当前课程知识点:材料学概论 > 第2讲 材料就在元素周期表中(一) > 2.2 元素周期表反映元素的规律性 > 2.2.5 原子半径、离子半径和元素的电负性
好 那么我刚才讲了
就是在元素周期表当中除了
表示它的失电子
得电子的
难易程度有规矩性以外
实际上给我们后边形成合金
形成化合物
它有些规律性也非常重要
我们下一节讲的就是
原子半径 离子半径
和元素的电负性
它在元素周期表当中
它也有一定的规律性
我们讲原子半径
离子的半径
元素的电负性和电子浓度
你们看
那么这部分就是比较新的内容了
就是我们在高中里边的
甚至在我们的化学里边
涉及不到的
这是我们材料科学当中
必须要了解的
这张表表示的是
元素周期表中
各原子或离子的半径
原子半径或离子半径
原子半径你们看看
元素周期表当中
原子半径它分布是有规律性的
它有什么规律性
注意
从元素周期表
按照族从上到下
注意从上到下
原子半径逐渐增加
原子半径是逐渐增加的
注意
要按一周期从左到右
原子半径是逐渐减小的
注意 看出规律性
非常明显
那道理在哪
道理在因为同一族
它是最外层电子的排布是相同的
电子的层数是不一样的
那么从上到下的层数逐渐增多
因此原子半径变大
这就是为什么在同一族当中
从上到下原子半径逐渐是增加的
那么在同一周期当中
为什么它的原子半径逐渐变小
因为我们知道同一周期
原子核外电子层数是一样的
就是外边这电子数目不一样
但是同一周期当中
随着原子从左到右
它的核电核数是逐渐增加的
由于它的核电核数逐渐增加
对核外电子的吸引力逐渐变强
因此它的原子半径
有缩小的趋势
这是一个规律
我们讲清楚了
另外一个规律
就是当一个原子变成离子以后
它的半径会发生变化
一个原子变成正离子以后
它的半径会缩小
一个原子变成负离子以后
它的半径会扩大
比方说以锂来讲
锂原子的半径是0.157个纳米
它变成锂离子以后
变到0.060个纳米
我们再看看氟
氟原子半径是0.071个纳米
变成负离子以后
它的离子半径是多少
0.136个纳米 好
那你看这锂离子
它由原子变成锂离子变小了
那么氟它变大了
那么规律为什么说
因为锂它外层有一个电子
它变成离子把它扔掉了
它离子当然变小了
那么氯原子
它外边有七个电子
得到一个电子它就扩大了
那么变小了 注意
锂离子半径0.060个纳米
它为锂离子电池应用它
提供了很好的条件
它非常小
它进去
在氧化钴里边潜入
在石墨里面插入
这样都非常方便
为什么
因为它比较小
这是变成离子
原子半径变化的
那么下一个特点
我们就看看
在过渡族金属当中
过渡族金属当中
那个八个副族
注意 一大群
过渡族金属
它的原子半径非常小
而且过渡族元素
它的原子半径都差不太多
都差不太多 都比较小
差不太多
我们把给它叫做多子女家庭
营养不良 没有长开
只能是意思
都差不太多
你看这些特点
你从原子半径
就可以发现这些特点了
你们看碱金属和碱土金属的
原子半径都比较大
那么过渡族金属
原子半径比较小
那么由过渡族金属
跟碱土金属它有稀土元素
就可以组成所谓钙钛矿
后边我们还要讲组成钙钛矿
小原子在中间
大原子在外边
这是一大类材料
什么压电晶体
或者什么东西 一大类材料
都跟原子半径有关系
这就是元素周期表当中
各原子和离子的半径
那么这张图表示元素周期表当中
各元素的电负性
注意 电负性
什么叫电负性
就是原子在形成化合物之后
它得到电子能力的一种量度
如果它容易得到电子
由原子变成负离子了
容易 很容易得到
这说明它的电负性是高的
如果它跟别人反应
它的电子不但得不到
而且还失掉了
它的电负性是低的
因此来讲电负性值
它是个相对的概念
一般定义为相对的概念
那么有人把电负性
我把两头定下来
哪两头定下来
氟是4
最低是
锂 钠 钾 铷 铯 钫
钫是0.7
最高的是4 最低的是0.7
那么其它元素
就在4和0.7之间
那么了解电负性有什么意义
就是当两种元素
组成化合物的时候
组成化合物的时候
这种化合物是广泛的
金属间化合物也是化合物
那么就看
电负性如果差别很大的时候
就容易形成离子化合物
如果越小越小
它就会形成什么
形成共价化合物
甚至形成一般金属键化合物
这个对于了解
到底这种化合物是什么性质的
非常有关系
就从电负性来衡量它
这关于电负性
它是个相对的概念
表示得到电子
形成负离子的能力的量度
电负性是这么定义的
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业




