物质结构基础（唯安（第一章

这是一篇关于物质结构基础（唯安（第一章的思维导图，主要内容有1.核外电子的运动特征、2.原子核外电子排布和元素周期表、3.元素基本性质的周期性变化等。

物质结构基础离子键

• 1·核外电子的运动特征
  • 1.1核外电子运动的量子化特征
    • 氢原子光谱
      • 最简单的不连续光谱
      • 解释了氢原子原子结构的半经典理论
    • 波尔理论
      • 定态假设
        • 原子中电子可能存在的各种定态是连续的且不辐射能量
      • 能级假设
        • 电子在不同轨道上运动时具有确定的，不同的能量
          • 能级是量子化的
      • 跃迁假设
        • 电子由一个定态跃迁到另一个定态时，一定会放出或吸收能量，其大小取决于两个定态的能量差
  • 1.2 微观粒子运动的特殊性
    • 微观粒子的波粒二象性
      • 德布罗意提出的假设
    • 不确定原理
      • 不可能同时确定地测定电子的位置和动量
  • 1.3 薛定谔方程与波函数
    • 薛定谔方程（波动方程）
      • • 其每一个解，就表示电子的一种运动状态，对应着一个波函数
    • 波函数（ψ）
      • 表示单位体积内电子出现的频率（概率密度）
        • 电子云（电子在核外空间的概率密度分布的形象化表示）（也就是概率密度的形象化描述）
  • 1.4 四个量子数
    • 主量子数（n）
      • 电子出现几率最大处离核的距离，代表电子层数
        • 取值为正整数
    • 角量子数（l）
      • 决定原子轨道的亚层或电子云的形状
        • 取值受n的影响，范围是0到（n-1）
    • 磁量子数（m）
      • 波函数（原子轨道）或电子云在空间的伸展方向
        • 取值受l的影响，0，±1，到±l，共2l+1个
    • 自旋量子数（ms）
      • 描述电子绕自轴旋转的状态
        • 取值+1/2和-1/2，
  • 1.5原子轨道和电子云的图像（不要求）
• 2·原子核外电子排布和元素周期表
  • 2.1多电子原子轨道能级
    • 屏蔽效应和钻传效应（不要求）
    • 鲍林的原子轨道能级图
  • 2.2基态原子的核外电子排布规律
    • 1，Pauli不相容原理
      • 在一个原子中，不可能有四个量子完全相同的两个电子存在，也就是一个轨道最多容纳两个电子
    • 2，能量最低原理
      • 电子在原子轨道上排布总是先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后才依次进入能量较高的轨道
    • 3，洪特规则
      • 在等价轨道上的电子排布，将尽可能分占不同的轨道，并且自旋方向相同
    • 4，洪特规则特例
      • 在等价轨道的全充满，半充满或者全空时，具有较低的能量和较大的稳定性。
  • 2.3原子的电子层结构和元素周期律
    • • 主族元素族数=最外层电子层的电子数=主族元素的最高氧化数
      • 元素周期表的元素规划为16个族
        • 七个主族
        • 七个副族
        • 一个0族
        • 第八组
• 3·元素基本性质的周期性变化
  • 3.1原子半径
    • 主族：从上到下，半径依次增大；从左到右，半径逐渐减少。
    • 副族原子半径的变化规律不明显。从左到右，半径逐渐减少，而镧系和锕系元素半径减少得更加缓慢，并且有例外。受镧系收缩（镧系元素镧到镥半径总共减少11pm）的影响，第五和第六周期元素半径非常接近。
    • 共价半径
      • 以共价单键链接的两个相同元素原子核间距的一半
    • 金属半径
      • 金属晶体中彼此接触的两个原子核间距的一半
    • 范德华半径
      • 在低温高压下，单原子分子（稀有气体）形成晶体，相邻原子核间距的一半
  • 3.2 电离能
    • 元素基态气态元素原子失去一个电子变成一阶正离子时所吸收的能量成为元素的第一电离能，用I1表示
  • 3.3电子亲和能
  • 3.4电负性
• 4·离子键
  • 剩余部分见页面2（电脑版的左下角）
  • 4.1离子键理论的基本要点
  • 4.2离子键的特征
• 5·共价键
• 6·分子间力
  • 6.1键的极性和分子的极化
  • 6.2分子间力
  • 6.3氢键
• 简并轨道（等价轨道）简并轨道（等价轨道）
  • 处在同一亚层（l相同）中磁量子数不同的各轨道能量是相同的轨道
• 原子结构
  • 道尔顿
    • 汤姆森
      • 葡萄干面包形
      • 卢瑟福
        • 利用α粒子散射实验

物质结构基础离子键

• 4·离子键
  • 由离子键形成的化合物称为离子化合物
    • 碱金属和碱土金属（Be除外）的卤化物都是典型的离子型化合物
    • 离子化合物通性：大多数是晶体，硬度大，易击碎，熔沸点高，融化时能导电，大多易溶于水
  • 阴阳粒子间通过静电作用而形成的化学键
    • 形成
      • 1，电子转移形成电子
      • 2，靠静电吸引，形成化学键
    • 条件
      • 1，元素的电负性差比较大
      • 2，易形成稳定离子
      • 3，形成离子键时释放能量多
    • 特征
      • 本质时静电力
      • 没有方向性：离子与任何方向不同的离子相吸引
      • 没有饱和性
  • 离子的特征
    • 离子电荷
      • 离子的电荷数就是相应原子失去或得到的电子数
    • 电子的离子构型
    • 离子半径
      • 用α-射线发测出核间距，d=r++r
      • 离子半径变化规律
        • 同一主族从上到下具有相同电荷的离子半径随电子层数增多而增大。
        • 同一周期主族元素，从左到右正离子的电荷增大，离子半径依次减少。
        • 同一元素的正离子半径小于它的原子半径；简单负离子半径大于它的原子半径
• 5·共价键
  • 分子中原子之间通过共用电子对结合而成的化学键成为共价键，由共价键形成的化合物称为共价化合物
    • 路易斯（Lewis）理论
  • 共价键的形成和本质
  • 价键理论要点
    • 1，电子配对原理
      • 自旋相反的未成对电子相互靠近时，可以配对，即原子轨道重叠，两核之间电子云密度增大，形成共价键
    • 2，能量最低原理
    • 3，最大重叠原理
  • 特点
    • 饱和性
    • 方向性
  • 类型
    • σ键
      • 头碰头
    • Π键
      • 肩并肩
  • 键参数
    • 键能，离解能
      • 在标准状况下，将1mol理想气体分子AB中的化学键拆开，成为气态中性A,B原子所需要的能量叫做AB分子的离解能。
      • 对多原子分子，离解能就是键能；对多原子分子，键能就是等价键离解能的平均值
    • 键长
      • 分子中两个原子核间的平均距离。键长越长，键越强
    • 键的键角
      • 决定分子空间构型
    • 键的极性和分子的极性
      • 键的极性：描述成键原子电负性的差
      • 分子的极性：强弱用偶极矩来判断。偶极矩是矢量，方向由正到负。偶极矩越大分子极性越大。
• 6·分子间力
  • 由于分子的极化作用，使分子间产生不同形式的作用力，这种作用力叫分子间力
  • 键的极性和分子的极化
    • 分子再外电场的影响下极性变化的现象叫做分子的极化
      • 永久偶极
        • 极性分子固有的偶极
      • 诱导偶极
        • 非极性分子在极性分子诱导下产生的偶极
      • 瞬间偶极
        • 由不断运动的电子和不停振动的原子核在某一瞬间的相对位移造成分子正，负电荷重心分离引起的偶极
  • 1，取向力
    • 两个永久偶极分子相互靠近时，则产生取向（异极静电作用），由此产生的静电力叫做取向力
      • 存在于极性分子间，极性越强，取向力越大。温度升高，取向力迅速减小。
  • 2，诱导力
    • 诱导偶极同永久偶极之间的作用力叫做诱导力
      • 存在于极性分子与极性分子间，极性分子与非极性分子间。诱导力的大小与极性分子偶极矩的平方和被诱导分子的变形性成正比。
  • 3，色散力
    • 由瞬间偶极引起的分子间作用力叫做色散力
      • 存在于极性分子与极性分子，极性分子与非极性分子，非极性分子与非极性分子间。分子变形越大，色散力越大。色散是各种分子间的主要作用。
  • 分子间力具有的特点（范德华力的本质）
    • 永远存在于分子或原子间
    • 吸引力，作用能比化学键少1-2个数量级
    • 没有方向性和饱和性
    • 是短程力，作用力只有几个pm，与分子间1距离的六次方成反比，随分子间距离的增大很快减小
    • 三种力中主要是色散力
    • 分子间力影响物质的物理性质
  • 氢键
    • 氢键的形成
      • 有一个与电负性很高的原子（F,O,N）以共价键结合的氢原子。
      • 靠近氢原子的另一个原子必须电负性高，且有孤对电子。
    • 氢键的特点
      • 饱和性和方向性