第一章原子结构与键合.pptVIP

第一章原子结构与键合第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日二、原子的结构第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日核外电子的排布规律描述原子中一个电子的空间和能量，可用四个量子数表示第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日三、元素周期表元素：具有相同核电荷的同一类原子总称，共116种，核电荷数是划分元素的依据同位素：具有相同的质子数和不同中子数的同一元素的原子元素有两种存在状态：游离态和化合态7个横行：周期按原子序数递增的顺序从左至右排列18个纵行：16族----7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个零族（InertGases）最外层的电子数相同，按电子壳层数递增的顺序从上而下排列。原子序数＝核电荷数周期序数＝电子壳层数主族序数＝最外层电子数零族元素最外层电子数为8（氦为2）价电子数（Valenceelectron）第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日1.2原子间的键合一、金属键典型金属原子结构：最外层电子数很少，即价电子极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子，形成电子云。金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键特点：电子共有化，既无饱和性又无方向性，形成低能量密堆结构性质：良好导电、导热性能，延展性好第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日二、离子键多数盐类、碱类和金属氧化物特点：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性，无饱和性三、共价键亚金属（C、Si、Sn、Ge），聚合物和无机非金属材料实质：由二个或多个电负性差不大的原子间通过共用电子对而成特点：饱和性，配位数较小，方向性（s电子除外）性质：熔点高、质硬脆、导电能力差实质：金属原子带正电的正离子非金属原子带负电的负离子e性质：熔点和硬度均较高，良好电绝缘体第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日四、范德华力包括：静电力、诱导力和色散力属物理键，系次价键，不如化学键强大，但能很大程度改变材料性质高分子材料中范德华力起重要作用，总的范德华力超过化学键的作用，所以在除去范德华力作用前化学键早已断裂。第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日五、氢键极性分子键：存在于HF、H2O、NH3中，在高分子中占重要地位，氢原子中唯一的电子被其它原子所共有（共价键结合），裸露原子核将与近邻分子的负端相互吸引——氢桥介于化学键与物理键之间，具有饱和性第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日无论何种结合键，固体原子间都存在两种力：吸引力和排斥力原子间距离就是当引力等于斥力时原子之间的距离，此时原子间的相互作用势能最低原子结合能离子键、共价键的结合能最高金属键次之范德华力最低，（氢键稍高点）第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日1.3高分子链第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日一、近程结构（一）、结构单元的化学组成1.碳链高分子聚乙烯主链以C原子间共价键相联结加聚反应制得如聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯，聚甲基丙稀酸甲酯，聚丙烯2.杂链高分子涤纶主链除C原子外还有其它原子如O、N、S等，并以共价键联接，缩聚反应而得，如聚对苯二甲酸乙二脂（涤纶）聚酯聚胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酚等第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日3.元素有机高分子硅橡胶主链中不含C原子，而由Si、B、P、Al、Ti、As等元素与O组成，其侧链则有机基团，故兼有无机高分子和有机高分子的特性，既有很高耐热和耐寒性，又具有较高弹性和可塑性，如硅橡胶4.无机高分子二硫化硅