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金属性结合 分子性结合 氢键结合

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2.2 晶体的结合类型

2.2 晶体的结合类型

2.3.5 氢键结合与氢键晶体
• 氢原子的电子参 与形成共价键 后，裸露的氢核 （质子）与另一 电负性较大的原 子通过静电作用 相互结合。
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1. 由上讨论可知，原子结合成晶体时，是以以上哪种结合力 结合，很大程度上决定于它电负性特性。 2. Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ族元素也可以形成共价键，但由于共价键的饱 和性，Ⅴ族元素只能形成三个共价键，Ⅵ、 Ⅶ 族元素则 只能分别形成二个，一个共价键，但仅有三个、二个、一 个共价键不能形成三维晶体。所以对Ⅴ族元素三个共价键 常在一个平面上，形成层状结构，而各原子间则靠范德瓦 尔斯力结合，对Ⅵ族元素，二个共价键常形成环状结构， 各个环之间依靠范德瓦尔斯力结合；对于Ⅶ族元素，常由 一个共价键先组成分子，而分子之间依靠范德瓦尔斯力形 成分子晶体。 3. 实际晶体的结合往往不是纯属哪一种键，而是包含两种或 更多种键，任何晶体都包含范德瓦尔斯键（电子分布的起 伏而产生的瞬时偶极矩总存在）。
—— 良好的导电本领 —— 结合能比前面两种晶 体要低一些 —— 过渡金属结合能较大
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晶体的平衡 —— 依靠库仑作用力和一定的排斥力 排斥来自两个方面 —— 体积减小，电子云的密度增大，电子的动能将增加 —— 原子实相互接近到一定的距离时，它们的电子云发生 显著的重叠，将产生强烈的排斥作用 —— 金属性结合对原子的排列没有特殊的要求，容易造成 原子排列的不规范性，使其具有很大的范性
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共价键结合的两个基本特征 —— 饱和性和方向性 饱和性 —— 共价键结合的原子能形成键的数目有一个最 大值，每个键有2个电子，分别来自两个原子 —— 共价键是由未配对的电子形成 —— 价电子壳层如果不到半满，所有电子都可以是不配 对的，因此成键的数目就是价电子数目 —— 价电子壳层超过半满时，根据泡利原理，部分电子 必须自旋相反配对，形成共价键数目小于价电子数目 IV族 — VII族的元素共价键数目符合8－N原则

固体物理学-晶体结合类型

固体物理学-晶体结合类型
根据测不准原理xpħ ，电子的动能正比于p2x-2V-2/3，故动能正 比于n2/3，n为自由电子密度，V为体积。价电子如果束缚在一个原子周 围，运动范围V较小，动能是比较高的。当价电子的运动范围为整个晶 体时，动能显著降低。
同时，由于距离增大，价电子与原子实之间的势能相对于 自由原子时要高。但由于自由电子屏蔽作用的存在，势能的 升高相对于动能的降低要小，二者能量之差就是金属结合的 主要来源。
12
I . 固体结合类型
------共价结合和共价晶体
13
共价键（氢分子为例）
•共价结合是靠两个原子各贡献一个电子，形成共价键。这样一对为两个 原子所共有的自旋相反配对的电子结构称为共价键。
•这对自旋相反的电子在两原子核之间的区域会形成较大的电子云密度， 同时受到两个原子核较强的库仑吸引作用，这就是共价键产生的物理根 源。
这种相互作用一定包括吸引和排斥两种类型。吸引力使粒子 聚集一起，排斥力使粒子之间保持一定间距，维持固体形态。 两种作用并存，粒子处于平衡状态，从而结合形成稳定的晶体 结构。这种维系原子结合在一起的作用力或称为“键”。
粒子之间的作用力应全部归结于静电相互作用，磁力和万有 引力忽略不计。粒子间的吸引作用可以归结为异性电荷间的库 仑吸引力；而排斥作用可以归结为同性电荷之间的库仑斥力以 及由泡利原理引起的排斥力。
4
根据键的特征，固体结合类型主要有以下几种：1. 金属 性结合；2. 共价结合；3. 离子性结合；4.范德瓦尔斯结合。 与结合力类型相对应，晶体可大致分为四种基本类型： 1. 金属晶体； 2. 共价晶体；3.离子晶体；4.分子晶体。
值得指出的是，以上这些类型之间的区分不是严格的， 某些固体的结合往往具有混合的特点或过渡的性质。

金属性结合

金属性结合

3．定性解释离子化合物与金属合金的差别：在离子晶体 中，通过离子键结合起来的异号离子，是由化学性质极 不相同的原子所组成，如KCl，为了维持电中性，各种 异号离子在数目上应具有一定的比例，如KCl和K2O，这 样就产生了定比与倍比定律所反映的规律性。在金属晶 体中，由电子海胶合的金属原子是相同的原子，在合金 中则是化学性质相近和半径相仿的原子，例如Cu和Au的 合金。在金属和合金中，电中性往往不取决于各种原子 的相对数目，因此，金属间容易形成成分可变、不遵守 定比或倍比定律的金属间化合物。
Байду номын сангаас
2．对金属机械性能的解释：金属可以很容易地锤打成薄 片或拉成细丝，在金属形变过程中不易断裂等这些金属 的典型特征，我们可以进行简单的解释。因为金属键是 在整个晶体范围内起作用，要断开它是比较困难的。又 因为金属键没有方向性，金属原子呈密排列，原子的重 复周期短，加上正离子间有可流动的“电子海”，对原 子移动时克服势垒起到“调剂”作用。因此，原子之间 （主要是密置层之间）比较容易相对位移，从而使金属 有较好的延展性和可塑性。
金属晶体是由容易失去价电子的原子（负电性小）结 合而成的固体，可以认为金属晶体是带正电的原子实规 则分布在价电子组成的电子云中。金属晶体的结合主要 是靠公有化电子与离子实之间的吸引作用，当它与电子 的动能以及离子实之间库仑排斥等作用相平衡时便形成 稳定的结构。
晶体中原子失去全部价电子而成为离子实，被失去的价 电子（自由电子）不再被某个原子所独有，而成为全体离 子实所共有，在整个晶体中作共有化运动。
1．对金属导电现象的解释：金属的导电可理解为金属 的自由电子在外加电场的影响下，沿外加电场的电势梯 度定向流动，形成电流。一般情况下金属是良导体，可 认为没有电阻存在。但实验事实告诉我们，随温度的上 升金属的电导率下降。金属的电导率主要取决于自由价 电子数和电子迁移率（即电子运动的速度），σ= neμ。 在金属中的自由价电子的数目是较多的且基本上不随温 度而变，所以当温度升高的时候，金属电导率的变化主 要取决于电子运动速度。因为晶格中的原子和离子不是 静止的，它们在晶格的格点上作一定的振动，且随温度 升高这种振动会加剧，正是这种振动对电子的流动起着 阻碍作用，温度升高，阻碍作用加大，电子迁移率下降， 电导率自然下降。

固体物理13年复习题考试重点1

固体物理13年复习题考试重点1

固体复习题型：一．简答题（共30分，每小题6分）5道小题二．证明题(共25分）两道小题三．计算题（共45分）分布在第四章2道,第二章、第三章各一道。

一．简答题1简述晶体的定义，说明晶体的5条宏观性质。

晶体：原子按一定的周期排列规则的固体，在微米量级的范围是有序排列的①一定的熔点；②晶体的规则外形;③在不同的带轴方向上，晶体的物理性质不同——晶体的各向异性；④晶面角守恒——同一品种的晶体，两个相应的晶面间夹角恒定不变；⑤晶体的解理性-—晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质.2列举晶体结合的基本类型.离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合和氢键结合。

3.说出简立方晶体、面心立方晶体和体心立方晶体的原胞和晶胞中所包含的原子数。

4。

说出氯化钠、氯化铯和金刚石结构晶体它们的原胞的晶格类型，每个原胞中包含的原子数.5.下面几种种典型的晶体由哪种布拉菲格子套构而成？6。

下面几种典型的晶体结构的配位数（最近邻原子数）是多少？体心立方8 金刚石型结构 4简立方 6 立方硫化锌结构 47。

画出体心立方结构的金属在)111(,)(面上原子排列．100(,)110体心立方8画出面心立方晶格结构的金属在)111(，)(面上原子排列．100(，)110面心立方9试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。

解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序.非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列,但在几个原子的范围内保持着有序性,或称为短程有序。

准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性.另外,晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体;而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。

10晶格点阵与实际晶体有何区别和联系？解:晶体点阵是一种数学抽象,其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点.当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。

结合键类型

结合键类型

例如，形成氢分子时，两个氢原子的核外电子就是两个氢原子共有的，即两个外层电 子是围绕两个氢原子核运动的，每个氢原子都通过共用一对电子获得了1 子是围绕两个氢原子核运动的，每个氢原子都通过共用一对电子获得了1s2 的稳定外层结 构。同样，两个氧原子通过共用两对价电子获得八电子层的稳定结构，形成稳定的氧子。
图3-6 金属键示意图
四、分子键 （Van der Waals' Bond） Bond） 分子键是电中性的分子之间的长程作用力。 所有惰性气体原子在低温下就是通过范氏力而结 合成晶体的。N2，O2，CO，Cl2， 合成晶体的。N2，O2，CO，Cl2，Br2 和 I2 等由 共价键结合而成的双原子分子在低温下聚集成所 谓分子晶体，此时每个结点上有一个分子，相邻 结点上的分子之间就存在着范德瓦尔斯力。正是 此种范氏力使分子结合成分子晶体（分子键的名 称即由此而来）。 为什么在电中性的原子之间会出现静电引力 呢？如果将核外电子的分布（或电子云的密度） 看成是不随时间改变的固定分布，那么电中性原 子的正电荷中心和负电荷中心在任何时刻都应该 重合，因而不可能对其他原子或电子有静电引力。
二、共价键（Covalent Bond） 二、共价键（Covalent Bond） 周期表中同族元素的原子就是通过共价键而 形成分子或晶体的，这时满的 ns + np 壳层是通 过两个原子共享它们之间的电子来实现的。典型 的例子有H2, 的例子有H2, O2, F2，SiC, 金刚石等。此外，许 F2， 多碳多碳-氢化合物也是通过共价键结合的。 在以上这些情况下，不可能通过电子的转移 使每个原子外层成为稳定的八电子层（或1 使每个原子外层成为稳定的八电子层（或1s 2） 结构，也就是说，不可能通过离子键而使原子结 合成分子或晶体。然而，相邻原子通过共用一对 或几对价电子却可以使各原子的外层电子结构都 成为稳定的八电子层（或1 成为稳定的八电子层（或1s 2）结构。

第一章-第一节-材料的结合方式

第一章-第一节-材料的结合方式

2. 氢键
质子给予体（如H）与强电负性原子X（如O、N、F、CL） 结合，再与另一强电负性原子Y（质子接受体）形成一个 键的键合方式。
二、工程材料的键性
1. 金属材料
工程应用的金属材料，原子间的结 合键基本上为金属键，皆为金属晶 体材料。
2. 陶瓷材料
存在有一定成分的共价键，但离子 键是主要的。
SiO2的结构
离子性 结合（%）
1 4 9 15 22 30 39 47 55 63 70 76 82 86 89 92
4. 分子键
原子或分子之间是靠范特瓦尔斯力结合起来，这 种结合键叫分子键。
范特瓦尔斯力很弱，因此由分子键结合的固体材料熔 点低、硬度也很低，因无自由电子，因此材料有良好 的绝缘性。
范特瓦尔斯力很弱，因此由分子键结合的固体材料熔点低、 硬度也很低，因无自由电子，因此材料有良好的绝缘性。
3. 高分子材料
大分子内的原子之间由很强的共价 键结合，而大分子与大分子之间的结 合力为较弱的范特瓦尔斯力。
三、晶体与非晶体
晶体是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主 要以晶体形式存在。晶体具有各向异性。 非晶体是指原子呈无序排列的固体。在一定条件 下晶体和非晶体可互相转化。
金属的结构
晶态
非晶态
1. 离子键
正离子和负离子由静电引力相互吸引；同时当它们 十分接近时发生排斥，引力和斥力相等即形成稳定 的离子键。NaCl、CaO、Al2O3等由离子键组成。
2. 共价键
由共用价电子对产生的结合键叫共价键。最具有代 表性的共价晶体为金刚石。属于共价晶体的还有 SiC、Si3N4、BN等化合物。
共价键的结合力很大，所以共价晶体强度高、硬 度高、脆性大、熔点高、沸点高和挥发性低。

1第二章-晶体的结合答案(共90道题)

目录第二章晶体的结合题目（共90道题） (2)一、名词解释（共12道题） (2)二、简答题:(共33道题) (3)三、作图题(共2道题) (12)四、证明题(共8道题) (13)五、计算题（共35道题） (22)第二章晶体的结合题目（共90道题）一、名词解释（共12道题）1.晶体的结合能答：一块晶体处于稳定状态时，它的总能量(动能和势能)比组成此晶体的N个原子在自由状态时的总能量低，两者之差就是晶体的结合能。

2.电离能答：一个中性原子失去一个电子所需要的能量。

3.电子的亲和能答：指一中性原子获得一个电子成为负离子时所放出的能量。

4.电负性答：描述化合物分子中组成原子吸引电子倾向强弱的物理量。

5.离子键答：两个电负性相差很大的元素结合形成晶体时，电负性小的原子失去电子形成正离子，电负性大的得到电子形成负离子，这种靠正、负离子之间库仑吸引的结合成为离子键。

6.共价键答：量子力学表明，当两个原子各自给出的两个电子方向相反时，能使系统总能量下降，从而使两个原子结合在一起，由此形成的原子键合称为共价键（原子晶体靠此种键相互结合）。

7.范德瓦尔斯键答：分子晶体的粒子间偶极矩相互作用以及瞬时偶极矩相互诱生作用称为范德瓦耳斯力。

8.氢键答：氢原子处于两个电负性很强的原子（如氟、氧、氮、氯等）之间时，可同时受两个原子的吸引而与它们结合，这种结合作用称为氢键。

9.金属键答：在金属中，组成金属的原子的价电子已脱离母原子而成为自由电子，自由电子为整个晶体共有，而剩下的离子实就好像沉浸在自由电子的海洋中。

自由电子与离子实间的互相吸引作用具有负的势能，使势能降低形成稳定结构。

这种公有化的价电子（自由电子）与离子实间的互作用称为金属键。

10.葛生力答：葛生力是极性分子的永久偶极矩间的静电相互作用。

11.德拜力答：德拜力是非极性分子被极性分子电场极化而产生的诱导偶极矩间的相互作用。

12.伦敦力答：伦敦力：非极性分子的瞬时偶极矩间的相互作用。

2固体物理-固体结合1


The correlation between Mulliken electronegativities (xaxis, in kJ/mol) and Pauling electronegativities (y-axis).
电负性的应用



判断元素的金属性和非金属性。一般认为，电负性大于1.8 的是非金属元素，小于1.8的是金属元素，在1.8左右的元素 既有金属性又有非金属性。 判断化合物中元素化合价的正负。电负性数值小的元素在 化合物吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性 大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为 负值。 判断分子的极性和键型。电负性相同的非金属元素化合形 成化合物时，形成非极性共价键，其分子都是非极性分子； 电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间形成极性共价键， 相应的化合物是共价化合物；电负性差值大于1.7的两种元 素化合时，形成离子键，相应的化合物为离子化合物。
作业（需要上交）


证明一价正负离子等间距排列组成的一维 晶格的马德隆常数为2ln2； 挤压KCl晶体，多大的压强可使它的晶格常 数减小1%？KCl晶体的最近邻的K离子和Cl 离子间距离为r0=0.314nm，马德隆常数为 1.75，重叠排斥能参数n=9。
晶体的平衡

对于NaCl晶体，原胞的体积 Vcell 1 a 3 1 2r 3 2r 3 4 4 N个原胞的晶体体积 V

NVcell 2Nr
3

A B N个原胞的晶体内能 U N n r r
dU B 1 n 1 将U和V的表达式代入 0 可得到 r dV A n


电负性

常用的是Linus Pauling的定义；

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第一章晶体的结构a)晶体的共性：i.长程有序：晶体中的原子按一定规则排列ii.自限性：晶体自发地形成封闭几何多面体的特性，晶面夹角守恒定律iii.各向异性：晶体的物理性质是各向异性的，是区别晶体与非晶体的中要特征。

b)立方晶系：i.简立方：晶胞和原胞是统一的，对应一个结点。

ii.体心立方：原胞体积V= a1 ·（a2*a3）/ 2 = a^3 / 2，a是晶胞边长，又称晶格常数。

一个体心立方晶胞对应两个格点。

iii.面心立方：原胞体积V=a1 ·（a2*a3）= a^3 / 4；为晶胞体积的1/4，一个面心立方晶胞对应4个格点。

iv.NaCl结构：简立方结构，一个原胞对应一个基元，包含一个钠离子一个氯离子。

v.金刚石结构：构成面心立方结构，vi.简单晶格：基元包含一个原子的晶格，又称布喇菲格子。

vii.复式晶格：基元包含两个或者以上的原子的晶格。

c)晶列、晶面指数：i.晶列的特征：1. 取向；2. 格点的周期。

ii.原胞基矢的晶列指数：设R= l1a1+l2a2+l3a3，其中l1，12，l3互质。

那么称[l1l2l3]为晶列指数。

晶列指数的周期为，|R|。

iii.晶胞基矢的晶列指数：设R=ma1+na2+pa3，其中m、n、p互质。

那么称[mnp] 称为晶列指数。

iv.晶面：所有的格点都分布在相互平行的一平面族上，每一个平面族都有格点分布，称这样的平面为晶面。

v.晶面特征：1. 方位；2. 晶面的间距。

vi.晶面指数：设基矢末端落在距离远点h1d、h2d，h3d的晶面上，则基矢的与法向量的方向余弦的比值有：cos(a1,n):cos(a2,n):cos(a3,n)=ℎ1:ℎ2:ℎ3由于晶体机构确定，则晶体常数也确定了，因此只要h1、h2、h3确定下来，就能确定整个晶面的方位，故把(h1h2h3) 称为晶面指数。

这里应该强调的一个物理意义是，基矢a1，a2，a3被分别被平均为h1，h2，h3份。

晶体的结合


主要特征
无方向性，高配位数， 低温不导电，高温离 子导电
共价键
金刚石
7.37
有方向性，低配位数， 纯晶体低温导电率很 小
金属键
Fe
3.34
无方向性，高配位数， 密度高，导电性高， 塑性好
分子键 （范德瓦尔斯键）
Ar2
0.078
低熔点、沸点，压缩 系数大，保留分子性 质 结合力高于无氢键的 类似分子
氢键
子在价电子波函数最大的方向上形成共价键；
键与键之间的夹角固定。
3. 金属键结合
金属晶体由金属原子结
合而成。由于金属原子的电 负性小，容易失去其价电子
而变成正离子，而这些价电
子则归整块金属所共有，称 为公有化电子。通过公有化 电子与带正电的离子实之间 的库仑相互作用将这些带正 电的离子实结合起来。
由于金属原子失去其价电子后，每一个离子实的电子云分布基本
晶体的结合
2013-5-23
主讲人： 钟华
答辩人： 何东磊
赵雷杰 陈咪囡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、离子性结合
2、共价结合
3、金属性结合 4、范德瓦尔斯结合
5、氢键结合
1. 离子性结合 元素周期表中第Ⅰ族碱金属元素和第Ⅶ族的卤族元素化合物 所组成的晶体是典型的离子晶体，半导体材料如CdS、ZnS等 也可以看成是离子晶体。典型的结构有两种：NaCl型和 CsCl
H2O
0.52
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共价晶体是靠共价键结合而成的晶体。典型的共价键晶体 有：Si,Sn（灰锡），金刚石,等。原子之间的共价键结合是依靠 相邻原子电子云的重叠而形成共用电子对，各原子间的共价键 有一定的方向性和饱和性，从而规定了原子间结合的方位和配 位数。
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Solid State Physics
§3-5 金属、分子晶体以及氢键晶体 （metal, molecular and hydrogen-bond crystal ）
一、金属（metal） 金属性结合与金属键 (metallic binding and metal bond) 金属晶体的形成过程(generation process of metal crystal) 金属晶体的性质 (characteristics of metal crystal) 二、分子晶体（molecular crystal ） 分子性结合与分子键(molecular binding and molecular bond) 分子力的来源 (source of molecular force) 雷纳德－琼斯势 （Lennard-Jones potential） 分子晶体的性质 (characteristics of molecular crystal) 三、氢键晶体（hydrogen-bond crystal ）
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Metals are characterized by a high electrical conductivity, which implies that a large number of electrons in a metal are free to move. The electrons capable to move throughout the crystal are called the conductions electrons. Normally the valence electrons in atoms become the conduction electrons in solids. The main feature of the metallic bond is the lowering of the energy of the valence electrons in metal as ompared to the free atoms. Below, some qualitative arguments are given to explain this fact.
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2、 分子力的来源(source of molecular force)
分子力来源于分子的电偶极矩（electric dipole moment)。
对于电子云是球对称分布的惰性气体原子，原子的平均电偶极矩为
对原来就具有稳定电子结构的分子，例如，具有满壳层结构的 惰性气体分子，或价电子已用于形成共价键的饱和分子，它们在结 合时，基本上保持原来的电子结构。它们的结合，是由于分子间的 范德瓦尔斯力的作用，称为范德瓦尔斯结合，也称为分子性结合 (molecular binding)。 这种结合的单元是分子，它们之间的范德瓦尔斯力，即分 子力，称为范德瓦尔斯键，或分子键(molecular bond)。
在金属性结合时，一方面有负电子云和带正电的原子实之间的库 仑作用，使其排列紧密； 另一方面，由于距离的不断减小，还会出现排斥作用，其来源有
二：一是共有化电子云密度增加的同时，动能也将增加（动能正比于
电子云密度的三分之二次方），二是当原子实相互靠近到它们的电子 云发生显著交叠时，也将产生强烈的排斥作用。 当原子间距达到某一值时，排斥力等于库仑引力，达到平衡，形成 晶体，即金属晶体(metal crystal)。
p1
r
6
2
这就是范德瓦耳斯力的来源，是原子中电荷涨落产生的瞬时电偶极 矩所导致的吸引相互作用。
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原子呈现出瞬时偶极矩
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零，但在某一瞬时，由于核周围电子运动的涨落，可以有瞬时电偶极矩。 设原子1的瞬时电偶极矩为p1 ，在距离r 处产生的电场E正比于 p1/r 3 。
在这个电场作用下，另一原子（原子2）被极化，感生电偶极矩为
p2 E
p1
r
3
其中α是原子的极化率。两个偶极矩之间的作用能为
p1 p 2 r
3

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二、 分子晶体（ molecular crystal ）
分子性结合与分子键
(molecular binding and molecular bond) 分子力的来源
(source of molecular force)

r
)
12
A6 (

r
) ]
6
1／2 因子是考虑到互作用为两原子共有，r表示最近邻原子 之间的距离，A12 与A6 是与晶格结构有关的晶格求和常数。
一些晶体的A6和A12 结 构 简立方 体心立方 面心立方
A6 A12
8.40 6.20
12.25 9.11
14.45 12.13
由晶格的势能函数可以确定晶格常数、结合能以及体变模量。
The metallic bond is somewhat weaker than the ionic and covalent bond. For instance the melting temperature of metallic sodium is about 400Co which is smaller than 1100Co in NaCl and about 4000Co in diamond. Nevertheless, this type of bond should be regarded as strong.
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雷纳德－－琼斯势
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惰性气体晶体的结合能就是晶体内所有原子对之间雷纳德 －琼斯势之和。如果晶体内含有N个原子，总的势能就是
U 1 2 N ( 4 )[ A12 (
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4、 分子晶体的性质(characteristics of molecular crystal)
由于分子力而使原来具有稳定电子结构的分子而结合成的晶体，称 为分子晶体（molecular crystal）。典型的分子晶体有：Ⅷ族元素在低 温下形成的晶体，大部分有机化合物晶体，以及CO2，SO2，HCl等晶 体。 分子晶体的结合很弱，导致熔点低，硬度低，多为透明的绝缘体。
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3、 雷纳德－琼斯势（Lennard-Jones potential）
靠范德瓦耳斯相互作用结合的两个原子的相互作用能，可以写成
u (r )
A r
6


B r
12
其中B/r12表示重叠排斥作用，这种形式可以满意地解释有关惰性气体 的实验数据。A、B 是经验参数，都是正数。
（2）由于金属中价电子的共有化，所以金属的导电、导热 性能好；金属具有光泽也和价电子的共有化有关。
（3）金属结合是一种体积效应，对原子排列没有特殊要求， 故在外力作用下容易造成原子排列的不规则性及重新排列，从 而表现出很大的范性及延展性，容易进行机械加工。
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2、 金属晶体的形成过程(generation process of metal crystal)
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3、 金属晶体的性质(characteristics of metal crystal) （1）金属性结合是一种较强的结合，结合能约为105～106 焦耳／摩尔，并且由于配位数较高，所以金属一般具有稳定、 密度大、熔点高的特点。


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一、金属（metal）
1、 金属性结合与金属键(metallic binding and metal bond)
金属性结合的基本特点是电子的“共有化”. 原子在结合成晶体时，原来分属各自原子的价电子不再束缚于其本身， 而为所有“原子实”所共有。 于是，共有化电子形成的电子云和浸在这个负电子云中的带正电 的原子实之间出现库仑作用，原子越紧密，势能越低，从而把原 子聚合在一起。这样的结合称为金属性结合(metallic binding). 容易失去外层价电子的Ⅰ、Ⅱ族元素及过渡族元素形成的晶体都 是典型的金属晶体。 原子实和电子云之间的库仑力，是这种结合的主要结合力，称为金属键 (metal bond )。
Department of Physics, Northwest University
Solid State Physics
Metallic Bonding: formed when electrons are shared by all atoms in the solid producing a uniform “sea” of negative charge.