chapter1原子结构与结合键

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材料才斗学基础Fundamentals for Materials Science i原子结构与结合键 Atomic Structure and Interatomic BondingMaterials science today is an applied Its fascination lies in the challenge q science to give mankind the best mat that the laws of nature and the Earth natural resources will allow. The mo, important aspect of any material is it structure, because its pFoperties are( rMat^d to this feature. To be success]?任何物质由原子组成结合方式排列方式} 一吶原子、离子、分子之间的结合力称为结合2? 口们的且休纟H合状杰禾宋为结弦UEsmy材料结构的层次从尺度角度依次为:A: 宏观结构 (macrostructure) : > = mmB:细观结构(mesoscopic structure): jum-rnrrC:微观结构(microstructure) : nm?|nmD:纳米结构(nanostructure) : nmE: 原子的近程扌非歹U (short-range atomic arrani F:原子结构(atomic structure) : A 1 ? 1 原子 结构 AtomiciSt ructure-= ——-一2丄2原子的内部结构Inner Structures of Atoms原子核+核外电子M-sheU1 ElecttcmK-Shell2 ElectronsL-SheU2 ElectronsNucleus11 Protons12Neutroris?核外的电子的排列和运动方式不仅 ?决定了单个原子的行为The Periodic Table? The atomic number of an atom indicates tl of protons (positively charged particles) wl its nucleus, and in a neutral atom the atom is also equal to the number of electrons in i cloud.? All the elements have been classified accorIAScYi 4 fllAc锢系The per iod i c tabIe碱金属碱土金属过渡元素主族金属轻稀土金属非金属稀有气体重稀土金属IVBVBVIBVIIBVHBIBIIBTiVa:MnFeCoNjCuZnZrNbMoTcRuRhPdAsCdHfTawRekPlAu出RfDbSsBhlhMtl:unUuuUubLa Cc Pr Nd Pm SrnIIIABAlGaInT1Gillb3HqAc lb Ea II Mp Eu Aid Qu Bk Q Es Em丄 C C C ~T:11 + / f-cc#1.1.3原子质量Atomic n? The relative atomic mass of an eler the mass in grams of 6.023 X1023 at (Avogadros number NA) of that eleT. 1.4原子尺寸Atomic nH o 0.046Lio0.157Beo0.113OLi+ oBe24©0,208Ob Oc0,097 00770.060 0.031够 O Q0.192 0J60 0.143 0.117QNa+ OMg2+0095 0.065Ti© ® ® oV oCr oMnoFe oCo0Ni oCu Zno oGa oGe o0-238 _. 0r197 0160 0.1470J360.1280.1180.12404250.1250428 0.1370.1350.139JK+ QCa2+0J33 0-099® ® o 6■ ■ ■ ■ 齐 a, ? ■ rt ■ C *1 fl 1 )Nb o n 147Mo o n idnTc o n 197Ru o nRh oCl 1羁Pd o n i ^7Ag Cdo o n idd nIn o a A AASn o n T"?刚球模型(hardsphere model):原 了i 一定直径的固态克,并同最临近的原子相扌Electronegativity of Atoms?影响原子间结合的定量化的物理量1932年,莱纳斯■鲍林(Linus Pauling)综合考 和电子亲合能提出“电负性”的概念,它以一纟 大小表示原子在分子中对成键电子的吸引能力, 负性,简称电负性。Pauli ng electronegativtiy2.1IIAIDAIVA3456LIBeBC1.01.5A2.02.51112k1314NaMgIIIBIVBVBVIBVI IBVIIIIBHE:AJSi1.80.91.2/\1.51920212223242526272829303132KCaScTilVCr
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