范德瓦尔斯结合、晶体结合的规律性.pptVIP

§2-4 范德瓦耳斯结合;设想有两个惰性气体原子, 原子 1 和原子 2, 相距为 r;设原子 1 的瞬时偶极矩为 p1 , 在 r 处有电场正比于 p1/r3, 在这个电场作用下原子 2 将感应形成偶极矩 p2;这种方式结合的两个原子之间的相互作用能可以写成;可由气相数据得出;? 因子是因为相互作用能为两个原子共有; r 表示最近邻原子之间的间距; A12，A6 与讨论离子结合时的 Madelung 常数相似, 是 只与晶体结构有关的晶格求和常数;与前面类似, 由势能函数可确定晶格常数、结合能、体变模量。理论与实验之间符合的是比较好的;§2-5 元素和化合物晶体结合的规律性;在具有 Z 个价电子的原子中, 一个价电子受到带正电的原子实的库仑吸引作用, 其它 (Z－1) 个价电子对它的平均作用可以看作起着屏蔽原子实的作用;原子的电离能是使原子失去一个电子所必需的能量因此可以用来表征原子对价电子束缚的强弱;另外一个可以用来度量原子束缚电子能力的量是亲和能，即一个中性原子获得一个电子成为负离子时所放出的能量;为了比较不同原子束缚电子的能力，或者说得失电子的难易程度，常常用负电性;在一个周期内，从左到右有不断增强的趋势 周期表由上到下, 负电性逐渐减弱 周期表愈往下, 一个周期内负电性的差别也愈小;周期表左端 I 族的元素 Li、Na、K、Rb、Cs 具有最低的负电性，它们的晶体是典型的金属;Ⅳ族元素最典型的结构是金刚石结构，除了碳形成金刚石，锗、硅晶体也具有金刚石结构，锡在 13℃ 以下稳定的相也具有金刚石结构，称为灰锡。金刚石结构直接反映了共价结合的特点;首先通过共价键结合成层状结构 每层原子通过共价键与另一层中三个原子结合 层状结构再叠起来通过微弱的范德瓦耳斯作用结合成三维晶体;VI 族原子根据 8－N 定则只能形成两个共价键，因此依靠共价键只能把原子连接成为一个链结构;硫和硒可以形成环状分子, 如图中所示 S8、Se8 环状结构, 它们再靠范德瓦耳斯作用结合为晶体;Ⅶ族原子只能形成一个共价键, 因此它们靠共价键只能形成双原子分子, 然后通过范德瓦耳斯作用结合为晶体;晶体的结合与晶体的导电类型有密切的???系, 许多良好的半导体都是以共价结合为基础的, 在元素晶体中, 硅、锗、硒、碲都是重要的半导体材料;这些元素晶体表明，从强的负电性到弱的负电性，结合由强的共价键逐渐减弱，以至于转变为金属性结合，在电学性质上则表现为由绝缘体经过半导体过渡到金属导体;3. 化合物晶体的结合规律;周期表左端和右端的元素负电性有显著区别,左端的金属元素容易失去电子, 右端的负电性元素有较强的获得电子的能力, 因此它们形成离子晶体;随着元素之间负电性差别的减小，离子性结合逐渐过渡到共价结合，从 I-Ⅶ 族的碱金属卤化物到Ⅲ-Ⅴ族化合物，这种变化十分明显;周期表从上到下负电性减弱以及同一周期内负电性差别减小的趋势也在化合物中有明显的反映;每层内部，原子排列成六角蜂巢状，层与层之间按ABAB…的顺序堆积;石墨能与其它物质生成一系列化合物, 其结构上的特点是, 这些物质的原子或分子排列成平行于石墨层面的单层, 按一定的次序插进石墨晶体的层与层之间的空间, 因此称之为石墨插层化合物;§2-5 元素和化合物晶体结合的规律性 小 结;晶体类型;金刚石中结合成共价键的是碳的___________轨道。 sp3杂化;惰性气体原子是依???_____________结合成晶体的。 范德瓦耳斯键;共价结合的两个基本特征是________________。 方向性和饱和性; 带 ±e 电荷的两种离子相间排成一维晶格, 设 N 为元胞数, 为排斥势, R0 为正负离子间最 短的平衡值。证明, 当 N 很大时有;晶体的内能或总的互作用势能为 ;带回到内能表达式有;（2) 当压缩晶格时，