1、第第3 3章章 晶體結構晶體結構本章教學內容本章教學內容 3.1 晶體的結構和類型晶體的結構和類型 物質主要分為三種聚集狀態：物質主要分為三種聚集狀態： 氣態、液態和固態氣態、液態和固態 固態：晶態物質；無定形態固態：晶態物質；無定形態 無定型體：內部質點排列不規則，沒有無定型體：內部質點排列不規則，沒有 一定的結晶外型一定的結晶外型 晶體：內部質點排列長程有序晶體：內部質點排列長程有序 有一定的，整齊的，有規則的幾何外形有一定的，整齊的，有規則的幾何外形 有固定的熔點有固定的熔點 質點質點(分子、原子、離子分子、原子、離子)以確定位置的點在空間以確定位置的點在空間 有規則排列有規則排列-具有

2、一定的幾何形狀，稱為結晶格具有一定的幾何形狀，稱為結晶格 子（簡稱晶格）。子（簡稱晶格）。 質點在晶格中占有的位置稱為晶格的結點質點在晶格中占有的位置稱為晶格的結點圖中黑點圖中黑點選擇三個不平行的、滿足周期性的單位向量選擇三個不平行的、滿足周期性的單位向量a、b、c， 將晶體劃分成完全等同的平行六面體將晶體劃分成完全等同的平行六面體-代表晶體結構代表晶體結構 的基本重復單位，叫做的基本重復單位，叫做晶胞晶胞. 晶胞是晶體的最小結構單元晶胞是晶體的最小結構單元. NaCl，每一個格子是平行六面體，每一個格子是平行六面體(晶胞晶胞) 晶體是晶胞在三維空間重復排列而成晶體是晶胞在三維空間重復排列而成

3、 NaCl:晶格晶格 晶胞晶胞晶胞有兩個基本要素晶胞有兩個基本要素 大小和形狀大小和形狀:用晶胞參數表示用晶胞參數表示(a, b, c分別是三分別是三個棱長，個棱長，,是棱邊是棱邊bc, ac, ab的夾角的夾角). 各原子的位置，通常用坐標各原子的位置，通常用坐標(x、y、z)表示表示.晶格各個方向質點的距離不同晶格各個方向質點的距離不同，導致各個方導致各個方向上性質不一定相同向上性質不一定相同-晶體的各向異性晶體的各向異性. . 晶體有三大特征晶體有三大特征固定幾何外形固定幾何外形 固定的熔點固定的熔點 各向異性各向異性 晶體有單晶體和多晶體晶體有單晶體和多晶體 四種基本類型四種基本類型

4、單晶體單晶體: :由一個晶核在各個方向上均衡生長起來的由一個晶核在各個方向上均衡生長起來的. . 多晶體多晶體: :由很多取向不同的單晶體組合而成的由很多取向不同的單晶體組合而成的. . 多晶體一般并不表現明顯的各向異性多晶體一般并不表現明顯的各向異性質點的種類及質點間結合力的不同質點的種類及質點間結合力的不同 離子晶體離子晶體 原子晶體原子晶體 分子晶體分子晶體 金屬晶體金屬晶體(1) 正負離子的形成正負離子的形成-11- e126496kJ molNa(3s )Na (2s 2p )nInn -1e2526348.7kJ molCl(3s 3p )Cl (3s 3p )nEnn NaCln

5、 靜電引力 dd0時時 離子間吸引離子間吸引dd0時時 排斥力急增排斥力急增 2. 離子鍵的本質離子鍵的本質-正、負離子之間的靜電引力正、負離子之間的靜電引力 由離子鍵結合形成的化合物叫做離子型化合物由離子鍵結合形成的化合物叫做離子型化合物靜電引力靜電引力24qqFdV0d0d 勢能曲線勢能曲線 沒有飽和性沒有飽和性-只要空間條件允許，可以吸引只要空間條件允許，可以吸引 若干帶相反電荷的離子若干帶相反電荷的離子3. 離子鍵的特征離子鍵的特征 沒有方向性沒有方向性-可以從不同方向吸引帶相反可以從不同方向吸引帶相反 電荷的離子電荷的離子NaClCsCl由相互遠離的氣態正、負離子結合成由相互遠離的氣

6、態正、負離子結合成1 mol離子離子晶體時所釋放的能量晶體時所釋放的能量-衡量離子鍵的強弱衡量離子鍵的強弱波恩波恩 - 哈伯循環哈伯循環 Na(s) + (1/2)Cl2(g) NaCl(s) H 1=S H2=(1/2)D Na(g) Cl(g) H5=U H3=I H4=E Na+(g) + Cl-(g) fH(NaCl) 8e穩定構型還適用否？穩定構型還適用否？ fH(NaCl) H1 H2 H3 H4 + H5 H5 = fH(NaCl) （ H1 H2 H3 H4） = 788 kJmol-1 NaCl的晶格能為的晶格能為 U(NaCl) H5 = 788 kJmol-1 離子的電荷

7、越高，正負離子的核間距越短，晶格能就離子的電荷越高，正負離子的核間距越短，晶格能就越大。晶體的熔點越高，硬度越大，化合物越穩定。越大。晶體的熔點越高，硬度越大，化合物越穩定。晶體的熔點晶體的熔點 /K NaI NaBr NaCl NaF BaO SrO CaO 0.732時，正離子相對較大，可能接觸更時，正離子相對較大，可能接觸更 多負離子，配位數可能增加到多負離子，配位數可能增加到8當當r+/r-0.414時，配位數為時，配位數為6 構構 型型 實實 例例 CsCl型型 CsBr, CsI, NH4Cl NaCl型型 KCl, NaBr, MgO ZnS型型 BeO, BeS, BeTe,

8、MgTe CaF2型型 HgF2, SrCl2, BaCl2 TiO2型型 SnO2, PbO2, MgF2 在形成離子化合物過程中得失的電子數在形成離子化合物過程中得失的電子數 對離子間的作用力影響很大對離子間的作用力影響很大 。 離子電荷越高，離子鍵越強，熔點、離子電荷越高，離子鍵越強，熔點、 沸點越高沸點越高 離子的電荷影響化合物的顏色、溶解離子的電荷影響化合物的顏色、溶解 度、化學性質等。度、化學性質等。 3. 離子的特征離子的特征 簡單負離子：通常具有穩定的簡單負離子：通常具有穩定的8 8電子構型電子構型 陽陽離子離子 0電子構型。電子構型。H+2電子構型。電子構型。Li+, Be2

9、+等等8電子構型。電子構型。Na+, Ca2+等等917電子構型電子構型-不飽和。不飽和。Fe2+, Cr3+等等18電子構型。電子構型。Ag+, Cd2+等等(18+2)電子構型。電子構型。Pb2+, Sn2+, Bi3+等等 電子構型與離子鍵強度和鍵的其它性質密切相關電子構型與離子鍵強度和鍵的其它性質密切相關NaCl易溶于水易溶于水CuCl不溶于水不溶于水 把晶體中的正、負離子看作兩個相互接觸的球體，把晶體中的正、負離子看作兩個相互接觸的球體， 離子半徑是指離子晶體中正、負離子的接觸半徑離子半徑是指離子晶體中正、負離子的接觸半徑 核間距核間距d 通過通過X射線衍射測得射線衍射測得d = r

10、+ + r-d r1 r2（F - =133pm）或（）或（O2-=140 pm）作標準計算半徑作標準計算半徑 晶體結構不同，正負離子核間距也不同晶體結構不同，正負離子核間距也不同 離子半徑與配位數的關系離子半徑與配位數的關系 以以NaCl構型為標準構型為標準(C.N.=6)做校正做校正 配位數配位數 ： 12 8 6 4校正系數：校正系數： 1.12 1.03 1.00 0.94 同一主族同一主族, ,相同電荷離子，半徑自上而下增大相同電荷離子，半徑自上而下增大. . Li+Na+K+Rb+Cs+；F-Cl-Br-I- 同一元素的正離子同一元素的正離子, , 半徑隨離子電荷升高而減小半徑隨離

11、子電荷升高而減小. . Fe3+Fe2+ 等電子離子，半徑隨負電荷的降低和正電荷升高而減小等電子離子，半徑隨負電荷的降低和正電荷升高而減小. O2-F-Na+Mg2+Al3+ 相同電荷的過渡元素和內過渡元素相同電荷的過渡元素和內過渡元素, ,正離子的半徑均隨正離子的半徑均隨 原子序數的增加而減小原子序數的增加而減小. . “鑭系收縮鑭系收縮”適用于適用于Ln3+ 離子離子. 在離子晶體中，正、負離子在自身電場作用下，使在離子晶體中，正、負離子在自身電場作用下，使周圍離子的正、負電荷重心不再重合，產生誘導偶周圍離子的正、負電荷重心不再重合，產生誘導偶極，這種過程稱為離子的極化極，這種過程稱為離子

12、的極化.一種離子使異號離子極化而變形的作用一種離子使異號離子極化而變形的作用稱為該離稱為該離子的子的“極化作用極化作用” 被異號離子極化而發生離子電子云變形的性能，被異號離子極化而發生離子電子云變形的性能，稱為該離子的稱為該離子的“變形性變形性” 不同電子層結構的正離子，不同電子層結構的正離子，離子極化作用離子極化作用和和變形性變形性的大小依次為的大小依次為 電荷相等、電子層結構相同的離子，半徑越小，電荷相等、電子層結構相同的離子，半徑越小， 極化能力越強極化能力越強 離子正電荷數越大，極化能力越強離子正電荷數越大，極化能力越強 Si4+Al3+Mg2+Na+8e917eNa+K+Rb+Cs+

13、 負離子的負電荷越高負離子的負電荷越高(絕對值絕對值)，變形性越大，變形性越大. O2-F- 電子層結構相同的負離子的半徑越大，變形性越大電子層結構相同的負離子的半徑越大，變形性越大 F-Cl-Br-I- 復雜負離子的變形性不大復雜負離子的變形性不大 離子內部原子間相互作用大，組成結構緊離子內部原子間相互作用大，組成結構緊密、對稱性強的原子團密、對稱性強的原子團 例如：例如：SO42- 中心離子氧化數越高，變形性越小中心離子氧化數越高，變形性越小. 如如 SO42- CO32- 離子的變形性大小順序離子的變形性大小順序 最容易變形的離子最容易變形的離子 最不容易變形的離子最不容易變形的離子Cl

14、O4-F-NO3-H2OOH-CN-Cl-Br-I- SO42-H2OCO32-O2-S2- 體積大的陰離子體積大的陰離子(如如I-、S2-等等) 18e或或(18+2)e構型外殼或不規則電子層的電構型外殼或不規則電子層的電荷低的正離子荷低的正離子(如如Ag+、Pb2+、Hg2+等等)。 半徑小，電荷高的、外層電子少的正離子半徑小，電荷高的、外層電子少的正離子 Be2+、Al3+、Si4+等等 離子變形程度的一種量度離子變形程度的一種量度. 正離子以極化為主，負離子以變形性為主正離子以極化為主，負離子以變形性為主. 離子中的電子被核吸引愈不牢，則離子的離子中的電子被核吸引愈不牢，則離子的極化率

15、愈大，該離子的變形性也愈大極化率愈大，該離子的變形性也愈大. 正、負離子相互極化使彼此的變形性增大，產生正、負離子相互極化使彼此的變形性增大，產生的誘導偶極矩增大，加強了它們的極化能力，這的誘導偶極矩增大，加強了它們的極化能力，這種加強的極化作用稱為種加強的極化作用稱為附加極化作用附加極化作用 隨著離子極化的增強，離子核間距縮短，隨著離子極化的增強，離子核間距縮短， 引起化學鍵型的變化引起化學鍵型的變化. .理想離子鍵理想離子鍵（無極化）（無極化）基本上是共價鍵基本上是共價鍵（強烈極化）（強烈極化） 鍵可能從離子鍵逐步過渡到共價鍵鍵可能從離子鍵逐步過渡到共價鍵. . 熔點和沸點降低熔點和沸點降

16、低 溶解度降低溶解度降低 Be2半徑小，很大的極化能力半徑小，很大的極化能力BeCl2具有較低的熔、沸點具有較低的熔、沸點410離子鍵離子鍵 共價鍵過渡共價鍵過渡水中溶解度降低水中溶解度降低-相似相溶相似相溶 晶格類型轉變晶格類型轉變鍵型過渡，縮短離子間距離，減小配位數鍵型過渡，縮短離子間距離，減小配位數CsF(8)，NaCl(6)，ZnS(4) 化合物的顏色加深化合物的顏色加深 極化作用導致離子化合物晶型轉變極化作用導致離子化合物晶型轉變 下列各物質溶解度依次減小，顏色逐漸加深？下列各物質溶解度依次減小，顏色逐漸加深？ 為什么為什么Na2S易溶于水，易溶于水，ZnS難溶于水？難溶于水？Sol

17、ution AgF（白色）（白色） AgCl（白色）（白色） AgBr（淡黃色）（淡黃色） AgI（黃色）（黃色） 多數過渡金屬多數過渡金屬硫化物是有顏色的？硫化物是有顏色的？ FeCl2的熔點為的熔點為943K，FeCl3的熔點的熔點579K 金屬的價電子脫離形成自由電子。自由電子把金屬的價電子脫離形成自由電子。自由電子把 金屬正離子約束在一起，形成金屬鍵。金屬正離子約束在一起，形成金屬鍵。 金屬鍵無方向性、飽和性，無固定的鍵能，金金屬鍵無方向性、飽和性，無固定的鍵能，金 屬原子或離子的緊密堆積構成金屬晶格。屬原子或離子的緊密堆積構成金屬晶格。 六方緊密堆積六方緊密堆積 IIIB，IVB 面

18、心立方緊密堆積面心立方緊密堆積 IB，Ni，Pd， Pt 立方體心堆積立方體心堆積 IA，VB，VIB平面層中每個球與平面層中每個球與6個球相鄰，每個球相鄰，每3個球中間形成一個球中間形成一個三角形空隙，每個球周圍有個三角形空隙，每個球周圍有6個三角形空隙。個三角形空隙。 六方緊密堆積（六方緊密堆積（A3）-C.N.=12 面心立方緊密堆積（面心立方緊密堆積（A1） -C.N.=12 體心立方密堆積（體心立方密堆積（A2）-C.N.=8 -不是最緊密堆積，稱為不是最緊密堆積，稱為“密堆積密堆積”. A3 A1A2 金屬的通性金屬的通性 金屬元素的兩大特征金屬元素的兩大特征 外層價電子數外層價電

19、子數4，多數，多數12個個 金屬中原子的配位數大，一般為金屬中原子的配位數大，一般為8或或12 不透明，有金屬光澤，能導電傳熱，不透明，有金屬光澤，能導電傳熱， 有延展性，電負性小，易失去電子等有延展性，電負性小，易失去電子等Metallic Bond Theory自由電子理論自由電子理論Theory of electron Mne Mn+ 晶格結點上排列著晶格結點上排列著M和和Mn+，存在著自由電子，存在著自由電子 自由電子自由電子 將將Mn+和和M聯系在一起形成金屬鍵，聯系在一起形成金屬鍵， 此鍵無方向性和飽和性此鍵無方向性和飽和性 形成晶體時，金屬一般總是以最密堆積方式，形成晶體時，金屬

20、一般總是以最密堆積方式， 空間利用率大，密度大空間利用率大，密度大金屬原子和金屬正離金屬原子和金屬正離子沉浸在子沉浸在“電子海電子海”中中-共用自由電子共用自由電子金屬的性質金屬的性質-與自由電子有關與自由電子有關自由電子的存在使其具有導電、導熱性自由電子的存在使其具有導電、導熱性自由電子能吸收可見光并隨即放出，自由電子能吸收可見光并隨即放出， 使金屬不透明并有光澤使金屬不透明并有光澤.自由電子的膠合作用，當晶體受外力作自由電子的膠合作用，當晶體受外力作 用時原子間可發生滑動而不斷裂，所以用時原子間可發生滑動而不斷裂，所以 有延展性有延展性.金屬晶體是一個金屬晶體是一個巨大分子巨大分子，無數金

21、屬原子形成，無數金屬原子形成無數條分無數條分子軌道子軌道。電子處在這些分子軌道中。電子處在這些分子軌道中-能帶理論能帶理論 (分子軌道理論在金屬晶體中的應用分子軌道理論在金屬晶體中的應用)金屬的能帶理論金屬的能帶理論Energy Band Theory 成鍵時價電子是成鍵時價電子是“離域離域”的，為所有晶格的原子所共的，為所有晶格的原子所共有有. 晶格中原子密集，組成許多分子軌道，相鄰的分子軌晶格中原子密集，組成許多分子軌道，相鄰的分子軌 道間的能量差很小，形成道間的能量差很小，形成“能帶能帶 ”. 金屬晶體中可有不同的能帶金屬晶體中可有不同的能帶:導帶、滿帶、禁帶等導帶、滿帶、禁帶等. 金屬

22、中相鄰的能帶有時可以互相重疊金屬中相鄰的能帶有時可以互相重疊. 基本要點基本要點禁帶禁帶能帶能帶能帶能帶能帶能帶禁帶禁帶能量能量 能帶能帶: 在一組連續分子軌道能級中，相鄰分子在一組連續分子軌道能級中，相鄰分子 軌道間能量差很小，常連成一片，稱為軌道間能量差很小，常連成一片，稱為能帶能帶 滿帶滿帶：充滿電子的能帶稱為滿帶：充滿電子的能帶稱為滿帶 導帶導帶：部分充滿電子的能帶稱為導帶：部分充滿電子的能帶稱為導帶 空帶空帶：沒有電子的能帶稱為空帶：沒有電子的能帶稱為空帶 禁帶禁帶: 相鄰兩個能帶之間的能量間隔叫禁帶相鄰兩個能帶之間的能量間隔叫禁帶重要概念重要概念Li的能帶結構的能帶結構金屬鋰的金屬

23、鋰的2s能帶具有半充滿結構能帶具有半充滿結構充滿的能級靠近低的空能級充滿的能級靠近低的空能級, 易進入高的空能級易進入高的空能級.外電場下價電子在導帶內定向運動，傳導電流外電場下價電子在導帶內定向運動，傳導電流. 金屬的電導率金屬的電導率隨溫度升高而下降隨溫度升高而下降 半導體的電導率半導體的電導率隨溫度升高而上升隨溫度升高而上升 導體：導體： (1) 價電子能帶未滿價電子能帶未滿(導帶導帶)。Li, Na等等 (2) 價電子能帶全滿，但空帶與其部分重疊。價電子能帶全滿，但空帶與其部分重疊。 Be, Mg等等 絕緣體絕緣體：滿帶與空帶間的禁帶寬度特大，滿帶與空帶間的禁帶寬度特大，E5ev 電子

24、難以激發，不導電。金剛石等。電子難以激發，不導電。金剛石等。 半導體半導體：滿帶與空帶間的禁帶很窄，滿帶與空帶間的禁帶很窄，E3ev。 晶體低溫下不導電，但在光照或受熱下滿帶上的晶體低溫下不導電，但在光照或受熱下滿帶上的 電子可躍遷到空帶上，故能導電。電子可躍遷到空帶上，故能導電。Si, Ge等。等。 金屬金屬 Mg 由由 s 軌道組合而成的導帶已填滿電子，軌道組合而成的導帶已填滿電子， 但它仍是導體。為什么？但它仍是導體。為什么？ 3p空帶與空帶與3s能能帶部分重疊帶部分重疊. 3s電子可向電子可向3p能帶移動能帶移動.金屬鎂能導電金屬鎂能導電. Li Mg鍵型過渡鍵型過渡NaAlI F7P

25、F5AlF3LiMgSiS8I2AlPLnH2LnH3金屬鍵金屬鍵 離子鍵離子鍵 F2 共價鍵共價鍵 P4CsFNa2MgNa4SiNa3PNa3NNa2OS F6SiF4BeF2 原子間的作用可用三種典型的化學鍵即原子間的作用可用三種典型的化學鍵即離子鍵離子鍵、共價共價鍵、金屬鍵鍵、金屬鍵描述。只有極少數物質屬于極端情況，多數描述。只有極少數物質屬于極端情況，多數為三種鍵型的過渡。為三種鍵型的過渡。 一種化合物常常有多種鍵型，如一種化合物常常有多種鍵型，如Ag(NH3)2Cl 化合物中，只要能達到成鍵的條件，化合物中，只要能達到成鍵的條件，原子之間會以多原子之間會以多種形式最大可能地形成多種

26、類型的化學鍵種形式最大可能地形成多種類型的化學鍵。通過這些成。通過這些成鍵作用，改變分子中電荷的分布，促進原子軌道有效的鍵作用，改變分子中電荷的分布，促進原子軌道有效的重疊和異號電荷間的吸引力，使整個分子和晶體的勢能重疊和異號電荷間的吸引力，使整個分子和晶體的勢能降低，穩定性增加降低，穩定性增加 金剛石，碳金剛石，碳sp3雜化，基團雜化，基團CC4，空間連續分布，空間連續分布. 晶格的質點是原子，原子間以晶格的質點是原子，原子間以共價鍵共價鍵結合結合 共價鍵十分強，具有方向性和飽和性共價鍵十分強，具有方向性和飽和性. 晶體的熔點極高，不導電，硬度極大晶體的熔點極高，不導電，硬度極大 在大多數常

27、見的溶劑中不溶解在大多數常見的溶劑中不溶解 IIIA, IVA, VA族元素彼此組成的一些化合物或單質族元素彼此組成的一些化合物或單質SiC, AlN, SiO2等等 組成晶格的質點是分子，質點之間以微弱的分組成晶格的質點是分子，質點之間以微弱的分子間力相互結合成晶體。子間力相互結合成晶體。 熔點低，晶體硬度小，易溶于非極性溶熔點低，晶體硬度小，易溶于非極性溶劑，導電性能一般較差劑，導電性能一般較差H2（bp=40K） CH4（bp=112K） H2O CO2等等.分子在立方體的頂點及面心位置分子在立方體的頂點及面心位置 氯、溴、碘、氯、溴、碘、CO2晶體結構晶體結構.共價分子形成晶體時靠分子

28、間作用力共價分子形成晶體時靠分子間作用力 偶極矩偶極矩 (dipole moment, ) 分子中電荷分布狀況的物理量分子中電荷分布狀況的物理量. 正負電重心間的距離與電荷量的乘積正負電重心間的距離與電荷量的乘積 =qd 分子偶極矩是個矢量分子偶極矩是個矢量. 等于各個鍵的偶極矩的矢量和等于各個鍵的偶極矩的矢量和 多原子分子的極性取決于鍵的極性和分子的幾何形狀多原子分子的極性取決于鍵的極性和分子的幾何形狀 .H2O(=6.1710-30Cm)OHH+-NH3(=4.9010-30Cm)+-NHHHCO2 (=0)OCOCCl4 (=0)ClCClClCl 極性分子固有的偶極叫極性分子固有的偶極

29、叫固有偶極固有偶極 在電場的影響下產生的偶極稱為在電場的影響下產生的偶極稱為誘導偶極誘導偶極. 運動的電子和核在某瞬間的相對位移運動的電子和核在某瞬間的相對位移, 造成造成 正負電荷重心分離引起的偶極叫正負電荷重心分離引起的偶極叫瞬時偶極瞬時偶極. 偶極矩的分類偶極矩的分類-三類三類 非極性分子在外電場的作用下，可以變成具有非極性分子在外電場的作用下，可以變成具有 一定偶極矩的極性分子一定偶極矩的極性分子. 極性分子在外電場作用下，其偶極也可以增大極性分子在外電場作用下，其偶極也可以增大_ = 0_ 誘導偶極誘導偶極用用 表示，表示， 其強度大小和電場強度其強度大小和電場強度 成正比，也和分子

30、的變形性成正比。成正比，也和分子的變形性成正比。 分子的變形性分子的變形性，即分子的正負電重心的可分離程，即分子的正負電重心的可分離程 度度. 分子體積越大，電子越多，變形性越大分子體積越大，電子越多，變形性越大 極性分子與極性分子的固有極性分子與極性分子的固有 偶極間的靜電引力偶極間的靜電引力. (大小與偶極矩直接相關大小與偶極矩直接相關 ) 取向力增大取向力增大, 熔點和沸點按順序依次升高熔點和沸點按順序依次升高.t(m.p.)/t(b.p.)/10-30 Cm185.0111.20133.8187.781.83 85.6060.753.67性質性質SiH4PH3H2S取向力取向力 誘導偶

31、極與極性分子固有偶極間的作用力誘導偶極與極性分子固有偶極間的作用力誘導力也存在于誘導力也存在于極性分子極性分子之間之間 誘導力誘導力 非極性分子非極性分子 極性分子極性分子 誘導偶極誘導偶極 固有偶極固有偶極色散力色散力 分子的瞬時偶極與瞬時偶極間的作用力分子的瞬時偶極與瞬時偶極間的作用力色散力存在于各種分子之間，且沒有方向性色散力存在于各種分子之間，且沒有方向性分子的分子量愈大，愈容易變形，色散力越大分子的分子量愈大，愈容易變形，色散力越大 瞬時偶極瞬時偶極 色散力色散力 范德華力的本質范德華力的本質 作用能比化學鍵小作用能比化學鍵小1-2個數量級個數量級 沒有方向性和飽和性沒有方向性和飽和

32、性 作用范圍只有幾百作用范圍只有幾百個個pm 三種力中主要是色散力三種力中主要是色散力 隨分子體積的增大而增大隨分子體積的增大而增大, , 導致沸點升高導致沸點升高 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 b.p. -44.5 b.p. -0.5 b.p. 36 隨分子結構密實程度的增大而減小隨分子結構密實程度的增大而減小,導致沸點下降導致沸點下降 CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CCH3 CH3 CH3 b.p. 36 b.p. 28 b.p. 9.5 除極少數強極性分子除極少數強極性分子(如如 HF，H2O)外，大多數分子外，大多數分子 間力都以色散力為主間力都以色散力為主同系氫化物性同系氫化物性質的異常變化就質的異常變化就是由氫鍵引起的是由氫鍵引起的1000-100-200 2 3 4 5周期周期H2OHFNH3CH4沸點沸點 F 的電負性相當大的電負性相當大， r 小，電子對小，電子對 偏向偏向 F，而，而 H 幾乎成了質子幾乎成了質子. 這種這種 H 與其它電負性相當大、與其它電負性相當大、 r 小小 的原子相互接