材料科学基础 第一章 材料结构.答案
材料科学基础作业答案
• 3、Fick扩散第二方程的高斯解合适求解总量为M的 扩散元素沉积为一薄层扩散问题 ；Fick扩散第二方 程的误差函数解合适求解 无限长棒〔扩散偶〕或 半无限长棒的扩散问题。
• 4、扩散的微观机理有 空位扩散 、 间隙扩散、 位 错扩散 、 外表扩散、晶界扩散 等。
• 5、空位扩散的阻力比间隙扩散 大 ，激活能 高。
• 10、扩散的驱动力是 化学位梯度 。 • 11、伴随有反响的扩散称为 反响扩散 。
4、〔3-8〕比较刃位错和螺位错的异同点。
刃型位错与螺型位错有什么异同点?
第四章 晶态固体中的扩散
• 一、填空题 • 1、菲克第一定律描绘的是 稳态扩散 状态下
的扩散规律；菲克第二定律描绘的是 非稳态 扩散 状态下的扩散规律。
• 2、稳态扩散是指单位时间内通过垂直于给定 方向的单位面积的净原子数〔扩散通量/浓度〕 不随时间变化 ；非稳态扩散是指 单位时间 内通过垂直于给定方向的单位面积的净原子 数〔扩散通量/浓度〕随时间变化。
• 5、位错线与柏氏矢量垂直的位错为 刃位错 ，位错 线与柏氏矢量平行的位错称为 螺位错 。
• 6、位错的根本运动方式有 滑移 和 攀移 。
• 7、 刃位错 可以滑移和攀移， 螺位错 可以滑 移而不攀移，能进展交滑移的位错必然是 螺位 错。
• 8、位错滑移一般沿着晶体的 密排〔面〕和 密 排〔方向〕进展。
• 第五种： 硅灰石Ca3[Si3O9]三节环，组群状； • 第六种：鱼眼石 KCa4[Si4O10]2F·8H2O, Si:O=4：10，
层状； • 第七种: 钙长石 Ca[Al2Si2O8], Si(Al):O=1:2，架状。 • 第八种：白榴石 K[AlSi2O6], Si(Al):O=1:2，架状。
材料科学基础经典习题及答案
第一章 材料科学基础1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。
2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。
3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。
4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。
试求镁单位晶胞的体积。
已知Mg 的密度3Mg/m 74.1=mg ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。
5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问：1) 当CN=4时，其半径为多少？2) 当CN=8时，其半径为多少？6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。
试确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。
8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。
试问： 1) 13m 中有多少个硅原子（与氧原子）？2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。
10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。
试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。
11.设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。
若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b ∥AB 。
1) 有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b ,试问这种看法是否正确？为什么？2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
材料科学基础课后习题答案
《材料科学基础》课后习题答案第一章材料结构的基本知识4. 简述一次键和二次键区别答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。
其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。
一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。
二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。
二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。
6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？答：材料的密度与结合键类型有关。
一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。
相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。
共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。
9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。
答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。
即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。
两相组织是指具有两相的组织。
单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。
晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。
单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。
等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。
对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。
如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。
如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。
材料科学基础试题及答案
第一章 原子排列与晶体构造1. fcc 构造的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；bcc 构造的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；hcp 构造的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,，晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。
2. Al 的点阵常数为，其构造原子体积是，每一个晶胞中八面体间隙数为 ，四面体间隙数为 。
3. 纯铁冷却时在912e 发生同素异晶转变是从 构造转变成 构造，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。
4. 在面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于〔111〕平面上的方向。
在hcp 晶胞的〔0001〕面上标出）（0121晶面和]0121[晶向。
5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。
6 在铅的〔100〕平面上，1mm 2有多少原子？铅为fcc 面心立方构造，其原子半径R=×10-6mm 。
第二章 合金相构造一、 填空1〕 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度 ，塑性 ，导电性 ，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数 。
2〕 阻碍置换固溶体溶解度大小的要紧因素是〔1〕 ；〔2〕 ；〔3〕 ；〔4〕 和环境因素。
3〕 置换式固溶体的不均匀性要紧表现为 和 。
4〕 依照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为 和 。
5〕 无序固溶体转变成有序固溶体时，合金性能转变的一样规律是强度和硬度 ，塑性 ，导电性 。
6〕间隙固溶体是 ，间隙化合物是 。
二、问答1、 分析氢，氮，碳，硼在-Fe 和-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。
元素的原子半径如下：氢：，氮：，碳：，硼：，-Fe ：，-Fe ：。
(完整版)材料科学基础习题及答案
第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化.二、填空题1、材料的键合方式有四类，分别是（），( )，（）,（）.2、金属原子的特点是最外层电子数（），且与原子核引力（），因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成( ）。
3、我们把原子在物质内部呈( ）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（）,（ )，（ ).4、三种常见的金属晶格分别为（）,( ）和（）.5、体心立方晶格中，晶胞原子数为（ ),原子半径与晶格常数的关系为( )，配位数是（）,致密度是( ）,密排晶向为（）,密排晶面为（ )，晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（ )，具有体心立方晶格的常见金属有（）。
6、面心立方晶格中，晶胞原子数为（ ),原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是( )，致密度是（），密排晶向为( )，密排晶面为（）,晶胞中八面体间隙个数为( )，四面体间隙个数为（），具有面心立方晶格的常见金属有（）。
7、密排六方晶格中,晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（ ),密排晶面为（），具有密排六方晶格的常见金属有( ）。
8、合金的相结构分为两大类，分别是（）和( ）。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为（）和（）,按照固溶度分为（）和（），按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是( ），( ），( ），( )。
12、金属化合物(中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（ )、脆性（）,因此在合金中不作为（）相，而是少量存在起到第二相（）作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为（），( )，( ）.14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是（ )，（），（ )，( ）.15、Fe3C的铁、碳原子比为（)，碳的重量百分数为（），它是( ）的主要强化相。
材料科学基础.第一章
3.标准投影图
以晶体的某个晶面平行于投影 面，作出全部主要晶面的极射投影 图称为标准投影图（图1.16）。立方 系中，相同指数的晶面和晶向互相 垂直，所以立方系标准投影图的极 点既代表了晶面又代表了晶向。
4.吴/乌氏网（Wulff net）
吴氏网是球网坐标的 极射平面投影，具有保 角度的特性，如右下图。
立方系 六方系
对复杂点阵(体心立方，面心立方等)，要考虑晶面层数的增加。 体心立方(001)面之间还有一同类的晶面（002），因此间距减半。
1.2.4 晶体的极射赤面投影
通过投影图可将立体图表现于平面上。晶体投影方法很多， 包括球面投影和极射赤面投影。 1.参考球与球面投影 将立方晶胞置于一个大圆球的中 心，由于晶体很小，可认为各晶面均 过球心。由球心作晶面的法线， 晶面法线与球面的交点称为极点，每 个极点代表一个晶面；大圆球称为 参考球，如图1.14所示。用球面上的 极点表示相应的晶面，这种方法称为 球面投影；两晶面的夹角可在参考球 上量出。
6.晶面间距
晶面族不同，其晶面间距也不同。通常低指数晶面的面间距 较大，高指数晶面的面间距较小；原子密集程度越大，面间距 越大。可用数学方法求出晶面间距：
d hkl ( d hkl d hkl 1 h 2 k l ) ( )2 ( )2 a b c a 正交系
h2 k 2 l 2 1 4 h 2 hk k 2 l ( ) ( )2 3 c a2
图1.12 六方系中的一些晶面与晶向
（2）用四轴坐标确定晶向指数的方法如下： 当晶向OP通过原点时，把OP沿四个轴分解成四个分量（由 晶向上任意一点向各轴做垂线，求出坐标值），可表示为 OP=u a1+v a2+l a3+w C 晶向指数用[u v l w]表示，其中t=-(u + v)。 原子排列相同的晶向属于同一晶向族。在图1.12中
太原理工大学材料科学基础习题及参考答案(全)
太原理工大学材料科学基础习题及参考答案第一章原子结构与结合键习题1-1计算下列粒子的德布罗意波长：(1) 质量为10-10 kg，运动速度为0.01 m·s-1的尘埃；(2) 速度为103 m/s的氢原子；(3) 能量为300 eV的自由电子。
1-2怎样理解波函数ψ的物理意义？1-3在原子结构中，ψ2和ψ2dτ代表什么？1-4写出决定原子轨道的量子数取值规定，并说明其物理意义。
1-5试绘出s、p、d轨道的二维角度分布平面图。
1-6多电子原子中，屏蔽效应和钻穿效应是怎样影响电子的能级的？1-7写出下列原子的基态电子组态（括号内为原子序号）：C (6)，P (15)，Cl (17)，Cr (24) 。
1-8 形成离子键有哪些条件？其本质是什么？1-9 试述共价键的本质。
共价键理论包括哪些理论？各有什么缺点？1-10 何谓金属键？金属的性能与金属键关系如何?1-11 范德华键与氢键有何特点和区别？参考答案：1-1 利用公式λ = h/p = h/mv 、E = hν计算德布罗意波长λ。
1-8 离子键是由电离能很小、易失去电子的金属原子与电子亲合能大的非金属原子相互作用时，产生电子得失而形成的离子固体的结合方式。
1-9 共价键是由相邻原子共有其价电子来获得稳态电子结构的结合方式。
共价键理论包括价键理论、分子轨道理论和杂化轨道理论。
1-10 当大量金属原子的价电子脱离所属原子而形成自由电子时，由金属的正离子与自由电子间的静电引力使金属原子结合起来的方式为金属建。
由于存在自由电子，金属具有高导电性和导热性；自由电子能吸收光波能量产生跃迁，表现出有金属光泽、不透明；金属正离子以球星密堆方式组成，晶体原子间可滑动，表现出有延展性。
第二章材料的结构习题2-1定义下述术语，并注意它们之间的联系和区别。
晶系，空间群，平移群，空间点阵。
2-2名词解释：晶胞与空间格子的平行六面体，并比较它们的不同点。
2-3 (1) 一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b和6c，求出该晶面的米勒指数。
材料科学基础课后习题答案
BC A
1/2
D
y
1/2
x
z
1/4
B C
3/4 1/2
y A
3/2
x
1/2
c
B a3 C
a1
A
a2
1/2
c
2/3
B
a3
A
C a2
a1
2. 写出镍（Ni，FCC）晶体中面间距为 0.1246nm 的晶面族指数。镍的点阵常数为 0.3524nm。
3. 根据位错反应必须满足的条件，判断下列位错反应在 FCC 中能否进行，并确定无外力作
14、固态金属原子的扩散可沿体扩散与晶体缺陷扩散，其中最慢的扩
散通道是：
。
（A）
A、体扩散
B、晶界扩散
C、表面扩散
15、高温回复阶段，金属中亚结构发生变化时，
。
（C）
A、位错密度增大 B、位错发生塞积 C、刃型位错通过攀移和滑移构
成亚晶界
16 、 加 工 硬 化 是 一 种 有 用 的 强 化 手 段 ， 其 缺 点 是
六、解：
由 Cs − Cx = erf ( x )
Cs − C0
2 Dt
10h＝3600s， C0 = 0 ， Cs = 1.3% ， D = 1.5 ×10−7 cm2/s，代入上式得：
1.3% − Cx 1.3%
=
erf
(
x 0.147
)
∴ Cx = 1.3%(1− erf (6.8x) )
一、 填空题（每空 1 分，共 10 分）
（D
）
A. [110]
B. [100]
C. [211]
D [111]
4、体心立方结构八面体的间隙半径是
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一、原子结构
1、原子的电子排列
-27 质子（proton）：正电荷m＝1.6726×10 kg 原子核（nucleus)：位于原子中心、带正电 -27 中子（neutron）：电中性m＝1.6748×10 kg 电子（electron）：核外高速旋转，带负电，按能量高低排列，如电子云（ele ctron cloud） -31 m ＝9.1095 10 kg，约为质子的1/18 36
20
22
二、原子结合键
1、键的种类
离子键 共价键 金属键 化学键、主价键
依靠外壳层 电子转移或 共享以形成 稳定的电子 壳层使原子 结合起来
一次键
键
（根据结合力强弱）
范德瓦耳斯键
物理键、次价键
二次键 氢键
原子或分子本身已具有稳定的电子结构， 不能依靠电子转移或共享来结合而只能 借助原子之间的偶极吸引力结合
s、p、d电子云的角度分布图
12
（4）自旋量子数 ms
自旋量子数 ms并不是求解薛定谔方程得出的，
它是人们研究氢光谱的精细结构时，证实了每个轨道 上存在着自旋相反的两个电子，为了表达这两个电子 的区别，引出的第四个量子数。它只有＋1/2、－1/2 两个取值。表示为↑、↓。
原子核外电子的状态由这四个量子数确定
特点：电子共有化，既无饱和性又无方向性，形成低能量 密堆结构
性质：良好导电、导热性能，延展性好
26
• 4）范德华力（Van der waals bonding)
近邻原子相互作用→电荷位移 →
电偶极矩的感应作用 偶极子(dipoles） 范德华力
包括：
静电力(electrostatic)、诱导力(induction)和色散力 (dispersive force)
9
•
角量子数 l 的值为：0 —— n－1 2 1 p 2 d 3 3 f 4 … … …
如：主量子数 1 角量子数 0 • • • 轨道符号 s
轨道形状 球形 哑铃形 花瓣形 同样，l 的值越大，轨道距核越远，能量越高
l=0 l=1 l=2
10
（3）磁量子数 m
在磁场作用下，电子绕核运动既具有能量，还具有角 动量P。P不仅在数值上不能任意取值，而且相对于磁场 方向的取向也不是任意的且是量子化的 • 磁量子数 m 确定着轨道的数目和空间取向 • 对应于每个l下的磁量子总数（轨道数）为：
•
• •
m = 2(l)+1一个m代表一个轨道（m在-l~+l之间取整数）
0 s 1 3 1 p 5 2 d 7 3 f … … 轨道符号 轨道数目
• 如：角量子数
磁量子数 （0）（-1，0，+1）（-2，-1，0，+1，+2）
•
m 不影响轨道能级，在没有外加磁场的情况下，处于 11 同一亚壳层的电子具有相同的能量。
6
四个量子数
(1) 主量子数
（2）角量子数
n，电子层；
l，同一壳层上的电子依据能量水平不同分 的亚壳层（spdf)，反映了轨道的形状；
m，确定轨道的空间取向； ms，每个状态下可以存在自旋方向相反的 两个电子；
（3）磁量子数 （4）自旋量子数
7
(1) 主量子数
n
主量子数 n 表示电子层，其值越大，轨道距
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（5）异类混合键：一次键+二次键
如：气体分子凝聚体；
聚合物； 石墨
● 线性高分子材料的大分子链是共价键结合方式，但大分子链之间是 范德华键或氢键的结合方式。 ● 现代复合材料是由二种或二种以上不同的材料经特殊的成型加工复 合而成，其内部结合键是混合键。
混合键的意义： 使得材料的性能可在很广的范围内调节！
特点： 饱和性 配位数较小 ，方 向性（s电子除外） 性质：熔点高、质硬脆、导电 能力差
25
3）金属键（Metallic bonding）
典型金属原子结构：最外层电子数很少，即价电子 valence electron）极易挣脱原子核之束缚而成为自由电 子（Free electron），形成电子云（electron cloud） 金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键
14
• 主量子数为n的壳层中最多能容纳的电子数为2n^2
15
f
f d d p s p s p s d p s
f d p s
d p s
s
1
2
3
4
主量子数n
5
6
7
能量水平：1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p相邻壳层的能量范围有重叠现象。
16
2、元素周期表（periodic Table of the Elements)
这些亚壳层可用小写字母 s、p、d、f 表示；s、p、d、f 是根据四个亚壳层的光谱线特征得到的， 即 sharp (敏锐的)、principal(主要的), diffuse(漫散 的), fundamental(基本的)。 n相同但内壳层的轨道不同，电子的能级也不同，能量 水平是随s，p，d，f 依次升高。
• （4）离子-共价混合键
陶瓷化合物中混合键（离子-共价）情况 离子键的比例取决于组成元素的电负性差
离子键结合（ %） [1 e
2 1 ( X A XB ) 4
] 100%
（记忆次公式）
XA、XB分别为A、B的电负性数值
例如，MgO从表2－2中查得 XMg ＝1.31， XO＝3.44，代入(2-12)式， 求得化合物中离子键比例为68％
正是复合材料的结合方式是混合键，键合比例又随材料的组成和 种类而变化，故复合材料的性能丰富又多样。 31
2、结合键的本质
吸引
吸引力
固体原子之间总存 在两种力：吸引力 和排斥力，且与距 离关系密切 原子间距：吸引力、 原子间距r 排斥力相等时原子之 间的距离
作用力F
合力 0
排斥力
排斥
r0
作用位能与原子之间 的距离和作用力有关 系
本质上与范德瓦耳斯键一样，也是靠原 子的偶极吸引力结合起来的，只是氢原子 起了关键作用！ 在带有-COOH、-OH、-NH2原子团的高分子聚合物中常出现
氢键，将长链分子结合起来； 在生物分子中如：DNA也起重要的作用
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6）混合键
实际材料中单一结合键的情况并不是很多，大部分材 料的内部原子结合键往往是各种键的混合！ • （1） 共价-金属混合键，
4
波函数和原子轨道
• 1926年，SchrÖ dinger（薛定谔）根据德布罗伊 • 物质波的观点将电子的粒子性代入波动方程。
2 A cos ( xp Et ) h
是描述波动的函数，称为波函数，可用来表示任何 微观粒子的行为。
5
波函数ψ是三维空间x、y、z的函数，其二阶偏微分方程就 是有名的薛定谔方程
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3）过渡元素
周期表中部的ⅢB-ⅧB对应着内壳层电子逐渐填充的 过程，内壳层未填满的元素称为过渡元素。 特点：外层电子状态没有改变，都只有1-2个价电子，具 有典型的金属性。
4）电负性
解释IB与IA元素的活泼性？
衡量原子吸引电子能力的参数
特点：电负性越强，吸引电子能力越强，数值越大； 在同一周期内，自左至右电负性逐渐增大；在同一族内自上至下 电负性数据逐渐减小。
核越远，能量越高。
主量子数 n 1 2 3 4 5 6 7 …
电子层符号
K
L
M
N O
P Q …
8
（2）角量子数 l
角量子数 l 又叫副量子数，表示电子亚层。它确定 着电子轨道的能级和形状。 在n确定后，同一壳层上的电子依据角量子数l再分成若
干个能级大小不同的亚壳层： l= 0、1、2、3、4、5…。
8 m 2 2 2 ( E V) 0 2 x y z h
2 2 2 2
电子的波函数对原子核外电子运动的描述具有十分重 要意义：
波函数不同，其能量不同。
每一个波函数，都表示核外电子运动的一种状态，称为 原子轨道。 相当于给出了电子运动的“轨道”。
极性分子之间、极性分子与非极性分子之间、非极性分子之间
属物理键 ，系次价键，不如化学键强大，但能很大程度改 变材料性质，如气体的聚合，塑料、石蜡将大分子链结合 为固体。
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5）氢键（Hydrogen bonding） 极性分子键 存在于HF、H2O、NH3中 ，在高分子中占 重要地位，氢原子中唯一的电子被其它原子所共有（共价键 结合），裸露原子核将与近邻分子的负端相互吸引——氢桥 介于化学键与物理键之间，具有饱和性 可表示为：X-H——Y
13
电子分布情况
原则： 1）泡利不相容原理 2）电子总是优先占据能量低的轨道
角量子数和自旋量子数
主量子数和次量子数
3) 洪特规则：同一亚壳层的能量等价的轨道上，电子总是尽 可能地分别占据不同的轨道，且自旋方向相同。
电子能量分布情况
电子能量随主量子数n的增加而升高； 同一壳层的能量按s、p、d、f次序依次升高 相邻壳层的能量范围有重叠现象；
作用位能E
吸引
0 E0 原子间距r
排斥
平衡距离下的作用 能定义为原子的结合 能，即把两个原子完 全分开所需要作的功！
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1）价电子：指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成
化学键的电子 。价电子直接参与原子间的结合，对材料的 物理、化学等性能有很大的影响。主族元素？副族元素？ （如：铬的价电子层结构是3d54s1，6个价电子都可以参加 成键）
2）原子价（也称化合价）：表明一个原子和其他原子相结
合的数目，原子价(valence)是指一种原子之间化合的能力。 这是由电子排列最外层的s态、p态能级中的电子数所决定。