高分子材料基础PPT
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• 元素的非金属性可用电子亲和能来衡量。 元素的金属性和非金属性可用电负性来综 合衡量。
元素的氧化值
• 元素的最高氧化值随价层电子构型的周期 性重复，也呈周期性的变化。通常元素的 最高氧化值等于其价电子总数，也等于其 族数。
• 但也有例外：VIIIA和VIIIB，IB族（Cu为 +2；Ag、Au为+3）。
• 3.洪德规则 电子将平行自旋分占尽可能多的等价轨道。 特例：全满、半满和全空的等价轨道最稳定。
原子核外电子排布与元素 周期律
能级高低经验式
• 对于原子的外层电子来说，n+0.7l 愈大， 则能级愈高
• 对于离子的外层电子来说，n+0.4l愈大， 则能级愈高
•
《物质结构》p61—作者：徐光宪，王祥云
汤姆生发现了电子，提出原子是 一个平均分布着正电荷的球，其 中镶嵌着许多电子，中和了电荷， 从而形成了中性原子。
原子由原子核和电子构 成,电子在核周围做高 速运动,就像行星围绕 太阳运转一样。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结 构模型，他认为核外电子是分层排布的。
丹麦物理学家玻尔 核外电子是分层排布的
合成纤维）； • 1990年－，有机化学与生命科学、环境科学、材料科学、能源工业、
国防工业、电子工业、信息产业、无机非金属材料、各种轻工行业 紧密联系，相互促进。
有机化合物和有机化学
有机化学的定义 有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质及其
变化规律的科学。
有机化学可以看作是碳氢化合物及其衍生物的化学，它包括有 机合成化学、天然有机化学、生物有机化学、元素有机及金属有 机化学、物理有机化学、有机分析化学、应用有机化学等分支。
族与价层电子构型：
• 价电子：参加化学反应时能用于成键的电 子；价电子层：价电子所在的亚层。
• 同周期的元素的电子层数相同，同族中的 元素的价电子构型基本相同。
• 主族： • 副族：
周期表的元素分区： • s区、d区（ds区）、p区、f区。
元素性质的周期性
原子半径(r)：
• 共价半径 • 金属半径 • 范德华半径：
高分子材料化学基础
原子结构模型的演变
历程
道尔顿原子模型：
（1803年）
原子模型
原子是实心球体
汤姆生原子模型： “葡萄干面包式”原子结构模型
（1897年）
卢瑟福原子模型：
（1911年）
带核的原子结构模型
玻尔原子模型:
(1913年)
核外电子分层模型
量子力学模型:
1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子 学说，他认为原子是化学变化中不可再分 的实心球体。
有机化合物
有机化合物与古人 类生活关系密切
有机化合物与人 类生活关系密切
有机化合物与国 民经济关系密切
有机化合物和有机化学
酿酒、制醋、造纸、中草药
棉麻丝毛、合成纤维、皮草； 淀粉、油脂、肉蛋奶、水果蔬菜； 合成药及中草药； 洗涤剂、化妆品； 涂料、家具、文具纸张； 橡胶及塑料制品； 能源、炸药、石油化工； 化肥、农药； 新型电子、医药材料；
有机化合物和有机化学 有机化合物的定义 定义1 有机化合物就是含碳化合物(L.Gmelin定义，1894年)。 定义2 有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物。(Schorlemmer)
有机化合物和有机化学
有机化学
有机化学简史 • 1806年，柏则里提出“有机化学”这一名词和“生命力”学说； • 1828年, F.Wohler由氰酸铵NH4OCN合成尿素NH2CONH2； • 1845年Kolbe合成醋酸; • 1854年，柏赛罗合成油脂； • 1850－1900年，合成有机化学时代，煤焦油化学时代； • 1900－1940年，有机化学工业时代，煤焦油→染料、药物、炸药； • 1940年－，石油化工时代，石油→三大合成材料（橡胶、塑料、
电离能(I)
• 元素的第一电离能：由元素的基态的气态 原子去掉一个电子成为气态的一价阳离子 时所需要的能量。
电负性(x)
• 为衡量元素的得失电子的综合能力。元 素的电负性是指在分子中原子吸引成键 电子的能力。
元素的金属性与非金属性
• 元素的金属性可用电离能来衡量，是元素 的原子失电子成为阳离子的有力。
有机化合物和有机化学
有机化学是化学学科的重要组成部分。200多年来，有机化学的 发展，揭示了构成物质世界的各种有机化合物的结构、有机分子中 各原子间键合的本质以及它们相互转化的规律，并设计合成了大量 具有特定性质的有机分子；同时，它又为相关学科(如材料科学、生 命科学、环境科学等)的发展提供了理论、技术和材料。有机化学的 成就使煤、石油、天然气、农产品等自然资源得到了充分的综合利 用，为合成染料、医药、炸药等工业奠定了基础。
• 1．同一主层中各亚层的能级顺序： n s < n p< n d < n f
• 2．同一亚层在不同电子层中的能级顺序： 1s < 2s< 3s
• 3．同一原子中第三层以外的电子层中常出 现能级交错：
4s < 3d < 4p; 5s < 4d < 5p; s < 5d < 4f < 6p; ns < (n-1)d < (n-2)f < np
发中起主导作用。
有机化合物的特性
有机化合物的特性
组成
除C、H以外，只含有O、N、S、P、X等少数元素。 有机物数目繁多(400万/70万)
结构
原子间通常以共价键的方式结合； 同分异构现象普遍。
性质
易燃、易爆；热稳定性差；熔、沸点低；难溶于水； 反应速度慢。 例：HOAc: m.p 16.1℃ b.p 116℃;
四个量子数
电子云
• 1.主量子数n
K,M,N,O,P…
• 2.角量子数l
s, p, d, f,
• 3.磁量子数m
等价轨道或简并轨道
• 4.自旋量子数ms
原子中电子的排布
基态原子中电子的排布原理
• 1.能量最低原理 体系的能量越低，其状态越稳定。
• 2.泡利不相容原理 在同一个原子中不可能有四个量子数完全相同的2 个电子。
Βιβλιοθήκη Baidu
有机化合物和有机化学
今天，有机化学正处于富有活力的发展时期。 其趋势和特点是： 1. 与生命科学、材料科学及环境科学密切结合； 2. 分子识别和分子设计正在渗透到有机化学的各领域； 3. 选择性反应，尤其是不对称合成，已成为有机化学的热点和前
沿领域； 4. 有机化学继续在新药和农、医用化学品以及分子电子材料的开
元素的氧化值
• 元素的最高氧化值随价层电子构型的周期 性重复，也呈周期性的变化。通常元素的 最高氧化值等于其价电子总数，也等于其 族数。
• 但也有例外：VIIIA和VIIIB，IB族（Cu为 +2；Ag、Au为+3）。
• 3.洪德规则 电子将平行自旋分占尽可能多的等价轨道。 特例：全满、半满和全空的等价轨道最稳定。
原子核外电子排布与元素 周期律
能级高低经验式
• 对于原子的外层电子来说，n+0.7l 愈大， 则能级愈高
• 对于离子的外层电子来说，n+0.4l愈大， 则能级愈高
•
《物质结构》p61—作者：徐光宪，王祥云
汤姆生发现了电子，提出原子是 一个平均分布着正电荷的球，其 中镶嵌着许多电子，中和了电荷， 从而形成了中性原子。
原子由原子核和电子构 成,电子在核周围做高 速运动,就像行星围绕 太阳运转一样。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结 构模型，他认为核外电子是分层排布的。
丹麦物理学家玻尔 核外电子是分层排布的
合成纤维）； • 1990年－，有机化学与生命科学、环境科学、材料科学、能源工业、
国防工业、电子工业、信息产业、无机非金属材料、各种轻工行业 紧密联系，相互促进。
有机化合物和有机化学
有机化学的定义 有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质及其
变化规律的科学。
有机化学可以看作是碳氢化合物及其衍生物的化学，它包括有 机合成化学、天然有机化学、生物有机化学、元素有机及金属有 机化学、物理有机化学、有机分析化学、应用有机化学等分支。
族与价层电子构型：
• 价电子：参加化学反应时能用于成键的电 子；价电子层：价电子所在的亚层。
• 同周期的元素的电子层数相同，同族中的 元素的价电子构型基本相同。
• 主族： • 副族：
周期表的元素分区： • s区、d区（ds区）、p区、f区。
元素性质的周期性
原子半径(r)：
• 共价半径 • 金属半径 • 范德华半径：
高分子材料化学基础
原子结构模型的演变
历程
道尔顿原子模型：
（1803年）
原子模型
原子是实心球体
汤姆生原子模型： “葡萄干面包式”原子结构模型
（1897年）
卢瑟福原子模型：
（1911年）
带核的原子结构模型
玻尔原子模型:
(1913年)
核外电子分层模型
量子力学模型:
1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子 学说，他认为原子是化学变化中不可再分 的实心球体。
有机化合物
有机化合物与古人 类生活关系密切
有机化合物与人 类生活关系密切
有机化合物与国 民经济关系密切
有机化合物和有机化学
酿酒、制醋、造纸、中草药
棉麻丝毛、合成纤维、皮草； 淀粉、油脂、肉蛋奶、水果蔬菜； 合成药及中草药； 洗涤剂、化妆品； 涂料、家具、文具纸张； 橡胶及塑料制品； 能源、炸药、石油化工； 化肥、农药； 新型电子、医药材料；
有机化合物和有机化学 有机化合物的定义 定义1 有机化合物就是含碳化合物(L.Gmelin定义，1894年)。 定义2 有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物。(Schorlemmer)
有机化合物和有机化学
有机化学
有机化学简史 • 1806年，柏则里提出“有机化学”这一名词和“生命力”学说； • 1828年, F.Wohler由氰酸铵NH4OCN合成尿素NH2CONH2； • 1845年Kolbe合成醋酸; • 1854年，柏赛罗合成油脂； • 1850－1900年，合成有机化学时代，煤焦油化学时代； • 1900－1940年，有机化学工业时代，煤焦油→染料、药物、炸药； • 1940年－，石油化工时代，石油→三大合成材料（橡胶、塑料、
电离能(I)
• 元素的第一电离能：由元素的基态的气态 原子去掉一个电子成为气态的一价阳离子 时所需要的能量。
电负性(x)
• 为衡量元素的得失电子的综合能力。元 素的电负性是指在分子中原子吸引成键 电子的能力。
元素的金属性与非金属性
• 元素的金属性可用电离能来衡量，是元素 的原子失电子成为阳离子的有力。
有机化合物和有机化学
有机化学是化学学科的重要组成部分。200多年来，有机化学的 发展，揭示了构成物质世界的各种有机化合物的结构、有机分子中 各原子间键合的本质以及它们相互转化的规律，并设计合成了大量 具有特定性质的有机分子；同时，它又为相关学科(如材料科学、生 命科学、环境科学等)的发展提供了理论、技术和材料。有机化学的 成就使煤、石油、天然气、农产品等自然资源得到了充分的综合利 用，为合成染料、医药、炸药等工业奠定了基础。
• 1．同一主层中各亚层的能级顺序： n s < n p< n d < n f
• 2．同一亚层在不同电子层中的能级顺序： 1s < 2s< 3s
• 3．同一原子中第三层以外的电子层中常出 现能级交错：
4s < 3d < 4p; 5s < 4d < 5p; s < 5d < 4f < 6p; ns < (n-1)d < (n-2)f < np
发中起主导作用。
有机化合物的特性
有机化合物的特性
组成
除C、H以外，只含有O、N、S、P、X等少数元素。 有机物数目繁多(400万/70万)
结构
原子间通常以共价键的方式结合； 同分异构现象普遍。
性质
易燃、易爆；热稳定性差；熔、沸点低；难溶于水； 反应速度慢。 例：HOAc: m.p 16.1℃ b.p 116℃;
四个量子数
电子云
• 1.主量子数n
K,M,N,O,P…
• 2.角量子数l
s, p, d, f,
• 3.磁量子数m
等价轨道或简并轨道
• 4.自旋量子数ms
原子中电子的排布
基态原子中电子的排布原理
• 1.能量最低原理 体系的能量越低，其状态越稳定。
• 2.泡利不相容原理 在同一个原子中不可能有四个量子数完全相同的2 个电子。
Βιβλιοθήκη Baidu
有机化合物和有机化学
今天，有机化学正处于富有活力的发展时期。 其趋势和特点是： 1. 与生命科学、材料科学及环境科学密切结合； 2. 分子识别和分子设计正在渗透到有机化学的各领域； 3. 选择性反应，尤其是不对称合成，已成为有机化学的热点和前
沿领域； 4. 有机化学继续在新药和农、医用化学品以及分子电子材料的开