上海交通大學(xué)材料.ppt

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,,,(2,1,1,1/2);(2,1,0,1/2);(2,1,-1,1/2),電子在原子軌道上排布：,原子間的結(jié)合鍵（InteratomicBonding）,離子鍵（IonicBonding）,正負(fù)離子間的庫(kù)倫力－在高電正性的金屬元素和高電負(fù)性的非金屬元素間形成。,共價(jià)鍵（CovalentBonding）,金屬鍵（MetallicBonding）,規(guī)則排列的離子實(shí)與自由電子間的庫(kù)倫力－出現(xiàn)在電負(fù)性相等或相近的金屬之間。,分子鍵（Molecularbanding）,原子或分子間電偶極子的靜電吸引作用（范德華力）－出現(xiàn)在惰性氣體原子或由共價(jià)鍵分子聚集成的晶體。,電偶極子：原子或分子中存在正電荷和負(fù)電荷中心。,瞬時(shí)偶極子（FluctuatingInducedDipole）存在于一切原子和分子中,由不同元素通過共價(jià)鍵結(jié)合的分子－極性分子（polarmolecule），存在固有偶極子（Permanentdipole）。,同時(shí)存在瞬時(shí)偶極子，且通常起主要作用,氫鍵（Hydrogenbonding）,一種特殊的極性分子間固有偶極子的相互吸引作用。,分子中含有氫元素和高電負(fù)性的非金屬元素,10.4.2分子間的吸引作用,1.色散力無論是極性分子還是非極性分子均存在瞬時(shí)偶極,這種瞬時(shí)偶極之間產(chǎn)生的作用力叫色散力。色散力是普遍存在的,即極性分子與極性分子之間,極性分子與非極性分子之間以及非極性分子與非極性分子之間均存在色散力.分子體積越大,越易變形,則色散力就越大.由于瞬時(shí)偶極的方向處在瞬息萬變之中,故色散力的方向是多變的(沒有方向性).,2.誘導(dǎo)力當(dāng)極性分子和非極性分子相接近時(shí),非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下發(fā)生極化而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極.該誘導(dǎo)偶極與極性分子的固有偶極相互吸引而產(chǎn)生的作用力稱為誘導(dǎo)力。誘導(dǎo)力存在于極性分子與非極性分子之間,同樣也存在于極性分子與極性分子之間.極性分子的固有偶極矩μ越大,(非)極性分子的變形性越大,則誘導(dǎo)力就越大.,3.取向力當(dāng)極性分子和極性分子相互接近時(shí),它們的固有偶極同極相斥而異極相吸,就使得極性分子定向排列,因而產(chǎn)生的作用力叫取向力。極性分子的固有偶極越大,取向力越大.取向力只存在于極性分子與極性分子之間.,分子間力對(duì)物理性質(zhì)的影響,分子間力大小主要影響屬于分子晶體的物質(zhì)的物理性質(zhì)（如熔沸點(diǎn)、氣化熱、熔化熱、蒸氣壓、溶解度及表面張力等）,而分子內(nèi)部的化學(xué)鍵則主要影響的是分子晶體的化學(xué)性質(zhì).,對(duì)于分子晶體,晶體質(zhì)點(diǎn)之間的作用力為分子間力.而一般分子,分子量越大,分子體積越大,則變形性也越大,分子間的色散力也會(huì)越大,即分子間作用力也越大,所以分子晶體的熔沸點(diǎn)就會(huì)越高.,氫鍵的定義：,氫鍵是由相對(duì)帶正電的氫原子與電負(fù)性強(qiáng),原子半徑小,且具有孤對(duì)電子的(相對(duì)帶負(fù)電的)原子(如F,N,O等)相互吸引而產(chǎn)生的作用力。這種作用力屬靜電引力范疇。,氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響,1.影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)一般情況下,分子間氫鍵可使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高;而分子內(nèi)氫鍵可使熔沸點(diǎn)降低.2.影響物質(zhì)的溶解度,硬度和粘度等溶質(zhì)與溶劑之間形成氫鍵可增大溶解度;液體分子之間形成氫鍵可增大粘度;晶體中的分子間氫鍵可增大晶體的硬度.,原子結(jié)合后的電子排布,分子中存在核與電子、電子與電子、核與核間的復(fù)雜作用,,對(duì)于含有M個(gè)原子核和N個(gè)電子的分子體系,核與電子間的吸引勢(shì)能,電子與電子間的排斥勢(shì)能,平均勢(shì)場(chǎng)近似,,代入,H2+的薛定諤方程,,,（電子云從核外側(cè)吸引核；核間斥力）,