《固体物理学》课程教学课件（讲稿）第二章 晶体的结合 2.2 共价结合

分子轨道波函数,(r) =C,[PA(r)+ ,P(r))一变分计算待定因子 =±1归一化常数 C分子轨道波函数 =C(P+）Bonding stateAntibonding state_ =C(PA-PB)E

分子轨道波函数  i(r)  Ci A (r)  i B (r) —— 变分计算待定因子   1 —— 归一化常数 C 分子轨道波函数 ( )  C  A  B Bonding state     ( )  C  A  B Antibonding state    

分子轨道波函数 =C(+),_=C(-)yHy+dr 2C?(H. + Hahah10ydr两种分子轨道之间能量差别y,Hy_dr= 2C2(H.a - Hab8y.y.drHa =Jo,HpAdr=JoHogdr~8o8+<8.Hab =,HPdr =[PBHPAdr<0E

两种分子轨道 之间能量差别 * 2 * * 2 * 2 ( ) 2 ( ) aa ab aa ab H d C H H d H d C H H d                                 r r r r * * Haa AH A B B 0    d   H d     r r * * 0 Hab AH B B A    d   H d    r r ( ), ( )    C  A  B    C  A  B      分子轨道波函数

y.Hy+dr= 2C?(H.. + HJy.y.dr<g8.yHy_dr= 2C?(H.a- HabSahy.y_dr一负电子云与原子核之间的库仑作用成键态能量相对于原子能级降低了，反键态能量升高一一成键态上可以填充两个自旋相反的电子使体系的能量下降，意味着有相互吸引的作用E

—— 负电子云与原子核之间的库仑作用 成键态能量相对于原子能级降低了，反键态能量升高 —— 成键态上可以填充两个自旋相反的电子 使体系的能量下降，意味着有相互吸引的作用 * 2 * * 2 * 2 ( ) 2 ( ) aa ab aa ab H d C H H d H d C H H d                                 r r r r     

共价键结合的两个基本特征一一饱和性和方向性饱和性一一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一价电子壳层如果不到半满所有电子都可以是不配对的成键的数目就是价电子数目

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 成键的数目就是价电子数目

共价键结合的基本特征之一一一饱和性一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族一VII族的元素共价键数自符合8一N原则日

共价键结合的基本特征之一 —— 饱和性 IV族 — VII族的元素共价键数目符合8－N原则 —— 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