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1、无机材料化学要点价键理论valence-bondtheory，一种获得分子薛定谔方程近似解的处理方法。又称电子配对法。历史上最早发展起来的化学键理论。主要描述分子中的共价键和共价结合，其核心思想是电子配对形成定域化学键。共价键的形成 A,B两原子各有一个成单电子，当A,B相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。 形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定.因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键.配位键形成条件:一种原子中有对电子,而另一原子中有可与对电子所在轨道相互重叠
2、的空轨道.在配位化合物中,经常见到配位键.在形成共价键时,单电子也可以由对电子分开而得到。共价键的方向性和饱和性 共价键的数目由原子中单电子数决定(包括原有的和激发而生成的.例如:O有两个单电子,H有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C最多能与H形成4个共价键.原子中单电子数决定了共价键的数目.即为共价键的饱和性。 各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。共价键的键型共价键的键型分类 成键的两个原子间的连线称为键轴.按成键与键轴之间的关系,共价键的键型主要为两种: a)键 键特点:将成键轨道,沿着键轴旋转任意角度
3、,图形及符号均保持不变.即键轨道对键轴呈圆柱型对称,或键轴是n重轴。 b)键 键特点:成键轨道围绕键轴旋转180°时,图形重合,但符号相反. 键参数:化学键的形成情况,完全可由量子力学的计算得出,进行定量描述.但通常用几个物理量加以描述,这些物理量称为键参数。 a)键能 AB(g)--A(g)+B(g)H=EAB=DAB 对于双原子分子，解离能DAB等于键能EAB，但对于多原子分子，则要注意解离能与键能的区别与联系。另外,相同的键,在不同化合物中,键长和键能不相等.例如,CH3OH中和C2H6中均有C-H键,而它们的键长和键能不同。 c)键角 是分子中键与键之间的夹角(在
4、多原子分子中才涉及键角)。 第三章晶体结构教学重点：晶体点阵，晶体结构的对称性教学难点：晶体结构的对称性，晶体的缺陷教学内容：§3-1晶体的点阵理论 晶体：内部结构有规则排列的固体。晶体是由原子或分子在空间按一定规律、周期重复地排列所构成的固体物质。晶体内部原子或分子按周期性规律排列的结构，是晶体结构最基本的特征，使晶体具有下列共同特性：⑴均匀性；⑵各向异性；⑶自发地形成多面体外形；⑷有明显确定的熔点；⑸有特定的对称性；⑹使X射线产生衍射。分类：金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体。一、晶体的点阵理论1.点阵：由无数个几何点在空间有规律的排列构成的图形称为点阵（此定义不太严格，点阵
5、严格的定义在下面给出）。 在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点，这些点按一定周期性规律排列在空间，这些点构成一个点阵。点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一矢量，将各个点阵按此矢量平移能使它复原。点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。用点阵的性质来研究晶体的几何结构的理论称为点阵理论.平移：所有点阵点在同一方向移动同一距离且使图形复原的操作。点阵的严格定义:按连接任意两点的向量进行平移后能复原的一组点叫点阵。构成点阵的条件：①点阵点数无穷大；②每个点阵点周围具有相同的环境； ③平移后能复原。四、晶体缺陷 实际的晶体都是近似的空间点阵
6、式的结构。实际晶体有一定的尺寸，晶体中多少都存在一定的缺陷。晶体的缺陷按几何形式划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷等。 点缺陷：包括空位、杂质原子、间隙原子、错位原子和变价原子等。原子在晶体内移动造成的正离子空位和间隙原子称为Frenkel缺陷；正负离子空位并存的缺陷称为Schottky缺陷。 线缺陷：最重要的是位错，位错是使晶体出现镶嵌结构的根源。 面缺陷：反映在晶面、堆积层错、晶粒和双晶的界面、晶畴的界面等。 体缺陷：反映在晶体中出现空洞、气泡、包裹物、沉积物等。 晶体的缺陷影响晶体的性质，可使晶体的某些优良性能降低，但是从缺陷可以改变晶体的性质角度看，在晶体中造成种种缺
7、陷，就可以使晶体的性质有着各种各样的变化，晶体的许多重要性能由缺陷产生。改变晶体缺陷的形式和数量，就可制得所需性能的晶体。第四章结构化学在现代化学中的应用 结构化学首先是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。3.1结构化学结构化学渊源于现代立体化学，它研究原子在空间互相结合成为分子或化学实体的方式（结构）、依据（化学键本质）和规律以及结构与性能间的联系。结构化学、量子化学与化学热力学、化学动
