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第二章 物质的状态和晶体结构 气体 理想气体 实际气体状态方程式 液体 固体 晶体与非晶体 晶体的外形与内部结构 离子晶体 分子晶体和原子晶体 离子晶体 离子极化 理想气体 描述气体状态的物理量 压强p, 体积V, 温度T, 物质的量n 理想气体状态方程式: pV=nRT 道尔顿分压定律 道尔顿(Dolton)进行了大量实验，提出了混合气体的分压定律：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。即： p总 = ∑pi P总V总 = nRT Pi = P总? xi 固体 固体可分为晶体和非晶体两大类,区别为: 晶体的外形－－七大晶系 立方、四方、正交、三方、六方、单斜、三斜 十四种晶格 晶胞 晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体。 共价物质的晶体结构 共价键的饱和性，使一些以共价键结合的物质以小分子形式存在。 1、分子间作用力(Van氏力)与分子晶体 ①范氏力 Ⅰ、分子偶极： 固有偶极 诱导偶极 瞬时偶极：处于不停运动的电子与核产生瞬间相对位移 Ⅱ、范氏力： 取向力: 极性分子间，因固有偶极的存在产生的相互作用。 诱导力: 外电场作用下分子产生诱导偶极而发生的作用。 色散力: 由瞬时偶极而产生的作用。 可见，范氏力的本质是静电作用。 Ⅲ、三种存在范围： 取向力——极性分子间 诱导力：极性分子间、极性——非极性分子 色散力：所有分子之间。 Ⅳ、影响因素： 取向力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与固有偶极成正比。 诱导力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与变形性成正比。 色散力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与变形性成正比。 相对大小： （一般）色散力＞＞取向力＞诱导力。 Ⅴ、范氏力特点： 永远存在于分子间的一种力； 作用力较小，作用范围小； 无方向性和饱和性。（理解？） ②分子晶体及特性： Ⅰ、分子晶体：占据晶格结点的质点是小分子，分子间靠范氏力彼此规则排列，形成的宏观聚集体。 Ⅱ、特性： 硬度小，熔沸点低， 固液气态导电性差， 加工性尚可。 Ⅲ、范氏力对物质物性的影响 ③氢键——分子间又一种作用力 Ⅰ、氢键：与电负性值很大、半径小的元素原子共价结合的氢原子与另一电负性值很大、半径小的元素原子之间的作用 Ⅱ、形成条件： Ⅳ、氢键类型及对物性的影响 分子内和分子间氢键 2、原子晶体 共价物质的另一类晶体 ①定义：占据晶格结点的质点为原子，原子间通过共价键规则排列，形成的宏观聚集体。 ②特征： 不存在独立的小分子 高熔沸点、高硬度 热电不良导体 加工性能差 3、混合型晶体——石墨 金属键与金属晶体 如何解释金属单质的物理性质及原子间的相互作用 一、金属键——金属原子间强烈的相互作用力 二、改性共价键理论（自由电子理论） 1.要点： ①自由电子及形成:金属原子的价电子易电离成为自由电子，这些电子能自由地从一个原子“跑”向另一个原子。 ②金属键形成:金属原子通过“共用”“自由电子”相互作用（静电吸引）结合在一起 形象化:金属原子间有电子气自由流动；金属原子沉浸在电子的“海洋”中。 2.金属键本质及特征： ①电性力 ②无方向性和饱和性 3.对金属物理性质的解释 三、金属的能带理论初步——分子轨道理论应用 立论：把整个金属晶体看作一个大分子 1、能带—— 在金属晶体中，由于原子间的相互作用，各原子中每一能级分裂成等于晶体中原子数目的许多小能级，这些能级连成一片，称为能带 。(如何理解) 离子极化 前面离子键的讨论，视离子为不变的球对称体，而实际上离子间将以各自的电场相互影响其电子云。 一、离子极化现象：使离子的电子云“变形”，与核发生相对位移，产生诱导偶极，在离子间产生一种附加作用力的现象。 二、极化规律及影响因素： 1、变形性：离子半径越大，变形性越大； 2、极化能力：外加电场或离子自身的电场强弱 离子半径小、电荷多，电场强度越大，极化能力越大 3、结构影响： 离子的结构对其极化能力和变形性影响较大 当半径和电荷相近时,极化能力和变形性与结构关系 18e、18+2e＞9～17e＞8e 一般，考虑阳离子的极化能力阴离子的变形性。 三、离子极化对结构和性质的影响 1、键型变异 例：AgX * * 下页 退出 上页 下页 退出 Boyle波义耳定律： n，T 一定时 V与p成反比，V∝1/p Charles-Gay-Lussac查理定律： n，P 一定时 V与T成正比，V∝T Avogadro阿佛加德罗定律： P，T 一定时 V与n成正比，V∝n 固体 几何外形 熔点 不同方向的表现形式 晶体 有固定的外形 有 各向异