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1、第二章 物质的状态和晶体结构,气体 理想气体 实际气体状态方程式 液体 固体 晶体与非晶体 晶体的外形与内部结构 离子晶体 分子晶体和原子晶体 离子晶体 离子极化,理想气体,描述气体状态的物理量 压强p, 体积V, 温度T, 物质的量n 理想气体状态方程式: pV=nRT,道尔顿分压定律,道尔顿(Dolton)进行了大量实验，提出了混合气体的分压定律：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。即： p总 = pi P总V总 = nRT Pi = P总 xi,固体,固体可分为晶体和非晶体两大类,区别为: 晶体的外形七大晶系 立方、四方、正交、三方、六方、单斜、三斜 十四种晶格 晶胞 晶体可分为离子
2、晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体。,共价物质的晶体结构 共价键的饱和性，使一些以共价键结合的物质以小分子形式存在。 1、分子间作用力(Van氏力)与分子晶体 范氏力 、分子偶极： 固有偶极 诱导偶极 瞬时偶极：处于不停运动的电子与核产生瞬间相对位移 、范氏力： 取向力: 极性分子间，因固有偶极的存在产生的相互作用。 诱导力: 外电场作用下分子产生诱导偶极而发生的作用。 色散力: 由瞬时偶极而产生的作用。 可见，范氏力的本质是静电作用。,非极性分子在外电场的作用下，可以变成具有一定偶极矩的极性分子。,诱导偶极其强度大小和电场强度成正比，也和分子的变形性成正比。分子体积越大，电子越多，变形性越大
3、。,诱导偶极,而极性分子在外电场作用下，其偶极也可以增大。在电场的影响下产生的偶极称为诱导偶极。,、三种存在范围： 取向力极性分子间 诱导力：极性分子间、极性非极性分子 色散力：所有分子之间。 、影响因素： 取向力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与固有偶极成正比。 诱导力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与变形性成正比。 色散力：分子间距离的六次方成反比，与温度成反比，与变形性成正比。 相对大小： （一般）色散力取向力诱导力。 、范氏力特点： 永远存在于分子间的一种力； 作用力较小，作用范围小； 无方向性和饱和性。（理解？）,分子晶体及特性： 、分子晶体：占据晶格结点的质点是
4、小分子，分子间靠范氏力彼此规则排列，形成的宏观聚集体。 、特性： 硬度小，熔沸点低， 固液气态导电性差， 加工性尚可。 、范氏力对物质物性的影响 氢键分子间又一种作用力 、氢键：与电负性值很大、半径小的元素原子共价结合的氢原子与另一电负性值很大、半径小的元素原子之间的作用 、形成条件：,(a) 与电负性大且半径小的原子 ( F，O， N ) 相连的 H (b) 在附近有电负性大，半径小的原子 ( F，O，N ),、特征： 具有方向性和饱和性 氢键较范氏力大但不如化学键强。,、氢键类型及对物性的影响 分子内和分子间氢键 2、原子晶体 共价物质的另一类晶体 定义：占据晶格结点的质点为原子，原子间通
5、过共价键规则排列，形成的宏观聚集体。 特征： 不存在独立的小分子 高熔沸点、高硬度 热电不良导体 加工性能差 3、混合型晶体石墨,金属键与金属晶体 如何解释金属单质的物理性质及原子间的相互作用 一、金属键金属原子间强烈的相互作用力 二、改性共价键理论（自由电子理论） 1.要点： 自由电子及形成:金属原子的价电子易电离成为自由电子，这些电子能自由地从一个原子“跑”向另一个原子。 金属键形成:金属原子通过“共用”“自由电子”相互作用（静电吸引）结合在一起 形象化:金属原子间有电子气自由流动；金属原子沉浸在电子的“海洋”中。 2.金属键本质及特征： 电性力 无方向性和饱和性 3.对金属物理性质的解释
6、,三、金属的能带理论初步分子轨道理论应用 立论：把整个金属晶体看作一个大分子 1、能带 在金属晶体中，由于原子间的相互作用，各原子中每一能级分裂成等于晶体中原子数目的许多小能级，这些能级连成一片，称为能带 。(如何理解),注意：某原子有几种原子轨道就形成几个能带；同一能带中各分子轨道能量差很小,相邻能带有一定能量差,2、能带的类型 满带充满电子的能带 导带未充满电子的高能量能带 禁带能带与能带之间的能量间隔，,金属钠的能带示意图 金属镁的能带重叠示意图,（a）导体 （b）绝缘体 （c）半导体,3、能带理论的应用 按能带中充填电子情况和禁带宽度不同，可把物质分为导体,半导体和绝缘体,离子极化 前
7、面离子键的讨论，视离子为不变的球对称体，而实际上离子间将以各自的电场相互影响其电子云。 一、离子极化现象：使离子的电子云“变形”，与核发生相对位移，产生诱导偶极，在离子间产生一种附加作用力的现象。 二、极化规律及影响因素： 1、变形性：离子半径越大，变形性越大； 2、极化能力：外加电场或离子自身的电场强弱 离子半径小、电荷多，电场强度越大，极化能力越大 3、结构影响： 离子的结构对其极化能力和变形性影响较大,当半径和电荷相近时,极化能力和变形性与结构关系 18e、18+2e917e8e 一般，考虑阳离子的极化能力阴离子的变形性。 三、离子极化对结构和性质的影响 1、键型变异 例：AgX,2、对
8、化合物溶解度、颜色的影响 AgX 溶解度和颜色的变化 NaCl和CuCl性质比较 注意离子极化是离子键理论的补充，但离子型化合物毕竟不多，故存在局限性，不能乱套。,色散力不仅存在广泛，而且在分子间力中，色散力经常是重要的。,kJmol1 取向力 诱导力 色散力 Ar 0 0 8.49,HCl 3.305 1.104 16.82,典型的例子是对硝基苯酚和邻硝基苯酚 ：,可以形成分子内氢键时，势必削弱分子间氢键的形成。故有分子内氢键的化合物的沸点，熔点不是很高。,有分子内氢键 m. p. 44 45 ,没有分子内氢键 m.p. 113 114 ,离子在电场中,离子具有变形性，所以可以被电场极化。 离子作为带电微粒，自身又可以起电场作用，去使其它离子变形。离子这种能力称为极化能力。 故离子有二重性：变形性和极化能力。,