有关晶体的知识
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/17 17:48:01
有关晶体的知识
有关晶体的知识
有关晶体的知识
晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体.
晶体有三个特征：(1)晶体有整齐规则的几何外形.(2)晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变.(3)晶体有各向异性的特点：固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点.晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列.非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序.如玻璃.外形为无规则形状的固体.
晶体组成
组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子、金属)在空间有规则地排列在一定的点上,这些点群有一定的几何形状,叫做晶格.排有结构粒子的那些点叫做晶格的结点.金刚石、石墨、食盐的晶体模型,实际上是它们的晶格模型. 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)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.准晶体是最近发现的一类新物质,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.
晶体结构
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.