、金属键结合 ·电性很小的元奏结盒成曼体时,价电子倾向 于共有化,在整个晶体中游荡; 电子退局域,动能将减少,这个量子效应是金 属内聚力的主要来涼; ·周期表中,最左端的A族元素Li,Na,K,Rb,Cs具 最低的电负性,他们的晶体是最典型的金属 结合称为金属键 金属晶体:由金属键结合成的晶体; 霞饽 体的特点:多采用密堆积,配位数高, ,熔点篙(电字公有花
一、金属键结合 • 负电性很小的元素结合成晶体时，价电子倾向 于共有化，在整个晶体中游荡； • 电子退局域，动能将减少，这个量子效应是金 属内聚力的主要来源； • 周期表中，最左端的IA族元素Li, Na, K, Rb, Cs具 有最低的电负性，他们的晶体是最典型的金属， 其结合称为金属键 • 金属晶体：由金属键结合成的晶体； • 金属晶体的特点：多采用密堆积，配位数高， 良导体，熔点高 （电子公有化）
金属晶体结构 立方密积配位数=12 Cu ag Au al 六角密积配位数=12MgZn 体心立方配位数=8 Li Na K cs
金属晶体结构 立方密积 配位数=12 Cu Ag Au Al 六角密积 配位数=12 Mg Zn 体心立方 配位数=8 Li Na K Cs
量子效应解释: 电子退局域,动能减小 原子的基态能量E0=h2/8ma2 德布罗意关系(物质粒子的波动性) 德布罗意于1924年提出,徼观粒子也具有波动 性,他根据光波与光子之间的关系,把微观粒 子的粒子性质(能量E和动量p)与波动性质 (频率v和波长入)用所谓德布罗意关系联系起 来了,即E=hv,p=h/c=h/A=hk,p=hk,k= 2兀/入 电子束、中子束、分子束的衍射实验证明了微 观物质粒子所具有的波动性
量子效应解释： 电子退局域，动能减小 • 原子的基态能量E0=h2 /8ma2 • 德布罗意关系（物质粒子的波动性） 德布罗意于1924年提出，微观粒子也具有波动 性，他根据光波与光子之间的关系，把微观粒 子的粒子性质（能量E和动量p）与波动性质 （频率ν和波长λ）用所谓德布罗意关系联系起 来了，即 E= hν，p= hν/c= h/λ= ħk，p= ħk，k= 2π/λ。 • 电子束、中子束、分子束的衍射实验证明了微 观物质粒子所具有的波动性
量子效应解释: 电子退局域,动能减小 E (h/)2 n 2m 2m 驻波条件:n(λ/2)=a h/)2 E n 2m 2m 8ma 基态:n=1 n
量子效应解释： 电子退局域，动能减小 • 𝐸𝑛 = 𝑝 2 2𝑚 = ℎ 𝜆 2 2𝑚 • 驻波条件：𝑛 𝜆 2 = 𝑎 • 𝐸𝑛 = 𝑝 2 2𝑚 = ℎ 𝜆 2 2𝑚 = 𝑛 2ℎ 2 8𝑚𝑎2 • 基态：n=1 𝐸𝑛 = ℎ 2 8𝑚𝑎 2
量子效应解释: 电子退局域,动能减小 ·如果5个原子相互接触,可以得到一个5a宽 度的均匀势阱,成为一维金属晶体 5个最低能量状态的电子波函数如右图 nh n anma 2 25 形成晶体后,基态时每个 16 电子平均能量降低 1 h △E 10 ma 2(算一算)
量子效应解释： 电子退局域，动能减小 • 如果5个原子相互接触，可以得到一个5a宽 度的均匀势阱，成为一维金属晶体 • 5个最低能量状态的电子波函数如右图 • 𝐸𝑛 = 𝑛 2ℎ 2 8𝑚𝑎2 • 形成晶体后，基态时每个 电子平均能量降低 Δ𝐸 = 1 10 ℎ 2 𝑚𝑎2 （算一算）