晶体的定义是什么

作者&投稿:满凝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
晶体的定义及特点~

最早,人们把无色透明的冰称为晶体。后来把无色透明并具有多面体外形的水晶也称为晶体。在采矿过程中发现了很多具有规则多面体外形的天然矿物,如石盐、方解石、磁铁矿(图1-1)等。于是晶体就被推广为具有规则多面体外形的天然固体。

图1-1水晶(A)、石盐(B)、方解石(C)和磁铁矿(D)晶体(据戈定夷等,1989)

随着生产的发展和科学的进步,人们对自然事物的观察逐步深入,认识到只把具有多面体外形的固体称作晶体是不全面的。由同一种物质组成的石英既可以呈多面体形态产出,如水晶产生于晶洞中;也可以呈极不规则形态的颗粒生成于岩石之中。显然,这种形态上的差异,是由生成时的空间条件不同造成的。近代科学实验已经证明,将不具有多面体外形的纯净石英颗粒,放入含有石英成分的溶液中,在一定的温度和压力下,石英颗粒就可以生长成具有多面体外形的水晶。由此可见,自然多面体形态并非晶体最根本的特征,而是晶体的某种内在本质,在一定条件下的外在表现。晶体的本质必须从它内部去寻找。
近代应用X射线分析,揭示了大量晶体的内部结构。现已证明,一切晶体,不论其外形如何,它的内部质点(原子、离子和分子)都是作规律排列的。这种规律表现为质点在三维空间做周期性的平移重复,从而构成了所谓的格子构造(这一点将在下节详述)。因此,按照现代的概念,凡是质点作规律排列、具有格子构造的物质即称为结晶质,结晶质空间的有限部分即为晶体。
晶体的定义是:晶体是具格子构造的固体。
晶体本质的特点是晶体内部质点在三维空间作有规律的格子状排列,这种有规律的排列,表现在相同的质点在三维空间做周期性的重复出现(图1-2A为Be2O3晶体内部的质点作有规律排列的情况)。所有晶体皆是如此,没有例外。晶体的基本性质与这一特点密切有关。

图1-2Be2O3晶体(A)与非晶质体(B)的内部质点排列情况

晶体分布十分广泛,可以毫不夸张地讲:人们是生活在“晶体的世界”之中,自然界中分布着许许多多各式各样的晶体。例如,砂粒、土壤、岩石和矿石,绝大多数都是由矿物晶体所组成的。各类晶体形态复杂多样,大小悬殊。例如有的矿物晶体可重达百吨,直径数十米;有的晶体可以十分细小,需要借助显微镜,甚至电子显微镜或X射线分析方能识别。人们日常生活中所用的金属,陶瓷制品,食用的糖、盐、部分化学药品,以及人体上的眼球角膜等都是由晶体所组成的。

晶体有固定的熔点,在熔化过程中,持续吸热,温度始终保持不变

晶体(crystal)即是物质的质点(分子、原子、离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质。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。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。晶体有固定的熔化温度—熔点(或凝固点)。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。
特征:
(1)晶体拥有整齐规则的几何外形,即晶体的自限性。
(2)晶体拥有固定的熔点,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。
(4)晶体可以使X光发生有规律的衍射。
宏观上能否产生X光衍射现象,是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。
(5)晶体相对应的晶面角相等,称为晶面角守恒。
主要特性:
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。

有固定溶点的物体就叫晶体,大概是这样的,具体忘了

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)。

简述晶体的定义,说明晶胞和晶体之间的关系
答:把组成各种晶体构造的最小体积单位称为晶胞。[1]中文名 晶胞 外文名 Unit Cell 定义 构成晶体的最基本的几何单元 形态 空间格子的平行六面体单位相同 别称 单位晶胞 快速 导航 二维晶格三维晶格七种晶系素复晶胞射线衍射 基本介绍 晶胞的选择 晶胞 同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞,所以...

什么叫非晶体,什么叫晶体?
答:一、定义不同 1、晶体 分子整齐规则排列的固体叫做晶体。2、非晶体 分子杂乱无章排列的固体叫做非晶体。非晶体在熔化吸热时,温度不断地升高。二、常见类型不同 1、晶体 海波、冰、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾、金属都是晶体。2、非晶体 松香、玻璃、石蜡、沥青都是非晶体。三、特性不同 1、...

晶体和非晶体的理解定义
答:晶体是指有大量微观物质单位如原子、离子、分子等按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态。非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质,组成物质的分子或原子或离子不呈空间有规则周期性排列的固体,它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同...

晶体的概念
答:因此,晶体规则的几何外形不是识别晶体的必要条件,而是晶体内部本质因素的一种外在表现。利用X射线实验技术对晶体结构的大量研究结果表明,任何晶体不论其外形是否规则,也不论晶体结构是否相同,具有格子状构造是一切晶体所具有的共同属性。所以,晶体的现代定义是:内部质点(原子、离子或分子)在三维空间以...

晶体和非晶体的理解定义
答:固态物质分为晶体和非晶体, 自然界中大多数固体物质是晶体.与非晶体比较, 晶体有一定的几何外形, 例如食盐, 石英, 方解石等.非晶体如玻璃,松香,石蜡,沥青等都没有一定的几何外形.晶体有固定的熔点,非晶体则在一定温度范围内软化.晶体是各向异性的,而非晶体是各向同性.晶体的某些性质,如光学特性,力学...

晶体的概念
答:因此,晶体规则的几何外形不是识别晶体的必要条件,而是晶体内部本质因素的一种外在表现。图2-1 α-石英晶簇 利用X射线实验技术对晶体结构的大量研究结果表明,任何晶体,不论其外形是否规则,还是晶体结构是否相同,具有格子状构造是一切晶体所具有的共同属性。所以,晶体的现代定义是:内部质点(原子、离子...

什么是晶体和非晶体?
答:非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。常见晶体有食盐(离子化合物的固态一般为晶体)、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石。非晶体多是玻璃及玻璃态物质、橡胶。晶体类型是分子晶体、离子晶体、原子晶体、金属晶体、石墨型特殊晶体。晶体的基本性质 (1)自范性:即晶体能自发地呈现...

晶体和非晶体的定义
答:晶体和非晶体的定义如下:1、晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性,在结晶过程中,在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。其分布非常广泛,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。2、非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质...

晶体和非晶体的定义?
答:晶体是由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等。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...

晶体是什么意思
答:晶体是一种具有特定结构和排列的固体物质。以下是关于晶体的详细解释:晶体的定义 晶体是原子、分子或其他物质粒子在三维空间中周期性重复排列形成的固态物质。这种周期性排列构成了一个有序的空间结构,这是晶体最显著的特征。晶体具有固定的熔点,即在熔化过程中,温度始终保持不变,直至完全变为液态。晶体...