第五章分子結構和晶體結構

第五章分子結構和晶體結構第一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五§5.1化學鍵參數和分子的性質§5.2離子鍵理論§5.3共價鍵理論§5.4分子間作用力和氫鍵§5.5晶體結構§5.2離子極化第二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五化學鍵：把分子或晶體中，原子或離子間強烈的相互作用成為化學鍵。

共價鍵分類金屬鍵

離子鍵第三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五§5.1化學鍵參數和分子的性質5.1.1鍵參數5.2.2分子的性質第四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五在標準狀態(tài)、298K時,斷開1mol氣態(tài)的AB化學鍵,使其成為氣態(tài)的A和B時所需要的能量，稱為AB的鍵能。常用符號△rH0。AB(g)→A(g)+B(g)D(A-B)=△rH0(AB鍵能或AB的離解能)其他類似概念:AB(s)──>AB(l)△rH0

(AB的熔化熱)AB(s)──>AB(g)△rH0(AB的升華熱)AB(l)──>AB(g)△rH0(AB的蒸發(fā)熱,汽化熱)

1鍵能5.1.1鍵參數第五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五多原子分子中的鍵能：（通常是指標準下氣態(tài)分子拆開成氣態(tài)原子時，每種鍵所需能量的平均值。）斷裂氣態(tài)分子中的某一個鍵，形成兩個碎片時，需的能量叫做分子中這個鍵的解離能。取決于原子本身和其它原子關系。例|：NH3為平均鍵能NH3(g)=NH2(g)+H(g)D1=435NH2=NH(g)+H(g)D2=398ΔHθ=391KJ.mol-1

NH(g)=N(g)+H(g)D3=339第六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五鍵能的意義鍵能越大,表示鍵強度越大，分子的穩(wěn)定性越強。AB鍵能:單鍵<雙鍵<叁鍵

注意：同種單鍵(或雙鍵等)在不同的化合物中也有差別。第七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2、鍵長兩個原子結合形成化學鍵時,核間距離稱為鍵長。AB鍵長中：單鍵>雙鍵>叁鍵一般說來,鍵長越短,鍵能越大。3、鍵角當一個原子同另外兩個原子結合形成化學鍵時,它們核間距的夾角稱為鍵角。第八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五在NH3分子中，由于孤電子對靠近N原子，它對周圍的三個N-H鍵產生排斥作用，所以鍵角∠HNH總是小于CH4中的鍵角∠HCH。NH3分子的結構

利用鍵角和鍵長數據,可以表征分子的空間結構。從而解釋分子的某些性質。第九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五4、鍵的極性非極性鍵由兩個相同原子組成的化學鍵,它們的正負電荷重心完全重合,這類化學鍵稱為非極性鍵極性鍵由兩個不同原子組成的化學鍵,由于它們的電負性不同,它們的正負電荷重心不重合,這類化學鍵稱為極性鍵正負電荷重心距離越大,極性越強。鍵的極性可以由原子的電負性差大小進行比較。ClClCl—Cl非極性鍵ClHH—Cl極性鍵-ClNa+Na—Cl離子鍵（強極性鍵）第十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五1分子的極性

如果分子的正電荷重心和負電荷重心完全重合,則稱為非極性分子。如果不重合,則稱為極性分子。非極性分子：Cl—Cl、CCl4、O=C=O、極性分子：H—ClOHH凡具有對稱中心或具有對稱元素的公共交點的分子就是非極性分子。-q+qd5.2.2分子的性質第十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五衡量分子極性的強弱的物理量是偶極矩。偶極子──大小相等,符號相反,彼此距離為d的兩個電荷組成的體系稱為偶極子。一個極性分子就是一個偶極子。分子的正電荷中心稱為偶極子的正極,負電荷中心稱為負極。-q+qd第十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五偶極矩偶極子的電量q和正負電荷重心的距離d的乘積稱為電偶極矩,簡稱偶極矩,表示為:μ=q·d一個電荷的電量(電子的電量)是1.6×10-19C(庫侖),分子的直徑為10-10m,所以分子電偶極矩大小數量級為10-30(C·m)。它又是一個矢量,方向從正極到負極。-q+qd偶極子偶極矩越大，分子的極性越強第十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2、分子的磁性(1)、電子運動產生的磁性單電子的自旋運動其周圍會產生一個小磁場,兩個自旋相反的電子在一個軌道上運動,它們產生的小磁場方向相反,相互抵消。(2)、抗磁性物質分子中無未成對電子的物質稱為抗磁性物質。(3)、順磁性物質分子中有未成對電子的物質,稱為順磁性物質。這類物質的分子在外磁場的作用下,能產生一個對著外加磁場方向的磁矩,稱為抗磁性。↑↓NS這類物質在外磁場的作用下,能順著磁場方向產生一個磁矩,這種性質稱為順磁性。順磁性物質的成單電子數目越多，產生的磁矩越大。第十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五成單電子的數目與磁矩的關系：μm=n(n+2)μm

的單位是：B·M(玻爾磁子)根據磁矩的大小可雙計算分子中的未成對電子數目。應當指出，物質的抗磁性是普遍存在的現象。順磁性物質的磁場中也會產生誘導磁矩，反抗外加磁場，只不過是順磁性超過抗磁性而已。n未成對電子數目第十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五§5.2離子鍵理論5.2.1離子型化合物生成過程的能量變化一、氯化鈉生成過程的玻恩-哈伯循環(huán)二、氯化鈉晶格能5.2.2離子鍵的本質5.2.3離子特性離子鍵的本質是正負離子間的靜電引力作用離子鍵的特征

沒有方向性,沒有飽和性。第十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.2.1離子型化合物生成過程的能量變化一、氯化鈉生成過程的玻恩-哈伯循環(huán)Q=S+1/2D+E+I+UU=Q–S–1/2D–E–INaCl的晶格能:U=-(△H1+△H2)Na(s)+——Cl2(g)───→NaCl(s)12Na(g)+Cl(g)Na+(g)+Cl-(g)NaCl(g)△H1△H2NaCl鍵能升華熱S離解能1/2D電離能I電子親和勢E晶格能UQ△H3第十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五二、氯化鈉離子鍵晶格能晶格能——在標態(tài)下,由氣態(tài)正負離子結合成為1mol離子晶體時放出來的熱量，稱為該離子晶體的晶格能,用符號“U”表示。Na+(g)+Cl-(g)→NaCl(s)U=-△rH=-(△H1+△H2)

作用：衡量離子鍵強弱。說明：晶格能越大,晶體越穩(wěn)定。第十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.2.2離子鍵的本質離子鍵和離子化合物離子鍵的本質就是正負離子間的靜電引力(庫侖引力)。q+q-dF=————q+·q-d2因此,離子化合物不能寫出它的分子式,只能用化學式表示其組成。如食鹽用NaCl表示。庫侖力離子鍵的特征：

沒有方向性,也沒有飽和性。正負離子通過靜電作用而形成的化學鍵稱為離子鍵。由離子鍵形成的化合物稱離子化合物。

離子的電子云可看作呈球狀，它的電荷是對稱的平均分布的，離子在空間各個方向上的吸引力是一樣的，所以離子鍵沒有方向性。 只要空間條件允許，一個離子可以同時和幾個帶相反電荷的離子相互吸引，所以離子鍵沒有飽和性。Na+CL－

6個Na+周圍有6個CL－，6個CL－

周圍有6個Na+。第十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.2.3離子特性1、離子半徑（1）半徑確定（2）變化規(guī)律

①從族中，從上而下，離子半徑增大②同周中：正離子隨著正電荷增多，半徑減小負離子隨著正電荷增多，半徑增大③同一元素的正離子半徑小于它的原子半徑，簡單負離子的半徑大于它的原子半徑。ΥNa+>ΥMg2+>ΥΥF－<ΥO2-④同一元素形成不同價態(tài)離子時，正電離越高，離子半徑越小。Fe3+<Fe2+<Fe

LiFNaFKFΥM+6095133溶點1040995856第二十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2、離子電荷：CaOKF2590856陰陽離子相同1：1電荷不同電荷大熔沸點高第二十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五3、離子的電子構型：IB：Cu+Ag+Au+Ga3+Tn3+TL3+→18eIIB：Zn2+Cu2+Hg2+Ge4+Sn4+Pb4+→18e④18+2電子構型：Ge2+Sn2+Pb2+Ga+Tn+TL+⑤不飽和電子構型：9～17之間過渡金屬離子IIIB例：IA（堿金）IB（堿土）NaClNa+Υ=95PmCuClCu+Υ=96Pm性質不同，溶解性NaCl溶解，CuCl沉淀①2電子構型：Li+Be2+1S2最外層為2個電子離子；②8電子構型：IAIIAAL3+

Sc3+最外層8個電子離子；③18電子構型：nS1nS2IBIIB是外層。第二十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一、H2共價鍵的形成和本質二、現代價鍵理論的基本要點三、鍵和鍵一、理論基本要點三、NH3和H2O分子的結構二、雜化形式§5.3共價鍵理論

5.3.2雜化軌道理論5.3.1現代價鍵理論（VB法）第二十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五如果兩個電子是自旋相同的,則它們的空間運動軌道不能重疊,體系的能量因電子間的斥力作用而升高,不能形成共價鍵。5.3.1現代價鍵理論(VB法)一、H2共價鍵的形成和本質當H2的兩個電子相互靠近時,如果電子的自旋方向相反,則兩個電子運動的空間軌道發(fā)生重疊,電子云在兩原子核間的幾率密度增大,體系能量降低.當降到D點時,核間距為R0,當R小于R0時,兩原子核間的斥力占為主要作用,體系能量升高,因此斥力將推開原子核間距離回到R0處。R0就是共價鍵的鍵長:R0=74pm第二十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五共價鍵形成的條件:兩個原子的成單電子的自旋方向必須相反。共價鍵的性質具有飽和性具有方向性原子形成共價鍵的數目取決于原子的未成對電子數目原子軌道間的重疊只有符合最大重疊方向,才能形成共價鍵。在形成氯化氫分子時,只有當氫原子的電子沿著X軸與氯原子的軌道成鍵時,軌道重疊最多,才能得到穩(wěn)定的共價鍵。二、現代價鍵理論的基本要點1第二十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五三、鍵和鍵鍵──兩個原子軌道沿著鍵軸方向以“頭碰頭”方式重疊而形成的鍵稱為鍵。例如S--S,S─Px,Px─Px軌道的重疊按照這種方式重疊。鍵特點是它的電子云分布是沿鍵軸呈圓柱形對稱(圖)。第二十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五鍵──兩個原子軌道沿著鍵軸方向以“肩并肩”方式重疊而形成的鍵稱為鍵。Py──PyP,Pz──Pz軌道的重疊按照這種方式重疊鍵特點:電子云分布是以通過鍵軸且垂直于成鍵P軌道的平面為對稱的兩個“冬瓜”形N2分子中兩個N原子間形成了一個鍵和兩個鍵由于鍵重疊程度要比鍵小,所以鍵的強度要比鍵大。11第二十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五1.分子或離子的空間構型與中心原子的價層電子對數目有關VP=BP+LP(價層)(成鍵)(孤對)2.價層電子對盡可能遠離,以使斥力最小LP-LP>LP-BP>BP-BP3.根據VP和LP,推測分子的空間構型價層電子對互斥理論（VSEPR理論）簡介

ValenceShellElectronPairRepulsionTheory（一）、VSEPR理論的基本要點簡稱VP法第二十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五（二）、推測方法(AXm)(1)確定中心原子A的價層電子對數VP原則:①A的價電子數=主族序數;

②配體X:H和鹵素每個原子各提供一個價電子,氧與硫不提供價電子;

③正離子“-”電荷數,負離子“+”電荷數。例:VP()=(6+4×0+2)=4VP價電子對數＝[中心原子的價電子數＋其他原子提供的單鍵電子數＋離子的負電荷數（或減去離子的正電荷數）]÷2第二十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五(2)確定電子對的空間排布方式VP=2直線形VP=3平面三角形VP=4正四面體VP=5三角雙錐VP=6正八面體AAAAA::::::::::::::::::::第三十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五(3)確定孤對電子數和分子空間構型LP=0分子的空間構型=電子對的空間構型VP=(2+2)=2LP=0VP=(6+6)=6LP=0VP=(4+4)=4LP=0VP=(5+5)=5LP=0VP=(3+3)=3LP=0第三十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五例試根據上述原則判斷XeF4的穩(wěn)定構型價電子對數＝(8+4)÷2=6價電子對構型為八面體XeF4可能的構型有兩種：XeXeFFFFFFFF(a)(b)所以XeF4的分子構型是平面四面形90°孤—孤：0190°孤—成：8690°成—成：45構型：（a）（b）

第三十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.3.2雜化軌道理論:（解釋分子空間構型和穩(wěn)定性）●原子軌道為什么需要雜化？●原子軌道為什么可以雜化？●如何求得雜化軌道的對稱軸間的夾角？新理論必須解決如下問題在眾多科學家的追求中，Pauling建立了新的化學鍵理論——雜化軌道理論.第三十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五1成鍵時中心原子能級相近的價電子軌道相混雜，形成新的價電子軌道——雜化軌道；●軌道成分變了●軌道的能量變了●軌道的形狀變了結果，當然是更有利于成鍵嘍！2雜化后軌道伸展方向、形狀、成分和能量發(fā)生改變；3雜化前后軌道數目不變。一、理論基本要點總之，雜化后的軌道變了第三十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

雜化軌道理論（解釋分子空間構型）

1、雜化過程:基態(tài)原子─>激發(fā)態(tài)原子─>雜化態(tài)原子。

2、雜化條件:參與雜化的原子軌道必須是能量相近的原子軌道。雜化過程原子軌道總數不變。

3、雜化軌道類型：sp型和dsp型。sp型分為

sp雜化、sp2雜化、sp3雜化。第三十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

1sp雜化2s2p2s2psp2p雜化態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)Cl－Be－Cl二、雜化形式2s2p軌道實例：BeCl2Be:2s2第三十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

一個s軌道和一個p軌道雜化形成兩個直線型的sp雜化軌道。每個sp雜化軌道中,含有1/2的S和1/2的P成份。sp型雜化中心原子采取sp型雜化，分子的構型為直線型如CO2、BeCl2。鍵角180°。結論第三十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

2sp2雜化2s2p軌道2s2p2s2psp2雜化態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)2p實例：BCl3B:2s22p1第三十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

一個s軌道和二個p軌道雜化形成叁個互成平面三角形的sp2雜化軌道。每個軌道含有1/3的S和2/3的P成份。sp2型雜化結論中心原子采取sp2型雜化，分子的構型為平面三角形。如BF3，鍵角120

。第三十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2p2s2s2psp3雜化態(tài)3

sp3雜化基態(tài)激發(fā)態(tài)2s2p軌道實例：CH4C:2s22p12p1第四十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五sp3型雜化一個s軌道和三個p軌道雜化形成四個sp3雜化軌道,分別指向正四面體的四個頂角。每個sp3雜化軌道含有1/4s

和3/4p成份。結論中心原子采取sp3型雜化，分子的構型為正四面體。如CCl4、CH4,鍵角109.5

°第四十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五1軌道成分變了：變成s軌道和p軌道的混合成分；3軌道的能量變了：變得比雜化前更低了。2軌道的形狀變了：變得一頭大，一頭??；雜化軌道理論：解釋了多原子分子共價鍵的形成、分子的穩(wěn)定性及分子的構型?？偨Y結果，確實更有利于成鍵了！第四十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五三、NH3和H2O分子的結構1、NH3分子結構在NH3分子中,N原子有一對電子占據一個sp3雜化軌道,稱為孤電子對,其他三個(2sp3)軌道上的電子分別與三個H原子結合形成三角錐體結構,由于孤電子對對成鍵電子的排斥作用,使三個N-H鍵角互成107.3°(正四面體是109.5°)。如圖所示。

1第四十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2、H2O分子的結構在H2O分子中,O原子有二對孤對電子占據二個sp3雜化軌道,其他兩個單電子占據二個sp3雜化軌道。由于兩對孤電子對對成鍵電子的排斥作用更強，使兩個O-H鍵角互104.3°(正四面體是109.5°)。1第四十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五小結:雜化軌道的類型與分子的空間構型雜化軌道類型參加雜化的軌道雜化軌道數成鍵軌道夾角分子空間構型實例

中心原子s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p2443Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)不等性sp雜化、sp2雜化、sp3雜化sp3第四十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.4.1金屬鍵自由電子理論5.4.2鍵型過渡5.4金屬鍵和鍵型過渡第四十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一、自由電子理論在金屬中,原子的價電子容易離開而在金屬晶格中自由流動成為“自由電子”。金屬原子或離子與自由電子間的相互作用力稱為金屬鍵。金屬鍵的特點是:沒有方向性和沒有飽和性。所以金屬的結構一般是按最緊密的方式堆積起來,具有較大的密度。自由電子理論容易解釋金屬的導電、導熱、光澤等性質。5.4.1金屬鍵第四十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五離子鍵、共價鍵和金屬鍵是三種典型的化學鍵。而在一般化學物中的化學鍵,是這三種鍵型的混合型,如圖所示。典型的金屬是金屬鍵典型的非金屬是共價鍵典型的金屬與典型的非金屬結合是離子鍵大部分是過渡型鍵5.4.2鍵型過渡第四十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.5.1分子間作用力5.5.2氫鍵類型：取向力、誘導力、色散力特點：作用力弱，多以色散力為主5.5分子間作用力和氫鍵第四十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五2、誘導力──非極性分子在極性分子的作用下,會產生偶極,這種偶極稱誘導偶極,誘導偶極與極性分子的固有偶極間的作用稱為誘導力。5.5.1分子間作用力(簡稱分子間力)一、分子間力的類型1、取向力──極性分子間的偶極定向作用力稱為取向力。這種力只存在于極性分子之間。分子的極性越大,取向力越大。極性分子和非極性分子間存在有誘導力,極性分子間也存在有誘導力。取向力的產生誘導力的產生5.5分子間作用力和氫鍵第五十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五3、色散力──分子在運動過程中經常會發(fā)生正電荷重心和電荷重心的瞬時變化。這種變化產生了瞬時偶極,由瞬時偶極產生的作用力稱為色散力。色散力存在于一切分子中。+--+相同結構的分子，色散力隨分子量的增大而增大第五十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五第五十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五1、分子間力一般比化學鍵能小1-2個數量級，只有幾個到幾十個kJ·mol-1,。2、分子間力作用范圍約是幾百pm,一般不具有方向性和飽和性。3、對于多數分子,色散力是主要的,只有極性大的分子,取向力才有較大的比例。分子間力的大小,是影響物質熔沸點,溶解度,表面吸附等的因素之一。二、分子間作用力的特點第五十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五分子間作用力對物質物理性質的影響第五十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.5.２氫鍵第五十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.5.2氫鍵氫原子與其他電負性大的原子上的孤電子對產生的相互作用力,稱為氫鍵。水分子中的氫鍵在水、氨、氫氟酸、硝酸等中都存在有氫鍵。分子間氫鍵實際上是分子間的締合鍵,它的作用力與分子間力相近。但與分子間力不同的是，它有方向性和飽和性。實際上只有F、O、N等原子與H原子結合的物質，才能形成較強的氫鍵。O—H···O—HH—H—第五十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五分子間氫鍵加強了分子間作用力,它使物質的介電常數增大,熔沸點升高。分子內氫鍵一般會使物質的熔沸點下降,在極性溶劑中的溶解度降低。1、分子間氫鍵如水和氟化氫的沸點與同族元素的氫化物比較,出現了反常的升高。OOCHH氫鍵對物質性質的影響2、分子內氫鍵第五十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

§５.6晶體結構

5.6.1晶體的特征5.6.2晶體的晶型第五十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五物質：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)物質：晶體非晶體晶體：原子在空間呈有規(guī)則地周期性重復排列；非晶體：原子無規(guī)則排列。第五十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五晶體中原子排列的作用原子排列研究固態(tài)物質的內部結構，即原子排列和分布規(guī)律是了解掌握材料性能的基礎，才能從內部找到改善和發(fā)展新材料的途徑。組織性能第六十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五晶體(crystal）黃鐵礦紫水晶干冰金剛石和石墨石英硫第六十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一晶體的特征１、有固定的幾何外形；２、有固定的熔點；３、有各向異性。１、晶格（點陣）──構成晶體的質點（如原子、分子或離子）在空間排列的幾何圖形稱為晶體的晶格或點陣。２、結點──晶體的質點在晶格中的位置稱為結點。３、晶胞──指晶格中晶體的最小結構單元。1晶體晶胞第六十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五二晶體的類型１、離子晶體──晶體的結點是正負離子。２、分子晶體──晶體的結點是分子。３、原子晶體──晶體的結點是原子。４、金屬晶體──晶體的結點是金屬原子或離子。根據晶體結點的性質可把晶體分為四種類型：不同類型的晶體，物理性質差別很大，如熔沸點，導電性，溶解性，硬度等等。第六十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一 離子晶體的特性硬度：離子晶體硬度一般較大，但性脆。熔沸點：一般較高。離子晶體的熔沸點與晶格能大小有關，離了核間距越小，電荷越高，晶格能越大，熔沸點越高。溶解性：大部分的離子晶體易溶于水，難溶于有機溶劑。導電性：離子晶體在熔融狀態(tài)或水溶液，都能導電，這是因為它們具有可以流動的自由離子，在電場作用下可發(fā)生定向流動。2離子晶體第六十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五

二離子晶體的空間結構類型（一）常見的五種類型離子晶體１、NaCl型正負離子配位數為6，正八面體結構。r+/r-＝0.414—0.732２、CsCl型正負離子配位數為8，正立方體結構。r+/r-＝0.732—1.00３、ZnS型正負離子配位數為4，正四面體結構。r+/r-＝0.225—0.414４、CaF2型正離子配位數為8，負離子配位數為4。５、TiO2型正離子配位數為6，負離子配位數為3。第六十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五（二）、離子構型與離子半徑比的關系１、離子的穩(wěn)定性與結構的關系正負離子的距離越小，晶體就越穩(wěn)定。２、半徑比規(guī)則當配位數為6，正負離子完全緊靠時(ac)2＝(ab)2+(bc)2(4r-)2＝2(2r++2r-)22r-＝r++r-——＝2－1＝0.414r+r-當<0.414時，正負離子分離，作用力減弱，結構不穩(wěn)定。因此向配位數小的構型轉化。當>0.414時，正負離子接觸，負離子分離。這種構型應當穩(wěn)定，但當增大到0.732時，正離子就可以與八個負離子接觸，形成更穩(wěn)定的八配體結構。bacc第六十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五原子晶體的結構金剛石的結構在原子晶體中，晶格的質點是原子，原子間的結合力是共價鍵力。原子晶體的性質熔點、沸點高硬度大不導電難溶于一般溶劑原子晶體是巨型分子，用化學式表示其組成。如：金剛石(C)、硅(Si)、鍺(Ge)、石英(SiO2)、金剛砂(SiC)等。3原子晶體第六十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五例子，CO2（干冰），冰，非金屬單質,有機物等物質都是分子物質。分子晶體結構分子晶體中的晶格質點是分子，分子間的結合力是分子間力。分子晶體的性質硬度??；容易揮發(fā)或升華；固體是電的不良導體。熔點、沸點低；4分子晶體1第六十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一 金屬晶體的特征導電導熱性強;有金屬光澤;延展性好、密度大（S區(qū)例外）;硬度大（S區(qū)例外）;熔沸點高（但汞為液體）。金屬晶體的這些特征都與自由電子的存在有關。導電能力最強的金屬是銀和銅延性最強的金屬是鉑，展性最強的金屬是金。硬度最大的金屬是鉻；熔點最高的金屬是鎢。5金屬晶體第六十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五六方緊密堆積面心立方緊密堆積二金屬晶體的緊密堆積體心立方緊密堆積第七十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五課堂練習試根據各類晶體的內部結構和它們的特性填寫下表原子共價鍵力熔點、硬度高；不導電；不溶于一般溶劑金剛石正負離子離子鍵力熔點、硬度高；易溶于水，性脆，溶液能導電氯化鈉分子間力分子間力CCl4H2O熔點、硬度??；易揮發(fā)，相似相溶原理。金屬鍵力原子、離子熔點、硬度一般較高；導電導熱性強銅、銀第七十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五5.7離子極化

(ionicpolarization)

◆若一個分子的正電荷中心和它的負電荷中心重合時，它是非極性分子.當非極性分子在外加電場的誘導作用影響下，正、負電荷中心發(fā)生相對位移而成為極性分子，分子中原子的核外電子受電場的作用，電子云發(fā)生變形，這種現象稱為極化.

◆離子也有極化作用.離子本身帶有電荷，也是一個電場.因此它對周圍的其他離子產生極化作用，使該離子最外層電子云發(fā)生變形.同時，離子自身也受其他離子電場的作用，也可以發(fā)生極化，其結果都是使電子云變形，并使正離子和負離子之間產生了額外的吸引力.

◆通常正離子帶有多余的正電荷（外殼上缺少電子），一般半徑較小，它對相鄰的負離子會發(fā)生誘導作用，而使之極化.負離子的半徑一般較大，外殼上有較多的電子，易于被誘導，變形性大.通?？紤]離子間的相互作用時，一般考慮正離子的極化作用和負離子的變形性.極化和變形第七十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五一離子的極化作用和變形性極化──離子的電子云發(fā)生變化的現象稱為極化。也就是說離子發(fā)生變形的現象稱為極化。極化作用──能使別的離子發(fā)生極化的作用力稱為極化作用。具有極化作用的性質稱為極化性。變形性──受到別的離子極化作用時，能發(fā)生變形（極化）的性質稱為變形性或可極化性。-+-+-+第七十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期五(一)陽離子的極化作用１、離子的半徑越小，極化作用越強。因此極化作用主要考慮陽離子的極化作用。陰離子的極化作用通常忽略。２、陽離子的電荷越大，極化作用越強。３、半徑相近，電荷相同的陽離子，不同構型的陽離子極化作用不同：8電子<9-17電子<18電子或18+2電子s區(qū)離子<d區(qū)離