有关晶体的知识

有关晶体的知识,第1张

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。

1有关晶体的所有知识

①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。

②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H2O、NH3等物质分子间存在氢键。

③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。(3)常温常压下状态①熔点:固态物质>液态物质②沸点:液态物质>气态物质定义:把分子聚集在一起的作用力分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。

作用:对物质的熔点、沸点等有影响。①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。

分子间相互作用 ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。④、氢键的形成及表示方式:F-—H•••F-—H•••F-—H•••←代表氢键。

⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。

非极性分子 双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。举例:只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等分子极性 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。

举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2。

2有关晶体的所有知识

①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。

②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H2O、NH3等物质分子间存在氢键。

③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。

(3)常温常压下状态

①熔点:固态物质>液态物质

②沸点:液态物质>气态物质

定义:把分子聚集在一起的作用力

分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。

作用:对物质的熔点、沸点等有影响。

①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。

分子间相互作用

②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)

③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。

④、氢键的形成及表示方式:F-—H•••F-—H•••F-—H•••←代表氢键。

⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。

定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。

非极性分子

双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。

举例:只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等

分子极性

多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子

如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)

极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。

举例

双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等

多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对旦耽测甘爻仿诧湿超溅称则为极性分子

如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2

3关于晶体的知识

1原子晶体中原子间键长越短,共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低

2离子晶体中阴阳离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高,反之越低

3分子晶体中分子间作用力越大,物质熔沸点越高,反之越低其中组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大(但这不包括具有氢键的分子晶体其熔沸点出现反常得高的现象,如H2O、HF等)

4金属晶体中金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属阳离子与自由电子的静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低

5晶体的类型不同时一般规律为:

原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体但需注意金属晶体的熔沸点差别很大如W的熔沸点甚至高于有些原子晶体,而Hg的熔点则很低,常温下呈液体状态

4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。

5晶体的相关知识

什么是晶体呢? 虽然你还不知道它的定义,但是你早已经和它的家族成员见过面了。

不仅如此,你还吃过、用过它们呢!你瞧,自然界里的冰、雪,组成大地的土壤,各种金属材料(如金、银、铜、铁、锡、铝),以至我们所吃的糖、盐和所用的各种装饰品(如红宝石、蓝宝石、钻石)等等,全都是晶体。所以,毫不夸张地说,我们的世界是一个绚丽多彩的晶体的世界。

那么,到底什么是晶体呢?为什么这么多种看上去截然不同的东西都属于晶体呢?大家知道,物质是由原子、分子或离子组成的。当这些微观粒子在三维空间按一定的规则进行排列,形成空间点阵结构时,就形成了晶体。

因此,具有空间点阵结构的固体就叫晶体。事实上,绝大多数固体都是晶体。

不过,它们又有单晶体和多晶体之分。所谓单晶体,就是由同一空间点阵结构贯穿晶体而成的;而多晶体却没有这种能贯穿整个晶体的结构,它是由许多单晶体以随机的取向结合起来的。

例如,飞落到地球上的陨石就是多晶体,其主要成份是由长石等矿物晶体组成的。而食盐的主要成份氯化钠(NaCl)却是一种常见的单晶体,它是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)按一定规则排列的立方体所组成,从大范围(即整个晶体)来看,这种排列始终是有规则的。

因此,我们平常所看到的食盐颗粒都是小立方体。又如钻石,它是由碳原子在大范围内按一定的规则排列而成的晶体,人们常常在它的外表面加工出许多小面,使它变成多面体,由于它具有很高的折射率,又是透明的,所以,在阳光照射下,它对光线产生强烈的反射和折射,发出闪烁的光辉。

值得注意的是,在晶体中,这样晶莹透明的有很多,但是,并不是所有透明的固体都是晶体,如玻璃就不是晶体。为什么呢?这是因为,组成玻璃的微观粒子只是在一个很小的范围内作有规则的排列,而从大范围来看,它们的排列是不规则的,因此,玻璃不是晶体。

自然界中形成的晶体叫天然晶体,而人们利用各种方法生长出来的晶体则叫人工晶体。目前,人们不仅能生长出自然界中已有的晶体,还能制造出许多自然界中没有的晶体。

人们发现,晶体的颜色五彩纷呈,从红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫到各种混合颜色,简直应有尽有,令人目不暇接。不过,更加令人惊奇的是,晶体不仅美丽,还有许多重要的用途呢! 比如说激光晶体。

这是一种非常重要的晶体,它吸收足够的能量之后能发出一种特殊的强光,我们叫它"激光",所以这种晶体叫做激光晶体。目前,人们已研制出数百种激光晶体。

其中,红宝石晶体是最引人注目的一种。这是因为,有一位美国科学家Maiman,曾在1960年利用这种晶体获得了一项举世瞩目的重大科学成就--研制出世界上第一台激光器。

今天,这些激光晶体在军事技术、宇宙探索、医学、化学等众多领域内都已得到了广泛的应用。例如,激光电视、激光彩色立体**、激光雷达、激光手术刀等都是激光晶体在这些领域内成功应用的结果。

又如水中通信,由于海水对红光产生强烈的吸收,而对蓝绿光则吸收得较少,因此,蓝绿光在海水中能够传播较远的距离。利用这一特性,人们就可以利用激光晶体产生的蓝绿光进行水中通信和探索。

另一种重要的晶体恐怕要属半导体晶体了。这是因为,由半导体晶体硅和锗做成的各种晶体管,取代了原来的电子管,在无线电子工业上有着极其广泛的应用,由于它们的出现,电子产品的体积大大减少,成本大幅度降低。

可以说,没有半导体晶体,就没有无线电子工业的飞速发展,我们今天就不可能拥有随身听、超薄电视和笔记本电脑等体积小巧、携带方便的电子产品了。此外,光纤通讯技术也离不开半导体晶体。

利用这种晶体做光源,人们就能在一根头发丝般的光导纤维中传递几十万路电话或几千路电视,从而大大提高了信息传递的数量和质量。试想,如果没有这些半导体晶体,我们怎能看到高清晰度的电视,又怎能清楚地听到从遥远的大洋彼岸传来的亲人的声音呢? 不过,在众多性能之中,最奇妙的当属光折变效应了。

具有这种效应的晶体叫光折变晶体。那么,这是怎样一种效应呢?原来,当外界微弱的光照到这种晶体上时,晶体的折射率会发生变化,形成极为特殊的折射率光栅。

凭借这种光栅,晶体便成为神通广大的"齐天大圣",向人们演示出种种不可思议的奇妙现象:它可以在3cm3的体积中存储5000幅不同的图像,并可以迅速显示其中任意一幅;它可以把微弱的图像亮度增强1000倍;它可以精密地探测出小得只有10-7米的距离改变;它可以使畸变得无法辨认的图像清晰如初;它可以滤去静止不变的图像,专门跟踪刚发生的图像改变;它还可以模拟人脑的联想思维能力!因此,这种奇妙的晶体一经发现,便引起了人们的极大兴趣。目前,它已发展成一种新颖的功能晶体,向人们展示着良好的应用前景。

此外,还有许多晶体,如电光晶体、声光晶体、压电晶体、热释电晶体、磁性晶体、超硬晶体等,它们在不同的技术领域中也起着重要的作用,在此就不一一列举了。不过,值得一提的是,近年来,随着光子晶体和纳米晶体的出现和发展,掀起了微观晶体的研究热潮,使人类认识达到了一个。

6什么是晶体

自然界中的固体分两大类:一类是晶态材料,又称晶体;另一类是非晶态材料,又称非晶体。

晶体是由许多完全一样的基础单元“晶胞”组成的。晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体,并且呈周期性重复排列,有如下主要特征。

晶体有整齐规则的几何外形;有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变;具有解理性;有各向异性的特点等宏观特征,如岩盐、水晶、钻石、明矶、雪花等。 晶胞是由原子(分子或离子)按一定规律排列而成的,有规则的几何外形。

晶胞是晶体中的最小单位,是晶体的代表。晶胞并置起来,则得到晶体。

晶胞的代表性体现在以下两个方面:一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素(对称轴、对称面和对称中心)。 一般来说,晶胞都是平行六面体。

整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成。所说的无隙是指相邻晶体之间没有任何间隙;并置是指所有晶胞都是平行排列的取向相同。

晶胞能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布的化学-结构特征的平行六面体单元。其中既能够保持晶体结构的对称性而体积又M小者特称“单位晶胞”,但也常简称晶胞。

其具体形状大小由它的三组棱长a、6、c及棱间交角(合称为“晶胞参数”)来表征,与空间格子中的单位平行六面体相对应。如果把晶胞进行抽象化处理,把质点设想成点,把质点间的化学键用直线连接,这就成为晶格。

同一种物质的晶格尺寸与形状完全相同。物质不同,不但晶格的尺寸不同,就是晶格的几何形状也有多种。

但是晶格的几何形状不可能是任意的,因为有许多几何形状无法使其排列中间保持化学键相连的质点间的距离,而且也无法不产生空隙或空洞,例如球形就不行,因为许多球体组合无法不留空隙。立方体最容易彼此相接地填满。

立方体的长、宽、高都相等的称为立方晶格。也可以长、宽、高三者不相等,但6个面彼此的交角都是90°,这样的称为正交晶格。

晶格的种类有7大类,称为7个晶系,它们是立方晶系、正方晶系、正交晶系、单斜晶系、二斜晶系、二角或菱形晶系、六角晶系。晶系只反映晶胞的几何形状,在同一几何形状下,质点的分布又不相同,经证明,共有14种晶格。

绝大多数的半导体材料属于立方晶系,其次是六角晶系。 硅、锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、碲化镉均属立方晶系,而氮化镓、氮化铟、硫化锌、硫化镉等属于六角晶系,但其中有些化合物又可形成立方晶系的晶体。

非晶体是内部质点在三维空间不呈周期性重复排列的固体,其物质粒子结构是杂乱无章的,没有规律性,没有上述晶体的宏观特征,如玻璃、松香、石蜡等。 非晶体的物理性质在各个方向是相同的称为各向同性。

7什么是晶体

物质有三种聚集态: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?可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。 什么是晶体:晶体在合适的条件下,通常都是面平棱直的规则几何形状,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(及其他非晶体如石蜡、沥青、塑料等)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,其内部原子排列既不同于晶体,也不同于非晶体。

仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。 一块加工过的水晶晶体与同样形状的玻璃(非晶体)外观上几乎看不出任何区别。

同样,一层金属薄膜(通常是晶体)与一层准晶体金属膜从外观上也看不出差异。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。

X光技术诞生以后,很快就被科学家用于固态物质的鉴定。 如果利用X光技术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。

自然界中的绝大多数矿石都是晶体,就连地上的泥土沙石也是晶体,冬天的冰雪是晶体,日常见到的各种金属制品亦属晶体。可见晶体并不陌生,它就在我们的日常生活中。

人们通过长期认识世界、改造世界的实践活动,逐渐发现了自然界中各种矿物的形成规律,并研究出了许许多多合成人工晶体的方法和设备。现在,人们既可以从水溶液中获得单晶体,也可以在数千摄氏度的高温下培养出各种功能晶体(如半导体晶体、激光晶体等),既可以生产出重达数吨的大块单晶,也可研制出细如发丝的纤维晶体,以及只有几十个原子层厚的薄膜材料。

五光十色、丰富多彩的人工晶体已悄悄地进入了我们的生活,并在各个高新技术领域大显神通。 。

8常见的分子晶体有哪些

[1]②大部分非金属单质(稀有气体形成的晶体也属于分子晶体),如:卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等(金刚石,和单晶硅等是原子晶体)[2]③部分非金属氧化物,如:CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等(如SiO2是原子晶体)[1]④几乎所有的酸⑤绝大多数有机化合物,如:苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等[1]⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质[1]分子晶体相关信息编辑分子晶体熔沸点规律分子间作用力越强,熔沸点越高①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高。

题目的意思不是太明白,所以都给你贴上了。

晶体(crystal)

概述

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;(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。

组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)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。

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。

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。

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。

我们吃的盐是氯化钠的结晶,味精是谷氨酸钠的结晶,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的结晶。我们可以这样说:“熠熠闪光的不一定是晶体,朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。不是吗?每家厨房中常见的砂糖、碱是晶体,每个人身上的牙齿、骨骼是晶体,工业中的矿物岩石是晶体,日常见到的各种金属及合金制品也属晶体,就连地上的泥土砂石都是晶体。我们身边的固体物质中,除了常被我们误以为是晶体的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,几乎都是非晶体。晶体离我们并不遥远,它就在我们的日常生活中。

组成晶体的结构粒子(分子、原子、离子)在三维空间有规则地排列在一定的点上,这些点周期性地构成有一定几何形状的无限格子,叫做晶格。按照晶体的现代点阵理论,构成晶体结构的原子、分子或离子都能抽象为几何学上的点。这些没有大小、没有质量、不可分辨的点在空间排布形成的图形叫做点阵,以此表示晶体中结构粒子的排布规律。构成点阵的点叫做阵点,阵点代表的化学内容叫做结构基元。因此,晶格也可以看成点阵上的点所构成的点群集合。对于一个确定的空间点阵,可以按选择的向量将它划分成很多平行六面体,每个平行六面体叫一个单位,并以对称性高、体积小、含点阵点少的单位为其正当格子。晶格就是由这些格子周期性地无限延伸而成的。空间正当格子只有7种形状(对应于7个晶系),14种型式。它们是简单立方、体心立方、面心立方;简单三方;简单六方;简单四方、体心四方;简单正交、底心正交、体心正交、面心正交;简单单斜、底心单斜;简单三斜格子等。晶格的强度由晶格能(或称点)。

晶体对称性

在晶体的外形以及其他宏观表现中还反映了晶体结构的对称性。晶体的理想外形或其结构都是对称图象。这类图象都能经过不改变其中任何两点间距离的操作后复原。这样的操作称为对称操作,平移、旋转、反映和倒反都是对称操作。能使一个图象复原的全部不等同操作,形成一个对称操作群。

在晶体结构中空间点阵所代表的是与平移有关的对称性,此外,还可以含有与旋转、反映和倒反有关并能在宏观上反映出来的对称性,称为宏观对称性,它在晶体结构中必须与空间点阵共存,并互相制约。制约的结果有二:①晶体结构中只能存在1、2、3、4和6次对称轴,②空间点阵只能有 14种形式。n次对称轴的基本旋转操作为旋转360°/n,因此,晶体能在外形和宏观中反映出来的轴对称性也只限于这些轴次。

由于原子并不处于静止状态,存在着外来原子引起的点阵畸变以及一定的缺陷,基本结构虽然仍符合上述规则性,但绝不是如设想的那样完整无缺,存在数目不同的各种形式的晶体缺陷。另外还必须指出,绝大多数工业用的金属材料不是只由一个巨大的单晶所构成,而是由大量小块晶体组成,即多晶体。在整块材料内部,每个小晶体(或称晶粒)整个由三维空间界面与它的近邻隔开。这种界面称晶粒间界,简称晶界。晶界厚度约为两三个原子。

晶体缺陷

在二十世纪初叶,人们为了探讨物质的变化和性质产生的原因,纷纷从微观角度来研究晶体内部结构,特别是X射线衍射的出现,揭示出晶体内部质点排列的规律性,认为内部质点在三维空间呈有序的无限周期重复性排列,即所谓空间点阵结构学说。

前面讲到的都是理想的晶体结构,实际上这种理想的晶体结构在真实的晶体中是不存在的,事实上,无论是自然界中存在的天然晶体,还是在实验室(或工厂中)培养的人工晶体或是陶瓷和其它硅酸盐制品中的晶相,都总是或多或少存在某些缺陷,因为:首先晶体在生长过程中,总是不可避免地受到外界环境中各种复杂因素不同程度影响,不可能按理想发育,即质点排列不严格服从空间格子规律,可能存在空位、间隙离子、位错、镶嵌结构等缺陷,外形可能不规则。另外,晶体形成后,还会受到外界各种因素作用如温度、溶解、挤压、扭曲等等。

晶体缺陷:各种偏离晶体结构中质点周期重复排列的因素,严格说,造成晶体点阵结构周期势场畸变的一切因素。

如晶体中进入了一些杂质。这些杂质也会占据一定的位置,这样破坏了原质点排列的周期性,在二十世纪中期,发现晶体中缺陷的存在,它严重影响晶体性质,有些是决定性的,如半导体导电性质,几乎完全是由外来杂质原子和缺陷存在决定的,许多离子晶体的颜色、发光等。另外,固体的强度,陶瓷、耐火材料的烧结和固相反应等等均与缺陷有关,晶体缺陷是近三、四年国内外科学研究十分注意的一个内容。

根据缺陷的作用范围把真实晶体缺陷分四类:

点缺陷:在三维尺寸均很小,只在某些位置发生,只影响邻近几个原子。

线缺陷:在二维尺寸小,在另一维尺寸大,可被电镜观察到。

面缺陷:在一维尺寸小,在另二维尺寸大,可被光学显微镜观察到。

体缺陷:在三维尺寸较大,如镶嵌块,沉淀相,空洞,气泡等。

一、点缺陷

按形成的原因不同分三类:

1 热缺陷(晶格位置缺陷)

在晶体点阵的正常格点位出现空位,不该有质点的位置出现了质点(间隙质点)。

2 组成缺陷

外来质点(杂质)取代正常质点位置或进入正常结点的间隙位置。

3 电荷缺陷

晶体中某些质点个别电子处于激发状态,有的离开原来质点,形成自由电子,在原来电子轨道上留下了电子空穴。

1 缺陷符号及缺陷反应方程式

缺陷符号 以二元化合物MX为例

1) 晶格空位:正常结点位没有质点,VM,VX

2) 间隙离子:除正常结点位置外的位置出现了质点,Mi ,Xx

3) 错位离子:M排列在X位置,或X排列在M位置上,若处在正常结点位置上,则MM,XX

4) 取代离子:外来杂质L进入晶体中,若取代M,则LM,若取代X,则LX,若占据间隙位,则Li。

5) 自由电子 e’(代表存在一个负电荷),,表示有效电荷。

6) 电子空穴 h•(代表存在一个正电荷),•表示有效正电荷

如:

从NaCl晶体中取走一个Na+,留下一个空位 造成电价不平衡,多出负一价 。相当于取走Na原子加一个负有效负电荷,e失去→自由电子,剩下位置为电子空穴h•

7) 复合缺陷

同时出现正负离子空位时,形成复合缺陷,双空位。

VM+VX→(VM- VX)

缺陷反应方程式

必须遵守三个原则

1) 位置平衡——反应前后位置数不变(相对物质位置而言)

2) 质点平衡——反应前后质量不变(相对加入物质而言)

3) 电价平衡——反应前后呈电中性

例:将CaCl2引入KCl中:

将CaO引入ZrO2中

注意:只从缺陷反应方程看,只要符合三个平衡就是对的,但实际上往往只有一种是对的,这要知道其它条件才能确定哪个缺陷反应是正确的。

确定(1)式密度增加,要根据具体实验和计算。

2 热缺陷(晶格位置缺陷)

只要晶体的温度高于绝对零度,原子就要吸收热能而运动,但由于固体质点是牢固结合在一起的,或者说晶体中每一个质点的运动必然受到周围质点结合力的限制而只能以质点的平衡位置为中心作微小运动,振动的幅度随温度升高而增大,温度越高,平均热能越大,而相应一定温度的热能是指原子的平均动能,当某些质点大于平均动能就要离开平衡位置,在原来的位置上留下一个空位而形成缺陷,实际上在任何温度下总有少数质点摆脱周围离子的束缚而离开原来的平衡位置,这种由于热运动而产生的点缺陷——热缺陷。

热缺陷两种基本形式:

a-弗仑克尔缺陷, b-肖特基缺陷

(1) 弗仑克尔缺陷

具有足够大能量的原子(离子)离开平衡位置后,挤入晶格间隙中,形成间隙原子离子),在原来位置上留下空位。

特点:空位与间隙粒子成对出现,数量相等,晶体体积不发生变化。

在晶体中弗仑克尔缺陷的数目多少与晶体结构有很大关系,格点位质点要进入间隙位,间隙必须要足够大,如萤石(CaF2)型结构的物质空隙较大,易形成,而NaCl型结构不易形成。总的来说,离子晶体,共价晶体形成该缺陷困难。

(2) 肖特基缺陷

表面层原子获得较大能量,离开原来格点位跑到表面外新的格点位,原来位置形成空位这样晶格深处的原子就依次填入,结果表面上的空位逐渐转移到内部去。

特点:体积增大,对离子晶体、正负离子空位成对出现,数量相等。结构致密易形成肖特基缺陷。

晶体热缺陷的存在对晶体性质及一系列物理化学过程,导电、扩散、固相反应、烧结等产生重要影响,适当提高温度,可提高缺陷浓度,有利于扩散,烧结作用,外加少量填加剂也可提高热缺陷浓度,有些过程需要最大限度避免缺陷产生, 如单晶生产,要非常快冷却。

3 组成缺陷

主要是一种杂质缺陷,在原晶体结构中进入了杂质原子,它与固有原子性质不同,破坏了原子排列的周期性,杂质原子在晶体中占据两种位置(1)填隙位(2)格点位

4 电荷缺陷 (Charge defect)

从物理学中固体的能带理论来看,非金属固体具有价带,禁带和导带,当在OR时,导带全部完善,价带全部被电子填满,由于热能作用或其它能量传递过程 ,价带中电子得到一能量Eg,而被激发入导带,这时在导带中存在一个电子,在价带留一孔穴,孔穴也可以导电,这样虽末破坏原子排列的周期性,在由于孔穴和电子分别带有正负电荷,在它们附近形成一个附加电场,引起周期势场畸变,造成晶体不完整性称电荷缺陷。

例:纯半导体禁带较宽,价电带电子很难越过禁带进入导带,导电率很低,为改善导电性,可采用掺加杂质的办法,如在半导体硅中掺入P和B,掺入一个P,则与周围Si原子形成四对共价键,并导出一个电子,叫施主型杂质,这个多余电子处于半束缚状态,只须填加很少能量,就能跃迁到导带中,它的能量状态是在禁带上部靠近导带下部的一个附加能级上,叫施主能级,叫n型半导体。当掺入一个B,少一个电子,不得不向其它Si原子夺取一个电子补充,这就在Si原子中造成空穴,叫受主型杂质,这个空穴也仅增加一点能量就能把价带中电子吸过来,它的能量状态在禁带下部靠近价带顶部一个附加能级,叫受主能级,叫P型半导体,自由电子,空穴都是晶体一种缺

点缺陷在实践中有重要意义:烧成烧结,固相反应,扩散,对半导体,电绝缘用陶瓷有重要意义,使晶体着色等。

二、线缺陷

实际晶体在结晶时,受到杂质,温度变化或振动产生的应力作用或晶体由于受到打击,切割等机械应力作用,使晶体内部质点排列变形,原子行列间相互滑移,不再符合理想晶体的有序排列,形成线状缺陷。

位错直观定义:晶体中已滑移面与未滑移面的边界线。

这种线缺陷又称位错,注意:位错不是一条几何线,而是一个有一定宽度的管道,位错区域质点排列严重畸变,有时造成晶体面网发生错动。对晶体强度有很大影响。

位错主要有两种:刃型位错和螺型位错。

1 刃型位错

其形式可以设想为:在一完整晶体,沿BCEF晶面横切一刀,从BC→AD,将ABCD面上半部分,作用以压力δ,使之产生滑移,距离 (柏氏矢量晶格常数或数倍)滑移面BCEF,滑移区ABCD,未滑移区ADEF,AD为已滑移区交界线—位错线。

正面看简图:如上图

滑移上部多出半个原子面,就象刀刃一样(劈木材)称刃型位错。

特点:滑移方向与位错线垂直,符号⊥,有多余半片原子面。

2 螺型位错

其形成可设想为:在一完整晶体,沿ABCD晶面横切一刀,在ABCD面上部分沿X方向施一力δ,使其生产滑移 ,滑移区ABCD未滑移区ADEF,交界线AD(位错线)

特点:滑移方向与位错线平行,与位错线垂直的面不是平面,呈螺施状,称螺型位错。

刃型位错与螺型位错区别:

a-正常面网, b-刃型位错, c-螺型位错

主要从各自特点区别:

刃型:滑移方向与位错线垂直,多半个原子面,位错线可为曲线。

螺型:滑移方向与位错线平行,呈螺旋状,位错线直线。

由于位错的存在对晶体的生长,杂质在晶体中的扩散,晶体内镶嵌结构的形成及晶体的高温蠕变性等一系列性质和过程都有重要影响。

晶体位错的研究方法:通常用光学显微镜,X光衍射电子衍射和电子显微镜等技术进行直接观察和间接测定。

位错具有以下基本性质:

(1)位错是晶体中原子排列的线缺陷,不是几何意义的线,是有一定尺度的管道。

(2)形变滑移是位错运动的结果,并不是说位错是由形变产生的,因为一块生长很完事的晶体中,本身就存在很多位错。

(3)位错线可以终止在晶体的表面(或多晶体的晶界上),但不能终止在一个完事的晶体内部。

(4)在位错线附近有很大应力集中,附近原子能量较高,易运动。

三、面缺陷

涉及较大范围(二维方向)、晶界、晶面、堆垛层错。

1 晶面:由于晶体表面处的离子或原子具有不饱和键,有很大反应活性,表面结构出现不对称性,使点阵受到很大弯曲变形,因而能量比内部能量高,是一种缺陷。

2 晶界:晶粒之间交界面,晶粒间取向不同出现晶粒间界,在晶粒界面上的排列是一种过渡状态与两晶粒都不相同。

1)小角度晶界(镶嵌块)

尺寸在10-6-10-8m的小晶块,彼此间以几秒到 的微小( )角度倾斜相交,形成镶嵌结构,有人认为是棱位错,由于晶粒以微小角度相交,可以认为合并在一起,在晶界面是形成了一系列刃型位错。

2)大角度晶界,各晶面取向互不相同,交角较大,在多晶体中,晶体可能出现大角度晶界。在这种晶界中,顶点排列接近无序状态,晶界处是缺陷位置,所以能量较高,可吸附外来质点。晶界是原子或离子扩散的快速通道,也是空位消除的地方,这种特殊作用对固相反应,烧结起重要作用,对陶瓷、耐火材料等多晶材料性能如蠕变、强度等力学性能和极化、损耗等介电性能影响较大。

3 堆垛层错

离子堆垛过程中发生了层次错动,出现堆垛层错,如面心立方堆积形式为ABCABCA……→ABCACBABC中间的B层和C层发生了层次错动,出现缺陷(一般了解)

非化学计量化合物

定义:化合物中各元素的原子数之比不是简单的整数而出现了分数,如Fe1-xO,Cu2-xO,Co1-xO等。

四、可偏离化合式的化合物

在基础化学中学到的化合物的分子式都是符合定比定律的,即元素的原子数之比为简单整数比,如FeO,Fe/O=1/1,TiO2, Ti/O=1/2等,现在认为这种严格按化学计量形成的化合物是一种特殊情况,而普遍存在着所谓非化学计量化合物。

非化学计量化合物缺陷有四种类型:

(1) 阳离子过剩,形成阴离子空位

TiO2,ZrO2会产生这种缺陷,分子式为TiO2-x, ZrO2-x,从化学计量观念,正负离子比为1:2,由于揣氧不足,在晶体中存在氧空位,而变为非化学计量化合物。从化学观念看,缺氧TiO2可以看作是四价钛和三价钛氧化物的固体溶液,即Ti2O3在TiO2中的固溶体,或从电中性考虑,Ti由四价→三价,原因:Ti4+获得一个电子→Ti3+,所获得的电了是由于氧不足脱离 正常TiO2晶格结点放出的,在电场作用下,这一电子可以一个钛离子位置迁移到另一个钛离子位置,并非固定在某一钛离子上,从而形成电子电导,具有这种缺陷的材料称n型半导体。这种非化学计量化合物缺陷方程可写成:例:在还原气氛下TiO2→TiO2-x

也可看成部分O由晶格逸出变成气体:

可见:这种非化学计量化合物的形成多是由变价正离子构成的氧化物,由高价变为低价,形成负离子空位,还有ThO2,CeO2等,与气氛有关。

(2) 阳离子过剩,形成间隙阳离子

如ZnO、CdO→Zn1+xo,Cd1+xO,过剩的金属离子进入间隙位,为保持电中性,等价电子被束缚在间隙位的金属离子周围。例:ZnO在锌蒸气中加热,颜色逐渐加深变化。

(3) 负电子过剩,形成间隙负离子。

目前吸发现有UO2+X,可以看作U3O8在UO2中的固溶体,当负离子过剩进入间隙位置时,结构中必须出现两个电子空穴,以平衡整体电中性,相应正离子电价升高,电子空穴在电场作用下产生运动,这种材料称P型半导体。

(4) 负离子过剩形成正离子空位

由于存在正离子空位,为保持电中性,在正离子空位周围捕获电子空位,因此其也是P型半导体,如Cu2O、FeO即是。例:FeO在氧气下形成这种缺陷,实际上是Fe2O3在FeO中形成的固溶体(高价取代低价),即2个Fe3+取代3个Fe2+,同时在晶格中形成个正离子空位,在氧气条件下,氧气进入FeO晶格结构中,变为氧离子,必须从铁离子获得两个电子,使Fe2+→Fe3+,并形成VFe。

可见,非化学计量化合物缺陷的形成主要受气氛影响,也与温度有关,严格说,世界上所有化合物都是非化学计量的,只是程度不同而已。

1、性质:单晶体是样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。多晶体是整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的物体。

2、特征:单晶体,晶体有一定的几何外形;晶体有固定的熔点;晶体有各向异性的特点。多晶体,多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性。

3、空间结构:单晶体,整块晶体由一颗晶粒组成,或是能用一个空间点阵图形贯穿整个晶体。多晶体,是由很多排列方式相同但位向不一致的小晶粒组成。例如:常用的金属;整块晶体由大量晶粒组成,或是不能用一个空间点阵图形贯穿整个晶体。

1、空间结构上不同:

(1)单晶体是整块晶体由一颗晶粒组成,或是能用一个空间点阵图形贯穿整个晶体。单晶体样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。

(2)多晶体是由很多排列方式相同但位向不一致的小晶粒组成。例如:常用的金属。多晶体由整块晶体由大量晶粒组成,或是不能用一个空间点阵图形贯穿整个晶体。

2、晶体特征不同:

(1)单晶体有一定的几何外形;有固定的熔点;有各向异性的特点。

(2)多晶体有一定的几何外形;有固定的熔点,多晶体具有各向同性的特点。

扩展资料

晶体的生长:

晶体是在物相转变的情况下形成的。物相有三种,即气相、液相和固相。只有晶体才是真正的固体。由气相、液相转变成固相时形成晶体,固相之间也可以直接产生转变。

晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大。一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段:

①介质达到过饱和、过冷却阶段;

②成核阶段;

②生长阶段。

在单位时间内,单位体积中所形成的核的数目称成核速度。它决定于物质的过饱和度或过冷却度。过饱和度和过冷却度越高,成核速度越大。成核速度还与介质的粘度有关,粘度大会阻碍物质的扩散,降低成核速度。晶核形成后,将进一步成长。

-单晶体

-多晶体

固态物质分为晶体和非晶体。从宏观上看,晶体都有自己独特的、呈对称性的形状,如食盐呈立方体;冰呈六角棱柱体;明矾呈八面体等。而非晶体的外形则是不规则的。晶体在不同的方向上有不同的物理性质,如机械强度、导热性、热膨胀、导电性等,称为各向异性。而非晶体的物理性质却表现为各向同性。晶体有固定的熔化温度—熔点(或凝固点),而非晶体则是随温度的升高逐渐由硬变软,而熔化。

晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵。空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状。组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力。对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使它们都处在势能最低的状态,因此很稳定,宏观上就表现为形状固定,且不易改变。晶体内部原子有规则的排列,引起了晶体各向不同的物理性质。例如原子的规则排列可以使晶体内部出现若干个晶面,立方体的食盐就有三组与其边面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用,则晶体就很容易滑动(变形),这种变形还不易恢复,称为晶体的范性。从这里可以看出沿晶面的方向,其弹性限度小,只要稍加力,就超出了其弹性限度,使其不能复原;而沿其他方向则弹性限度很大,能承受较大的压力、拉力而仍满足虎克定律。当晶体吸收热量时,由于不同方向原子排列疏密不同,间距不同,吸收的热量多少也不同,于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。

非晶体的内部组成是原子无规则的均匀排列,没有一个方向比另一个方向特殊,如同液体内的分子排列一样,形不成空间点阵,故表现为各向同性。

当晶体从外界吸收热量时,其内部分子、原子的平均动能增大,温度也开始升高,但并不破坏其空间点阵,仍保持有规则排列。继续吸热达到一定的温度——熔点时,其分子、原子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列,空间点阵也开始解体,于是晶体开始变成液体。在晶体从固体向液体的转化过程中,吸收的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵,所以固液混合物的温度并不升高。当晶体完全熔化后,随着从外界吸收热量,温度又开始升高。而非晶体由于分子、原子的排列不规则,吸收热量后不需要破坏其空间点阵,只用来提高平均动能,所以当从外界吸收热量时,便由硬变软,最后变成液体。玻璃、松香、沥青和橡胶就是常见的非晶体。

多数的固体晶体属于多晶体(也叫复晶体),它是由单晶体组成的。这种组成方式是无规则的,每个单晶体的取向不同。虽然每个单晶体仍保持原来的特性,但多晶体除有固定的熔点外,其他宏观物理特性就不再存在。这是因为组成多晶体的单晶体仍保持着分子、原子有规则的排列,温度达不到熔解温度时不会破坏其空间点阵,故仍存在熔解温度。而其他方面的宏观性质,则因为多晶体是由大量单晶体无规则排列成的,单晶体各方向上的特性平均后,没有一个方向比另一个方向上更占优势,故成为各向同性。各种金属就属于多晶体。它们没有固定的独特形状,表现为各向同性。

简单地说就是

有固定熔点的物质是晶体,没有固定熔点的物质是非晶体

希望能解决您的问题。

问题一:什么是晶体? 什么是晶体

什么是晶体?晶体就是晶莹闪亮的物体吗?如果说下列物质中,只有一种是晶体,那么在“玻璃、珍珠和冰雪”中,你选择哪一个?如果答案是“冰雪”,你会奇怪吗?

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。

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。如果把晶体中任亥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。

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。

我们吃的盐是氯化钠的结晶,味精是谷氨酸钠的结晶,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的结晶。我们可以这样说:“熠熠闪光的不一定是晶体,朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。不是吗?每家厨房中常见的砂糖、碱是晶体,每个人身上的牙齿、骨骼是晶体,工业中的矿物岩石是晶体,日常见到的各种金属及合金制品也属晶体,就连地上的泥土砂石都是晶体。我们身边的固体物质中,除了常被我们误以为是晶体的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,几乎都是非晶体。晶体离我们并不遥远,它就在我们的日常生活中。

组成晶体的结构粒子(分子、原子、离子)在三维空间有规则地排列在一定的点上,这些点周期性地构成有一定几何形状的无限格子,叫做晶格。按照晶体的现代点阵理论,构成晶体结构的原子、分子或离子都能抽象为几何学上的点。这些没有大小、没有质量、不可分辨的点在空间排布形成的图形叫做点阵,以此表示晶体中结构粒子的排布规律。构成点阵的点叫做阵点,阵点代表的化学内容叫做结构基元。因此,晶格也可以看成点阵上的点所构成的点群 。对于一个确定的空间点阵,可以按选择的向量将它划分成很多平行六面体,每个平行六面体叫一个单位,并以对称性高、体积小、含点阵点少的单位为其正当格子。晶格就是由这些格子周期性地无限延伸而成的。空间正当格子只有7种形状(对应于7个晶系),14种型式。它们是简单立方、体心立方、面心立方;简单三方;简单六方;简单四方、体心四方;简单正交、底心正交、体心>>

问题二:什么叫做晶体类型 晶体类型是晶体的分类依据之一

分为:离子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体。

一、离子晶体

由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。

常见离子晶体:强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。

二、原子晶体

晶体中所有原子都是通过共价键结合的空间网状结构。

原子晶体的特点:由于共价键键能大,所以原子晶体一般具有很高的熔、沸点和很大的硬度,一般不导电不溶于常见溶剂。

常见原子晶体:金刚石、单晶硅、碳化硅(金刚砂)、二氧化硅、氮化硼(BN)等。

三、分子晶体

分子通过分子间作用力构成的固态物质。

由于分子间作用力较弱,分子晶体一般硬度较小,熔点较低。

多数非金属单质非金属元素组成的无机化合物以及绝大多数有机化合物形成的晶体都属于分子晶体。

(其实那些平时一般液态或者气态的物质,分子构成的,分子内部原子间也是共价键相结合)

四、金属晶体

金属单质与合金。(金属阳离子与自由电子以金属键结合而成的晶体。)

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问题三:什么叫晶体 物质在熔解和凝固过程中,固态和液态并存时,温度保持不变,这类固态物质叫做晶体。

单晶体都具有有规则的几何形状,单晶体之所以有规则的外形,是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列,构成所谓的空间点阵。例如,实验观察到的食盐晶体是由钠离子和氯离子等距离交错排列构成的。图表示食盐晶体的外形。单晶体具有各向异性的特性 晶体必须达到熔点时才能熔解。不同的晶体,具有各不相同的熔点。且在熔解过程中温度保持不变。晶体分为单晶体和多晶体,单晶体有固定的熔点和各向异性;而多晶体虽然也有固定的熔点但是却是各向同性的

问题四:晶体的定义是什么 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;

(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。

组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)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。

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。

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。

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。

我们吃的盐是氯化钠的结晶,味精是谷氨酸钠的结晶,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的结晶。我们可以这样说:“熠熠闪光的不一定是晶体,朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。不是吗?每家厨>>

问题五:什么是人工晶体,它是由哪些材料制成的? 人工晶体或称假晶体,也叫作眼内眼镜。多用在白内障手术后,代替摘除的自身混浊晶体。人工晶体材料必需具备以下条件:材料为非水溶性、化学惰性好、稳定性好、无致癌作用、生物相容性好、耐受性好、弹性强度稳定、无膨胀性、无过敏及变态反应、不引起凝血、耐温好、易消毒、易于加工成型、光学性能好、在眼内长期放置而不改变屈光力;人工晶体的襻应尽量轻而柔软,减少对支持组织的压力和损伤。目前,聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)作为人工晶体最佳材料,已在临床上广泛使用。硅凝胶、玻璃虽有应用,但尚不普遍。近年来又推出一些新的人工晶体材料,如水凝胶、聚碳酸酯、聚硅氧烷等。以硅凝胶、水凝胶为材料可制成折叠式人工晶体,以便通过35mm的小切口植入眼内。

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