第1章原结构与键合材料是国民经济的物质基础。工农业生产的发展、科学技术的进步和人民生活水平的提高均离不开品种繁多且性能各异的金属材料、陶瓷材料和高分子材料，以满足不同的需求。长期以来，人们在使用材料的同时一直在不断地研究了解影响材料性能的各种因素和掌握提高其性能的途径。通过实践和研究表明：决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的原子结构，原子间的相互作用、相互结合，原子或分子在空间的排列分布和运动规律，以及原子集合体的形貌特征等。为此，我们首先需了解材料的微观构造，即其内部结构和组织状态，以便从其内部的矛盾性找出改善和发展材料的途径。物质是由原子组成的，而原子是由位于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。在材料科学中，一般人们所最关心的是原子结构中的电子结构。原子的电子结构决定了原子键合的本身。故掌握原子的电子结构既有助于对材料进行分类，也有助于从根本上了解材料的物理、化学和力学等特性。11原子结构1.11物质的组成众所周知，一切物质是由无数微粒按一定的方式聚集而成的。这些微粒可能是分子、原子或离子。分子是能单独存在、且保持物质化学特性的一种微粒。分子的体积很小，如HO分子的直径约为02nm；而分子的质量则有大有小：H分子是分子世界中最小的，它的相对分子质量只有2，而天然的高分子化合物一一蛋白质的分子就很大，其相对分子质量可高达几百万。进一步分析表明，分子又是由一些更小的微粒一一原子所组成的。在化学变化中，分子可以再分成原子，而原子却不能再分，故原子是化学变化中的最小微粒。但我们从量子力学中得知，原子并不是物质的最小微粒。它具有复杂结构。原子结构直接影响原子间的结合方式。1.12原子的结构近代科学实验证明：原子是由质子和中子组成的原子核，以及核外的电子所构成的。原子核内的中子呈电中性，质子带有正电荷。一个质子的正电荷量正好与一个电子的负电荷量相等，等于e(e=1.6022×10-19C)。通过静电吸引，带负电荷的电子被牢牢地束缚在原子核周围。因为在中性原子中，电子和质子数目相等，所以原子作为一个整体，呈电中性。原子的体积很小，原子直径约为101°m数量级，而其原子核直径更小，仅为101m数量级。然而，原子的质量恰主要集中在原子核内。因为每个质子和中子的质量大致为1.67×10~2*g，而电子的质量约为9.11×10~2"g，仅为质子的1/1836。-1-
第 1 章 原 子 结 构 与 键 合 材料是国民经济的物质基础。工农业生产的发展、科学技术的进步和人民生活水平的提 高均离不开品种繁多且性能各异的金属材料、陶瓷材料和高分子材料, 以满足不同的需求。长 期以来,人们在使用材料的同时一直在不断地研究了解影响材料性能的各种因素和掌握提高 其性能的途径。通过实践和研究表明:决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的 原子结构,原子间的相互作用、相互结合,原子或分子在空间的排列分布和运动规律, 以及原子 集合体的形貌特征等。为此,我们首先需了解材料的微观构造, 即其内部结构和组织状态, 以 便从其内部的矛盾性找出改善和发展材料的途径。 物质是由原子组成的,而原子是由位于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子 构成的。在材料科学中,一般人们所最关心的是原子结构中的电子结构。 原子的电子结构决定了原子键合的本身。故掌握原子的电子结构既有助于对材料进行分 类,也有助于从根本上了解材料的物理、化学和力学等特性。 1 .1 原子结构 1 .1 .1 物质的组成 众所周知,一切物质是由无数微粒按一定的方式聚集而成的。这些微粒可能是分子、原子 或离子。 分子是能单独存在、且保持物质化学特性的一种微粒。分子的体积很小, 如 H2 O 分子的 直径约为 0 .2nm;而分子的质量则有大有小: H2 分子是分子世界中最小的, 它的相对分子质 量只有 2,而天然的高分子化合物———蛋白质的分子就很大, 其相对分子质量可高达几百万。 进一步分析表明,分子又是由一些更小的微粒———原子所组成的。在化学变化中, 分子可 以再分成原子,而原子却不能再分, 故原子是化学变化中的最小微粒。但我们从量子力学中得 知,原子并不是物质的最小微粒。它具有复杂结构。原子结构直接影响原子间的结合方式。 1 .1 .2 原子的结构 近代科学实验证明:原子是由质子和中子组成的原子核, 以及核外的电子所构成的。原子 核内的中子呈电中性,质子带有正电荷。一个质子的正电荷量正好与一个电子的负电荷量相 等,等于 - e( e= 1 .6022×10 - 1 9 C)。通过静电吸引, 带负电荷的电子被牢牢地束缚在原子核周 围。因为在中性原子中,电子和质子数目相等, 所以原子作为一个整体,呈电中性。 原子的体积很小,原子直径约为 10 - 1 0 m 数量级, 而其原子核直径更小, 仅为 10 - 1 5 m 数量 级。然而, 原 子 的 质 量 恰 主 要 集 中 在 原 子 核 内。 因 为 每 个 质 子 和 中 子 的 质 量 大 致 为 1 .67×10 - 24 g, 而电子的质量约为 9 .11×10 - 28 g, 仅为质子的1/ 1836。 — 1 —
1.13原子的电子结构电子在原子核外空间作高速旋转运动，就好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，故形象地称它为电子云。电子运动没有固定的轨道，但可根据电子的能量高低，用统计方法判断其在核外空间某一区域内出现的几率的大小。能量低的，通常在离核近的区域（壳层）运动；能量高的，通常在离核远的区域运动。描述原子中一个电子的空间位置和能量可用四个量子数表示：（1）主量子数一决定原子中电子能量以及与核的平均距离，即表示电子所处的量子壳层（见图11），它只限于正整数1,2，3，4，量子壳层可用一个大写英文字母表-K壳层（n=1）示。例如，n=1意味着最低能级量子壳L壳层（n=2）层，相当于旧量子论中讲的最靠近核的轨道，命名为K壳层；相继的高能级用n=2，11个质字3,4等表示，依次命名为L,M,N壳层等。12个中子（2）轨道角动量量子数l一一给出电子在同一量子壳层内所处的能级（电子亚M壳层（n=3）层），与电子运动的角动量有关，取值为0，1,2n-1。例如n=2，就有两个轨道角动量量子数b=0和=1即L壳层中根据电子能量差别，还包含有两个电子业图1.1钠（原子序数为11)原子结构中K,L和M量子壳层的电子分布状况层。为方便起见，常用小写的英文字母来标注对应于轨道角动量量子数l.的电子能级（亚层）：1:01234能级:spdfg在同一量子壳层里，亚层电子的能量是按s,p，d,f,g的次序递增的。不同电子亚层的电子云形状不同，如s亚层的电子云是以原子核为中心的球状，p亚层的电子云是纺锤形.（3）磁量子数m一一给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。每个下的磁量子数的总数为21+1。对于1=2的情况，磁量子数为2×2+1=5，其值为-2，-1,0，+1，+2。磁量子数决定了电子云的空间取向。如果把在一定的量子壳层上具有一定的形状和伸展方向的电子云所占据的空间称为一个轨道，那么s,p,d,f四个亚层就分别有1,3,5,7个轨道。+和-,反映电（4）自旋角动量量子数S一一反映电子不同的自旋方向。S规定为+2相2子顺时针和逆时针两种自旋方向，通常用“”和“！”表示。至于在多电子的原子中，核外电子的排布规律则遵循以下三个原则：（1）能量最低原理：电子的排布总是尽可能使体系的能量最低。也就是说，电子总是先占据能量最低的壳层，只有当这些壳层占满后，电子才依次进入能量较高的壳层，即核外电子排满了K层才排L层，排满了L层才排M层··由里往外依次类推；而在同一电子层中，电子则依次按s,p,d,f的次序排列。（2）Pauli不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子，即不能有121
1 .1 .3 原子的电子结构 电子在原子核外空间作高速旋转运动,就好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围, 故形象 地称它为电子云。电子运动没有固定的轨道,但可根据电子的能量高低, 用统计方法判断其在 核外空间某一区域内出现的几率的大小。能量低的,通常在离核近的区域( 壳层)运动; 能量高 的,通常在离核远的区域运动。描述原子中一个电子的空间位置和能量可用四个量子数表示: ( 1) 主量子数 n———决定原子中电子能量以及与核的平均距离, 即表示电子所处的量子壳 图 1 .1 钠 (原子序数为 11 )原子结构中 K , L 和 M 量子壳层的电子分布状况 层( 见图 1 .1 ) , 它 只限 于正 整 数 1 , 2 , 3 , 4, .量子壳层 可用一个 大写英文 字母表 示。例如, n= 1 意 味着最 低能 级量 子壳 层, 相当于旧量子论中讲的最靠近核的轨 道,命名为 K 壳层;相继的高能级用 n = 2 , 3, 4 等表示,依次命名为 L, M, N 壳层等。 (2 ) 轨道角动量量子数 li———给出电 子在同一量子壳层内所处的能级 ( 电子亚 层) , 与电子运动的角动量有关, 取值为 0 , 1, 2. n - 1。例如 n = 2, 就有两个轨道角 动量量子数 l2 = 0 和 l2 = 1 , 即 L 壳层中, 根据电子能量差别, 还包含有两个电子亚 层。为方便起见, 常用小写的英文字母来 标注对应于轨道角动量量子数 li 的电子能级(亚层 ) : li : 0 1 2 3 4 能级: s p d f g 在同一量子壳层里,亚层电子的能量是按 s, p, d, f, g 的次序递增的。不同电子亚层的电子云 形状不同,如 s 亚层的电子云是以原子核为中心的球状, p 亚层的电子云是纺锤形. (3 ) 磁量子数 mi———给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。每个 li 下的磁量 子数的总数为 2 li + 1。对于 li = 2 的情况, 磁量子数为 2×2 + 1 = 5 , 其值为 - 2, - 1, 0, + 1, + 2。 磁量子数决定了电子云的空间取向。如果把在一定的量子壳层上具有一定的形状和伸展 方向的电子云所占据的空间称为一个轨道,那么 s, p, d, f 四个亚层就分别有 1 ,3 ,5 ,7 个轨道。 (4 ) 自旋角动量量子数 si———反映电子不同的自旋方向。si 规定为 + 1 2 和 - 1 2 , 反映电 子顺时针和逆时针两种自旋方向,通常用“↑”和“↓”表示。 至于在多电子的原子中,核外电子的排布规律则遵循以下三个原则: (1 ) 能量最低原理: 电子的排布总是尽可能使体系的能量最低。也就是说,电子总是先占 据能量最低的壳层,只有当这些壳层占满后, 电子才依次进入能量较高的壳层, 即核外电子排 满了 K 层才排 L 层,排满了 L 层才排 M 层.由里往外依次类推;而在同一电子层中, 电子 则依次按 s, p, d,f 的次序排列。 (2 ) Pauli 不相容原理: 在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子, 即不能有 — 2 —
上述四个量子数都相同的两个电子。因此，主量子数为n的壳层，最多容纳2n个电子。（3）Hund规则：在同一亚层中的各个能级中，电子的排布尽可能分占不同的能级，而且自旋方向相同。当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的，整个原子的能量最低。例如，碳、氮和氧三元素原子的电子层排布应如图12所示。2pc1822pN1232p1s222p图12碳、氮、氧原子的电子层排布但是，必须注意：电子排列并不总是按上述规则依次排列的，特别在原子序数比较大，d和f能级开始被填充的情况下，相邻壳层的能极有重叠现象。例如，4s的能量水平反而低于3d；5s的能量也低于4d5f。以原子序数为26的铁原子为例，理论上其电子结构应为1s2s2p3s3p°3d然而，实际上铁原子的电子结构却为：1s2s2p 3s 3p°3d 4s偏离理论电子结构，未填满的3d能级使铁产生磁性行为。1.14元素周期表具有相同核电荷数的同一类原子为一种元素。元素的外层电子结构随着原子序数（核中带正电荷的质子数）的递增而呈周期性的变化规律称为元素周期律。元素周期表（见本书末页图1.3）是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，元素在周期表中的位置反映了那个元素的原子结构和一定的性质。在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，电离能趋于增大，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强而在同一主族的元素中，由于从上到下电子层数增多，原子半径增大，电离能一般趋于减小，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。同样道理，由于同一元素的同位素在周期表中占据同一位置，尽管其质量不同，但它们的化学性质完全相同。从元素周期表中还可很方便了解一种原子与其他元素化合的能力。元素的化合价跟原子的电子结构，特别是与其最外层电子的数目（价电子数）密切相关，而价电子数可根据它在周期表中的位置加以确定。例如，氩原子的最外层（3sp）是由8个电子完全填满的，价电子数为零，故它无电子可参与化学反应，化学性质很稳定，属情性类元素：而钾原子的最外层（4s）仅有1个电子，价电子数为1，它极易失去，从而使4S能级完全空缺，属化学性质非常活泼的碱金属元素；至于过渡族元素则较复杂。这里，参加键的形成不仅有s电子，同时d电子甚至f电子也可参加键的形成，因此，过渡族元素一般有多种化合价。总之，元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者有着密切的关系。故可根据元-3-
上述四个量子数都相同的两个电子。因此,主量子数为 n 的壳层,最多容纳 2 n 2 个电子。 (3 ) H und 规则: 在同一亚层中的各个能级中,电子的排布尽可能分占不同的能级, 而且自 旋方向相同。当电子排布为全充满、半充满或全空时, 是比较稳定的, 整个原子的能量最低。 例如,碳、氮和氧三元素原子的电子层排布应如图 1 .2 所示。 图 1 .2 碳、氮、氧原子的电子层排布 但是,必须注意: 电子排列并不总是按上述规则依次排列的, 特别在原子序数比较大, d 和 f 能级开始被填充的情况下,相邻壳层的能极有重叠现象。例如, 4s 的能量水平反而低于 3d; 5s 的能量也低于 4d, 5f。以原子序数为 26 的铁原子为例, 理论上其电子结构应为: 1 s 2 2s 2 2p 6 3 s 2 3p 6 3d 8 然而,实际上铁原子的电子结构却为: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3 d 6 4s 2 偏离理论电子结构,未填满的 3d 能级使铁产生磁性行为。 1 .1 .4 元素周期表 具有相同核电荷数的同一类原子为一种元素。 元素的外层电子结构随着原子序数(核中带正电荷的质子数) 的递增而呈周期性的变化规 律称为元素周期律。 元素周期表(见本书末页图 1 .3) 是元素周期律的具体表现形式, 它反映了元素之间相互 联系的规律,元素在周期表中的位置反映了那个元素的原子结构和一定的性质。在同一周期 中,各元素的原子核外电子层数虽然相同, 但从左到右, 核电荷数依次增多, 原子半径逐渐减 小,电离能趋于增大, 失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强, 因此,金属性逐渐减弱, 非金 属性逐渐增强;而在同一主族的元素中, 由于从上到下电子层数增多,原子半径增大, 电离能一 般趋于减小,失电子能力逐渐增强, 得电子能力逐渐减弱, 所以, 元素的金属性逐渐增强, 非金 属性逐渐减弱。同样道理, 由于同一元素的同位素在周期表中占据同一位置, 尽管其质量不 同,但它们的化学性质完全相同。 从元素周期表中还可很方便了解一种原子与其他元素化合的能力。元素的化合价跟原子 的电子结构,特别是与其最外层电子的数目( 价电子数)密切相关, 而价电子数可根据它在周期 表中的位置加以确定。例如,氩原子的最外层( 3sp )是由 8 个电子完全填满的,价电子数为零, 故它无电子可参与化学反应,化学性质很稳定, 属惰性类元素; 而钾原子的最外层( 4 s)仅有 1 个电子,价电子数为 1, 它极易失去, 从而使 4 s 能级完全空缺, 属化学性质非常活泼的碱金属 元素;至于过渡族元素则较复杂。这里, 参加键的形成不仅有 s 电子, 同时 d 电子甚至 f 电子 也可参加键的形成,因此, 过渡族元素一般有多种化合价。 总之,元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者有着密切的关系。故可根据元 — 3 —
素在周期表中的位置，推断它的原子结构和一定的性质；反之亦然。12原子间的键合当两个或多个原子形成分子或固体时，它们是依靠什么样的结合力聚集在一起的，这就是原子间的键合问题。原子通过结合键可构成分子，原子之间或分子之间也靠结合键聚结成固体状态。结合键可分为化学键和物理键两大类。化学键即主价键，它包括金属键、离子键和共价键：物理键即次价键，也称范德华（VanderWaals力。此外，还有一种称为氢键的，其性质介于化学键和范德华力之间。下面即作一一介绍。12.1金属键典型金属原子结构的特点是其最外层电子数很少，且原属于各个原子的价电子极易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，并在整个晶体内运动，即弥漫于金属正离子组成的晶格之中而形成电子云。这种由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键，--O如图14所示。绝大多数金属均以金属键方式结合，它的基本特点是电子的共有化。由于金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子有可能0C同更多的原子相结合，并趋于形成低能量的密堆结构。当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于使金属键破坏，这就使金属具有良好的延展性，并且，由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电和导热性能。图14金属键示意图122离子键大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子库仑键力键的方式结合。这种结合的实质是金属原子将自己最外层的价电子给予非金属原子，使自己成为带正电的正离子，而非金属原子得到价电子后11tttt使自已成为带负电的负离子，这样，正负离子依靠它们之间的静电引力结合在一起。故这种结1合的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。离子键要求正负离子作相间排列，并使异号离子之间吸引力达到最大，而同号离子间的斥力111+t +为最小(见图15)。因此，决定离子晶体结构的因素就是正负离子的电荷及几何因素。离子晶体中的离子一般都有较高的配位数。图15NaCI离子键的示意图一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合牢固。因此，其熔点和硬度均较高。另外，在4
素在周期表中的位置,推断它的原子结构和一定的性质; 反之亦然。 1 .2 原子间的键合 当两个或多个原子形成分子或固体时,它们是依靠什么样的结合力聚集在一起的, 这就是 原子间的键合问题。原子通过结合键可构成分子, 原子之间或分子之间也靠结合键聚结成固 体状态。 结合键可分为化学键和物理键两大类。化学键即主价键, 它包括金属键、离子键和共价 键;物理键即次价键, 也称范德华 ( Van de r Waals) 力。此外, 还有一种称为氢键的, 其性质介 于化学键和范德华力之间。下面即作一一介绍。 1 .2 .1 金属键 典型金属原子结构的特点是其最外层电子数很少,且原属于各个原子的价电子极易挣脱 图 1 .4 金属键示意图 原子核的束缚而成为自由电子, 并在整个晶体内运动, 即弥漫 于金属正离子组成的晶格之中而形成电子云。这种由金属中 的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键, 如图 1 .4所示。绝大多数金属均以金属键方式结合, 它的基本 特点是电子的共有化。 由于金属键既无饱和性又无方向性, 因而每个原子有可能 同更多的原子相结合,并趋于形成低能量的密堆结构。当金属 受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于使金属键破坏, 这就使金属具有良好的延展性, 并且, 由于自由电子的存在, 金 属一般都具有良好的导电和导热性能。 1 .2 .2 离子键 图 1 .5 NaCl 离子键的示意图 大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子 键的方式结合。这种结合的实质是金属原子将 自己最外层的价电子给予非金属原子,使自己成 为带正电的正离子,而非金属原子得到价电子后 使自己成为带负电的负离子, 这样, 正负离子依 靠它们之间的静电引力结合在一起。故这种结 合的基本特点是以离子而不是以原子为结合单 元。离子键要求正负离子作相间排列,并使异号 离子之间吸引力达到最大,而同号离子间的斥力 为最小(见图 1 .5 )。因此, 决定离子晶体结构的 因素就是正负离子的电荷及几何因素。离子晶 体中的离子一般都有较高的配位数。 一般离子晶体中正负离子静电引力较强, 结 合牢固。因此, 其熔点和硬度均较高。另外, 在 — 4 —
离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，它们都是良好电绝缘体。但当处在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，此时即呈现离子导电性。123共价键共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。根据共用电子对在两成键原子之间是否偏离或偏近某一个原子，共价键又分成非极性键和极性键两种。氢分子中两个氢原子的结合是最典型的共价键（非极性键）。共价键在亚金属（碳、硅、锡、锗等）、聚合物和无机非金属材料中均占有重要地位。图1.6为SiO中硅和氧原子间的共价键示意图。51→汤图16SiO2中硅和氧原子间的共价键示意图原子结构理论表明除s亚层的电子云呈球形对称外，其他亚层如p，d等的电子云都有一定的方向性。在形成共价键时，为使电子云达到最大限度的重叠，共价键就有方向性，键的分布严格服从键的方向性；当一个电子和另一个电子配对以后，就不再和第三个电子配对了，成键的共用电子对数目是一定的，这就是共价键的饱和性。另外，共价键晶体中各个键之间都有确定的方位，配位数比较小。共价键的结合极为牢固，故共价晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。由于束缚在相邻原子间的“共用电子对”不能自由地运动，共价结合形成的材料一般是绝缘体，其导电能力差。124范德华力尽管原先每个原子或分子都是独立的单元，但由O于近邻原子的相互作用引起电荷位移而形成偶极子。范德华力是借助这种微弱的、瞬时的电偶极矩的感应原子或分子假极作用将原来具有稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合（见图1.7）。它包括静电力、诱导力和色散图1.7极性分子间的范德华力示意图-51
离子晶体中很难产生自由运动的电子,因此, 它们都是良好电绝缘体。但当处在高温熔融状态 时,正负离子在外电场作用下可以自由运动, 此时即呈现离子导电性。 1 .2 .3 共价键 共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。根据共 用电子对在两成键原子之间是否偏离或偏近某一个原子,共价键又分成非极性键和极性键两种。 氢分子中两个氢原子的结合是最典型的共价键(非极性键) 。共价键在亚金属(碳、硅、锡、 锗等)、聚合物和无机非金属材料中均占有重要地位。图 1 .6 为 SiO2 中硅和氧原子间的共价 键示意图。 图 1 .6 SiO2 中硅和氧原子间的共价键示意图 原子结构理论表明除 s 亚层的电子云呈球形对称外, 其他亚层如 p, d 等的电子云都有一 定的方向性。在形成共价键时,为使电子云达到最大限度的重叠, 共价键就有方向性, 键的分 布严格服从键的方向性;当一个电子和另一个电子配对以后, 就不再和第三个电子配对了, 成 键的共用电子对数目是一定的,这就是共价键的饱和性。 另外,共价键晶体中各个键之间都有确定的方位, 配位数比较小。共价键的结合极为牢 固, 故共价晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。由于束缚在相邻原子间的“共用电子 对”不能自由地运动, 共价结合形成的材料一般是绝缘体,其导电能力差。 1 .2 .4 范德华力 图 1 .7 极性分子间的范德华力示意图 尽管原先每个原子或分子都是独立的单元, 但由 于近邻原子的相互作用引起电荷位移而形成偶极子。 范德华力是借助这种微弱的、瞬时的电偶极矩的感应 作用将原来具有稳定的原子结构的原子或分子结合为 一体的键合(见图 1 .7 )。它包括静电力、诱导力和色散 — 5 —