【正文】 反應。 圖 二氧化碳分子的晶體結(jié)構(gòu) 圖 冰的晶體結(jié)構(gòu) 無機非金屬材料化學 無機非金屬材料主要化學元素成分 無機非金屬材料主要化學成分為硅、鈣、鋁、鎂、碳、硫及少量鐵、鉀、 鈉等元素的氧化物。 非金屬單質(zhì)總是它的原子提供 8減 N(N為族數(shù)）個價電子與 8減 N個鄰近原子形成 8減 N個共價單鍵結(jié)合成分子，然后再由分子通過分子間力形成 分子晶體（如 P4)。無定形體是各向同性的。 （ 2）氫鍵 氫鍵基本上是靜電吸引作用，它的鍵能一般在 40kJmol－ 1以 下 (F— H…… F的鍵能為 28kJmol1)，比化學鍵的鍵能小得多， 和分子間力有相同的數(shù)量級。 ? 結(jié)點上的分子則憑借分子間力結(jié)合在一起，某些分子還存在有氫鍵。 ? 若把晶體內(nèi)部的微?？闯墒菐缀螌W上的點，則由為數(shù)無限、周圍相同的點按一定規(guī)則所組成的幾何圖形，就叫做晶格。 固態(tài)非金屬單質(zhì)常常有幾種不同的結(jié)晶形狀的變體，這就是同素異形現(xiàn)象 。 3 d3 p33 s23 d3 s13 p33 d1基態(tài)磷原子的外層電子構(gòu)型 ? 非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu) 在自然界中非金屬主要以化合物形式存在，較少以單質(zhì)狀態(tài)出現(xiàn)。 （ 3）不同的非金屬元素互相化合形成具有極性 鍵的共價型分子，成鍵時是采取一定的雜化態(tài) . （ 4）如果在非金屬元素 (第三周期以后的非金屬 元素 )原子中有可利用的 d 軌道，則它們就可能利用 d軌道成鍵。 （ 1）電負性高的非金屬元素 (活潑非金屬元素 )與電負性低的 金屬元素 (活潑金屬元素 )相互化合時，形成離子鍵。 ? 非金屬元素的成鍵特征是：一方面能形成離子鍵，另一方 面 (也是主要的一方面 )能形成共價鍵。 非金屬元素的通性 ? 表 Ⅶ A－ Ⅶ A族非金屬元素的主要氧化數(shù) 族 Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A 元素 B S2p1 C Si s2p2 N P As s2p3 O S Se Te s2p4 F Cl Br I s2p5 主要氧化數(shù) +3 4 3 3 1 1 1 1 1 +1 2 2 2 2 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +6 +6 +6 +7 +7 +7 非金屬元素具有多種氧化態(tài)，還具有負氧化數(shù)。 能級順序： 1s、 2s、 2p； 3s、 3p； 4s、 3d、 4p； 5s、 4d、 5p； 6s、 4f、 5d、 6p； 7s、 5f、 6d…… . 原子軌道能級示意圖 ③ 洪特最多軌道規(guī)則 在等價軌道（ n、 l 相同而 m不相同的軌道） 上，電子的分布將盡可能占據(jù)不同軌道而且自旋平 行。 ② 能量最低原理 不違背泡利原理前提下，原子中電子的分布必須使整個原子體系的能量最低。 —— 自旋量子數(shù) ms=177。 （ 2）原子結(jié)構(gòu)的近代概念 n s n p n d n fE E E E? ? ? 43sdEE? ② 電子云概念 電子在空間各點出現(xiàn)的幾率密度分布叫電子云。原子軌道形狀由角量子數(shù) l 值決定， l 值不同，原子軌道的形狀也不同。 常用光譜符號 s、 p、 d、 f… 來表示電子軌道。 （主量子數(shù) n、角量子數(shù) l、磁量子數(shù) m、自旋量子數(shù) ms） ns np nd nfE E E E? ? ? ① 原子軌道 a. 波函數(shù)和原子軌道 波函數(shù)是描述具有一定能量、處于定態(tài)的電子的運動狀態(tài)。 非金屬元素在元素周期表中的位置? （ 1）知識銜接 19世紀末，英物理學家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子； 1911年，英物理學家盧瑟福根據(jù) 粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子 核； 1913年，丹麥物理學家玻爾提出量子化玻爾理論； 20世紀，法國物理學家德布羅意受光的波粒二象性理論啟 發(fā)， 1924年，提出了大膽假設：實物粒子都具有波粒二象性，進 而提出電子核外運動的波動性理論。其中，砹 (At)為放射性元素。 思考題 ? 結(jié)合自己的專業(yè)，談談你對非金屬礦物深加工技術(shù)發(fā)展趨勢的理解？ 第二章 非金屬礦物化學 ? ? 非金屬元素的通性 ? ? 非金屬元素在元素周期表中的位置 目前已知的非金屬元素共 22種，它們位于元素周期 表的右上方。 （ 4）非金屬礦物材料 非金屬礦物材料加工技術(shù)將重點發(fā)展與航空航天、海洋開發(fā)、生物醫(yī)學、電子、信息、節(jié)能環(huán)保、生態(tài)建設、新型建材、新能源、特種涂料、快速交通工具等相關(guān)的功能性非金屬礦物材料的加工技術(shù)和設備。 （ 2）精選提純 微細粒選礦提純和綜合力場（重力、離心力、磁力、電力、化學力）精選技術(shù)將成為未來非金屬礦提純技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。 （ 1）超細粉碎 許多應用領(lǐng)域要求非金屬礦物原 (材 )料的粒度微細 (微米或亞微米 )；部分領(lǐng)域不僅要求粒度超細而且要求粒度分布范圍窄。 非金屬礦物化工技術(shù) 非金屬礦物化工是以非金屬礦產(chǎn)品為原料或主要對象，通過對礦物分子結(jié)構(gòu)的改變，提取某種有用元素或化合物的加工技術(shù)。 （ 2） “ 原料配方復合技術(shù) ” 是指根據(jù)產(chǎn)品功能需要的原料配方或配制技術(shù)，包括不同化學組成、結(jié)構(gòu)、粒形非金屬礦物原料的的配合或復合，即無機 /無機復合；非金屬礦物原料與有機物或有機高聚物的復合，即有機 /無機復合；其它助劑的配合等等。 非金屬礦物材料加工技術(shù) 非金屬礦物材料是指以非金屬礦為基本或主要原料，通過物理、化學方法制備的功能性非金屬礦物材料。其目的是方便超細非金屬礦物粉體材料應用，減輕超細粉體使用時的粉塵飛揚和提高其應用性能。其目的是滿足應用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品水份含量的要求和便于儲存和運輸。 表面改性是以滿足應用領(lǐng)域?qū)Ψ垠w原（材）料表面或界面性質(zhì)、分散性和與其它組分相容性要求的粉體材料深加工技術(shù)。 （ 3） “ 表面改性 ” 是指用物理、化學、機械等方法對礦物粉體進行表面處理，根據(jù)應用的需要有目的的改變粉體表面的物理化學性質(zhì)，如表面組成、結(jié)構(gòu)和官能團、表面潤濕性、表面電性、表面光學性質(zhì)、表面吸附和反應特性等。 （ 2） “ 選礦提純 ” 利用礦物之間或礦物與脈石之間密度、粒度和形狀、磁性、電性、顏色（光性）、表面潤濕性以及化學反應特性對礦物進行分選和提純的加工技術(shù)。表