大学化学(非专业)第七章固体的结构与性质教学课件.ppt

离子的附加极化作用 当阳离子易变形时，除要考虑阳离子对阴 离子的极化作用外，还需考虑阴离子对阳 离子的附加极化作用 。 － ＋ － ＋ － ＋ －＋ －＋ 阳离子的诱导偶极加强对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大。 阴离子被极化产生的诱导偶极 使阳离子变形, 产生诱导偶极。 阳离子产生的诱导偶极加强了对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大，这种效应叫做附加极化作用。 7-6-3 离子极化对物质结构和性质的影响 离子极化对键型的影响 离子相互极化作用加强 键的极性减小 极化力强、变形性大的阳离子 　　变形性大的阴离子 相互接触时 阳、阴离子相互极化作用显著，致使阳、阴离子外层轨道发生重叠，使离子键过渡到共价键。 离子极化对键型的影响 卤化银 AgF AgCl AgBr AgI 卤素离子半径/pm 136 181 195 216 阳、阴离子半径和/pm 262 307 321 342 实测键长/pm 246 277 288 299 键型 离子键 过渡键型 共价键 X-半径增大，变形性增大与Ag+相互极化作用增强,键的极性减弱。 Ag+为18电子构型，极化力强、变形性大 离子极化对晶体构型的影响 晶体中的离子在其平衡位置附近不断振动。 B. 当离子偏向异电荷离子时，产生诱导偶极,若阳离子极化力不强、阴离子变形性不大时, 在热运动作用下，又返回原位置。 — ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ — — ＋ A B C C. 若阳离子极化力强、阴离子变形性大时,诱导偶极产生的附加引力, 破坏了原有振动,缩短了离子间距离,使晶体向配位数减小的晶体构型转变。 离子极化对晶体构型的影响 卤化银 AgCl AgBr AgI r+/r-值 0.696 0.646 0.583 理论晶体构型 NaCl型 NaCl型 NaCl型 实际晶体构型 NaCl型 NaCl型 ZnS型 配位数 ６ ６ 4 离子极化对物质性质的影响 卤化物 NaCl CuCl M+离子电荷 +1 +1 r+/pm 95 96 M+离子电子构型 8 18 M+的极化力 小 大 溶解度 易溶于水 难溶于水 第六节 结束 第七章 固体结构与性质 无机化学多媒体电子教案 第三节 结束 第七章 固体结构与性质 无机化学多媒体电子教案 第七章 固体结构与性质 第四节 金属晶体 无机化学多媒体电子教案 7-4-1 金属晶体的内部结构 晶体 类型 结点粒子 种类 粒子间作用力 一般性质 物质示例 金属 晶体 金属原子 金属阳离子 金属键 熔点、硬度差别大 导电性、导热性、延 展性好,有金属光泽 金属 合金 Cu Cu 原子 Cu 离子 金属键 熔点 Hg -38.87℃、W 3410℃ 硬度 Na 0.4、Cr 9.0 金属单质晶体中，金属原子采取尽可能紧密堆积方式，所以一般金属密度较大 每个原子被较多的相同原子包围，一般配位数较大 等径圆球的三种密堆积基本构型 ABCA ABA ABA 配位数=12 配位数=12 配位数=8 面心立方密堆积　 六方密堆积　体心立方密堆积 7-4-2 金属键 金属键——自由电子气把金属阳离子“胶 合”成金属晶体的结合力 含义 金属原子的电负性和电离能较小，价电子 容易脱离原子的束缚，在阳离子之间可以 自由运动，形成离域的自由电子气。 特征: 无饱和性和方向性 使金属具有良好的导电性、导热性和 延展性 7-4-3 金属的能带理论 应用分子轨道理论研究金属晶体中原子间的结合力，逐渐发展成金属键的能带理论。 把一块金属看作一个大分子，用分子轨道 理论来描述金属晶体内电子的运动状态。 假定原子核位于金属晶体的晶格结点上， 构成一个联合核势场，电子分布在分子轨 道内，而价电子作为自由电子 ( 即离域电 子 )，可在晶体内金属原子间运动，不属 于任何一个原子。 金属晶体块的大分子概念 能带概念 假如一块锂金属有n个原子组成，n个2s 原子轨道组成n个分子轨道，这n个分子 轨道的能级非常接近，几乎形成能量连 续的能带。 能带——由n条能级相同的原子轨道组成 　　　　能量几乎连续的n条分子轨道 2s 能带——由2s 原子轨道组成的能带 如　Li 1s22s1 1s分子轨道能带 按能带的能级和电子在能带中的分布不同， 能带有多种：满带，导带和禁带 能带种类 满带：充满电子的低能量能带　　　 导带 禁带 满带 n个2s