固體物理學教案3

1.晶體的典型結合(jiéhé)方式晶體內(nèi)原子之間有五種典型的結合類型:離子鍵－離子晶體，正負離子間靜電庫能能；共價鍵－原子晶體，共用電子對的交換作用能；

金屬(jīnshǔ)鍵－金屬(jīnshǔ)晶體，正原子實與負電子云的庫能能；分子鍵－分子晶體，偶極矩之間互作用能；

氫鍵－氫鍵晶體，裸露的氫核（帶正電）與電負性較大的原子間的互作用能．排斥能－主要來源于泡利斥力第一頁，共27頁。詞語：能力拼音：nénglì解釋：能勝任某項任務的條件，才能；力量?！秴问洗呵铩みm威》：“民進則欲其賞，退則畏其罪，知其能力之不足也！”《史記·李斯列傳》：“上幸盡其能力，乃得至今。”毛澤東《紀念白求恩》：“一個人能力有大小，但只要有這點精神，就是一個高尚的人。”方紀《三峽之秋》二：“長江蘊藏著無限豐富的水能；三峽形成了天然的水利樞紐。這在我國的建設事業(yè)中，有可能變成一種巨大的能力?！?.電負性 電離能－使一個價電子擺脫其原子核的束縛，所必須施加的能量． 親和能－一個中性原子從外界獲得(huòdé)一個電子而變成負離子中所釋放的能量． 電負性－原子對電子的束縛能力大小的量度．Mulliken定義電負性為:第二頁,共27頁。3.電負性與元素結合(jiéhé)規(guī)律元素電負性的變化規(guī)律:同一周期元素，第I族元素電負性最小，第VII族元素電負性最大．同一族元素，隨周期增加，電負性減小．周期表中位于(wèiyú)右上角的Ｆ元素電負性最大，而位于(wèiyú)左下角的Cs元素電負性最?。娯撔耘c元素結合規(guī)律:電負性差較大的兩元素間多以離子鍵相結合（NaCl)返回

(fǎnhu

í)第三頁,共27頁。3.2結合能與晶體的性質(zhì)(xìngzhì)兩原子間的互作用能晶體結合能結合能與晶體性質(zhì)(xìngzhì)的關系第四頁,共27頁。詞語:作用拼音:zuòyòng解釋:作為，行為。《魏書·孫紹傳》:“治乖人理，雖合必離；作用失機，雖成必敗。”《好逑傳》第二回:“老先生英雄作用，固不可測。”努力。唐白居易《贈楊使君》詩:“時命到來須作用，功名未立莫思量?！敝^著意加工刻畫。唐皎然《詩式·李少卿并古詩十九首》:“《十九首》辭精義炳，婉而成章，始見作用之功?！鼻羼T班《鈍吟雜錄·正俗》:“李都尉詩皆直敘無作用，尤為古樸。”指用心、用意。清王筠《菉友肊說》:“比較《左傳》‘投諸四夷，以御魑魅’，尤見圣人作用?！比?他這話是有作用的。指施行法術。《水滸傳》第五四回:“便把劍在馬上望空作用，口中也念念有詞?！鼻迤阉升g《聊齋志異·陸判》:“作用畢，視榻上亦無血跡?！敝阜ㄐg。元鄭德輝《智勇定齊》第三折:“作用稀，兵法奇。一會兒遯起天山，師乘地水。”對事物產(chǎn)生影響。郭沫若《屈原簡述二》:“而他的影響在中國文學史中一直作用了兩千多年?！睂O犁《秀露集·文學和生活的路》:“我們的作家，要忠誠于我們的時代，忠誠于我們的人民，這樣求得作品的藝術性，反過來作用于時代。”指產(chǎn)生的影響、效果。如:有副作用；并無積極作用。1.兩原子間的互作用(zuòyòng)能u(r)rrf(r)rorm第五頁,共27頁。２.晶體(jīngtǐ)的結合能 晶體結合能:Ｎ個粒子組成晶體后系統(tǒng)(xìtǒng)總能量與粒子間無相互作用時能量的差．（令無相互作用時勢能為零點）第六頁,共27頁。３.結合能與晶體(jīngtǐ)性質(zhì)的關系第七頁,共27頁。詞語：結構拼音：jiégòu解釋：亦作“結搆”。1.連結構架，以成屋舍。晉葛洪《抱樸子·勖學》：“文梓干云而不可名臺榭者，未加班輸之結構也。”唐劉禹錫《白侍郎大尹自河南寄示兼命同作》詩：“結搆疎林下，夤緣曲岸隈?！鼻搴桶铑~《夜譚隨錄·修鱗》：“梅暮年能甘寂寞，居恒無所事事，闢宅后隙地數(shù)畝，結搆一軒。”浩然《艷陽天》第六八章：“小茶棚很簡陋，四根歪歪斜斜的榆木柱子，撐著一個高粱秸和泥巴結構起來的頂子。”建筑物構造的式樣。漢王延壽《魯靈光殿賦》：“於是詳察其棟宇，觀其結構?！碧埔稀额}鳳翔西郊新亭》詩：“結構方殊絶，高低更合宜?！鼻妩S鈞宰《金壺浪墨·起蛟》：“金陵陳氏園，結構玲瓏，規(guī)模略小?！敝熳郧濉稓W游雜記·威尼斯》：“這是很巧的結構，加上那艷而雅的顏色，令人有惝恍迷離之感?！苯裰附ㄖ锷铣袚亓蛲饬Φ牟糠值臉嬙?。如：磚木結構；鋼筋混凝土結構。指詩文書畫等各部分的搭配和排列。晉衛(wèi)夫人《筆陣圖》：“結構圓備如篆法，飄颺灑落如章草?！薄吨熳诱Z類》卷九四：“此《語》《孟》較分曉精深，結搆得密?！鼻迦钤缎胬斯P談》卷二：“嘗謂刻印之法，當以漢人為宗，萃金石刻之精華，以佐其結搆，不求生動而自然生動矣?！眳顷稀墩剬懳恼隆罚骸皩W習他們的寫作方法，結構布局，遣詞造句，對寫好文章會有很大幫助?！惫唇Y。唐李翱《右仆射楊公墓志》：“霞寓深怨，遂內(nèi)外結構，出為郴州刺史。”宋孔平仲《續(xù)世說·奸佞》：“王叔文因王伾，伾因李忠言，忠言因牛昭容，轉(zhuǎn)相結構，事下翰林，王叔文定可否。”元無名氏《爭報恩》第二折：“兀那大夫人！你豈不知夫乃身之主。你怎生結搆姦夫，傷了親夫?！?.3離子結合(jiéhé)與離子晶體離子對的形成離子晶體的幾何結構離子晶體的結合(jiéhé)能馬德隆常數(shù)第八頁,共27頁。詞語:引力拼音:yǐnlì解釋:萬有引力的省稱。一切物體相互吸引的力。謝覺哉《團結謙虛進步》:“因此須要有團結的核心，像巨大的地心引力一樣，吸引住一切勞動人民和一切進步力量。”1.離子(lízǐ)對的形成 離子晶體由電負性相差較大的元素形成．原子間存在電荷的轉(zhuǎn)移，金屬原子失去電子變成帶正電的正離子，而非金屬原子得到電子變成帶負電的負離子．正負離子靠庫侖(kùlún)引力結合在一起．I-VII族組成的晶體是典型的離子晶體，如:NaCl，CsCl…II-VI族化合物可以看作離子晶體，如:CdS、ZnS結合能的數(shù)量級約在800kJ/mol，結構穩(wěn)定． 導電性能差、熔點高、硬度高、熱膨脹系數(shù)小。在紅外區(qū)有一特征峰，但對可見光是透明的．第九頁,共27頁。詞語：一定拼音：yīdìng解釋：一經(jīng)制定；一經(jīng)確定。漢賈誼《論時政疏》：“地制一定，宗室子孫，莫慮不王?！蹦铣簞③摹段男牡颀垺ぢ暵伞罚骸绊崥庖欢ǎ署N聲易遣。”宋陳亮《書林勛本政書后》：“然后勛所定之制，可以一定而不易，庶幾勛之志也?！薄毒劳ㄑ浴ま窒喙嫼薨肷教谩罚骸耙蛩宰訄?zhí)拗，主意一定，佛菩薩也勸他不轉(zhuǎn)，人皆呼為拗相公?！惫潭ú蛔儯蛔⒍?。《淮南子·原道訓》：“故士有一定之論，女有不易之行?！泵餮Μu《道論》中篇：“人之子孫，富貴貧賤，莫不各有一定之命?！币?guī)定的，確定的?！稌x書·杜預傳》：“故遂表樹開道，為一定之制。”清李漁《閑情偶寄·詞曲》：“限字則四六排偶之文是已。語有一定之字，字有一定之聲?！崩仙帷抖R》第五段三：“人事，愛情，永遠是沒系統(tǒng)的，沒一定的！”必然；確實無疑。元無名氏《謝金吾》第三折：“那楊六郎一定饒了我?！泵魍蹙潘肌吨猩嚼恰罚骸扒±u有一箇狼走將這里來了，你一定看見來?！倍×帷俄f護》第二章八：“我們仿佛是在驕傲，然而卻一定有許多內(nèi)行人在譏笑我們了?！北硎緢詻Q。多用于第一人稱。茅盾《喜劇》：“有要緊事，一定要見一見?！辈茇独子辍返谌唬骸拔覀兠魈煲欢ㄗ撸x開這兒。”某種程度的；適當?shù)?。楊沫《青春之歌》第一部第二章：“她注意的是這女孩子的相貌的變化，和如何使她具有一定的學歷。”馬南邨《燕山夜話·初生之犢不怕虎》：“只要腦子和身體各部分相應的官能擔負得了，并不勉強，就可以進行一定的學習和鍛煉?！碧囟?。毛澤東《新民主主義論》十一：“一定的文化是一定社會的政治和經(jīng)濟在觀念形態(tài)上的反映?！崩仙帷墩t旗下》三：“歷史發(fā)展到一定的階段，總會有人，象二哥，多看出一兩步棋的?！豹q統(tǒng)一。宋歐陽修《蘇氏文集序》：“唐衰兵亂，又百餘年而圣宋興，天下一定，晏然無事。”康有為《應詔統(tǒng)籌全局摺》：“令群臣具名上表，咸革舊習，黽勉維新；否則自陳免官，以激厲眾志，一定輿論?！?.離子晶體(jīngtǐ)的幾何結構離子晶體一定是復式晶格；每一個(yīɡè)離子的周圍均為異號離子；可能的配位數(shù)由兩種原子的半徑比決定:，CsCl結構，配位數(shù):８，NaCl型結構，配位數(shù):６，閃鋅礦型，配位數(shù):４排斥指數(shù)晶體NaClNaBrKClKBrRbClRbBrn值7.778.098.698.859.139.00第十頁,共27頁。詞語：常數(shù)拼音：chángshù解釋：規(guī)定的數(shù)量?！秲x禮·聘禮》：“燕與羞，俶獻無常數(shù)?！薄稘h書·王莽傳中》：“公卿入宮，吏有常數(shù)?！彼嗡抉R光《論財利疏》：“至於頒賜外廷之臣，亦皆踰溢常數(shù)，不循舊規(guī)?！薄睹魇贰だ钚聜鳌罚骸靶率捉ㄑ?，公、侯家人及儀從戶各有常數(shù)，餘者宜歸有司?！狈段臑懖堂辣氲取吨袊ㄊ贰返谒木幍谝徽碌谝还?jié)：“宋朝又以各種名目，巧取豪奪。后蜀原有的賦稅剝削之外，又以‘日進’‘上供’為名，勒索倍于‘常數(shù)’（規(guī)定數(shù)額）?！币欢ǖ囊?guī)律?！稇?zhàn)國策·秦策三》：“‘日中則移，月滿則虧?！锸t衰，天之常數(shù)也?！比龂裰T葛亮《為后帝代魏詔》：“善積者昌，惡積者喪，古今常數(shù)也?！彼侮懹巍独住吩姡骸拔崧勱庩栍谐?shù)，非時動靜皆為災?！币欢ㄖ當?shù)或通常之數(shù)。《三國志·魏志·管輅傳》：“天有常數(shù)，不可得諱，但人不知耳。”清惲敬《說仙三》：“百二十年者，常數(shù)也；不及者，皆殤也?！币欢ǖ拇涡颉Ｌ圃　冻昀钕喙ⅰ罚骸皬U名位之常數(shù)，比朋友以字之?！睌?shù)學名詞。固定不變的數(shù)值。如圓的周長和直徑的比(π)約為3.1416.鐵的膨脹系數(shù)為0.000012等。３.離子(lízǐ)晶體的結合能－馬德隆常數(shù)(chángshù)第十一頁,共27頁。詞語：常數(shù)拼音：chángshù解釋：規(guī)定的數(shù)量?！秲x禮·聘禮》：“燕與羞，俶獻無常數(shù)?！薄稘h書·王莽傳中》：“公卿入宮，吏有常數(shù)?！彼嗡抉R光《論財利疏》：“至於頒賜外廷之臣，亦皆踰溢常數(shù)，不循舊規(guī)。”《明史·李新傳》：“新首建言，公、侯家人及儀從戶各有常數(shù)，餘者宜歸有司?！狈段臑懖堂辣氲取吨袊ㄊ贰返谒木幍谝徽碌谝还?jié)：“宋朝又以各種名目，巧取豪奪。后蜀原有的賦稅剝削之外，又以‘日進’‘上供’為名，勒索倍于‘常數(shù)’（規(guī)定數(shù)額）。”一定的規(guī)律。《戰(zhàn)國策·秦策三》：“‘日中則移，月滿則虧?！锸t衰，天之常數(shù)也?！比龂裰T葛亮《為后帝代魏詔》：“善積者昌，惡積者喪，古今常數(shù)也?！彼侮懹巍独住吩姡骸拔崧勱庩栍谐?shù)，非時動靜皆為災?！币欢ㄖ當?shù)或通常之數(shù)。《三國志·魏志·管輅傳》：“天有常數(shù)，不可得諱，但人不知耳?！鼻鍚辆础墩f仙三》：“百二十年者，常數(shù)也；不及者，皆殤也?！币欢ǖ拇涡?。唐元稹《酬李相公并啟》：“廢名位之常數(shù)，比朋友以字之?！睌?shù)學名詞。固定不變的數(shù)值。如圓的周長和直徑的比(π)約為3.1416.鐵的膨脹系數(shù)為0.000012等。４.馬德隆常數(shù)(chángshù)馬德隆常數(shù)只與晶體結構有關(yǒuguān)．NaCl型晶體的馬德隆常數(shù):返回

(fǎnhuí)第十二頁,共27頁。詞語:結合拼音:jiéhé解釋:凝結在一起。泛指人或事物之間發(fā)生密切聯(lián)系。漢王充《論衡·狀留》:“故夫河冰結合，非一日之寒；積土成山，非斯須之作?！泵珴蓶|《關于重慶談判》:“我們到了一個地方，就要同那里的人民結合起來，在人民中間生根、開花。”朱光潛《美學拾穗集·美學》:“美學必須結合文藝作品來研究?！敝附Y為夫妻。周立波《山那面人家·保管員鄒麥秋結婚》:“﹝社長﹞任勞任怨，是夠辛苦的了。但這一對新人的結合，他不得不來?！?.4范德瓦耳斯結合(jiéhé)與分子晶體范德瓦耳斯力分子晶體的晶體結構分子晶體的結合(jiéhé)能第十三頁,共27頁。1.范德瓦耳斯力范德瓦耳斯力－－指偶極矩間的相互作用力.瞬時偶極矩－非極性分子，彌散力.固有(gùyǒu)偶極矩－極性分子，取向力.誘導偶極矩－極性分子，感應力，電荷分布發(fā)生畸變.雷納德－瓊斯勢第十四頁,共27頁。詞語:堆積拼音:duījī解釋:謂聚集成堆。唐李肇《唐國史補》卷中:“自天寳五年置廣文館，至今堂宇未起，材木堆積?！鼻迤讲角唷断纪鈹|屑·掌故·陳侍御奏折》:“我兵則堆積海口，予以礮架?！卑徒稹稖缤觥返谒恼?“一種說不出的快樂驅(qū)走了多年來堆積在他底心上的痛苦?！保?分子晶體的結構分子鍵往往(wǎngwǎng)產(chǎn)生于原來具有穩(wěn)定電子結構的原子或分子之間.惰性元素，價電子已經(jīng)形成共價鍵的飽和分子.常常采用密堆積結構.３.分子晶體的結合能－－雷納德－瓊斯勢第十五頁,共27頁。3.5共價結合與共價晶體(jīngtǐ)氫分子中的共價鍵共價鍵的飽和性與方向性共價晶體(jīngtǐ)的結構極性鍵與非極性鍵（混合鍵）共價晶體(jīngtǐ)的結合能（量子力學）第十六頁,共27頁。１.氫分子中的共價鍵電子配對(pèiduì)理論－－電子自旋配對(pèiduì)＋變分法－－成鍵態(tài),反鍵態(tài)軌道雜化理論－－分子軌道線性組合法反鍵態(tài)成鍵態(tài)Ｅ０Ｅ＋Ｅ－第十七頁,共27頁。詞語:飽和拼音:bǎohé解釋:在一定溫度和壓力下，溶液所含溶質(zhì)的量達到最大限度，不能再溶解，或空氣中所含水蒸氣達到最大限度。猶充滿。指事物達到最高限度。何其芳《＜工人歌謠選＞序》:“不管是什么樣的詩意，既然都是經(jīng)過作者的強烈的感動的，它們就必然飽和著感情。”徐遲《牡丹》二:“她是富有激情的，一舉一動飽和著官能的感覺?！保?共價鍵的飽和(bǎohé)性與方向性 飽和性－－每個原子形成(xíngchéng)共價鍵的數(shù)目有限.（８－Ｎ）定則 方向性－－形成(xíngchéng)共價鍵的方向與電子態(tài)有關.成鍵在電子云重疊最大方向.S電子－球?qū)ΨQ分布，P電子－啞鈴狀分布第十八頁,共27頁。電子(diànzǐ)幾率分布第十九頁,共27頁。３.共價晶體的結構共價鍵的飽和性與方向性特定結構典型結構:正四面體結構（金剛石，閃鋅礦）SP3雜化軌道:－分子軌道線性組合第二十頁,共27頁。詞語:金屬拼音:jīnshǔ解釋:具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質(zhì)的物質(zhì)，除汞外，在常溫下都是固體，如金、銀、銅、鐵、錳、鋅等。3.6

金屬結合及金屬晶體(jīngtǐ)金屬結合金屬的晶體(jīngtǐ)結構

金屬的結合能（量子力學）第二十一頁,共27頁。１.金屬結合金屬原子電負性小，易失去電子.帶正電的原子實＋大量自由電子（電子氣體）良好的導熱導電性，表面光澤(guāngzé)（可見光被反射）２.金屬晶體結構多采用密堆積結構（12），少量金屬也形成配位數(shù)稍低的體心立方結構（8）易發(fā)生永久形變第良二十二頁好,好共27頁。的延展性詞語:氫鍵拼音:qīnɡjiàn解釋:3.7氫鍵(qīnɡ

jiàn)結合與氫鍵(qīnɡ

jiàn)晶體氫鍵(qīnɡ

jiàn)結合氫鍵(qīnɡ

jiàn)晶體－冰返回

(fǎ

nhuí)第二十三頁,共27頁。詞語:稱為拼音:chēnɡwéi解釋:1.叫做。如:商品的普通銷售價格稱為市價。2.用明確的名稱、術語或措