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1、,章物质结构基础(),？,物质的形态 ( ) 三种主要状态：,物质的形态及材料结构 ( ),材料结构： 是影响材料性能的基本因素， 随化学组成及外界条件改变 宏观组织结构： 肉眼可见 图 显微组织结构： 显微镜观察 图 原子或分子排列结构： 原子中的电子结构：,材料结构的涵义 ( ),下一页,浇铸 宏观组织结构,返回,显微组织 晶界,返回,原子结构 ( ), , ?,. 原子核 由质子中子组成 质子 质子数（） 原子序数 电子数 正电荷 中子 中子数（） 中子质量 质子质量 无电荷 原子质量（） 质子质量中子质量 同位素： 相同， 不同的原子 原子量：元素（原子序数相同）中各同位素的原子质量平
2、均值,原子结构 ( ) 原子 () 原子核核外电子 电中性,.,.,. 电子的统计性形态法描述 四个量子数 ( )：,原子中电子的空间位置和能量 ( ),. 泡利不相容原理： 原子中每个电子必须有独自一组四个量子数， 一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子；,. 电子壳层数目 ， 主壳层() ， 由内向外 支壳层() . 最多电子数目 ， ， . 最外层 ，,原子中电子壳层数目及填充方式(排布） ( ),表,返回,. 排列次序 举例 : () : (),电离能： 从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需的能量。 电子亲合能： 原子接受一个额外的电子通常要释放能量，所放能量即电子亲合能。,电离
3、能和亲合能 ( ),电离电势表,下一页,元素的第一电离电势（原子）,返回,原子之间的相互作用和结合 ( ),? , ? ?,自然界一般由原子或分子组成物质或材料 结合方式： 基本结合：离子键、金属键、共价键 派生结合：分子间作用力、氢键,原子之间的相互作用和结合 ( ),特点： 由正离子排列成有序晶格； 各原子最 (及次)外层电子释放，在晶格中随机、自由、无规则运动，无方向性； 原子最外壳层有空轨道或未配对电子，既容易得到电子，又容易失去电子； 价电子不是紧密结合在离子芯上，键能低、具有范性形变。,. 金属键合 ( )：,两个原子共享最外壳电子的键合。 特点： 两原子共享最外壳层电子对； 两原
4、子相应轨道上的电子各有一个，自旋方向必须相反； 有饱和性和方向性。电子云最大重叠，一共价键仅两个电子。,. 共价键合 ( ):,、混和键合 ( ) ） 电负性 (): 表示吸引电子的能力 同一周期 左 右 电负性增高 同一族 上 下 电负性降低 ）电负性对化学键的影响: 同种原子间无影响 异种原子相互作用时: 两元素电负性相差较大: 非金属非金属 成极性共价键 电负性相差很大: 金属 非金属 成离子键,()( ) () .,作用力也是库仑引力（与离子键相同但弱得多,不存在电子交换） .分子间引力（ )： 分子（或电中性原子）间的结合力 又称范氏（ ）力。 特点： 无方向性和饱和性 键能最小,派生键合（ ):,.,C. 色散力: 非极性分子间瞬时偶极间的作用 (Fluctuating induced dipole bonds),质子给予体（如H）与强电负性原子X（如O、N、F、Cl）结合，再与另一强电负性原子Y（质子接受体）形成一个键的键合方式。,特点： 有方向性，饱和性； 分子内氢键；分子间氢键； 键能: 一般为几 十几 kcal/mol,2. 氢键 (Hydrogen bond):,Figure 2.15,
