1、第 四 節(jié) 原子晶體、金屬晶體和氫鍵晶體,2.4.1 原子晶體（共價晶體）,2.4.2 金屬晶體,2.4.3 氫鍵晶體 2.4.4 多鍵晶體,本節(jié)主要內(nèi)容:,2.4原子晶體、金屬晶體和氫鍵晶體,1.結(jié)構(gòu),2.4.1 原子晶體（共價晶體）,第族、第族、第族、第族元素都可以形成原子晶體。,典型的原子晶體:,金剛石、硅、鍺、 Sn(灰錫)等晶體。,結(jié)合力:,共價鍵。相鄰的兩個原子各出一個電子相互作用，從而在最外層形成公用的封閉電子殼層，,飽和性,方向性,共價鍵的特點,指一個原子只能形成一定數(shù)目的共價鍵。原子晶體的配位數(shù)較低。,指原子只能在特定的方向上形成共價鍵 “軌道雜化”,如diamond沿正四面

2、體的四個頂角。,共價鍵是由2S和2P波函數(shù)組成的下列4種新的電子狀態(tài)組成的。,金剛石C6,1S22S12P3,軌道的相互疊加過程叫原子軌道的雜化。原子軌道疊加后產(chǎn)生的新的原子軌道叫雜化軌道。例如C原子的價電子是2s22p2，按電子排布規(guī)律，2個s電子是已配對的，只有2個p電子未成對，而許多含碳化合物中C都呈4價而不是2價，可以設(shè)想有1個s電子激發(fā)到p軌道去了。那么1個s軌道和3個p軌道都有不成對電子，可以形成4個共價鍵，但s和p的成鍵方向和能量應(yīng)該是不同的。,特點：雜化軌道比原來的軌道成鍵能力強，形成的化學鍵鍵能大，使生成的分子更穩(wěn)定。由于成鍵原子軌道雜化后，軌道角度分布圖的形狀發(fā)生了變化（形

3、狀是一頭大，一頭?。s化軌道在某些方向上的角度分布，比未雜化的p軌道和s軌道的角度分布大得多，它的大頭在成鍵時與原來的軌道相比能夠形成更大的重疊，因此雜化軌道比原有的原子軌道成鍵能力更強。,“雜化軌道”,2.特征,共價鍵結(jié)合比較強：原子晶體具有高力學強度、高熔點、高沸點和低揮發(fā)性的特點，導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率低。原子晶體一般屬于半導(dǎo)體或絕緣體。,2.4.2 金屬晶體,1.結(jié)構(gòu),第族、第族及過渡元素晶體都是典型的金屬晶體。,結(jié)合力：金屬鍵 鍵的實質(zhì)：價電子共有化。正的原子實（失去最外層電子的）沉浸在由價電子形成的負的電子云中，結(jié)合力主要是原子實和電子云之間的靜電庫侖相互作用，組成晶體時每個原子的最外層

4、電子都不再屬于某個原子而為所有原子所共有。,性質(zhì)：排列最緊密，勢能低，結(jié)合穩(wěn)定。金屬晶體多采取配位數(shù)為12的密堆積，少數(shù)金屬為體心立方結(jié)構(gòu)，配位數(shù)為8。,2.4.3 氫鍵晶體（DNA）,1.結(jié)構(gòu),氫原子同時與兩個負電性較大（即吸引電子能力強），而原子半徑較小的原子(O、F、N等)結(jié)合，這種結(jié)合力稱為氫鍵。,氫鍵具有飽和性。,2.特點,良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較好的延展性，硬度大，熔點高。,2.特征,例如：冰是一種氫鍵晶體。氫原子與一個氧原子結(jié)合成共價鍵 ，還和另一個O結(jié)合，但結(jié)合力較弱，鍵較長 即氫鍵。,3.實質(zhì),氫原子具有特殊性。電離能大于13.6eV，難以形成離子鍵。只有一個電子。體積小。因為使之形成一個共價鍵，因為使之成鍵后，原子核（質(zhì)子）暴露在外面，可以再幾個一個帶負電的粒子，因為使之最多再結(jié)合一個半徑較小的負離子。,符號：,前一部分實質(zhì)上是共價鍵，后一部分稱為氫鍵。,2.4.4 多鍵晶體（石墨為例）,結(jié)