固体物理学教案3

1.晶体的典型结合(jiéhé)方式晶体内原子之间有五种典型的结合类型:离子键－离子晶体，正负离子间静电库能能；共价键－原子晶体，共用电子对的交换作用能；

金属(jīnshǔ)键－金属(jīnshǔ)晶体，正原子实与负电子云的库能能；分子键－分子晶体，偶极矩之间互作用能；

氢键－氢键晶体，裸露的氢核（带正电）与电负性较大的原子间的互作用能．排斥能－主要来源于泡利斥力第一页，共27页。词语：能力拼音：nénglì解释：能胜任某项任务的条件，才能；力量。《吕氏春秋·适威》：“民进则欲其赏，退则畏其罪，知其能力之不足也！”《史记·李斯列传》：“上幸尽其能力，乃得至今。”毛泽东《纪念白求恩》：“一个人能力有大小，但只要有这点精神，就是一个高尚的人。”方纪《三峡之秋》二：“长江蕴藏着无限丰富的水能；三峡形成了天然的水利枢纽。这在我国的建设事业中，有可能变成一种巨大的能力。”2.电负性 电离能－使一个价电子摆脱其原子核的束缚，所必须施加的能量． 亲和能－一个中性原子从外界获得(huòdé)一个电子而变成负离子中所释放的能量． 电负性－原子对电子的束缚能力大小的量度．Mulliken定义电负性为:第二页,共27页。3.电负性与元素结合(jiéhé)规律元素电负性的变化规律:同一周期元素，第I族元素电负性最小，第VII族元素电负性最大．同一族元素，随周期增加，电负性减小．周期表中位于(wèiyú)右上角的Ｆ元素电负性最大，而位于(wèiyú)左下角的Cs元素电负性最小．电负性与元素结合规律:电负性差较大的两元素间多以离子键相结合（NaCl)返回

(fǎnhu

í)第三页,共27页。3.2结合能与晶体的性质(xìngzhì)两原子间的互作用能晶体结合能结合能与晶体性质(xìngzhì)的关系第四页,共27页。词语:作用拼音:zuòyòng解释:作为，行为。《魏书·孙绍传》:“治乖人理，虽合必离；作用失机，虽成必败。”《好逑传》第二回:“老先生英雄作用，固不可测。”努力。唐白居易《赠杨使君》诗:“时命到来须作用，功名未立莫思量。”谓着意加工刻画。唐皎然《诗式·李少卿并古诗十九首》:“《十九首》辞精义炳，婉而成章，始见作用之功。”清冯班《钝吟杂录·正俗》:“李都尉诗皆直叙无作用，尤为古朴。”指用心、用意。清王筠《菉友肊说》:“比较《左传》‘投诸四夷，以御魑魅’，尤见圣人作用。”如:他这话是有作用的。指施行法术。《水浒传》第五四回:“便把剑在马上望空作用，口中也念念有词。”清蒲松龄《聊斋志异·陆判》:“作用毕，视榻上亦无血迹。”指法术。元郑德辉《智勇定齐》第三折:“作用稀，兵法奇。一会儿遯起天山，师乘地水。”对事物产生影响。郭沫若《屈原简述二》:“而他的影响在中国文学史中一直作用了两千多年。”孙犁《秀露集·文学和生活的路》:“我们的作家，要忠诚于我们的时代，忠诚于我们的人民，这样求得作品的艺术性，反过来作用于时代。”指产生的影响、效果。如:有副作用；并无积极作用。1.两原子间的互作用(zuòyòng)能u(r)rrf(r)rorm第五页,共27页。２.晶体(jīngtǐ)的结合能 晶体结合能:Ｎ个粒子组成晶体后系统(xìtǒng)总能量与粒子间无相互作用时能量的差．（令无相互作用时势能为零点）第六页,共27页。３.结合能与晶体(jīngtǐ)性质的关系第七页,共27页。词语：结构拼音：jiégòu解释：亦作“结搆”。1.连结构架，以成屋舍。晋葛洪《抱朴子·勖学》：“文梓干云而不可名臺榭者，未加班输之结构也。”唐刘禹锡《白侍郎大尹自河南寄示兼命同作》诗：“结搆疎林下，夤缘曲岸隈。”清和邦额《夜谭随录·修鳞》：“梅暮年能甘寂寞，居恒无所事事，闢宅后隙地数亩，结搆一轩。”浩然《艳阳天》第六八章：“小茶棚很简陋，四根歪歪斜斜的榆木柱子，撑着一个高粱秸和泥巴结构起来的顶子。”建筑物构造的式样。汉王延寿《鲁灵光殿赋》：“於是详察其栋宇，观其结构。”唐姚合《题凤翔西郊新亭》诗：“结构方殊絶，高低更合宜。”清黄钧宰《金壶浪墨·起蛟》：“金陵陈氏园，结构玲瓏，规模略小。”朱自清《欧游杂记·威尼斯》：“这是很巧的结构，加上那艳而雅的颜色，令人有惝恍迷离之感。”今指建筑物上承担重力或外力的部分的构造。如：砖木结构；钢筋混凝土结构。指诗文书画等各部分的搭配和排列。晋卫夫人《笔阵图》：“结构圆备如篆法，飘颺洒落如章草。”《朱子语类》卷九四：“此《语》《孟》较分晓精深，结搆得密。”清阮元《小沧浪笔谈》卷二：“尝谓刻印之法，当以汉人为宗，萃金石刻之精华，以佐其结搆，不求生动而自然生动矣。”吴晗《谈写文章》：“学习他们的写作方法，结构布局，遣词造句，对写好文章会有很大帮助。”勾结。唐李翱《右仆射杨公墓志》：“霞寓深怨，遂内外结构，出为郴州刺史。”宋孔平仲《续世说·奸佞》：“王叔文因王伾，伾因李忠言，忠言因牛昭容，转相结构，事下翰林，王叔文定可否。”元无名氏《争报恩》第二折：“兀那大夫人！你岂不知夫乃身之主。你怎生结搆姦夫，伤了亲夫。”3.3离子结合(jiéhé)与离子晶体离子对的形成离子晶体的几何结构离子晶体的结合(jiéhé)能马德隆常数第八页,共27页。词语:引力拼音:yǐnlì解释:万有引力的省称。一切物体相互吸引的力。谢觉哉《团结谦虚进步》:“因此须要有团结的核心，像巨大的地心引力一样，吸引住一切劳动人民和一切进步力量。”1.离子(lízǐ)对的形成 离子晶体由电负性相差较大的元素形成．原子间存在电荷的转移，金属原子失去电子变成带正电的正离子，而非金属原子得到电子变成带负电的负离子．正负离子靠库仑(kùlún)引力结合在一起．I-VII族组成的晶体是典型的离子晶体，如:NaCl，CsCl…II-VI族化合物可以看作离子晶体，如:CdS、ZnS结合能的数量级约在800kJ/mol，结构稳定． 导电性能差、熔点高、硬度高、热膨胀系数小。在红外区有一特征峰，但对可见光是透明的．第九页,共27页。词语：一定拼音：yīdìng解释：一经制定；一经确定。汉贾谊《论时政疏》：“地制一定，宗室子孙，莫虑不王。”南朝梁刘勰《文心雕龙·声律》：“韵气一定，故餘声易遣。”宋陈亮《书林勋本政书后》：“然后勋所定之制，可以一定而不易，庶几勋之志也。”《警世通言·拗相公饮恨半山堂》：“因他性子执拗，主意一定，佛菩萨也劝他不转，人皆呼为拗相公。”固定不变；注定。《淮南子·原道训》：“故士有一定之论，女有不易之行。”明薛瑄《道论》中篇：“人之子孙，富贵贫贱，莫不各有一定之命。”规定的，确定的。《晋书·杜预传》：“故遂表树开道，为一定之制。”清李渔《闲情偶寄·词曲》：“限字则四六排偶之文是已。语有一定之字，字有一定之声。”老舍《二马》第五段三：“人事，爱情，永远是没系统的，没一定的！”必然；确实无疑。元无名氏《谢金吾》第三折：“那杨六郎一定饶了我。”明王九思《中山狼》：“恰纔有一箇狼走将这里来了，你一定看见来。”丁玲《韦护》第二章八：“我们仿佛是在骄傲，然而却一定有许多内行人在讥笑我们了。”表示坚决。多用于第一人称。茅盾《喜剧》：“有要紧事，一定要见一见。”曹禺《雷雨》第三幕：“我们明天一定走，离开这儿。”某种程度的；适当的。杨沫《青春之歌》第一部第二章：“她注意的是这女孩子的相貌的变化，和如何使她具有一定的学历。”马南邨《燕山夜话·初生之犊不怕虎》：“只要脑子和身体各部分相应的官能担负得了，并不勉强，就可以进行一定的学习和锻炼。”特定。毛泽东《新民主主义论》十一：“一定的文化是一定社会的政治和经济在观念形态上的反映。”老舍《正红旗下》三：“历史发展到一定的阶段，总会有人，象二哥，多看出一两步棋的。”犹统一。宋欧阳修《苏氏文集序》：“唐衰兵乱，又百餘年而圣宋兴，天下一定，晏然无事。”康有为《应诏统筹全局摺》：“令群臣具名上表，咸革旧习，黽勉维新；否则自陈免官，以激厉众志，一定舆论。”2.离子晶体(jīngtǐ)的几何结构离子晶体一定是复式晶格；每一个(yīɡè)离子的周围均为异号离子；可能的配位数由两种原子的半径比决定:，CsCl结构，配位数:８，NaCl型结构，配位数:６，闪锌矿型，配位数:４排斥指数晶体NaClNaBrKClKBrRbClRbBrn值7.778.098.698.859.139.00第十页,共27页。词语：常数拼音：chángshù解释：规定的数量。《仪礼·聘礼》：“燕与羞，俶献无常数。”《汉书·王莽传中》：“公卿入宫，吏有常数。”宋司马光《论财利疏》：“至於颁赐外廷之臣，亦皆踰溢常数，不循旧规。”《明史·李新传》：“新首建言，公、侯家人及仪从户各有常数，餘者宜归有司。”范文澜蔡美彪等《中国通史》第四编第一章第一节：“宋朝又以各种名目，巧取豪夺。后蜀原有的赋税剥削之外，又以‘日进’‘上供’为名，勒索倍于‘常数’（规定数额）。”一定的规律。《战国策·秦策三》：“‘日中则移，月满则亏。’物盛则衰，天之常数也。”三国蜀诸葛亮《为后帝代魏诏》：“善积者昌，恶积者丧，古今常数也。”宋陆游《雷》诗：“吾闻阴阳有常数，非时动静皆为灾。”一定之数或通常之数。《三国志·魏志·管辂传》：“天有常数，不可得讳，但人不知耳。”清恽敬《说仙三》：“百二十年者，常数也；不及者，皆殤也。”一定的次序。唐元稹《酬李相公并启》：“废名位之常数，比朋友以字之。”数学名词。固定不变的数值。如圆的周长和直径的比(π)约为3.1416.铁的膨胀系数为0.000012等。３.离子(lízǐ)晶体的结合能－马德隆常数(chángshù)第十一页,共27页。词语：常数拼音：chángshù解释：规定的数量。《仪礼·聘礼》：“燕与羞，俶献无常数。”《汉书·王莽传中》：“公卿入宫，吏有常数。”宋司马光《论财利疏》：“至於颁赐外廷之臣，亦皆踰溢常数，不循旧规。”《明史·李新传》：“新首建言，公、侯家人及仪从户各有常数，餘者宜归有司。”范文澜蔡美彪等《中国通史》第四编第一章第一节：“宋朝又以各种名目，巧取豪夺。后蜀原有的赋税剥削之外，又以‘日进’‘上供’为名，勒索倍于‘常数’（规定数额）。”一定的规律。《战国策·秦策三》：“‘日中则移，月满则亏。’物盛则衰，天之常数也。”三国蜀诸葛亮《为后帝代魏诏》：“善积者昌，恶积者丧，古今常数也。”宋陆游《雷》诗：“吾闻阴阳有常数，非时动静皆为灾。”一定之数或通常之数。《三国志·魏志·管辂传》：“天有常数，不可得讳，但人不知耳。”清恽敬《说仙三》：“百二十年者，常数也；不及者，皆殤也。”一定的次序。唐元稹《酬李相公并启》：“废名位之常数，比朋友以字之。”数学名词。固定不变的数值。如圆的周长和直径的比(π)约为3.1416.铁的膨胀系数为0.000012等。４.马德隆常数(chángshù)马德隆常数只与晶体结构有关(yǒuguān)．NaCl型晶体的马德隆常数:返回

(fǎnhuí)第十二页,共27页。词语:结合拼音:jiéhé解释:凝结在一起。泛指人或事物之间发生密切联系。汉王充《论衡·状留》:“故夫河冰结合，非一日之寒；积土成山，非斯须之作。”毛泽东《关于重庆谈判》:“我们到了一个地方，就要同那里的人民结合起来，在人民中间生根、开花。”朱光潜《美学拾穗集·美学》:“美学必须结合文艺作品来研究。”指结为夫妻。周立波《山那面人家·保管员邹麦秋结婚》:“﹝社长﹞任劳任怨，是够辛苦的了。但这一对新人的结合，他不得不来。”3.4范德瓦耳斯结合(jiéhé)与分子晶体范德瓦耳斯力分子晶体的晶体结构分子晶体的结合(jiéhé)能第十三页,共27页。1.范德瓦耳斯力范德瓦耳斯力－－指偶极矩间的相互作用力.瞬时偶极矩－非极性分子，弥散力.固有(gùyǒu)偶极矩－极性分子，取向力.诱导偶极矩－极性分子，感应力，电荷分布发生畸变.雷纳德－琼斯势第十四页,共27页。词语:堆积拼音:duījī解释:谓聚集成堆。唐李肇《唐国史补》卷中:“自天寳五年置广文馆，至今堂宇未起，材木堆积。”清平步青《霞外攟屑·掌故·陈侍御奏折》:“我兵则堆积海口，予以礮架。”巴金《灭亡》第四章:“一种说不出的快乐驱走了多年来堆积在他底心上的痛苦。”２.分子晶体的结构分子键往往(wǎngwǎng)产生于原来具有稳定电子结构的原子或分子之间.惰性元素，价电子已经形成共价键的饱和分子.常常采用密堆积结构.３.分子晶体的结合能－－雷纳德－琼斯势第十五页,共27页。3.5共价结合与共价晶体(jīngtǐ)氢分子中的共价键共价键的饱和性与方向性共价晶体(jīngtǐ)的结构极性键与非极性键（混合键）共价晶体(jīngtǐ)的结合能（量子力学）第十六页,共27页。１.氢分子中的共价键电子配对(pèiduì)理论－－电子自旋配对(pèiduì)＋变分法－－成键态,反键态轨道杂化理论－－分子轨道线性组合法反键态成键态Ｅ０Ｅ＋Ｅ－第十七页,共27页。词语:饱和拼音:bǎohé解释:在一定温度和压力下，溶液所含溶质的量达到最大限度，不能再溶解，或空气中所含水蒸气达到最大限度。犹充满。指事物达到最高限度。何其芳《＜工人歌谣选＞序》:“不管是什么样的诗意，既然都是经过作者的强烈的感动的，它们就必然饱和着感情。”徐迟《牡丹》二:“她是富有激情的，一举一动饱和着官能的感觉。”２.共价键的饱和(bǎohé)性与方向性 饱和性－－每个原子形成(xíngchéng)共价键的数目有限.（８－Ｎ）定则 方向性－－形成(xíngchéng)共价键的方向与电子态有关.成键在电子云重叠最大方向.S电子－球对称分布，P电子－哑铃状分布第十八页,共27页。电子(diànzǐ)几率分布第十九页,共27页。３.共价晶体的结构共价键的饱和性与方向性特定结构典型结构:正四面体结构（金刚石，闪锌矿）SP3杂化轨道:－分子轨道线性组合第二十页,共27页。词语:金属拼音:jīnshǔ解释:具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的物质，除汞外，在常温下都是固体，如金、银、铜、铁、锰、锌等。3.6

金属结合及金属晶体(jīngtǐ)金属结合金属的晶体(jīngtǐ)结构

金属的结合能（量子力学）第二十一页,共27页。１.金属结合金属原子电负性小，易失去电子.带正电的原子实＋大量自由电子（电子气体）良好的导热导电性，表面光泽(guāngzé)（可见光被反射）２.金属晶体结构多采用密堆积结构（12），少量金属也形成配位数稍低的体心立方结构（8）易发生永久形变第良二十二页好,好共27页。的延展性词语:氢键拼音:qīnɡjiàn解释:3.7氢键(qīnɡ

jiàn)结合与氢键(qīnɡ

jiàn)晶体氢键(qīnɡ

jiàn)结合氢键(qīnɡ

jiàn)晶体－冰返回

(fǎ

nhuí)第二十三页,共27页。词语:称为拼音:chēnɡwéi解释:1.叫做。如:商品的普通销售价格称为市价。2.用明确的名称、术语或措