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脂肪测定仪连接成一个整体

作者: 添加时间:2016-11-10 11:58:01 浏览:

§4.6 分子和晶体的构成   59   22 f=1-2α=2β-1. i 当f=0时,是完全的共价键;当0<f<1时,共价键中有离子键的成分;当 ii f=1时,实际上是离子键. i   通过共价键可以形成晶体.这种晶体称为共价晶体或原子晶体.共价晶体的组元是原子.在共价晶体中无法辨认哪几个原子构成一个分子.共价键把晶体中的所有原子.脂肪测定仪共价键的结合能为每个原子几个电子伏特的量级,共价晶体中连接原子的共价键的强度很大.因此共价晶体具有硬度大、熔点高、挥发性低、低温下电导率很低,随着温度的增加或掺入杂质电导率增加很快等特性.半导体元素材料硅、锗,半导体化合物材料砷化镓GaAs、锑化铟InSb等都是共价晶体. 金属键   

金属原子的价电子容易丢失,丢失了部分或全部价电子后,金属原子以正离子的形式结合成结晶体.脱离原子的价电子成为能在整个晶体内运动的、为所有正离子所共有的自由电子.这些自由电子的总体称为电子气.电子气和正离子之间的库仑相互作用力使离子结合成金属晶体.由所有正离子共有,所有游离的价电子所组成的电子气的结合力称为金属键.  从金属键的物理机理可以看出,不可能在两个原子之间形成金属键.也就是说,原子不能通过金属键形成分子,只能是大量原子通过金属键形成金属晶体.  以铝为例来看金属键的形成.铝原子的有效半径是0.366?,这是考虑了价电子的贡献后的有效半径,实测半径是1.43?.铝原子有3个价电子,去掉这些价电子后的铝离子的有效半径是0.

163?,实测半径是0.51?.固体的金属铝中两个相邻的铝原子的平均距离是2.55?,因此在金属铝中相邻的铝离子之间有很大的空间可以供价电子运动.这时价电子并不被固定在某一特定的铝离子附近,而是可以在金属铝里面到处漫游,所有的自由电子的总体构成 3+ 电子气,如图4-14所示.铝原子有3个价电子.大量的Al离子组成晶体, 3+3+ 所有的价电子脱离原来属于的Al离子构成电子气.大量的Al离子和电子气一起组成金属晶体.  金属内的共有化电子可以在整个金属晶体内自由运动,所以金属具有良好的导电性和导热性.由于金属中原子都是正离子,它们排列的具体形式没有特殊的限制,金属一般都具有很大的范性,可以经受相当大的范性形变,具有良好的可塑性.金属键的作用较强,因此金属的硬度高、熔点高.  60     第四章 原子分子世界 图4-14 

金属铝晶体结构 范德瓦尔斯键   惰性气体原子和一些外层电子已经饱和的分子在低温下可以结合成晶体.这些电中性的分子或单原子分子之间的结合是通过范德瓦尔斯力来实现的.范德瓦尔斯力本质上是由于电荷分布偏离对称带来的库仑吸引力和库仑排斥力的合效果.  中性原子中心是原子核,外面有许多电子形成球对称分布的电子云,因此原子没有电偶极矩.但由于电子的运动,在某时刻原子会有瞬时的电偶极矩,当然这起伏的电偶极矩对时间的平均值是零.中性原子在外电场E下将会被极化成一个电偶极矩p, p=αE,其中 α是该原子的极化率.如果有两个中性原子A和B,在某一时刻,原子A 具有瞬时电偶极矩pA,则将在原子B处产生一个正比于pA3的电场.这个电场 r将使原子B极化,这样原子A和B之间的相互作用势能为 2 αp A VAB=-r6. 这是一个随距离减弱得很快的吸引力.  

两个中性原子之间范德瓦尔斯力表现为两个电中性的分子之间可以有很弱的吸引力,并且这吸引力随距离的增加极其迅速地减弱.中性原子之间的范德瓦尔斯力相互作用势能为伦纳德-琼斯势, 126 V(r)=4ε σr- σr. 这个势能体现了近处排斥、远处吸引的性质.势能的极小值落于r=1.12225σ §4.7 分子的形状和体积   61   处,这时势能的数量为V=-ε.由此可见,σ的物理意义是作用的力程;ε min 的物理意义是结合能的量级.对于惰性气体氙(Xe),这两个参数为 σ=3.98?,ε=0.0200eV.这个参数表明:中性原子通过范德瓦尔斯力结合在一起 -2 时,结合能是10eV的量级.室温下气体的平均动能就是这个量级,因此,通过范德瓦尔斯力结合成的分子晶体只能在很低的温度下才能存在,并且这种晶体容易被拆散.   §4.7 分子的形状和体积   在

原子世界中,我们看到了114种元素的原子,它们都是由一个原子核和在它周围运动的许多核外电子组成的.这么多种原子虽然质量轻重相差很大,但每一个原子所占的体积大体上差不多.这114种原子又通过复杂的电磁相互作用结合成一千多万种化合物的分子.  在原子世界中,各种元素在固体状态下平均每个原子所占体积相近,但它们组成的一千多万种化合物的分子所占的体积就千差万别了.多个原子结合成分子时,各原子基本上是互相紧贴着,极少重叠.分子所占的体积基本上是组成它的各原子所占体积之和.  单原子分子所占体积和原子一样大,大量原子组成的高分子的体积就非常大了,由数百万个原子组成的高分子的体积可以大到原子体积的数百万倍以上.  聚异丁烯的分子由大量碳原子和氢原子组成,其中碳原子和氢原子的数目之比是1∶2,相 6 对分子质量为5.6×10.每一个异丁烯单元由4个碳原子和8个氢原子组成,聚异丁烯的分子是 由许多异丁烯单体单元相互连接聚合而成.图4-15是聚异丁烯的结构,圆括弧中是异丁烯的 单体单元.n表示这样的单体单元连接起来。  聚异丁烯分子的形状是长丝状,即可以近似地看作是一个很长的细圆柱体,圆柱的半径为 5 2.5?,长度为2.5×10?,这样一个分子所占63 的体积约为4.91×10?.聚异丁烯分子长度约为圆柱体半径的10万倍,如果放大来看,相当于一根长度为1000m、半径为1mm的钢丝.这样一根钢丝不可能呈完全直线的伸展状态,总是带有自然弯 曲的倾向.分子的长丝状结构是许多高分子材料具有很好的弹性和热塑性的 图4-15 聚异丁烯  62     第四章 原子分子世界 基础. 6   聚异丁烯分子中约含1.2×10个原子,平均每个原子约占体积为4.1?3.这大体上正是一般原子体积的量级,这也显示在多个原子结合成分子时,各个原子还是互相分开的,只在相邻原子的边界区有少量的重叠.  当人们研究生物体时,发现无论是多么复杂、多么高级的动物体还是植物体,都是由微小的细胞组成的.生物体中各部分有许多种不同类型的细胞,它们分别具有不同的功能,起不同的作用.一般来说,细胞的体积是很小的,形状也是各式各样的,一般

用肉眼是看不见的,要用放大几十到几百倍的显微镜才能看见.然而也有体积很大的细胞.鸡蛋、鸭蛋等各种鸟类的蛋都是单个的细胞,细胞的结构:细胞膜、细胞质、细胞核都能直接用肉眼看得一清二楚.探究物质的微小结构,进入原子世界时,又碰到了非常类似的情形.各种物质都是由分子组成,形状也是千差万别的,一般的分子体积是很小的,用电子显微镜都看不见,但是也有体积很大的分子,组成它们的原子的数目往往都很大.   §4.8 原子和分子的结构、能级和光谱 类氢离子的结构和能级 氢原子的能级公式是 4 me e En=-2n(4πε0).. , n=1,2,3,. 222 m是电子的质量.原子序数为 Ζ的其它元素的原子核外如果只有一个电子,

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