东北大学材料科学基础课件f4

中心势场近似单电子近似单电子原子多电子原子径向分布图（分层排布/钻穿效应）角度分布图（轨道的形状和方向）

屏蔽常数泡利不相容原理（n,l,m,ms）能量最低原理洪特规则

(2,1,1,1/2);(2,1,0,1/2);(2,1,-1,1/2)电子在原子轨道上排布：N:2p3O:2p4(2,1,1,1/2);(2,1,1,-1/2);(2,1,0,1/2);(2,1,-1,1/2)原子间的结合键（InteratomicBonding）分子或晶体中原子间相互吸引的作用。离子键共价键金属键分子键氢键化学键/强键物理键/弱键Primarybonding:e-aretransferredorshared(100-1000kJ/molor1-10eV/atom)SecondaryBonding:noe-transferredorsharedInteractionofatomic/moleculardipoles(<100kJ/molor<1eV/atom)静电交互作用离子键（IonicBonding）正负离子间的库伦力－在高电正性的金属元素和高电负性的非金属元素间形成。金属原子外层价电子非金属原子外层离子键：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体：硬度高，脆性大，熔点高，导电性差－如氧化物陶瓷。共价键（CovalentBonding）原子间共用价电子对－出现在电负性差别不大的原子之间（在周期表上位置比较靠近）。非金属元素的分子(H2、Cl2、F2)、(CH4、H2O)；单质元素固体(金刚石C、Si、Ge)化合物(GaAs、SiC)共价键：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；共价晶体：强度高、硬度高、熔点高、脆性大、导电性差。金属键（MetallicBonding）规则排列的离子实与自由电子间的库伦力－出现在电负性相等或相近的金属之间。价电子数<<配位数共用价电子金属键：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。分子键（Molecularbanding）原子或分子间电偶极子的静电吸引作用（范德华力）－出现在惰性气体原子或由共价键分子聚集成的晶体。电偶极子：原子或分子中存在正电荷和负电荷中心。瞬时偶极子（FluctuatingInducedDipole）存在于一切原子和分子中惰性气体原子或相同原子组成的分子在每一瞬间，正电荷中心与负电荷中心不重合由不同元素通过共价键结合的分子－极性分子（polarmolecule），存在固有偶极子（Permanentdipole）。分子键：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。分子晶体：熔点低，硬度低。同时存在瞬时偶极子，且通常起主要作用氢键（Hydrogenbonding）一种特殊的极性分子间固有偶极子的相互吸引作用。分子中含有氢元素和高电负性的非金属元素没有电子屏蔽的氢原子核

介于化学键与物理键之间;具有饱和性和方向性。原子结合后的电子排布

分子结构（分子的电子结构）金属晶体的电子结构离子键----价电子转移共价键----共用电子对金属键----原子集体共用价电子化学键外层价电子重新排