共价金属
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方向性
指一个原子只能形成一定数目的共价 键。原子晶体的配位数较低。 指原子只能在特定的方向上形成共价 键 “轨道杂化”
如diamond沿正四面体的四个顶角。
轨道的相互叠加过程叫原子轨道的杂化。原子轨道叠加 后产生的新的原子轨道叫杂化轨道。例如C原子的价电 子是2s22p2，按电子排布规律，2个s电子是已配对的， 只有2个p电子未成对，而许多含碳化合物中C都呈4价而 不是2价，可以设想有1个s电子激发到p轨道去了。那么 1个s轨道和3个p轨道都有不成对电子，可以形成4个共 价键，但s和p的成键方向和能量应该是不同的。
2.特征
共价键结合比较强：原子晶体具有高力学强度、高熔点、 高沸点和低挥发性的特点，导电率和导热率低。原子晶体一般 属于半导体或绝缘体。
2.4.2 金属晶体
1.结构 结合力：金属键
键的实质：价电子共有化。正的原子实（失去最外层电子的）沉浸在由价电 子形成的负的电子云中，结合力主要是原子实和电子云之间的静电库仑相互 作用，组成晶体时每个原子的最外层电子都不再属于某个原子而为所有原子 所共有。
共价金属
Baidu Nhomakorabea
§2.4原子晶体、金属晶体和氢键晶体
2.4.1 原子晶体（共价晶体）
1.结构
第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族元素都可以形成原子晶体。
典型的原子晶体: 金刚石、硅、锗、 Sn(灰锡)等晶体。
结合力: 共价键。相邻的两个原子各出一个电子相互作用， 从而在最外层形成公用的封闭电子壳层， 饱和性
共价键的特点
符号： A
H
B
前一部分实质上是共价键，后一部分称为氢键。
2.4.4 多键晶体（石墨为例）
结构：为多层结构，每层近似为平面正六边形点阵，每个 C原子和三个近邻C原子为共价键，多余的一个价电子全层 共有为金属键，层与层之间为分子键。
含键及键的性质
晶体性质
用途
共价键非常强
金属键有自由电 子 分子键很弱
熔点高
金刚石C6
1S22S12P3
共价键是由2S和2P波函数组成的下列4种新的电子状态组成的。
1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2 1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2 1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2
1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2
“杂化轨道”
特点：杂化轨道比原来的轨道成键能力强，形成的化学键键能 大，使生成的分子更稳定。由于成键原子轨道杂化后，轨道角 度分布图的形状发生了变化（形状是一头大，一头小），杂化 轨道在某些方向上的角度分布，比未杂化的p轨道和s轨道的角 度分布大得多，它的大头在成键时与原来的轨道相比能够形成 更大的重叠，因此杂化轨道比原有的原子轨道成键能力更强。
第Ⅰ族、第Ⅱ族及过渡元素晶体都是典型的金属晶体。 性质：排列最紧密，势能低，结合稳定。金属晶体多采取 配位数为12的密堆积，少数金属为体心立方结构，配位数为8。
2.特点
良好的导电性和导热性，较好的延展性，硬度大，熔点高。
2.4.3 氢键晶体（DNA）
1.结构 氢原子同时与两个负电性较大（即吸引电子能力强），而
导电性好 易破碎
可做坩埚
可做电极 电刷 可做铅笔芯
原子半径较小的原子(O、F、N等)结合，这种结合力称为氢键。 2.特征
氢键具有饱和性。
A
共价键
H
B
例如：冰是一种氢键晶体。氢原子与一个氧原子结合成
共价键 O 键较长
H ，还和另一个O结合，但结合力较弱， O 即氢键。
H
3.实质 氢原子具有特殊性。①电离能大于13.6eV，难以形成离 子键。②只有一个电子。③体积小。因为①使之形成一 个共价键，因为②使之成键后，原子核（质子）暴露在 外面，可以再几个一个带负电的粒子，因为③使之最多 再结合一个半径较小的负离子。
指一个原子只能形成一定数目的共价 键。原子晶体的配位数较低。 指原子只能在特定的方向上形成共价 键 “轨道杂化”
如diamond沿正四面体的四个顶角。
轨道的相互叠加过程叫原子轨道的杂化。原子轨道叠加 后产生的新的原子轨道叫杂化轨道。例如C原子的价电 子是2s22p2，按电子排布规律，2个s电子是已配对的， 只有2个p电子未成对，而许多含碳化合物中C都呈4价而 不是2价，可以设想有1个s电子激发到p轨道去了。那么 1个s轨道和3个p轨道都有不成对电子，可以形成4个共 价键，但s和p的成键方向和能量应该是不同的。
2.特征
共价键结合比较强：原子晶体具有高力学强度、高熔点、 高沸点和低挥发性的特点，导电率和导热率低。原子晶体一般 属于半导体或绝缘体。
2.4.2 金属晶体
1.结构 结合力：金属键
键的实质：价电子共有化。正的原子实（失去最外层电子的）沉浸在由价电 子形成的负的电子云中，结合力主要是原子实和电子云之间的静电库仑相互 作用，组成晶体时每个原子的最外层电子都不再属于某个原子而为所有原子 所共有。
共价金属
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§2.4原子晶体、金属晶体和氢键晶体
2.4.1 原子晶体（共价晶体）
1.结构
第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族元素都可以形成原子晶体。
典型的原子晶体: 金刚石、硅、锗、 Sn(灰锡)等晶体。
结合力: 共价键。相邻的两个原子各出一个电子相互作用， 从而在最外层形成公用的封闭电子壳层， 饱和性
共价键的特点
符号： A
H
B
前一部分实质上是共价键，后一部分称为氢键。
2.4.4 多键晶体（石墨为例）
结构：为多层结构，每层近似为平面正六边形点阵，每个 C原子和三个近邻C原子为共价键，多余的一个价电子全层 共有为金属键，层与层之间为分子键。
含键及键的性质
晶体性质
用途
共价键非常强
金属键有自由电 子 分子键很弱
熔点高
金刚石C6
1S22S12P3
共价键是由2S和2P波函数组成的下列4种新的电子状态组成的。
1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2 1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2 1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2
1 ( ) 1 2 s 2 p 2 p 2 p x y z 2
“杂化轨道”
特点：杂化轨道比原来的轨道成键能力强，形成的化学键键能 大，使生成的分子更稳定。由于成键原子轨道杂化后，轨道角 度分布图的形状发生了变化（形状是一头大，一头小），杂化 轨道在某些方向上的角度分布，比未杂化的p轨道和s轨道的角 度分布大得多，它的大头在成键时与原来的轨道相比能够形成 更大的重叠，因此杂化轨道比原有的原子轨道成键能力更强。
第Ⅰ族、第Ⅱ族及过渡元素晶体都是典型的金属晶体。 性质：排列最紧密，势能低，结合稳定。金属晶体多采取 配位数为12的密堆积，少数金属为体心立方结构，配位数为8。
2.特点
良好的导电性和导热性，较好的延展性，硬度大，熔点高。
2.4.3 氢键晶体（DNA）
1.结构 氢原子同时与两个负电性较大（即吸引电子能力强），而
导电性好 易破碎
可做坩埚
可做电极 电刷 可做铅笔芯
原子半径较小的原子(O、F、N等)结合，这种结合力称为氢键。 2.特征
氢键具有饱和性。
A
共价键
H
B
例如：冰是一种氢键晶体。氢原子与一个氧原子结合成
共价键 O 键较长
H ，还和另一个O结合，但结合力较弱， O 即氢键。
H
3.实质 氢原子具有特殊性。①电离能大于13.6eV，难以形成离 子键。②只有一个电子。③体积小。因为①使之形成一 个共价键，因为②使之成键后，原子核（质子）暴露在 外面，可以再几个一个带负电的粒子，因为③使之最多 再结合一个半径较小的负离子。