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第1章 原子与结构键合教案2
第一章 原子 (分子)结构与性质
第一章 原子 (分子)结构与性质
1.1 原子的结构(量子数,电子排布,周期表)
1.2 一次键和二次键(化学键,范德华力,氢键)
1.3 原子的性质 (半径,电负性)
1.4 化学键的力学模型 (原子结构与性质对材
料宏观性质的影响)
弹性模量,熔点,热膨胀系数——原子间作用力
密度——原子量,原子半径,配位数
电导率——化学键
1.5 高分子链
1.1 原子结构 (Atomic Structure )
1.1 原子结构 (Atomic Structure )
一、物质的组成 (Substance Construction)
物质由一种或多种元素的原子结合而成。
原子 (Atom): 化学变化中最小微粒。
分子 (Molecule):由若干原子构成,能够单独存在,并保存物质化学
特性的最小微粒。
二、原子的结构
二、原子的结构
1879年 J.J Thomson 发现电子 (electron),揭示了原子内部秘密
1911年 E.Rutherford 提出原子结构有核模型
M.Plank和A.Einstein量子论
1913年 N.Bohr将 原子结构的量子理论
Rutherford 原子有核模型
中子
原子核
原 -15
10 质子
子
-10
10 电子
电子的分布不仅决定了单个原子的
半径:量子力
学中当作零 行为,也对材料内部原子的结合以
质量:质子的 及材料的某些性质起着决定性作用。
1/1836
描述原子中一个电子的运动状态,可用四个量子数
(quantum numbers )表示 (波函数,电子云)
主量子数n 决定电子云与原子核间的平均距离,即 “主壳层”。
取正整数1,2,3,4,5,6,7,有时亦记作K、L、M、N、O、P、Q
次量子数l 决定电子云的形状,与电子运动的角动量有关,即“亚层” 。
各壳层上亚层的数目随主量子数不同而异。l=0~n-1,习惯上以
s,p,d,f 表示。主量子数和次量子数决定了电子的能量。
磁量子数m 决定电子云在空间的伸展方向,取值为m=0,±1, ±2 ,±3 。
s,p,d,f各轨道依次有1,3,5,7种空间取向 (即2l+1种)。
自旋量子数ms 表示电子自旋的方向,取值分别为+1/2和-1/2,表示在每个
状态下可以存在自旋方向相反的两个电子。(简化:上旋,下旋)
表1 各电子壳层及亚壳层的电子状态
主量子数 次量子数 磁量子数规 考虑自旋量 各壳层
壳层序号 亚壳层状态 定的状态数 子数后的状 总电子数目
目 态数目
2
1 1s 1 2
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