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固体第二章
Solid State Physics 固体物理学
Solid State Physics 固体物理学
第二章 晶体的结合
本章要点:
在对晶体结合时内能变化的一般规律和原子间的
相互作用力的分析的基础上,阐述不同结合类型
中原子间相互作用与晶体内能,晶体的微观结构
和宏观物理性质之间的内在联系。
晶体结合的类型
晶体结合的物理本质
固体结合的基本形式与固体材料的结构、
物理和化学性质有密切联系
第二章 晶体的结合
第一节 晶体的结合能
第二节 离子键与离子晶体
第三节 共价键与共价晶体
第四节 金属键与金属晶体
第五节 范德瓦尔斯键与分子晶体
第六节 氢键与氢键晶体
什么使分子、原子维系在一起
形成形形色色的周期性结构
第二章 晶体的结合
第一节 晶体的结合能
一. 化学键
决定
价电子 原子间的相互作用
引入 电离能,电子亲和能 目的是表征原
子化学性质
原子失去电 原子得到电子
子的能力 的能力
决定
原子结合为晶体时采用的结合类型
1. 电离能:
使基态的原子失去最外层的一个电子所需
要的能量称为原子的电离能.
即 基态原子+ 电离能 正离子+e
2. 电子亲和能:
使基态的原子获得一个电子成为负离子时
所需要的能量称为原子的电子亲和能.
即 基态原子+e 负离子+ 电子亲和能
3.原子电负性:
为了综合表示原子得失电子的能力。
即: 原子电负性 = 0.18 (电离能+ 电子亲和能)
原子间相互作用力
晶体的结合类型
的物理根源
带正电的原子核和其带负电的核外电子,必然
要和他周围的其它原子中的原子核和电子产生静电
库仑力。
原子的最外层电子组态有一定周期性,体现为
元素周期表中的周期性。
按照结合力的不同,分五种典型的结合类型。
1. 离子键: 依靠正负离子间的静电吸引作用稳
定的结合成分子。
2. 共价键: 不存在明显的电子转移,两个原子
共用电子。
3. 范德瓦耳斯键(分子键): 存在于满壳层电
子结构的原子之间。
4. 氢键: 当氢原子与其它原子结合时,由于氢
原子的特点形成氢键。
5. 金属键: 金属原子结合时,其外层的价电子常
常形成自由电子可以在整个晶体之间运动。
注:
原子结合时更多时候是离子键和共价键二者的混
合形式,即共有电子对偏向于电负性大的原子一
方。
设由A,B原子组成化学键,其化学建中共价
键的比例为P
E A - EB 2
P = exp -
4
其中:EA,EB 分别是A,B原子的负电性。
二. 晶体结合能的一般规律
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