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1、晶体材料的物理、化学性质与晶体中的原子结合及晶体材料的结构有密切的联系。从经典物理的观点出发，原子之所以结合成晶体，本质上都是由于价电子和原子实之间的静电吸引。由于晶体内价电子在空间上的不同分布而使晶体中原子间的结合表现为不同的类型。2.1 原子结合的普通性质第二章第二章 晶体中的原子结合晶体中的原子结合 2.1 原子结合的普遍性质 2.2 离子性结合 2.3 共价结合 2.4 金属性结合 2.5 范得瓦耳斯结合 2.6 氢键 2.1 原子结合的普通性质 2.1 原子结合的普通性质 2.1 原子结合的普通性质一作用力不同类型的晶体中原子结合的形式不同，但原子间的相互作用力和相互作用能随原子间距
2、的变化表现出共同的规律性。总作用力为斥力总作用力为引力相互作用能最小，总作用力为零U 2.1 原子结合的普通性质即能量极小，状态最稳定净引力最大即对应能量曲线转折点 2.1 原子结合的普通性质 2.1 原子结合的普通性质 2.1 原子结合的普通性质 2.2 离子性结合一、特点1、库仑吸引力：离子性结合的晶体称为离子晶体，如NaCl晶体，CsCl晶体。主要靠异性离子间的库仑吸引作用而结合；2、形成满壳层：碱金属与卤素原子或碱土金属与氧族原子结合成离子晶体，正，负离子的电子都具有满壳层结构 2.2 离子性结合3、斥力来源：满足泡利不相容原理，两个满壳层的离子相互接近到它的电子云发生显著重叠时，会产
3、生强烈的排斥作用。离子晶体中库仑吸引力与这种排斥作用达到平衡。4、配位数较高：NaCl为6，CsCl为8离子晶体表现出相当高的熔点、较高的硬度 2.2 离子性结合 2.2 离子性结合三、结合力和结合能的估算简化假设：正、负离子的电荷分布都是球对称的，相互作用力是库仑吸引与电子云重叠产生的排斥作用的平衡两个离子间的相互作用能可表示为库仑吸引排斥作用其中 为正，负离子的电荷量，为离子间距 2.2 离子性结合结合能 为忽略表面层与内部离子的差别，认为各离子所受的相互作用相同 2.2 离子性结合为倍数，由晶体的几何结构决定设 为离子间最短重复距离 2.2 离子性结合称为马德隆常数，可由晶体的几何结构决定若 与 已知 确定出令对于只有两个离子的情形，令 2.2 离子性结合而 与 间的关系可由平衡条件决定与离子间力有关，与弹性模量 有关 2.2 离子性结合 2.2 离子性结合 2.2 离子性结合