材料物理化学 复习ch2.pdf

第6章 Internet应用基础 第二章 化学键与晶体结构 化学键：分子或晶体中相邻原子间的强烈相互作用力。 • 由于元素原子间电负性差值不同，原子间的作用 力方式不同，化学键有不同类型，通常,化学键可分 为：离子键、共价键和金属键。此外分子之间也有作 用相对较弱的力，范德华力与氢键。 第6章 Internet应用基础 离子键的本质——正、负离子间的静电引力 2.1.1 离子键： 2.1.1 离子键： 1、什么是离子键 ⑴：电负性小的活泼金属与电负性大的活泼非金属元素的原子相 遇时（如Na和Cl ），由于二者的△X相差较大，原子间会发生电 子的转移，形成正、负离子： ⑵正、负离子由于静电吸引而相互靠近，达到一定平衡距离 时，体系能量达到最低，形成离子键。 1  nNa(3s ) ne nNa nCl (3s 2 3p 5 ) ne nCl  第6章 Internet应用基础 2.1.1 离子键： 2.1.1 离子键： 2、离子键的离子键的形成条件和特性： 只有△X＞1.7以上的元素原子间才可能发生电子的转移形成离子键。 （1） 均以晶体形式存在，且晶体的熔沸点，硬度都较高，并随 离子电荷，半径的变化而改变。 （2） 在离子晶体中，组成粒子为正、负离子，不存在小分子。 其熔融和水溶液状态下可导电。 （3） 离子键无方向性和饱和性。 第6章 Internet应用基础 2.1.2 共价键： 2.1.2 共价键： 1、什么是共价键？ 当元素的电负性差（△X ）较小时，原子间通过共用电子而形 成分子的化学键称为共价键。 . . Cl Cl Cl : Cl 第6章 Internet应用基础 价键理论基本要点： 1、共价键的形成是成键原子中的未成对且自旋方向相反的电子偶合配对， 偶合配对的电子为成键的两原子所共有。(简称电子配对法——VB法) 2、原子间形成的共价键数＝原子中的成单电子数； 3 、共价键具有饱和性； 4、原子间形成共价键时，成键电子的原子轨道要发生重叠,且要沿最大重 叠方向进行— 最大重叠原理，共价键具有方向性。 第6章 Internet应用基础 3、共价键的本质： 当2个H原子相互靠近且达到一定距离时其2个1s轨道将发生重叠 当两个H原子的成单电子自旋方向相同时，则此时两核间的电子几率密度等0 第6章 Internet应用基础 3、共价键的本质： 当两个H原子的成单电子自旋方向相反时，则在两核间的电子几率密度增大 本质：原子轨道重叠，核间电子几率密 度增大，增强了对成键原子核的吸引，使 体系能量下降。 极性共价键 非极性共价键 共价配键 第6章 Internet应用基础 实验结果：近代实验测定结果表 4、杂化轨道理论： 明, 甲烷CH4分子的结构是一个正 四面体结构。C原子位于四面体 引例：CH4分子的空间构型