Fe

5、、Al、W、Hg包括1112二次键（物理键）不依靠电子的转移或共享，靠原子间的偶极吸引力结合分子键1.分子或分子团显弱电性，相互吸引。2.键合很弱，无方向性。3.熔点、硬度低，不导电，导热性差。4.塑料、石蜡氢键1. 类似分子键，但氢原子起关键作用。XH-Y2. 键合弱，有方向性。3. 熔点、硬度低，不导电，导热性好。4. 水、冰、DNA包括121、离子键定义：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用易形成阳离子的元素易形成阴离子的元素成键粒子：阴、阳离子成键元素（一般情况）：成键性质：静电作用（吸引与排斥）活泼金属元素（IA、IIA）活泼非金属元素(VIA

6、、VIIA)13Na原子、Cl原子形成NaCl的自述天然NaCl晶体食盐NaCl的制取：点燃2Na+Cl2====2NaCl14NaCl的晶体结构模型11415Na+Cl－电子转移不稳定稳定NaCl形成的微观过程Na+和Cl-之间存在哪些作用力？16讨论在氯化钠晶体中，Na+和Cl-之间存在哪些作用力？1、Na+离子和Cl-离子间的静电相互吸引作用3、因阴阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的化学键。2、阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用17活泼金属活泼非金属化合M－ne-Mn＋X＋me-Xm-吸引、排

7、斥达到平衡离子键成键过程：含有离子键的化合物就是离子化合物。NH4Cl,Na2SO4、NaOH之间也形成离子键18存在离子键的物质c.活泼金属与活泼非金属形成的化合物b.活泼金属阳离子与OH—形成的化合物a.活泼金属阳离子(或NH4+)与酸根离子形成的化合物离子键-----典型金属氧化物等-----强碱----大多数盐19影响离子键强弱的因素：离子半径越小，离子键就；离子带电荷越多，离子键就。离子键越强，破坏它所需能量就。离子键的强弱主要影响离子化合物的熔沸点，离子键越强，熔沸点就越高。越强越强越高>>例：判断下列各组物质的熔点高低：MgCl2NaCl

8、；NaFNaCl离子半径和离子电荷202、共价键2-1概念（1）定义：原子之间通过共用电子对所