分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)

1、第四章第四章 分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu) 引言引言 分子是參與化學(xué)反應(yīng)的基本單元。分子是參與化學(xué)反應(yīng)的基本單元。 分子的形成說明原子之間存在著相互作用。分子的形成說明原子之間存在著相互作用。分子結(jié)構(gòu)：微觀獨立存在的集合體（分子、離子、原子）分子結(jié)構(gòu)：微觀獨立存在的集合體（分子、離子、原子）中原子之間的排列及作用。中原子之間的排列及作用。晶體結(jié)構(gòu)：宏觀聚集體中微粒（原子、分子、離子）的排晶體結(jié)構(gòu)：宏觀聚集體中微粒（原子、分子、離子）的排列及作用。列及作用。本章重點：本章重點：1 1、共價化合物結(jié)構(gòu)理論及應(yīng)用、共價化合物結(jié)構(gòu)理論及應(yīng)用 2 2、晶體結(jié)構(gòu)及特征，分子間作用及應(yīng)用、晶體結(jié)構(gòu)及

2、特征，分子間作用及應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)鍵及鍵參數(shù)化學(xué)鍵及鍵參數(shù)( (自學(xué)自學(xué)) )一、定義：一、定義： 在分子或晶體中，相鄰原子間強烈的相互作用。在分子或晶體中，相鄰原子間強烈的相互作用。二、類型：二、類型： 離子鍵離子鍵 共價鍵（配位鍵）共價鍵（配位鍵） 金屬鍵金屬鍵三、鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。三、鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。1 1、鍵能：、鍵能：概念：破壞概念：破壞1 1mol氣態(tài)化學(xué)鍵（化學(xué)式表示）變成氣態(tài)氣態(tài)化學(xué)鍵（化學(xué)式表示）變成氣態(tài)原子或原子團所需要的能量。原子或原子團所需要的能量。 若破壞的化學(xué)鍵多于一個時，則取其平均值。若破壞的化學(xué)鍵多于一個時，則取其平均值。 鍵

3、能越大，破壞鍵所需能量越大，鍵越強。鍵能越大，破壞鍵所需能量越大，鍵越強。2 2、鍵長：、鍵長：概念：分子間兩原子核間的平衡距離。概念：分子間兩原子核間的平衡距離。 一般情況下，鍵長越短，鍵強度越大。鍵越牢固。一般情況下，鍵長越短，鍵強度越大。鍵越牢固。3 3、鍵角：指鍵之間的夾角、鍵角：指鍵之間的夾角概念：表征化學(xué)鍵方向性、分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。概念：表征化學(xué)鍵方向性、分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。4 4、鍵矩：表征原子間鍵的正負(fù)電荷重心不重合的程度。、鍵矩：表征原子間鍵的正負(fù)電荷重心不重合的程度。 鍵矩為零正負(fù)電荷重心重合，為非極性鍵。鍵矩為零正負(fù)電荷重心重合，為非極性鍵。 鍵矩不為零，為極性

4、鍵；鍵矩越大，鍵極性越強。鍵矩不為零，為極性鍵；鍵矩越大，鍵極性越強。( (歸納總結(jié)歸納總結(jié)) ) 問題問題 ：根據(jù)希有氣體原子的電離能和電子親合能數(shù)據(jù)根據(jù)希有氣體原子的電離能和電子親合能數(shù)據(jù)有何啟示？有何啟示？ NeNe 2080 KJ/mol 0(+29 KJ/mol) 2080 KJ/mol 0(+29 KJ/mol) ArAr 1520 KJ/mol 0(+35 KJ/mol) 1520 KJ/mol 0(+35 KJ/mol)說明：原子難失去電子，也難得到電子。該電子構(gòu)型穩(wěn)定說明：原子難失去電子，也難得到電子。該電子構(gòu)型穩(wěn)定對價電子數(shù)較少金屬原子，傾向于失去價電子對價電子數(shù)較少金屬原

5、子，傾向于失去價電子變成希有氣體型的陽離子。變成希有氣體型的陽離子。 對非金屬，價電子數(shù)多，則傾向于獲得電子對非金屬，價電子數(shù)多，則傾向于獲得電子成成8 8電子型的陰離子。電子型的陰離子。提出：金屬與非金屬原子彼此發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成的提出：金屬與非金屬原子彼此發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成的相互作用，稱為離子鍵。相互作用，稱為離子鍵。第二節(jié)第二節(jié) 離子化合物的結(jié)構(gòu)離子化合物的結(jié)構(gòu)一、離子鍵及離子化合物：一、離子鍵及離子化合物：1 1、定義：由異電荷靠靜電作用產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合力，、定義：由異電荷靠靜電作用產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合力，稱為離子鍵。稱為離子鍵。離子型化合物：由離子鍵組成的化合物。離子型化合物：由離子鍵組成的

6、化合物。2 2、形成條件：、形成條件：通常以電負(fù)性差大于通常以電負(fù)性差大于1.71.7作為是否為離子鍵的參考依據(jù)作為是否為離子鍵的參考依據(jù)3 3、本質(zhì)：靜電作用。、本質(zhì)：靜電作用。4 4、特征：、特征： 無方向性無方向性 無飽和性無飽和性 ( (為什么？為什么？) )5 5、離子結(jié)構(gòu)類型：、離子結(jié)構(gòu)類型：2 2e e、8e8e、18e18e、18+2e18+2e、不飽和不飽和型型二、離子晶體及其特性：二、離子晶體及其特性：1 1、晶體：、晶體： 微觀粒子（分子、原子、離子）在空間規(guī)則并重復(fù)排列形微觀粒子（分子、原子、離子）在空間規(guī)則并重復(fù)排列形成的宏觀聚集體。成的宏觀聚集體。2 2、晶格結(jié)點：

7、微粒所處的位置。、晶格結(jié)點：微粒所處的位置。3 3、晶胞：重復(fù)排列的具有代表性的最小單元。、晶胞：重復(fù)排列的具有代表性的最小單元。 4 4、晶體特征：有固定的幾何形狀、熔點，具各向異性、晶體特征：有固定的幾何形狀、熔點，具各向異性5 5、離子晶體構(gòu)型：、離子晶體構(gòu)型： CsClCsCl型型 NaClNaCl型型 ZnSZnS型型(AB(AB型型 了解了解) ) 晶格類型晶格類型 體心立方體心立方 面心立方面心立方 面心立方面心立方 配位數(shù)配位數(shù) 8 6 48 6 46 6、離子晶體特性：如何理解？、離子晶體特性：如何理解？ 具有較高的熔沸點和硬度；具有較高的熔沸點和硬度； 脆性，機械加工性能差

8、；脆性，機械加工性能差； 導(dǎo)電性：熔融或水溶液導(dǎo)電，但固體不導(dǎo)電。導(dǎo)電性：熔融或水溶液導(dǎo)電，但固體不導(dǎo)電。三、晶格能三、晶格能1 1、定義：破壞、定義：破壞1mol晶體（化學(xué)式），形成無限遠(yuǎn)離晶體（化學(xué)式），形成無限遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子的能量變化的氣態(tài)離子的能量變化2 2、分析：離子晶體形成過程中的、分析：離子晶體形成過程中的能量變化能量變化3 3、表明：離子晶體能穩(wěn)定存在，關(guān)鍵在于陰陽離子、表明：離子晶體能穩(wěn)定存在，關(guān)鍵在于陰陽離子間強烈的結(jié)合力，僅用電子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定說明其形成是間強烈的結(jié)合力，僅用電子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定說明其形成是不完善的。不完善的。4 4、影響因素：離子的電荷、半徑、影響因素：離子的電荷、半

9、徑5 5、應(yīng)用：、應(yīng)用：NaXNaX物理性質(zhì)變化規(guī)律物理性質(zhì)變化規(guī)律Mg(s)0.5O2(g)O(g)Mg(g)Mg2+(g)O2(g)MgO(s)+12345 問題問題 如何說明如何說明H2、HCl等眾多物質(zhì)的形成及性質(zhì)。等眾多物質(zhì)的形成及性質(zhì)。離子鍵理論不能圓滿解釋。離子鍵理論不能圓滿解釋。提出了原子間可通過共用電子對形成分子的觀點，提出了原子間可通過共用電子對形成分子的觀點，即共價鍵。即共價鍵。共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵。共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵。 問題問題 ：共用電子為什么能形成？形成條件是什么？：共用電子為什么能形成？形成條件是什么？本質(zhì)是什么？本質(zhì)是什

10、么？隨著量子力學(xué)的建立，近代原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，先隨著量子力學(xué)的建立，近代原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，先后建立了兩大共價鍵理論：后建立了兩大共價鍵理論：VBVB法和法和M0M0法。法。一、一、VB法：法：立論點：電子配對和原子軌道最大重疊。立論點：電子配對和原子軌道最大重疊。第三節(jié)第三節(jié) 共價化合物的結(jié)構(gòu)共價化合物的結(jié)構(gòu)1 1、要點：、要點：電子配對原理：電子配對原理：原子間共價鍵結(jié)合是以相互自旋反向的未成對電子原子間共價鍵結(jié)合是以相互自旋反向的未成對電子彼此配對為前提，符合彼此配對為前提，符合不相容不相容原理原理即成單電子且自旋相反，倆倆偶合成即成單電子且自旋相反，倆倆偶合成“電子對電子對”形形成共

11、價鍵。成共價鍵。推論：兩原子各有一個成單電子且自旋反向，則形成推論：兩原子各有一個成單電子且自旋反向，則形成一個穩(wěn)定共價單鍵；若有多個成單電子且自旋反向，一個穩(wěn)定共價單鍵；若有多個成單電子且自旋反向，則形成復(fù)鍵。則形成復(fù)鍵。若若A原子有兩個成單電子，原子有兩個成單電子，B原子有一個成單電原子有一個成單電子，滿足自旋反向則形成子，滿足自旋反向則形成AB2型分子。型分子。原子軌道最大重疊原理：原子軌道最大重疊原理：兩配對電子的原子軌道，力圖最大程度的重疊才能兩配對電子的原子軌道，力圖最大程度的重疊才能最大限度的使核間的電子云密集，能量處于最低狀最大限度的使核間的電子云密集，能量處于最低狀態(tài)，形成共

12、價鍵。態(tài)，形成共價鍵。Energyr74 pm 2 2、共價鍵的本質(zhì)和形成條件：、共價鍵的本質(zhì)和形成條件：本質(zhì)：仍是電性的。本質(zhì)：仍是電性的。形成條件：形成條件：.成單電子自旋相反；成單電子自旋相反； .原子軌道最大重疊。原子軌道最大重疊。 同時滿足，方能成鍵。同時滿足，方能成鍵。3、共價鍵的特征：、共價鍵的特征：飽和性：由于每個原子提供的軌道和成單電子數(shù)目是一定飽和性：由于每個原子提供的軌道和成單電子數(shù)目是一定的，所以每年原子的成鍵總數(shù)或以單鍵聯(lián)接的原子數(shù)目是的，所以每年原子的成鍵總數(shù)或以單鍵聯(lián)接的原子數(shù)目是一定的。一定的。方向性：原子軌道除方向性：原子軌道除S外，在空間都有一定的取向，所以

13、只外，在空間都有一定的取向，所以只有沿著一定的方向才能發(fā)生最大重疊。有沿著一定的方向才能發(fā)生最大重疊。4 4、共價鍵的、共價鍵的類型類型：鍵：沿鍵軸方向，鍵：沿鍵軸方向，“頭碰頭頭碰頭”方式重疊。方式重疊。鍵：軌道對稱軸相互平行，鍵：軌道對稱軸相互平行，“肩并肩肩并肩”重疊。重疊。 重疊程度：重疊程度：鍵大于鍵大于鍵鍵5、VB法補充法補充激發(fā)成鍵觀點：例激發(fā)成鍵觀點：例配位鍵：配位鍵：原子間共用電子對是由一個原子提供形成的化學(xué)鍵。原子間共用電子對是由一個原子提供形成的化學(xué)鍵。問題問題：水分子的空間構(gòu)型如何解釋？：水分子的空間構(gòu)型如何解釋？二、雜化軌道理論二、雜化軌道理論立論：原子軌道在成鍵時，

14、為增強其成鍵能力，幾個原子軌立論：原子軌道在成鍵時，為增強其成鍵能力，幾個原子軌道可混雜重新組成幾個新的原子軌道。道可混雜重新組成幾個新的原子軌道。( (一一) )要點：要點：1.1.原子形成分子時存在價層內(nèi)電子的激發(fā)，軌道雜化過程。原子形成分子時存在價層內(nèi)電子的激發(fā)，軌道雜化過程。雜化：原子相互影響，若干不同類型能量相近的原子軌道雜化：原子相互影響，若干不同類型能量相近的原子軌道“混合混合”，重新組合成一組新的軌道的過程。，重新組合成一組新的軌道的過程。雜化軌道：雜化后形成的新軌道。雜化軌道：雜化后形成的新軌道。雜化軌道數(shù)目：與參與組合的原子軌道數(shù)目相同。雜化軌道數(shù)目：與參與組合的原子軌道數(shù)

15、目相同。2.2.等性、不等性雜化等性、不等性雜化等性雜化：每個雜化軌道完全等同等性雜化：每個雜化軌道完全等同不等性雜化：每個雜化軌道不完全等同，即雜化軌道中有不參與不等性雜化：每個雜化軌道不完全等同，即雜化軌道中有不參與 成鍵的孤電子對。成鍵的孤電子對。3.3.滿足軌道最大重疊原理滿足軌道最大重疊原理4.4.滿足化學(xué)鍵之間最小排斥原理滿足化學(xué)鍵之間最小排斥原理( (二二) )雜化類型與分子空間雜化類型與分子空間構(gòu)型構(gòu)型： SP SP SPSP2 2 SPSP3 3 dSPdSP2 2 dSP dSP3 3(SP(SP3 3d) dd) d2 2SPSP3 3(SP(SP3 3d d2 2) )

16、 直線直線 三角型三角型 四面體四面體 四邊形四邊形 三角雙錐三角雙錐 八面體八面體( (三三) )應(yīng)用應(yīng)用: :離域鍵離域鍵大大鍵鍵形成條件：形成條件：“肩并肩肩并肩”重疊方式，共用電子數(shù)小于共用電子原子數(shù)重疊方式，共用電子數(shù)小于共用電子原子數(shù)的兩倍。的兩倍。( (四四) )雜化理論的局限性及應(yīng)用注意雜化理論的局限性及應(yīng)用注意 雜化類型的確定，應(yīng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)（鍵參數(shù)）、對中心原子結(jié)雜化類型的確定，應(yīng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)（鍵參數(shù)）、對中心原子結(jié)構(gòu)分析，要靈活掌握。構(gòu)分析，要靈活掌握。三、分子的某些性質(zhì)三、分子的某些性質(zhì)1、極性、極性分子偶極分子偶極 表征分子中正、負(fù)電荷中心不重合的程度表征分子中正、負(fù)

17、電荷中心不重合的程度(偶極矩偶極矩) 分子極性與鍵的極性關(guān)系分子極性與鍵的極性關(guān)系 非極性鍵：非極性鍵：非極性分子非極性分子 極性鍵：極性鍵： 結(jié)構(gòu)對稱結(jié)構(gòu)對稱非極性分子非極性分子 結(jié)構(gòu)不對稱結(jié)構(gòu)不對稱極性分子極性分子2、分子磁性：表征分子在磁場中行為、分子磁性：表征分子在磁場中行為順磁：順磁：物質(zhì)在磁場中因電子自旋產(chǎn)生對著外磁場方向的磁矩物質(zhì)在磁場中因電子自旋產(chǎn)生對著外磁場方向的磁矩抗磁：兩電子自旋相反配對，兩個小磁場方向相反而抵消抗磁：兩電子自旋相反配對，兩個小磁場方向相反而抵消 故主要與物質(zhì)內(nèi)部的成單電子結(jié)構(gòu)有關(guān)，通過磁性數(shù)據(jù)，故主要與物質(zhì)內(nèi)部的成單電子結(jié)構(gòu)有關(guān)，通過磁性數(shù)據(jù)，可得到成單

18、電子數(shù)信息?？傻玫匠蓡坞娮訑?shù)信息。nn 2用用VB法對法對O2 、H2+形成和性質(zhì)無法圓滿解釋。形成和性質(zhì)無法圓滿解釋。四、分子軌道理論四、分子軌道理論立論：原子軌道重新立論：原子軌道重新“組合組合”要點：要點：1.能量相近、對稱性匹配的不同原子的原子軌道可以能量相近、對稱性匹配的不同原子的原子軌道可以“組合組合”成數(shù)成數(shù)目相等的分子軌道，能級將發(fā)生變化。目相等的分子軌道，能級將發(fā)生變化。2.分子軌道類型分子軌道類型 成鍵分子軌道：能量低于原子軌道，有成鍵分子軌道：能量低于原子軌道，有、 反鍵分子軌道：能量高于原子軌道，有反鍵分子軌道：能量高于原子軌道，有*、*3.電子排布遵循原子結(jié)構(gòu)電子排布

19、原理。電子排布遵循原子結(jié)構(gòu)電子排布原理。4.分子能級順序分子能級順序5.電子在成鍵軌道上，體系能量降低，形成化學(xué)鍵；電子在成鍵軌道上，體系能量降低，形成化學(xué)鍵； 電子在反鍵軌道上，體系能量升高，不利于形成化學(xué)鍵電子在反鍵軌道上，體系能量升高，不利于形成化學(xué)鍵小結(jié)：小結(jié)：MO法計算復(fù)雜，描述分子幾何構(gòu)型不夠直觀。法計算復(fù)雜，描述分子幾何構(gòu)型不夠直觀。五、共價物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)五、共價物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu) 共價鍵的飽和性，使一些以共價鍵結(jié)合的物質(zhì)以小分子共價鍵的飽和性，使一些以共價鍵結(jié)合的物質(zhì)以小分子形式存在。形式存在。1、分子間作用力、分子間作用力(Van氏力氏力)與分子晶體與分子晶體范氏力范氏力、分子偶

20、極：、分子偶極： 固有偶極固有偶極 誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極 瞬時偶極：處于不停運動的電子與核產(chǎn)生瞬間相對位移瞬時偶極：處于不停運動的電子與核產(chǎn)生瞬間相對位移、范氏力：、范氏力： 取向力取向力: 極性分子間，因固有偶極的存在產(chǎn)生的相互作用。極性分子間，因固有偶極的存在產(chǎn)生的相互作用。 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力: 外電場作用下分子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極而發(fā)生的作用。外電場作用下分子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極而發(fā)生的作用。 色散力色散力: 由瞬時偶極而產(chǎn)生的作用。由瞬時偶極而產(chǎn)生的作用。可見，范氏力的本質(zhì)是靜電作用?？梢姡妒狭Φ谋举|(zhì)是靜電作用。 非極性分子在外電場的非極性分子在外電場的作用下，可以變成具有一定作用下，可以變成具有一定偶極矩

21、的極性分子。偶極矩的極性分子。_ _ = 0 誘導(dǎo)偶極其強度大小和電場強度成正比，也和分子的變形性誘導(dǎo)偶極其強度大小和電場強度成正比，也和分子的變形性成正比。分子體積越大，電子越多，變形性越大。成正比。分子體積越大，電子越多，變形性越大。誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極 而極性分子在外電場作而極性分子在外電場作用下，其偶極也可以增大。用下，其偶極也可以增大。在電場的影響下產(chǎn)生的偶極在電場的影響下產(chǎn)生的偶極稱為稱為誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極。 、三種存在范圍：、三種存在范圍： 取向力取向力極性分子間極性分子間 誘導(dǎo)力：極性分子間、極性誘導(dǎo)力：極性分子間、極性非極性分子非極性分子 色散力：所有分子之間。色散力：所有分子之間

22、。、影響因素：、影響因素： 取向力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與取向力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與固有偶極成正比。固有偶極成正比。 誘導(dǎo)力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與誘導(dǎo)力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與變形性成正比。變形性成正比。 色散力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與色散力：分子間距離的六次方成反比，與溫度成反比，與變形性成正比。變形性成正比。 相對大?。合鄬Υ笮。?（一般）色散力取向力誘導(dǎo)力。（一般）色散力取向力誘導(dǎo)力。、范氏力特點：、范氏力特點： 永遠(yuǎn)存在于分子間的一種力；永遠(yuǎn)存在于分子間的一種力； 作用力較小，作用

23、范圍??；作用力較小，作用范圍??； 無方向性和飽和性。（理解？）無方向性和飽和性。（理解？）分子晶體及特性：分子晶體及特性：、分子晶體：占據(jù)晶格結(jié)點的質(zhì)點是小分子，分子間靠范、分子晶體：占據(jù)晶格結(jié)點的質(zhì)點是小分子，分子間靠范氏力彼此規(guī)則排列，形成的宏觀聚集體。氏力彼此規(guī)則排列，形成的宏觀聚集體。、特性：、特性： 硬度小，熔沸點低，硬度小，熔沸點低， 固液氣態(tài)導(dǎo)電性差，固液氣態(tài)導(dǎo)電性差， 加工性尚可。加工性尚可。、范氏力對物質(zhì)物性的影響、范氏力對物質(zhì)物性的影響氫鍵氫鍵分子間又一種作用力分子間又一種作用力、氫鍵：與電負(fù)性值很大、半徑小的元素原子共價結(jié)合的、氫鍵：與電負(fù)性值很大、半徑小的元素原子共價結(jié)

24、合的氫原子與另一電負(fù)性值很大、半徑小的元素原子之間的作氫原子與另一電負(fù)性值很大、半徑小的元素原子之間的作用用、形成條件：、形成條件：(a) 與電負(fù)性大且與電負(fù)性大且半徑半徑小的原子小的原子 ( F，O， N ) 相連的相連的 H(b) 在附近有電負(fù)性大，在附近有電負(fù)性大，半徑半徑小的原子小的原子 ( F，O，N )、特征：、特征： 具有方向性和飽和性具有方向性和飽和性 氫鍵較范氏力大但不如化學(xué)鍵強。氫鍵較范氏力大但不如化學(xué)鍵強。、氫鍵類型及對物性的影響、氫鍵類型及對物性的影響 分子內(nèi)和分子間氫鍵分子內(nèi)和分子間氫鍵2 2、原子晶體、原子晶體 共價物質(zhì)的另一類晶體共價物質(zhì)的另一類晶體定義：占據(jù)晶格

25、結(jié)點的質(zhì)點為原子，原子間通過共定義：占據(jù)晶格結(jié)點的質(zhì)點為原子，原子間通過共價鍵規(guī)則排列，形成的宏觀聚集體。價鍵規(guī)則排列，形成的宏觀聚集體。特征：特征： 不存在獨立的小分子不存在獨立的小分子 高熔沸點、高硬度高熔沸點、高硬度 熱電不良導(dǎo)體熱電不良導(dǎo)體 加工性能差加工性能差3 3、混合型晶體、混合型晶體石墨石墨第四節(jié)第四節(jié) 金屬鍵與金屬晶體金屬鍵與金屬晶體 如何解釋金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)及原子間的相互作用如何解釋金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)及原子間的相互作用一、金屬鍵一、金屬鍵金屬原子間強烈的相互作用力金屬原子間強烈的相互作用力二、改性共價鍵理論（自由電子理論）二、改性共價鍵理論（自由電子理論） 1. 1.要點

26、：要點： 自由電子及形成自由電子及形成: :金屬原子的價電子易電離成為自由電子，金屬原子的價電子易電離成為自由電子，這些電子能自由地從一個原子這些電子能自由地從一個原子“跑跑”向另一個原子。向另一個原子。 金屬鍵形成金屬鍵形成: :金屬原子通過金屬原子通過“共用共用”“”“自由電子自由電子”相互作相互作用（靜電吸引）結(jié)合在一起用（靜電吸引）結(jié)合在一起形象化形象化: :金屬原子間有電子氣自由流動；金屬原子沉浸在電子金屬原子間有電子氣自由流動；金屬原子沉浸在電子的的“海洋海洋”中。中。 2. 2.金屬鍵本質(zhì)及特征：金屬鍵本質(zhì)及特征： 電性力電性力 無方向性和飽和性無方向性和飽和性 3.3.對金屬物

27、理性質(zhì)的解釋對金屬物理性質(zhì)的解釋三、金屬的三、金屬的能帶理論能帶理論初步初步分子軌道理論應(yīng)用分子軌道理論應(yīng)用立論：把整個金屬晶體看作一個大分子立論：把整個金屬晶體看作一個大分子注意：某原子有幾種原子軌道就形成幾個能帶；同一能帶中各分子軌道能量差很小,相鄰能帶有一定能量差2、能帶的類型滿帶充滿電子的能帶導(dǎo)帶未充滿電子的高能量能帶禁帶能帶與能帶之間的能量間隔， 金屬鈉的能帶示意圖金屬鈉的能帶示意圖 金屬鎂的能帶重疊示意圖金屬鎂的能帶重疊示意圖 （a）導(dǎo)體）導(dǎo)體 （b）絕緣體）絕緣體 （c）半導(dǎo)體）半導(dǎo)體3 3、能帶理論的應(yīng)用、能帶理論的應(yīng)用按能帶中充填電子情況和禁帶寬度不同，可把物質(zhì)分為導(dǎo)體,半導(dǎo)

28、體和絕緣體化 學(xué) 鍵分子間作用力 作 用 力離子鍵 金屬鍵共價鍵氫 鍵范氏力產(chǎn)生原因靜電引力共用自由電子原子間共用電子對氫核吸引高電負(fù)性原子偶極作用力條件大金屬原子間小F、O、N分子間強度強強強較強弱方向無無有有無飽和無無有有無性質(zhì)極性大無有晶體結(jié)構(gòu)晶體性質(zhì)類型質(zhì)點作用力熔沸點硬度加工性能液導(dǎo)電性固導(dǎo)電性分子晶體分子范氏力氫鍵低小尚可差差原子晶體原子共價鍵高大脆差差差離子晶體離子離子鍵高大脆差好差金屬晶體原子離子金屬鍵高大好好好第五節(jié)第五節(jié) 離子極化離子極化前面離子鍵的討論，視離子為不變的球?qū)ΨQ體，而前面離子鍵的討論，視離子為不變的球?qū)ΨQ體，而實際上離子間將以各自的電場相互影響其電子云。實際上離子間將以各自的電場相互影響其電子云。一、離子極化現(xiàn)象：使離子的電子云一、離子極化現(xiàn)象：使離子的電子云“變形變形”，與核，與核發(fā)生相對位移，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，在離子間產(chǎn)生一種發(fā)生相對位移，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，在離子間產(chǎn)生一種附加作用力的現(xiàn)象。附加作用力的現(xiàn)象。 二、極化規(guī)律及影響因素：二、極化規(guī)律及影響因素：1 1、變形性：離子半徑越大，變形性越大；、變形性：離子半徑越大，變形性越大；