【正文】 鍵：金屬的 d軌道上的電子向非金屬原子（第三周期及以下元素作配位原子時(shí)）提供； ?d? ?* 反饋 ?鍵： d軌道上的電子向 ?*軌道（烯、炔、苯環(huán)及 CO）上提供； ?d? p 反饋 ?鍵： d軌道上的電子向 p軌道（金屬卡賓中）提供。 成鍵方式選擇 ? 主族元素形成 ?和 ?。處于最高能級(jí)組上的電子都是價(jià)電子，即 ns (n2)f (n1)d np 上的電子 ? 參與成鍵的軌道包括價(jià)電子所在的軌道以及能量最低的空軌道，通常包括 nd軌道。 ? 電子填充順序： ns (n3)g(n2)f (n1)d np ，即能級(jí)組 n?2時(shí)有 p軌道 n?4時(shí)有 d軌道 n?6時(shí)有 f軌道 周期表中每周期元素的數(shù)量 ? 按能級(jí)組 ns (n3)g(n2)f (n1)d np 周期 軌道 元素 1 1s 2 2 2s2p 8 3 3s3p 8 4 3d4s4p 18 5 4d5s5p 18 6 4f5d6s6p 32 7 5f6d7s7p 32 8 5g6f7d8s8p 50 元素各層的電子數(shù) ? 由能級(jí)組 ns (n2)f (n1)d np可知： ?最外層能填充電子的軌道只有 nsnp，故最多可填充 8個(gè)電子，其中第一周期最多2個(gè)電子； ?次外層能填充電子的軌道只有 (n1)s (n1)p (n1)d，故最多可填充 18個(gè)電子 ?次次外層能填充電子的軌道為 (n2)s (n2)p (n2)d (n2)f，故最多可填充 32個(gè)電子 價(jià)電子、價(jià)軌道 ? 參與化學(xué)反應(yīng)的電子是能量最高占有軌道上的電子，這些電子是價(jià)電子。 原子軌道間形成的共價(jià)鍵 s軌道只形成 ?鍵（不論與什么軌道） p軌道可形成 ?和 ?兩種共價(jià)鍵 d軌道可以形成三種鍵 成鍵分子軌道與反鍵分子軌道 軌道種類與成鍵類型 ? 只要是 s軌道參與，則形成的鍵肯定是 ?，包括 ss、 sp和 sd； ? p軌道參與則可以形成兩種鍵，即 ?和 ?，包括 pp和 pd(通常只有 dx2y2和 dz2軌道與p能形成 ? ，而 dxy、 dxz和 dyz軌道與 p之間形成 ?） ； ? d軌道之間三種鍵均可形成，但通常情況下多以 ?為主，極少數(shù)情況下還可以形成?鍵。另外中央離子 Ni2+ 還剩余一個(gè)垂直于平面的空的 4p軌道，可以和各配體 CN的一個(gè) π鍵形成π 98 大 ?鍵 O C ONOO43 Π43 Π反饋 ?鍵 反饋 ?鍵 ? 主族非金屬供電子類： ?p?p反饋 ?鍵：孤電子對(duì)（ p電子）向 p空軌道軌道； ?p? d 反饋 ?鍵：孤電子對(duì)向 d空軌道（第三周期及以上元素的含氧化合物中） 上 提供 ?p? ?* 反饋 ?鍵：孤電子對(duì)向 ?*軌道（烯醇、酚和芳香胺）上 提供電子。 ? d過(guò)渡元素從上到下因半徑增幅小，而核電荷增幅大，因而其成鍵能力是增強(qiáng)的。陰離子則是 O2最強(qiáng)（負(fù)電荷高且半徑?。?。 六方密堆積：配位數(shù)為 12，按 ABAB… 方式密堆積。進(jìn)入原子往往也是金屬原子，故形成的合金原子間仍以金屬鍵作用，可以保有延展性。 + _ + _ _ + 取向力 誘導(dǎo)力 色散力 分子間作用力大小規(guī)律 ? 分子極性是由共價(jià)鍵的極性引起的，成鍵兩原子的電負(fù)性差值越大，鍵的極性越強(qiáng)，分子中心不對(duì)稱時(shí)的極性也就越大； ? 分子極性越大，取向力越大，誘導(dǎo)力也越大； ? 分子量越大，色散力越大。 ? 性質(zhì)主要表現(xiàn)在： ? HO鍵，酸性、失水性（聚合成多酸）、 H的氧化性； ? O上，配位能力、還原性（失氧分解）； ?成酸元素 A上，氧化還原性（包括歧化）、孤電子對(duì)（配位能力）、穩(wěn)定性（ AO鍵）、失水性（半徑大?。? 含氧酸（氫氧化物）的酸堿性強(qiáng)弱 ? 經(jīng)驗(yàn)規(guī)則一：離子勢(shì)大小 其中 z為成酸元素氧化態(tài)， r為成酸元素離子半徑 10時(shí)，酸性 7 10時(shí)，兩性 7時(shí)，堿性 ? 經(jīng)驗(yàn)規(guī)則二：含氧酸中平均每個(gè)成酸元素連接的雙鍵氧數(shù)目 n(注意，多酸中連接兩個(gè)成酸元素的 O不能計(jì)入雙鍵氧！） rz?????751 10 ?? naK含氧酸強(qiáng)弱在周期表中的規(guī)律 ? 同族元素從上到下含氧酸的酸依次減弱； ? 同周期元素從左到右依次增強(qiáng)； ? 同一元素不同氧化態(tài)，氧化態(tài)越高酸性越強(qiáng)； ? 同一元素同一氧化態(tài)的含氧酸，酸的聚合度越大，酸性越強(qiáng)（電荷分散程度）。 ? 軟堿：易變形的陰離子，往往易失去電子。 f區(qū)元素從左到右變硬。 ?如： Al3+?AlF63 , HgI42HgBr42HgCl42 氧化還原能力的規(guī)律性 ? 從上到下同族：高氧化態(tài)氧化性依次減弱，低氧化態(tài)還原性依次增強(qiáng)（包括主族和副族）。 ? 離子型化合物的熱穩(wěn)定性：參看離子鍵的強(qiáng)弱規(guī)律。 材料的電性質(zhì) ? 電子質(zhì)量相對(duì)離子來(lái)說(shuō)極小，體積也極小，運(yùn)動(dòng)速度也極快； ? 陰陽(yáng)離子則相對(duì)來(lái)說(shuō)都有較大的體積和質(zhì)量，移動(dòng)速度受其它離子的存在影響，尤其是陰離子的移動(dòng)，因 體積大 受其它離子阻擋和牽制，影響最大。 材料的導(dǎo)電性與溫度關(guān)系 ? 對(duì)于 金屬 來(lái)說(shuō)，其電子數(shù)量不受溫度和光照的影響，而定向運(yùn)動(dòng)速度卻因溫度的升高而下降（碰撞），因此金屬的導(dǎo)電性具有負(fù)溫度系數(shù)，即溫度升高，導(dǎo)電性越差。 ? 注：絕緣體肯定是電介質(zhì)，但電介質(zhì)并不一定是絕緣體。其原子半徑都很小，穩(wěn)定性高，禁帶寬度大；難變形，介電常數(shù)?。ㄒ话阍?5以下，若形成泡沫型結(jié)構(gòu)甚至可以接近空氣的介電常數(shù) 1）。 電絕緣材料 ? 氧化鋁陶瓷質(zhì)絕緣材料，用于超高壓絕緣子。 ? 耐高溫類：有機(jī)硅橡膠、聚四氟乙烯、無(wú)機(jī)氧化物類，如氧化鋁、云母等。 半導(dǎo)體材料 ? 半導(dǎo)體材料的禁帶寬度在 03eV，一般在 1eV左右。因單位體積內(nèi)的載流子數(shù)量少，需要在高溫下才能工作。過(guò)渡元素也可以作用 p區(qū)半導(dǎo)體的摻雜成份。雜質(zhì)的引入對(duì)性質(zhì)非常敏感。 ? 光是一種電磁波，其運(yùn)動(dòng)速率在真空中為 3?108m/s，運(yùn)動(dòng)中有兩個(gè)分量，即電分量和磁分量，且電分量和磁分量相互垂直。 ? 溫度越高，短波長(zhǎng)的光越多，顏色偏藍(lán)偏冷；反之溫度越低，長(zhǎng)波長(zhǎng)的光越多，顏色偏黃偏暖。 aa 互補(bǔ)色 ? 一種非白色的光可以由一種波長(zhǎng)的光構(gòu)成，也可以由多種波長(zhǎng)的光混合得到；而白光則肯定是混合波長(zhǎng)的光。 ? 色坐標(biāo)的中心點(diǎn)為白光點(diǎn)，該點(diǎn)的坐標(biāo)是x=y=z=，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是標(biāo)準(zhǔn)的白光。 ? 若使用四種顏色、五種顏色，則可以圍成四邊形、五邊形，其形成的面積有可能更大，可配出的色彩也就更豐富。 物質(zhì)的光性質(zhì) ? 當(dāng)光進(jìn)入新介質(zhì)時(shí)，必定與介質(zhì)中的原子或離子發(fā)生相互作用，這種作用與介質(zhì)的組成、晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)等關(guān)系密切。 一些材料的折射率 材料 折射率 雙折射 材料 折射率 雙折射 SiCl4 NaAlSi3O8 LiF CaAl2Si2O8 NaF Al2SiO5 CaF2 Al6Si2O13 Al2O3 金紅石 MgO SiC 石英 PbO MgAl2O4 PbS ZrSiO4 方解石 KAlSi3O8 硅 物質(zhì)的光性質(zhì) —— 折射指數(shù) ? 物質(zhì)的內(nèi)應(yīng)內(nèi)也會(huì)改變折射指數(shù)，垂直于拉應(yīng)力方向的 n大，平行于拉應(yīng)力方向的 n小。 材料的光性質(zhì) —— 反射系數(shù) ? 光照射到材料表面時(shí)，除發(fā)生透射外，還發(fā)生反射。如 1cm的陶瓷片，由 10?m的晶粒燒成，則有 1000個(gè)晶面，對(duì) 氧化鋁其雙折射損失為 ，對(duì)金紅石 (n0=, ne=)，其雙折射損失為 !（計(jì)算參見(jiàn)反射系數(shù)） ? 提高材料的純度，減少散射損失。 常見(jiàn)材料的透光范圍 材料 波長(zhǎng) (nm) 材料 波長(zhǎng) (nm) 材料 波長(zhǎng) (nm) 熔二氧化硅 16400 多晶氟化鎂 45900 氟化鈉 141500 熔融石英 18420 氧化釔 26920 氟化鋇 131500 鋁酸鈣玻璃 40550 單晶氧化鎂 25950 硅 1201500 偏鈮酸鋰 35550 多晶氧化鎂 30950 氟化鉛 291500 方解石 20550 單晶氟化鎂 15960 硫化鎘 551600 二氧化鈦 43620 多晶氟化鈣 131180 硒化鋅 482200 鈦酸鍶 39680 單晶氟化鈣 131200 鍺 1802300 氧化鋁 20700 氟化鋇鈣 751200 碘化鈉 252500 藍(lán)寶石 15750 硫化砷玻璃 601300 氯化鈉 202500 氟化鋰 12850 硫化鋅 601450 氯化鉀 212500 ? 對(duì)于晶體材料，如果對(duì)可見(jiàn)光產(chǎn)生選擇性吸收，即對(duì)某一波長(zhǎng)的光吸收強(qiáng)，而對(duì)其它波長(zhǎng)吸收弱或不吸收，則該物質(zhì)是有色的，在自然白光下將看到被吸收光的互補(bǔ)色，即該物質(zhì)的顏色。 ? 紅外區(qū)對(duì)應(yīng)分子的振動(dòng)能級(jí)，用于官能團(tuán)的檢測(cè)（紅外和拉曼） ? 可見(jiàn)和紫外區(qū)對(duì)應(yīng)分子的價(jià)層電子躍遷。 熒光和磷光 G r o u n d S t a t eE x c i t e d S t a t eh vE x c i t i n g R e l a x a t i o nE m i s s i o n激光 ? 若相對(duì)較低的激發(fā)態(tài) (亞穩(wěn)態(tài) , metastable state)的壽命很長(zhǎng)，則導(dǎo)致大量電子在該能級(jí)上積累，使得該能級(jí)上的電子數(shù)比基態(tài)電子數(shù)還多，形成布居數(shù)反轉(zhuǎn)，進(jìn)而誘發(fā)該能級(jí)上的電子同步回落到基態(tài)，回落過(guò)程所需時(shí)間很短，在 1012—— 1015S，在如此短的時(shí)間內(nèi)，原子振動(dòng)引起的能級(jí)改變幾乎為 0，因此電子回落過(guò)程中產(chǎn)生的光子的波長(zhǎng)是相同的，且位相高度一致，產(chǎn)生激光。 自發(fā)磁化 ? 自發(fā)磁化： 自旋磁矩不能抵消產(chǎn)生剩余的磁矩。 ? 反鐵磁性材料： 成單電子之間存在相互克制的磁矩，總磁矩表現(xiàn)與順磁性材料相當(dāng)，但隨溫度升高磁化率有先升 r后降的過(guò)程，當(dāng)達(dá)到臨介溫度（ Neel溫度）以上時(shí)規(guī)律與順磁性材料一致。 磁滯曲線 磁滯回線和極限磁滯回線； Bs飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度； Hc矯玩場(chǎng)； Br剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。 作用力越強(qiáng)，傳熱效果越好 。 ? 膨脹系數(shù)主要用于： ?設(shè)計(jì)施工中對(duì)有溫差場(chǎng)所的熱脹縫 ?復(fù)合材料的膨脹系數(shù)設(shè)計(jì)和控制 ?與熱縮材料調(diào)制成 0膨脹系數(shù)材料。金屬有大量自由移動(dòng)的電子，而電子質(zhì)量很輕，移動(dòng)迅速，傳熱方便，故金屬一般都有很大的熱導(dǎo)率，晶格振動(dòng)對(duì)金屬傳熱也有貢獻(xiàn)，但很次要。 ? 金屬的熱傳導(dǎo)隨溫度升高而稍有下降； ? 密實(shí)的多晶材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而下降，但當(dāng)溫度很高時(shí)，由于光子傳導(dǎo)的參與而升高； ? 有一定氣孔的不密實(shí)耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而略有上升。 ? 氣孔的影響：對(duì)于封閉性氣孔，其導(dǎo)熱率可近似看成 0，故含氣孔的材料來(lái)說(shuō)，其熱導(dǎo)率將下降明顯。如 BeO, AlN, BN, C（金剛石和石墨） , SiC， BOx(x1)等。 ? 氣體比固體的分子密度低，故氣體的傳熱性能比固體差，以氣體代替固體可以降低熱傳導(dǎo)。 ? 玻璃棉：一般容重 50Kg/M3，常溫導(dǎo)熱系數(shù)，其優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)同巖棉 ? 膨脹珍珠巖（火山玻璃熔巖，膨脹倍數(shù)可達(dá) 730倍）：一般容重 80~150Kg/m3，常溫導(dǎo)熱系數(shù)~；一般與水泥、石膏、水玻璃等合用。 ? 熱穩(wěn)定性高：一般形成穩(wěn)定的離子化合物或原子晶體的共價(jià)化合物 ? 化學(xué)惰性高：材料的化學(xué)鍵穩(wěn)定性高就難以反應(yīng)，另外形成鹽類時(shí)須考慮其酸堿性，一般要求酸堿性處在近中性較好。對(duì)于有機(jī)高分子材料來(lái)說(shuō)， 200?C以上就是高溫了；對(duì)于 Mg， Al合金來(lái)說(shuō)， 200?C以上使用也是高溫了；對(duì)于超音速戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，飛機(jī)蒙皮要求耐 400 ?C以上高溫；對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室來(lái)說(shuō)，要求最起碼能承受1000 ?C以上的高溫，有的甚至要達(dá)到 2022 ?C