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1、《含能材料化学基础》李明愉5#教学楼0528室68915065limingyu@bit.edu.cn平时成绩：40%考试成绩：60%交作业的时间：每周二上课之前考试：闭卷什么是含能材料？◆含能材料(energeticmaterials)◆Energeticmaterialsareaclassofmaterialwithhighamountofstoredchemicalenergythatcanbereleased.◆Typicalclassesofenergeticmaterialsaree.g.explosiv
2、es,pyrotechniccompositions,propellants(e.g.smokelessgunpowdersandrocketfuels),andfuels(e.g.dieselfuelandgasoline).为什么要学《含能材料化学基础》？各学科专业特色特种能源工程与烟火技术弹药工程与爆炸技术安全工程含能材料的研制与性能评价火工品与烟火技术系统设计燃烧及爆炸的研究弹药与爆炸技术高效毁伤技术碰撞与冲击动力学战斗部设计与终点效应安全与防护技术含能材料设计与评价燃烧爆炸安全理论防火防爆技术武器系统安全
3、技术课程讲授的主要目的材料设计(materialsbydesign)是指通过理论与计算预测新材料的组分、结构与性能，或者说，通过理论设计来“订做”具有特定性能的新材料。《含能材料化学》讲授的主要内容原子结构及元素性质的周期性分子的结构与性质晶体结构（略讲）酸碱平衡与酸碱滴定法沉淀平衡与有关分析方法氧化还原平衡与氧化还原滴定分析配位化合物与配位滴定主族元素（第13，14，15章）副族元素（第16，17章）第1章原子结构及元素性质的周期性性质物理性质化学性质结构原子原子核核外电子化学反应微观粒子质量，体积很小运动速度很
4、快经典力学无法描述量子力学量子力学的基础是微观世界的量子性和微观粒子运动规律的统计性本章内容解决的问题2.微观粒子的特点是能量变化的不连续性，即量子化的，因此，要求掌握描述原子核外电子运动状态的四个量子数；1.用量子力学的观点去理解原子核外电子运动的特点；3.掌握核外电子排布的周期性变化规律及元素性质的周期性变化规律，且能利用它解释一些化学问题。原子结构理论的发展1803年英国道耳顿的原子论：原子是不可分割的最小单元。1904年英国剑桥大学的Thomson应用磁性弯曲技术发现了电子。1911年Thomson的学生R
5、utherford通过α粒子撞击金箔时，只有极少一部分α粒子发生散射的实验证明了原子核的存在。第一节原子核外电子运动的特征Rutherford“行星系式”原子模型原子由原子核（质子+中子）和绕核作高速运动的电子组成。原子核好比太阳，电子好比绕太阳运动的行星，电子绕核高速运动。1.绕核运动的电子应不停地连续辐射,得到连续光谱,但实际得到的是不连续光谱。无法解释：2.电子应运动而辐射能量,并不断减少,电子运动的轨道半径也将不断减少，最终，电子坠入核内，原子毁灭。白光散射时，观察到可见光区的连续光谱，但H原子受激发射所得
6、光谱却是不连续的线状光谱，可见光区有四条谱线。氢原子的线状光谱（linespectrum）1913年，Rutherford的学生玻尔Bohr在研究氢原子光谱（在真空光电管中充入稀薄的氢气，并高压放电）时发现，它是一条不连续的线状光谱。氢原子光谱和玻尔理论1900年，Plank在研究黑体辐射问题时提出了著名的量子化理论，提出物质吸收和发射的能量是不连续的，只能以单个的、一定分量的能量，一份一份地按照这一基本分量的倍数吸收或发射能量，即能量是量子化的。这种能量的最小单位叫能量子，或简称量子(quantum)。MaxKa
7、rlErnstLudwigPlank1858~19471918诺贝尔物理学奖比例常数h称为Planck常数。h=6.626×10−34J·s;n为整数(n=0,1,2,3,…)Thephotoelectriceffect爱因斯坦认为,入射光本身的能量也按普朗克方程量子化,并将这一份份数值为E的能量叫光子(photons),一束光线就是一束光子流.频率一定的光子其能量都相同,光的强弱只表明光子的多少,而与每个光子的能量无关.爱因斯坦对光电效应的成功解释最终使光的微粒性为人们所接受.以波的微粒性概念为基础的一门学科叫量
8、子力学(quantummechanics).●光电效应1905年,爱因斯坦(EinsteinA)成功地解释了光电效应(photoelectriceffect),将能量量子化概念扩展到光本身.对某一特定金属而言,不是任何频率的光都能使其发射光电子.每种金属都有一个特征的最小频率(叫临界频率),低于这一频率的光线不论其强度多大和照射时间多长,都不能导致光电效应.
