1、第二章 晶体的结合固体材料是由大量的原子 (或离子 )组成 约 1 mol / cm3原子 (或离子 )结合成晶体时 ,外层电子 作重新分布 ,Na Cl NaCl外层电子的不同分布产生了不同类型的 结合力 .离子键共价键 金属键结合力类型 决定了晶体的 微观结构 乃至 宏观物理性质 .本章主要介绍不同结合类型中 原子间相互作用 与晶体内能 、晶体的 微观结构 和 宏观物理性质 之间的联系 .共价键结合（金刚石） 原子间束缚非常强，导电性差 金属键结合（金属 Cu） 对电子束缚较弱，良导体 2.1.1 原子的电子分布核外电子的分布遵从 泡利不相容原理 、 能量最低原理 和洪特规则。2.1 原子
2、的电负性泡利不相容原理 在费米子组成的系统中，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。 - 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低 能量最低原理洪特规则- 电子在原子核外排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行主要是针对基态原子。 原子间的相互作用主要取决于外层电子 ,也称 价电子 .Na Cl NaCl2.1.2 电离能-使原子失去一个电子成为正离子所需要的能量，称为原子的电离能。衡量原子对价电子 束缚能力的强弱 .电离能越小，金属性越强同族同周期2.1.3 电子亲和能- 一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放出来的能量.衡量原子俘获外来电子 能力的强弱.同周期，随原子序数
3、增大而增大电子亲和能越大，非金属性越强同主族，随原子序数增大而减小2.1.4 原子的负电性 - 综合表征原子吸引电子的能力 .负电性有几个不同的定义(a)Mulliken的定义 (最简单 )原子负电性 =0.18(电离能 +亲和能) 0.18的选取是为了使 Li的负电性为 1(b)Pauling的定义 (目前通用 )其中 为 A、 B两原子负电性 化合物 AB中 A-B键能与同级 A-A和 B-B键能平均值之差指定负电性最大的 F为 4，其它原子可相对求出(1)不同方法得到的电负性数值是不相同，但具有基本上相同的变化趋势 .注 :注注同周期 自左至右 ,电负性增大;同族 自上至下 ,电负性减小 .2.2 晶体的结合能晶体的结合能就是将自由的原子 (离子或分子 )结合成晶体时所释放的能量。水蒸汽 冰 (晶体 )放热组成该晶体的N个原子在自由状态时的总能量EN E0 晶体的总能量EN E0结合能晶格常数、体积弹性模量等宏观性质原子间相互作用力微观 宏观理解物理本质验证理论的正确性2.2.1 原子间相互作用力吸引力排斥力库仑引力库仑斥力泡利原理引起(1)吸引力和排斥力都是原子间距离 r的函数 .注 :(2)吸引力是长程力 ,排斥力短程力 .(3)当 r=r0时 , 原子间合力为零 , 原子处于 平衡 .类比于 弹簧振子2.2.2 原子间相互作用势能其中：相互作用力大小：斥力引力
