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晶体和非晶体的区别

发布时间:2019-07-08 09:11编辑:本站原创阅读(197)

    
    晶体和非晶体的区别

    一、晶体的结构晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。

    固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。

    具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。 固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。 晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子、原子团)有规则地在三维空间呈周期性重复排列,组成一定形式的晶格,外形上表现为一定形状的几何多面体。

    组成某种几何多面体的平面称为晶面,由于生长的条件不同,晶体在外形上可能有些歪斜,但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的,称为晶面角不变原理。

    晶体按其内部结构可分为七大晶系和14种晶格类型。 晶体都有一定的对称性,有32种对称元素系,对应的对称动作群称做晶体系点群。 按照内部质点间作用力性质不同,晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体等四大典型晶体,如食盐、金刚石、干冰和各种金属等。 同一晶体也有单晶和多晶(或粉晶)的区别。 在实际中还存在混合型晶体。 说到晶体,还得从结晶谈起。

    大家知道,所有物质都是由原子或分子构成的。

    众所周知,物质有三种聚集形态:气体、液体和固体。 但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?研究表明,固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。

    几何形状晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来的一样。 其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。

    如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。

    而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体,内部原子的排列则是杂乱无章的。

    准晶体是发现的一类新物质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。 究竟什么样的物质才能算作晶体呢首先,除液晶外,晶体一般是固体形态。 其次,组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列,这样的物质就是晶体。 但仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。 那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。 用X光对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。 为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的原子当成一个点,再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来,就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。 这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。

    由于晶体中原子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元就叫作晶胞。

    许多取向相同的晶胞组成晶粒,由取向不同的晶粒组成的物体,叫做多晶体,而单晶体内所有的晶胞取向完全一致,常见的单晶如单晶硅、单晶石英。 大家最常见到的一般是多晶体。

    由于物质内部原子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。

    例如,晶体有固定的熔点,当温度高到某一温度便立即熔化;而玻璃及其它非晶体则没有固定的熔点,从软化到熔化是一个较大的温度范围。 类别实例1.立方晶系钻石明矾金铁铅2.正方晶系锡金红石白钨3.斜方晶系硫碘硝酸银4.单斜晶系硼砂蔗糖石膏5.三斜晶系硫酸铜硼酸6.三方(菱形)晶系砷水晶冰石墨7.六方晶系镁锌铍镉钙二、晶体的性质晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。 气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。 1.长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。

    2.均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 3.各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。

    4.对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

    5.自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。 6.解理性:晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。

    7.最小内能:成型晶体内能最小。 8.晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。

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