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第一章原子结构与结合键

第一章原子结构与结合键

1：第一节原子结构

2：第二节结合键

第一节原子结构

1：微观粒子运动的描述方法

一切材料都是由分子、原子组成的。

这些分子.原子以及组成原子的电子和原

子核是非常微小的微观物体。它的运动

规律不同于宏观物体，只有用量子力学

才能正确描述微观物体的行为。

1924年，法国物理学家德不罗意（de

Broglie,L.V.）提出了实物微粒也有波动性的假

设。与其相适应的波长方程为：

λ=h/p=h/mv

宏观物体的运动可以用坐标和动量精确描述，

但微观粒子具有波粒二象性，不能同时准确决

定坐标和动量。这就是量子力学中的测不准原

理。△x△px≥h

2：多电子原子结构

原子处于基态时，核外电子排布规律必须遵

循以下3条规则：

（

1）：包利（Pauli,W.）不相容原理一个原子

轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方

向必须相反。

（2）：能量最低原理在不违背包利不相容原理

的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道。

（

（3）：洪特Hund,F.）规则在能量高低相等

的轨道上，电子尽可能占据不同的轨道，且电子自旋

平行。

第二节结合键

原子间的结合力称为结合键，它主要

表现为原子间吸引力与排斥力的合力结

果。根据不同的原子结合结合方式，结

合键可分为以下几类：

金属键（Metallicbonding）





化学键（Chemicalbonding）离子键（Ionicbonding）主价键primaryinteratomicbonds





共价键（covalentbonding）





物理键（physicalbonding),次价键(Secondarybonding)，亦称VanderWaalsbonding









氢键（Hydrogen-bonding)介于化学键和范德华力之间



1：离子键

大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离

子键的方式结合。离子键键合的基本特点是以

离子而不是以原子为结合单元。

一般离子晶体中正负离子静电引力较强，

结合牢固。因此。其熔点和硬度均较高。另外，

在离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，

它们都是良好的电绝缘体。但当处在高温熔融

状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运

动，即呈现离子导电性

2：共价键

共价键的实质就是两个或多个电负性相差

不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。

共价键键合的基本特点是核外电子云达到最大

的重叠，形成“共用电子对”，有确定的方位，

且配位数较小。共价键的结合极为牢固，故

共价晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特

点。共价形成的材料一般是绝缘体，其导电性

能差。

极性键(Polarbonding):共用电子对偏于