然后再往下是元素周期表，那么是化学家非常熟悉的元素周期表. 那么这个元素周期表在我们上一次课提到过， 元素周期表是化学家经过几百年来试验总结的结果。 那么我们现在这里是通过量子力学导出来，两个是完全吻合 当然说量子力学更清晰，更明确 那么把所有元素周期的起源也都写的很清楚 那么就是量子数，量子数规定了每个周期，一个周期一个周期的分布。 那么每个元素在周期表中的位置由什么决定呢？ 核外电子排布，核外电子排布。 你最外一层有几个电子，决定了你在周期表的哪个位置上，你有几层决定了你在第几个周期上 所以说这是元素周期表的起源 一般来说元素周期表是分成4个大区，S,P,D,F 4个区 当然你会注意到这跟你最熟悉的元素周期表有一个不同就是H在最上方 你看到了，H是在扛旗的位置上，这是目前国际上一个潮流 喜欢把H单列在这上面，也是有道理的，前面我们讲过 然后再往下，S block S区，就是S block，完了那边是P block, D block和F block 几个block，这是基本的形态，然后真是的元素周期表 尽管这个元素周期表在座的各位同学应该说是比较熟悉了，理科生么 应该相对比较熟悉了，几百年的历史让我们知道元素周期表实际上就说了两件事 一个性质的两个方面，也就是金属性和非金属性 所有性质都是从这两点衍生出来的，金属性最强的一般是在左下 通常是指Cs，因为钫不太稳定，钫是放射性同位素 非金属最强一般在右上，通常是指F 得电能力最强的是F，失电能力最强的是Cs 这是2点，然后你注意到在这两点之间有一个所谓的 金属非金属分界线，绿色和紫色的这一条斜线 这一条斜线以上、以右，这是非金属 以左、以下，这是金属，在这你也可以看出，元素周期表中绝大多数都是金属 非金属反而是罕见的，所以说再一次证明H应该放在右边来 H作为非金属跑到左边来是不合理的，它应该在右边 或者至少在中间，在这条斜线的延长线上，是吧 这个看着更合理，你觉着呢 然后你注意到什么呢，在这条线附近 当然常见的一个名词就是他们都属于半导体或者半金属 沿着这条线附近，那么如果说你想做一个电子材料 比如说你是芯科的，比如说你是搞材料的 比如说你想找一个做芯片的，做半导体的，做广电元件的材料 通常要在这条线附近去找，最好的一般都在这附近 因为它们往往具有半导体性质，做元件么，一般喜欢用半导体 导体不在这找，导体一般要在纯金属里去找 所以说你会注意到单晶硅在这 各种硫化物、硒化物什么氮化镓通通都在这附近 你可以注意到这个体系的，元素周期表告诉我们很多东西，里面蕴藏着丰富的信息 这里稍微要说一下什么叫半导体，也许我们以后有机会还会再说 那么什么叫半导体？有人知道么？什么叫半导体？ Semi-conductor，半导体我们知道前面我们只定了金属和非金属 通常非金属是绝缘体，金属是导体 导体和绝缘体，那么半导体是导体呢还是绝缘体呢 它首先是绝缘体 但是它是比较容易被激发的绝缘体 受激发会导电，所以说我们如果用能带论的时候金属是这样的 也就是这gap 金属的gap接近于0，但是绝缘体 的gap可以很大 那半导体呢通常是比较小的gap 因此电子很容易激发到上面去，进入所谓的上面叫什么带？ 导带，下面叫价带，上面叫导带 这是半导体基本的含义 然后还有个半金属，我们知道半金属跟半导体又不一样 半金属首先它是金属，也就是导体 但是它是比较烂的金属，比较差的金属 这种金属你一想就一堆，什么Fe啊，Pb啊，Se啊都属于这类 Fe还不算很烂 一般这类半金属都在P区的下面 一般都焊铝锅铝管的，焊铣的那类 或者做保险丝的那些材料，通常不适合做导体 因为它电阻很大，很容易把自个儿给烧掉，不太容易做导体 半金属如果用画图画出来应该是这样的 它带系也是0 就是这边满的和这边空的这边是连续的 但问题是虽然很容易激发上来，但这个地方很窄 它导电能力并不强，而且上面有个空的，非常高，用不上 那么导致这个体系往往不是一个好的导体 通常不能用于导电 我们知道我们当年曾经，应该叫物理学家吧 当年曾经发现很好的超导体，但是后来发现这个超导体有个缺点 这是一个半金属超导体，它是超导 但问题是它的超导体并不很强，就是它导电能力并不很强 所以说也就没什么实用意义，也许可以做超导体的保险丝 但是总觉着没有必要 拉电源更好么 这是关于周期表。元素周期表中还隐含着很多问题 包括这个元素Tc，你当然知道元素Tc是一个放射性同位素，这种灰色斜线都代表放射性同位素 我们知道大多数放射性元素都在第7周期 在第7周期之前只有两个元素是放射性的 一个是Tc，一个是Pm 先不看Pm,先看Tc，你会注意到Tc一圈都是很结实的金属 包括下面的W，Re, Os,Mn,Fe等等等等 这些是典型的黑色金属，也就是大宗金属 但是Tc却非常不稳定 Tc这个英文含义也许你听说过，是Technicium 你看跟technician就差一点 什么意思呢？表明这个元素是人工合成的 中文名鍀 啥意思？ 金字旁加个得到的得的右半边，表明这是从实验室得来的 不是自然界捡来的，这同样表明它是人工合成的 是非天然来源，这是Tc。为什么Tc是非稳定性，不稳定同位素呢？ 这里在高能物理学中有一个经验定律，应该说不叫原理 叫经验定律，高能物理学家发现凡是这个元素 它原子序数是单数，同时它的中子数也是单数 两个基数只要相遇，这个同位素就不稳定 而Tc和Pm两个恰好满足这两个条件 这是第7周期之前符合这两个不稳定条件的 两个元素，这是第一个，还有一个元素Hg 前面提到过 Hg的惰性电子对效应 由于前面的镧系收缩的结果导致后面的元素具有惰性电子对效应 比如说Ta，常见价态是3而不是5价，因为上面都是5价，一价，上面都是3价 Pb是2价而不是上面的4价 Bi是4价，而不是像N,P,As等等常见的5价 这是由于惰性电子对效应 惰性电子对效应的由来上次课也提到过，由于6s2电子的钻穿效应 它能钻得很深，化学性质很稳定导致6s2电子不容易失去 一旦失去，它会想方设法再抢回来 这就是为什么5价的Bi,4价的Pb和3价的Ta都是强氧化剂 Ta能直接把二价Mn录到7价Mn 7价Mn就基本把Mn的电子基本拔光了 一个不剩，所有d电子全都拿光，你想想7价Mn是最高价态 再也找不到比7价Mn更高价态的金属了 当然有化学家曾经想过去制造8价铁 注意Mn的位置 Mn的位置是整个D区的中间 5个d电子，两个s电子，7个电子被拔光，所以可以形成7价Mn Fe是8个价电子，6个d，2个s 你要想把Fe给所有的电子拿走呢，那你需要得到Fe 8价 但这个到目前为止，从没有人实现过 不稳定的不算，必须得稳定的，你要说把Fe一个一个打出来 用激光去打，是能打出来的，但那不是稳定化合物 一般要稳定下来，那目前最高价就是7价 这是关于Hg等等
