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第二章 晶体的结合 3 非晶准晶纳米颗粒 吉林建筑工程学院材料学院 离子键、共价键、金属键、范德 瓦尔斯和氢键 晶体 1.试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和 氢键的基本特征。 (1)离子键:无方向性,键能相当强; (2)共价键:饱和性和方向性,其键能也非常 强;(3)金属键:无方向性和饱和性,其价电 子不定域于2个原子实之间,而是在整个晶体中 巡游,处于非定域状态,为所有原子所“共有”; (4)范德瓦尔斯键:依靠瞬时偶极距或固有偶 极距而形成,该键结合能较弱 5)氢键:既有方向性,也有饱和性,并且是一 种较弱的键 第二章 晶体的结合 3 非晶准晶纳米颗粒 吉林建筑工程学院材料学院 2.有人说“晶体的内能就是晶体的结合 能”,对吗? 解:这句话不对,晶体的结合能是指当晶体处于 稳定状态时的总能量(动能和势能)与组成这晶 体的N个原子在自由时的总能量之差, 即。 (其中 为结合能, 为组成这晶体的N个原子在自由时的总能量, 为晶体的总能量)。而晶体的内能是指晶体处于 某一状态时(不一定是稳定平衡状态)的,其所 有组成粒子的动能和势能的总和。P31 第二章 晶体的结合 3 非晶准晶纳米颗粒 吉林建筑工程学院材料学院 3.当2个原子由相距很远而逐渐接近时,二原子间的 力与势能是如何逐渐变化的? 解:当2个原子由相距很远而逐渐接近时,2个原子间引力和斥力都开 始增大,但首先引力大于斥力,总的作用为引力, f (r)r0 表现为引力 rr0 表现为斥力 第二章 晶体的结合 3 非晶准晶纳米颗粒 吉林建筑工程学院材料学院 4.为什么金属比离子晶体、共价晶体易于进行机械 加工并且导电、导热性良好? 解:由于金属晶体中的价电子不像离子晶 体、共价晶体那样定域于2个原子实之间, 而是在整个晶体中巡游,处于非定域状态 ,为所有原子所“共有”,因而金属晶体的 延展性、导电性和导热性都较好。P28 第二章 晶体的结合 3 非晶准晶纳米颗粒 吉林建筑工程学院材料学院 杂化轨道 在成键过程中,由几个能量接近的原子轨道重新组 合成成键能力更强的新分子轨道的现象。 比如:金刚石的C原子的价电子组态先变成为2S1、 2P3,然后这四个价电子产生所谓轨道杂化。杂 化后的每个价电子含有(1/4)S
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