晶体的概念是啥

晶体的概念是啥

晶体是指具有一定空间排列和周期性的原子、离子或分子集合体,它们在固体状态下呈现出有序的结构。晶体是固体中最基本的结构单位,其晶体结构的有序性是形成晶体的重要特征。

晶体的概念最早由斯托尼斯(Haüy)于18世纪末提出,他将晶体定义为具有层状结构的固体。随后,发展出了现代晶体学,对晶体的研究有了更为深入的认识。现代晶体学从晶体的结构和性质出发,研究晶体内部原子、离子或分子的排列方式,以及晶体与外界的相互作用。

晶体的结构具有三个基本特征:周期性、对称性和有序性。晶体的周期性体现在晶格结构的重复性规律上,晶格是由一定数目的排列有序的“点”组成的三维结构。晶格中的“点”被称为格点,它们代表着晶体原子、离子或分子的位置。晶格的周期性使得晶体在宏观上具有各向同性,即不论从任何方向观察,晶体的性质都是相同的。晶体的对称性指的是晶体结构在某一操作下保持不变,这些对称操作包括旋转、反射和平移等。晶体的有序性则是指晶格上的原子、离子或分子排列有一定的规则,形成特定的晶体结构。

根据晶体的原子、离子或分子的排列方式,晶体可以分为几种基本类型。最简单的是原子晶体,其中晶格上只有单个原子,例如金属中的众多晶体。离子晶体则由阳离子和阴离子以离子键相互结合而成,如盐类晶体。分子晶体则由分子以分子键相互结合形成的晶体,如冰晶体。此外,还有复合晶体、聚合物晶体等多种

类型的晶体。

晶体的结构对其性质起着决定性的作用。晶体的物理性质包括晶格常数、密度、硬度、熔点等,这些性质取决于晶格结构的特征。晶体的光学性质也与晶体结构密切相关,例如光的偏振、双折射等现象。晶体的电学性质也具有很高的研究价值,例如电导率、电介质性能等。此外,晶体还具有磁性、热传导等特殊性质。

晶体的研究对于物质科学、材料科学以及许多其他领域都具有重要意义。通过研究晶体的结构和性质,可以揭示物质内部的微观世界,为制备新材料、改进材料性能提供理论和实验基础。晶体学是许多学科的交叉学科,它涉及到物理学、化学、材料科学、生物学等多个领域。

总之,晶体是一种具有周期性、对称性和有序性的固体结构,其内部原子、离子或分子的排列方式决定了晶体的结构和性质。晶体学研究了晶体的结构、性质和合成方法,为材料科学与化学领域的发展做出了重要贡献。

晶体的概念是啥

晶体的概念是啥 晶体是指具有一定空间排列和周期性的原子、离子或分子集合体,它们在固体状态下呈现出有序的结构。晶体是固体中最基本的结构单位,其晶体结构的有序性是形成晶体的重要特征。 晶体的概念最早由斯托尼斯(Haüy)于18世纪末提出,他将晶体定义为具有层状结构的固体。随后,发展出了现代晶体学,对晶体的研究有了更为深入的认识。现代晶体学从晶体的结构和性质出发,研究晶体内部原子、离子或分子的排列方式,以及晶体与外界的相互作用。 晶体的结构具有三个基本特征:周期性、对称性和有序性。晶体的周期性体现在晶格结构的重复性规律上,晶格是由一定数目的排列有序的“点”组成的三维结构。晶格中的“点”被称为格点,它们代表着晶体原子、离子或分子的位置。晶格的周期性使得晶体在宏观上具有各向同性,即不论从任何方向观察,晶体的性质都是相同的。晶体的对称性指的是晶体结构在某一操作下保持不变,这些对称操作包括旋转、反射和平移等。晶体的有序性则是指晶格上的原子、离子或分子排列有一定的规则,形成特定的晶体结构。 根据晶体的原子、离子或分子的排列方式,晶体可以分为几种基本类型。最简单的是原子晶体,其中晶格上只有单个原子,例如金属中的众多晶体。离子晶体则由阳离子和阴离子以离子键相互结合而成,如盐类晶体。分子晶体则由分子以分子键相互结合形成的晶体,如冰晶体。此外,还有复合晶体、聚合物晶体等多种

类型的晶体。 晶体的结构对其性质起着决定性的作用。晶体的物理性质包括晶格常数、密度、硬度、熔点等,这些性质取决于晶格结构的特征。晶体的光学性质也与晶体结构密切相关,例如光的偏振、双折射等现象。晶体的电学性质也具有很高的研究价值,例如电导率、电介质性能等。此外,晶体还具有磁性、热传导等特殊性质。 晶体的研究对于物质科学、材料科学以及许多其他领域都具有重要意义。通过研究晶体的结构和性质,可以揭示物质内部的微观世界,为制备新材料、改进材料性能提供理论和实验基础。晶体学是许多学科的交叉学科,它涉及到物理学、化学、材料科学、生物学等多个领域。 总之,晶体是一种具有周期性、对称性和有序性的固体结构,其内部原子、离子或分子的排列方式决定了晶体的结构和性质。晶体学研究了晶体的结构、性质和合成方法,为材料科学与化学领域的发展做出了重要贡献。

晶体概念+晶粒概念

要理解这几个概念,首先要理解晶体概念,以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚! 自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态 固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。 晶体共同特点: 均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点:晶体具有周期性结构,熔化时,各部分需要同样的温度。 规则外形:理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 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。 对晶体的研究,固体物理学家从成健角度分为 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分,有七大晶系,十四种布拉菲点阵,230种空间群,用拓扑学,群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书(郭可信,王仁卉著)。 与晶体对应的,原子或分子无规则排列,无周期性无对称性的固体叫非晶,如玻璃,非晶碳。一般,无定型就是非晶英语叫amorphous,也有人叫glass(玻璃态). 晶粒是另外一个概念,搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核,然后生长,这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶。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,是多晶。英文晶粒用Grain表示,注意与Particle是有区别的。 有了晶粒,那么晶粒大小(晶粒度),均匀程度,各个晶粒的取向关系都是很重要的组织(组织简单说就是指固体微观形貌特征)参数。对于大多数的金属材料,晶粒越细,材料性能(力学性能)越好,好比面团,颗粒粗的面团肯定不好成型,容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。 科学总是喜欢极端,看得越远的镜子叫望远镜;看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的,很小的晶粒度我们喜欢,很大的我们也喜欢。最初,显微镜倍数还不是很高的时候,能看到微米级的时候,觉得晶粒小的微米数量是非常小的了,而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶。然而科学总是发展的,有一天人们发现如果晶粒度在小呢,材料性能变得不可思议了,什么量子效应,隧道效应,超延展性等等很多小尺寸效应都出来了,这就是现在很热的,热得不得了的纳米,晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶。 再说说非晶,非晶是无规则排列,无周期无对称特征,原子排列无序,没有一定的晶格常数,描叙结构特点的只有径向分布函数,这是个统计的量。我们不知道具体确定的晶格常数,我们总可以知道面间距的统计分布情况吧。非晶有很多诱人的特性,所以也有一帮子人在成天做非晶,尤其是作大块的金属非晶。因为它的应力应变曲线很特别。前面说了,从液态到到固态有个成核长大的过程,我不让他成核呢,直接到固态,得到非晶,这需要很快的冷却速度。所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度,一方面在不断寻找新的合金配方,因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力,通常有Tg参数表征,叫玻璃化温度。非晶没有晶粒,也就没有晶界一说。也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成。那么另一方面,我让他成核,不让他长大呢,不就成了纳米晶。 人们都说,强扭的瓜不甜,既然都是抑制成核长大,那么从热力学上看,很多非晶,纳米晶应该不是稳态相。所以你作出非晶、纳米晶了,人们自然会问你热稳定性如何。

chap1 晶体和晶体的基本性质

第一章晶体和晶体的基本性质 教学内容: 1.晶体的定义、空间格子构造的一般规律;晶体、非晶体、准晶体的区别; 2.晶体的基本性质; 3.布拉维法则、科塞尔理论、螺旋生长理论、面角守恒定律及其意义。 一、晶体与非晶体 (一)晶体 晶体的实例:食盐、冰糖、刀叉、陶瓷、冰和雪、土壤和岩石、固体化学药品。 晶体概念的形成: 要理解什么是晶体,我们先从晶体概念的形成来理解: 1.一般人对晶体的理解,可抽几个学生讲自己所认为的晶体是什么。 2.古代人对晶体的理解:古人将凡是天然具有(非人工琢磨而成)几何多面体形态的固体称为晶体。如水晶、石盐。水晶我国最早称“水精”,有“几乃千年老冰”之说。 3.认识的进步:在现实生活中,我们会发现这样一种现象:相同的物质,其所有性质都相同,但外形不同,如晶体味精与粉状味精,粗盐与精盐,前者具有几何多面体,后者则不具备。除此而外,其它性质均相同,我们就不能把前者称为晶体而将后者视为非晶体。由此说明,仅仅利用有无规则的几何多面体外形来定义晶体是不恰当的。 4.晶体的概念 近代应用X射线分析的方法,揭示了大量晶体的内部结构,结果表明:一切晶体,不论其外形如何,化学组成如何,它的内部质点(原子、离子或分子)都是作规律性排列的。也就是说,只要是晶体,其内部质点都是有规律排列的。前例提到的粗盐(具立方体外形)与精盐(粉状),仅管其外形不同但它们内部质点Na与Cl的排列规律都是一样的(以NaCl 晶体模型举例说明)。 晶体内部质点这种规律排布,目前已可借助于高分辨透射电子显微镜直接观察到(P2,图1-2)。 由图及NaCl结构模型的观察我们会发现,晶体内部质点的规则排列表现为质点的周期重复(举Na与Cl的周期重复排列的例子)。我们将质点的这种周期性重复排列称为格子构造。因此,凡是内部质点作规律排列,即具有格子构造的物质称为结晶质。 周期性重复排列的理解 综上所述,我们对晶体作出如下定义:晶体是具有格子构造的固体。

物质结构与性质:第3章 第1节 认识晶体

第1节认识晶体 1.了解晶体的重要特征,简单了解晶体的分类。 2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。(重点) 3.了解晶胞的概念,以及晶胞与晶体的关系,会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。(重难点) 晶体的特性 [基础·初探] 教材整理1晶体 1.晶体的概念 内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。 2.晶体的特性 (1)晶体的自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 (2)晶体的各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 (3)晶体有特定的对称性:晶体具有规则的几何外形。 1.晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同? 【提示】晶体与非晶体不同之处:晶体外观上有规则的几何外形;晶体的特性:自范性、各向异性、对称性;晶体的结构:内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。

2.用什么方法区别晶体和非晶体? 【提示】测定熔点法。晶体有固定的熔点,非晶体无固定熔点。教材整理2晶体的分类 1.分类标准:根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。2.分类 晶体类型构成微粒微粒间的相互作用实例离子晶体阴、阳离子离子键NaCl 金属晶体金属阳离子、自由电子金属键铜 原子晶体原子共价键金刚石 分子晶体分子分子间作用力冰 (1)1 mol NaCl晶体含N A个NaCl分子。(×) (2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的,还含有离子键。(×) (3)SiO2属于原子晶体。(√) (4)构成分子晶体的微粒是分子,故稀有气体形成的晶体不属于分子晶体。(×) [核心·突破] 晶体和非晶体的区别 固体外观微观结构自范性各向异性熔点 晶体具有规则的几 何外形 粒子在三维空间周 期性有序排列 有各向异性固定 非晶体不具有规则的 几何外形 粒子排列相对无序没有各向同性 不固 定 本质区 别 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 题组1晶体 1.下列物质具有自范性、各向异性的是()

无机材料科学基础(第一章)

第一章结晶学基础 §1-1 晶体的基本概念与性质 一、晶体的基本概念 1、晶体的概念:晶体是内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体。晶体是具有格子构造的固体。 2、等同点:在晶体结构中占据相同的位置和具有相同的环境的几何点。 3、空间点阵:由一系列在三维空间按周期性排列的几何点。 4、阵点or结点:空间点阵中的几何点或等同点。 5、行列:在空间点阵中,分布在同一直线上的结点构成一个行列。 6、结点间距:行列中两个相邻结点间的距离。 7、网面:连接分布在三维空间内的结点构成空间格子。 二、晶体的性质 1、结晶均一性:由于晶体内部结构的特性,因此,晶体在其任一部位上都具有相同的性质。 2、各向异性:晶体在不同的方向上表现出的性质的差异。 3、自限性:or自范性晶体能自发形成封闭的凸几何多面体外形的特征。 晶面:结晶多面体上的平面。 晶棱:晶面的交棱。 4、对称性:晶体中相同部分(包括晶面、晶棱等)以及晶体的性质能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。 5、最小内能性:在相同的热力学条件下,晶体与同组气体、液体以及非晶质固体相比其内能为最小。 §1-2 晶体的宏观对称性

一、对称的概念 1、对称:是指物体中相同部分之间的有规律重复。 2、对称条件:物体必须有若干个相同的部分以及这些相同部分能借助于某种特定的动作发生有规律的重复。 3、对称变换(对称操作):指能使对称物体中各个相同部分作有规律重复的。 4、对称要素:指在进行对称变换时所凭借的几何要素—点、线、面等。 二、晶体的对称要素 宏观晶体中的对称要素有: 1、对称中心(符号C):是一个假象的几何点,其相应的对称变换是对于这个点的倒反(反伸)。 在晶体中如有对称中心存在必位于晶体的几何中心。 2、对称面(符号P):假想的平面,其相应的对称变换是对此平面的反映。 3、对称轴(符号Ln):是一根假想的直线,相应的对称变换是绕此直线的旋转。 轴次n:物体在旋转一周的过程中复原的次数对称该对称轴的轴次。 基转角α:使物体复原所需的最小旋转角。 n=360/α (n=1、2、3、4、6;n<2的称高次轴) 4、倒转轴(旋转反伸轴、反轴)(符号Lni):一根假想的直线和在此直线上的一个定点。 相应的对称变换是绕此直线旋转一定角度以及对此定点的倒反,也可先倒反后旋转,效果相同。 N=1、2、3、4、6 5、映转轴(符号Lns):一根假想的直线和垂直在此直线的一个平面,相应的对称操作是绕此直线旋转一定角度以及对此平面的反映。 在晶体的宏观对称中不存在独立的映转轴。

晶体结构的基本概念

晶体结构的基本概念 晶体是由重复排列的离子、原子或分子构成的固体,晶体是地 球上最常见的物质之一。晶体的特点是具有规律的几何形态和高 度有序的结构,它们通常是坚硬、和透明或半透明的。了解晶体 的基本概念和结构对于学习材料科学、物理、化学等学科具有重 要意义。 晶体的结构通常由原子、离子或分子在空间上的排列组合所决定。按照排列方式的不同,晶体可以归为不同的系统。根据国际 晶体学协会的定义,共有32种晶体系统,它们可以分为七大类。 晶体结构的基本概念 在学习晶体结构之前,有一些基本概念需要了解。 晶体格点是晶体中最小的基本结构单元,可以看成是三维点阵。它是由无数个原子、离子或分子构成的,是晶体结构的最基本构 成单位。在晶体中,格点以规则和周期性的方式排列着。

晶体结构中的晶胞是指最小的具有完整晶体结构的单位,通常 由多个格点组成。 晶体面是晶体中具有平整晶体结构的面。晶面可以理解为一组 平行于该晶面的晶格面,它们截断晶体中其他晶面的部分。 晶体结构中离子或原子之间的排列方式是非常有规律的。当原 子或离子在三个方向上具有周期性排布时,晶体结构就被称为晶体。 晶体的空间群 晶体空间群是指晶体中所有体积元素都与它们周围的元素重合,是一种对晶体对称性的描述。它们代表了在三维空间中存在的对 称操作,包括旋转和反射。空间群的数目非常巨大,可以达到230种。空间群的选取通常需要满足一些简单的条件,例如具有电子、原子、分子的晶体构型下应具有的对称性。 晶体结构分析的方法

晶体结构分析是在晶体学领域中的一项基本研究工作。晶体结 构分析的方法通常包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射等。 X射线衍射是晶体结构分析中最常用的方法之一。它通过测量 晶体表面被入射X射线所反射的强度、角度和波长等信息来推测 晶体结构。 中子衍射是一种更为准确的晶体结构分析方法。中子为非常具 有直线和证明性质的微观粒子,因此它们通过晶体时会发生相互 散射并使其出现相干干涉。 电子衍射是一种使用高速电子来照射样品,从而得到样品中离 子或原子位置等信息的分析手段。 总结 晶体结构是晶体中原子、离子或分子排列的有序化组织。了解 晶体结构的基本概念是学习材料科学、物理学等学科的重要前提。晶体结构分析的方法包括X射线衍射、中子衍射和电子衍射等, 这些方法为研究晶体结构提供了分析手段。最终,晶体结构的研

晶体简介

晶体 一、晶体的概念及分类 晶体:具有自范性的物质,即能自发地呈现多面体外形的性质,称之为晶体。非晶体没有自范性,或自范性很差。 分类:按照构成晶体的微粒将晶体分为分子晶体,原子晶体,离子晶体和金属晶体。 1.分子晶体:只含分子的晶体称为分子晶体(并不是有分子式的晶体就是分子晶体,比如C,Si,SiO2,SiC都属于原子晶体)。分子晶体中存在分子间作用力。 2.原子晶体:只由原子构成的晶体叫原子晶体。原子晶体内所有的原子都以共价键相连接,构成一个“巨分子”。原子晶体中没有分子间作用力。 3.金属晶体:由金属原子构成的晶体。金属之间由金属键相结合。金属键的本质是金属原子核外能量高的电子从金属上剥离下来后在金属之间的间隙自由移动形成的“电子气”。这种定义金属键的理论称为“电子气理论”。可以认为,金属晶体中只含有阳离子和电子。 4.离子晶体:由阴阳离子通过离子键结合而成的晶体。 〃区别四种晶体的方式:实际判断中,容易出现误判的主要是分子晶体和原子晶体、金属晶体和离子晶体。区分分子和原子晶体的主要方法有:①根据常识判断该物质由分子构成还是由原子构成;②记住特例:B,C,Si,Ge,Sn,SiO2,SiC,BN虽然有分子式(C表示金刚石,Si表示单晶硅),但是属于原子晶体;③非金属氢化物,部分

非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸以及大多数有机物的晶体,都属于分子晶体。区分金属和离子晶体的主要方法:①金属单质(除Ge,Sn)都属于金属晶体,离子化合物都属于离子晶体;②晶体中只含有阳离子的晶体一定是金属晶体,晶体中阴阳离子并存的晶体一定是离子晶体。 二、晶体的部分性质 1.晶体有自范性,能够自发地呈现多面体外形。 2.晶体的构成“长程有序”,即晶胞的排布能够在某一层面上长久地、有序地排列。 3.晶体有均匀性、对称性。 4.晶体有各向异性,即以晶体内某一点为参考,向各个角度方向延伸,所展现出来的某些物理性质(如强度、导热性、光学性质)都不相同。 5.某一稳定的晶体结构,其内能总是保持最小值。 6.无论晶体处于何种状态,晶体的镜面角(即晶胞任意两平面的二面角)守恒。 7.晶体能够生长。 8.晶体往往有缺陷,即晶体内部并不总是长程有序。 三、制备晶体的方法 1.熔融态物质凝固 2.气态物质凝华 3.溶质从溶液中析出(重结晶) 四、晶胞的概念、分类及晶胞参数

结晶学中的一些概念

结晶学中的一些概念 晶体:晶体是具有格子构造的固体 空间格子几种要素:结点、行列、面网、平行六面体 结点:是空间格子中的点 行列:结点在直线上的排列即构成行列 面网:结点在平面上的分布即构成面网 平行六面体:从三维空间来看,空间格子可以划出一个最小重复单位 晶体的基本性质:自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能、稳定性 结晶学的主要研究内容:晶体生长学、几何结晶学、晶体结构学和晶体化学、晶体物理学晶体形成的方式:由液相转变为固相、由气相转变为固相、由固相再结晶为固相 同质多象转变:指某种晶体,在热力学条件改变时转变为另一种在新条件下稳定的晶体。它们在转变前后的成分相同,但晶体结构不同。 布拉维法则:实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网。 居里—吴里夫原理:晶体生长的平衡形态应具有最小表面能。 周期键链(PBC)理论:晶体平行键链生长,键力最强的方向生长最快。 F面:又称平坦面,有两个以上的PBC与之平行,面网密度最大,质点结合到F面上去时,只形成一个强健,晶面生长速度慢,易形成晶体的主要面。 S面:或称阶梯面,只有一个PBC与之平行,面网密度中等,质点结合到S面上去时,形成的强健至少比F面多一个,晶面生长速度中等。 K面:或称扭折面,不平行任何PBC,面网密度小,扭折处的法线方向与PBC一致,质点极易从扭折处进入晶面,晶面生长速度快,是易消失的晶面。 影响晶体生长的外部因素:涡流、温度、杂质、粘度、结晶速度、生长顺序与生长空间、应力作用 标型特征:同一种矿物的天然晶体于不同的地质条件下形成时,在形态上、物理性质上部可能显示不同的特征,这些特征标志着晶体的生长环境。 蚀像:晶面溶解时,将首先在一些薄弱地方溶解出小凹坑。 人工合成晶体方法:水热法提拉法焰熔法 面角守恒定律:同种物质的晶体,其对应晶面间的角度守恒 面角:为了便于投影和运算,一般所测的角度,不是晶面的夹角,而是晶面的法线间角(晶面夹角的补角) 晶体的对称是取决于它内在的格子构造 对称:对称就是物体相同部分有规律的重复

知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础

晶体的常识分子晶体与原子晶体 【学习目标】 1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图; 2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成; 3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系; 4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。 【要点梳理】 要点一、晶体与非晶体【高清课堂:分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】 1、概念: ①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。 ②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质 要点诠释:晶体与非晶体的区分: 晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。周期性是晶体结构最基本的特征。许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。 晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。 特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。 2、分类: 说明: ①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻; ②晶体自范性的条件之一:生长速率适当; ③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 4、晶体形成的途径: ①熔融态物质凝固,例:熔融态的二氧化硅,快速冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华); ③溶质从溶液中析出。 5、晶体的特性: ①有规则的几何外形;

晶体练习题及答案

晶体练习题及答案 题目一:晶体的基本概念 1. 什么是晶体? 答案:晶体指的是由周期性重复排列的原子、分子或离子组成的固态物质。 2. 晶体的特点有哪些? 答案:晶体具有以下特点: - 具有长程有序性:晶体中的原子、分子或离子按照规则的排列方式组成,形成周期性的结构。 - 具有各向同性或各向异性:晶体的物理性质在不同方向上可能存在差异。 - 具有平面外的周期性:晶体的周期性结构在三维空间中保持着重复。 - 具有清晰的外形:晶体通常具有规则的几何形状,如立方体、六角柱等。 题目二:晶体的结构与分类 1. 晶体的结构有哪些类型? 答案:晶体的结构可分为以下几种类型: - 离子晶体:由正、负离子通过电子静力作用排列而成。

- 分子晶体:由分子通过分子间相互作用力排列而成。 - 原子晶体:由原子通过原子间相互作用力排列而成。 2. 晶体的分类方法有哪些? 答案:晶体可按照成分、结构和形貌等进行分类。 - 成分分类:包括无机晶体和有机晶体两大类。 - 结构分类:根据晶体的结构类型,可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体等。 - 形貌分类:按照晶体外形,可分为短柱状、针状、板状、粒状等多种形态。 题目三:晶胞与晶体的晶格 1. 什么是晶胞? 答案:晶胞是指晶体中最小的具有周期性结构的单位,通常由一组原子、分子或离子组成。 2. 什么是晶格? 答案:晶格是指晶体中晶胞之间的无限重复排列形成的空间网格结构。 3. 晶体的晶格类型有哪些? 答案:晶体的晶格类型可分为以下几种:

- 简单晶格:晶胞中只有一个原子或离子。 - 面心立方晶格:晶胞的各个面心上都有一个原子或离子。 - 体心立方晶格:晶胞的中心位置还有一个原子或离子。 - 其他复杂晶格:如六方密排晶格、菱面体晶格等。 题目四:晶体的缺陷 1. 晶体的缺陷有哪些? 答案:晶体的缺陷可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。 - 点缺陷:包括空位、间隙原子和杂质原子等在晶体中的缺陷点。 - 线缺陷:主要指晶体表面的位错和堆垛层错等。 - 面缺陷:主要指晶体内部的晶界和层间位错等。 2. 点缺陷中的空位是指什么? 答案:空位是指晶体中某个位置原本应该有原子或离子存在,但实 际上没有被占据的缺陷点。 3. 线缺陷中的位错是指什么? 答案:位错是指晶体中原子或离子位置发生偏离理想位置的缺陷线。 题目五:晶体的生长与应用 1. 晶体生长的方法有哪些? 答案:晶体生长的方法主要包括溶液法、气相法和固相法等。

常见的晶体

常见的晶体 晶体是由一系列的原子、分子或离子按照一定秩序排列而成的物质,它们具有正规的外形和结构特征,是自然界中最为常见的物质之一。晶体有着丰富的形状和质地,能够根据其中的物质组成及构成结构的不同,而分为各种各样的晶体。 常见的晶体有钙镁铝石、石墨、金刚石、玻璃、水晶、钠长石、金砂石、石英石、萤石等。 钙镁铝石是以这三种元素为主要组成成分而形成的晶体,其外观呈现条状或粒状,质地较软,有天然金色、绿色、红色等多种色彩。它是一种存在于水溶液中的晶体,具有较强的吸附作用,因此经常被用于净水技术和污水处理。 石墨是一种类似碳的物质,是晶体的一种。一般的石墨由碳原子形成的簇状结构组成,其外形呈块状,质地比较硬,表面有特殊的亮光,金属色,有时会发出点嗡嗡的声音。石墨除了能够用于铸造件里,还可以作为表面涂料材料来使用。 金刚石是世界上最坚韧的宝石,由二氧化碳构成,其晶体结构很特殊,它的硬度能够达到10级,特别适合用于做机械零件、制造眼镜、钻头等工具等,也常被作为装饰品使用。 玻璃是由硅酸盐组成的无机晶体,其外形呈液体状,密度比较低,具有高光泽性,可以用于窗户、玻璃容器、建筑装饰和摄影等多种用途。 水晶是由石英矿物或水晶矿物构成的晶体,其形状多样,质地较

轻,表面有着特殊的波光,通常主要用作宝石类和装饰品等,也可用作电子行业的电子元件。 钠长石是一种类似于石头的晶体,也被称为熔岩晶体。它呈绿色、黄色、红色或褐色,具有致密的结构,质地较软,由于其重量轻、抗冻性强,所以经常被用于抗热、抗磨损等各种用途。 金砂石是一种含有氧化物等离子的晶体,其外表呈金色,对于研究者而言,它特别有价值,因为它能够在研究催化剂时发挥重要作用。 石英石是一种半透明的晶体结构,可以用作抗紫外线的镜片,可以用作观察宇宙的镜片,也可以用作各种电子产品的电子元件。 萤石是一种晶体结构,其表面常常有闪烁的色彩,引起了全球的注意。萤石具有许多特殊的性质,例如高可磨损性和耐高温,可以用于制造摩擦副等零件,因而在航空航天领域具有重要的应用。 以上就是一些比较常见的晶体,它们有着不同的特点,用途也各有不同,能够满足我们在科技发展中的不同需求,并为我们赋予了无穷的想象空间。

晶体的概念深度解析

晶体的概念深度解析 晶体是由原子、分子或离子组成的固体物质,其具有一个具体的结构排列,使得晶体具有一些独特的物理性质和化学性质。晶体是固体中最有序的状态,其结构特点决定了菲涅尔的摄影建立主要在晶体上。 晶体的本质是有序的周期性堆积,它是多原子体系的一种特殊有序混乱的结构。晶体的原子、分子或离子在几何、方位和距离上具有一定的周期性排列,这个周期性是晶体物理性质的基石,也决定了其特有的光学、电学、热学和力学性质。晶体的周期性属性使得晶体可以通过X射线衍射技术来研究其结构和内部性质。 晶体的周期性结构由晶体的晶格描述。晶格是一种无限延伸的点、线或面的几何排列,它是晶体中原子、分子或离子的排列方式。晶体的单个晶格单元是由称为晶胞的最小重复单位组成的,晶胞的形状和尺寸决定了晶体的晶系。晶格的几何形状可以分为7个晶系,包括:三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、六方晶系、菱形晶系和立方晶系。每个晶系都具有特定的晶格参数,如晶胞长度、夹角和晶格的对称性。 晶体的周期性结构决定了晶体的物理特性。晶体的光学特性是由其晶体的晶格结构和原子、分子或离子的振动性质所决定的。例如,晶体的折射率和散射能力是由晶体的晶格结构决定的。此外,晶体在光学研究中常常用作分析器和偏振器,这是因为晶体的晶格可以选择性地通过或阻挡光的振动方向。

晶体的热学性质与其晶格结构和原子、分子或离子的振动性质有关。晶体的热膨胀系数、热导率和比热容等热学性质与晶体的晶格结构和振动频率有关。晶体可以通过调整晶胞的尺寸和形状来调节其热学性质,这对于材料工程和热管理非常重要。 晶体的电学性质也与其晶格结构和原子、分子或离子的电荷分布有关。晶体的电导率、介电常数和能隙等电学性质与晶体的晶格结构和电子能级有关。晶体的电学性质对于电子学和能量材料的开发至关重要,例如半导体和金属晶体的电学性质决定了它们的导电性能。 总的来说,晶体是由原子、分子或离子组成的具有周期性结构的固体物质。晶体的周期性结构决定了其物理特性,包括光学特性、热学特性和电学特性。晶体的研究对于各个学科领域都具有重要意义,包括物理学、化学、材料科学等。通过对晶体的研究,可以深入了解物质的内部结构和性质,从而推动科学和技术的发展。

八年级上-科学--物质的分离--知识点

物质的分离 一:晶体和非晶体 概念晶体:具有规则形状的固体,有固定的熔点。(不同的晶体有不同的形状)如食盐,硫酸铜晶体,云母晶体等 非晶体:没有固定的熔点,也没有规则的几何形状.如沥青,松香,有机玻璃等(1)、晶体和非晶体的主要区别是。 二:结晶和结晶的方法 1:结晶溶液中无法再榕基软件的固体物质从溶液中析出的过程。(注意结晶后余下的液体叫做母液) 2:结晶的适用范围及原理:范围分离几种可溶性固体的混合物。 原理利用固体物质溶解性的不同以及溶解度受温度变化影 响的不同,使一种物质先结晶而达到分离的目的 看懂溶解度温度变化图标 几种不同物质随着温度的变化溶解度变化的 不同 有些物质溶解度随温度变化变化非常大,而有 些物质溶解度随温度变化变化很小或者基本不 变 结晶就是分离一种溶解度随温度变化很大的 物质和一种溶解度随温度变化很小的物质 (2):右图中M、N分别表示二种固体物质(不含 结晶水)的溶解度曲线,试根据图中曲线判断下列说法正确的是 A.图中A点表示M、N二种物质在t1℃时均达到饱和 B.M、N二种饱和溶液,当温度从t1降至t2时,一定析出相同质量的晶体 C.同处A点的相同质量的M、N二种溶液当温度从t1降至t2后,剩余溶液的质量分数相等D.0℃时,M、N具有相同的溶解度

(3):在我国的青海等地有许多盐碱湖,湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱,纯碱的溶解度受温度影响较大,那里的农民夏天晒盐,冬天捞碱。试解释原因. 3结晶的两种方法 (1)冷却热饱和溶液(含有溶解度随温度变化很大的物质) :将热饱和溶液的温度降下来,从而使其溶解度下降,溶剂量一定,溶液中溶质过饱和,从而析出。 (2)蒸发溶剂法(一般用于溶解度随温度变化不大的物质,也可以用于其它物质)要求:蒸发操作要求,下面食盐精制具体讲 结晶方法有两种:从硝酸钾溶液中获得硝酸钾(随温度变化溶解度变化大)晶体用方法,从海水中提取食盐,通常用的方法. 三硫酸铜晶体的生长 注意:硫酸铜粉末为白色,硫酸铜结晶为蓝色 1、实验器材: 量筒、烧杯、药匙、滴管、玻片、温度计、20厘米长的细线、显微镜、酒精灯、三角架石棉网、玻璃棒、硫酸铜、棉花 2、实验过程:制备小晶体: (1)准备一杯约50ml温度约70℃的饱和硫酸铜溶液,切勿在杯底留下杂质,若有浑浊现象,用脱脂棉代替滤纸,趁热过滤,直到澄清为止. (2)静置、冷却、析晶。在容器口盖上一张清洁的白纸,再用棉花把烧杯围起来,静置一夜,温度缓慢下降,析出硫酸铜小晶体. 小晶体“生长”成大晶体: (1)选晶:在晶体里选择几何形状完整的小晶体几颗备用。 (2)晶体长大:用线把一粒硫酸铜晶体绑好,悬吊在饱和硫酸铜溶液里,线的另一端系在玻璃棒上,静置过夜.如此反复操作几次,晶体就越长越大,最后长成大块晶体。 3、实验注意事项: (1)制备较大颗粒晶体需控制的条件:晶种少,晶形完整,防震防尘,降温要缓慢. (2)制备饱和溶液时,防止过饱和而析出晶体; (3)过滤速度要快,防止饱和溶液迅速冷却析出晶体; (4)冷却速度要缓慢,用棉花或塑料泡沫保温,让饱和溶液缓慢冷却; (5)晶种的选择是关键,要获得形状完整的晶种,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液;饱和溶液要静置,避免振动; (6)晶体的“成长”需要多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的

高三化学晶体的类型和性质

质对市爱慕阳光实验学校高三化学晶体的类型和性质 【本讲主要内容】 晶体的类型和性质 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 晶体的概念 晶体是经过自然结晶而形成的具有规那么几何外形的固体。自然结晶可以是液态物质降温变成固体的过程,也可是蒸发溶剂析出晶体的过程。比方:水结成冰,海水蒸发得到的食盐固体。 晶体的宏观结构特点:有规那么的几何外形。 晶体的微观结构特点:构成晶体的微粒空间排列有规那么。 构成晶体的粒子有:分子、原子、离子。 晶体内部粒子间的作用有:离子键〔离子晶体〕、共价键〔原子晶体〕、分子间的作用力〔又叫范德瓦耳斯力,分子晶体〕,甚至氢键〔氢键不是化学健,是一种比拟强的范德瓦耳斯力,特殊的分子晶体,如:冰〕。 2. 晶体的分类 根据构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用不同,可将晶体分为假设干类型,如:离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体。 〔1〕离子晶体 ①离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。构成离子晶体的粒子是阴离子和阳离子。离子晶体中离子间的作用是离子键。离子化合物的晶体是离子晶体。 ②典型离子晶体的结构模型 NaCl晶体的结构模型 CsCl晶体的结构模型 晶胞的概念:晶体中可以重复的最小单元。 ③离子晶体的物理性质 由于离子晶体离子键的能量较大,阴阳离子之间具有稳的结合方式,所以离子晶体的硬度较大、难于压缩,具有较高的熔点和沸点。 ④离子晶体熔化、溶解过程中,均破坏离子键。 氯化钠晶体熔化变成液态,离子能够自由移动,离子键被破坏;氯化钠晶体溶于水中,电离成自由移动的离子,也破坏了离子键。离子晶体固态时不导电,但熔化或溶解过程中,均能产生自由移动的阴、阳离子而导电。 〔2〕分子晶体 ①分子间作用力〔范德瓦耳斯力〕:分子间作用力比化学键弱得多,它对物质的熔点、沸点有影响。 ②分子晶体的概念

晶体与点阵的概念

第一节晶体和点阵的概念 晶体及其大体性质 晶体的概念 晶体是原子或分子规则排列的固体; 晶体是微观结构具有周期性和必然对称性的固体; 晶体是能够抽象出点阵结构的固体; 在准晶出现以后,国际晶体学联合会在1992年将晶体的概念改成:“晶体 是能够给出明锐衍射的固体。” 下图为晶体的电子衍射花腔,其中图a为一般晶体的电子衍射花腔,而图b则是一种具有沿[111]p 方向具有六倍周期的有序钙钛矿的电子衍射花腔,由这些衍射花腔能够看出来,无论是无序仍是有序晶体,其倒空间都具有平移周期对称的特点(相应的正空间也应该具有平移对称的特点)。事实上在准晶发觉以前,平移周期对称被看成晶体在正空间中的一个本质的特点,晶体学中的点群和空间群就 是以晶体的平移对称为基础推导出来的。 晶体的分类 从成健角度来看,晶体能够分成: 离子晶体; 原子晶体;

分子晶体; 金属晶体。 面角守衡定律:(由丹麦的斯丹诺于1669年提出) 在相同的热力学条件下,同一物质的各晶体之间比较,相应晶面的大小、形状和个数能够不同,但相应晶面间的夹角不变,一组特定的夹角组成这种物质所有晶体的一路特征。 下图是自然界存在的具有规则外形的几种常见的晶体,别离是方解石、萤石、食盐和石英,它们的面角关系完全符合面角守衡定律。事实上,自然界中的晶体,当其形成条件比较接近平衡条件时,它们 往往偏向于长成与其晶体对称性相应的外形。 非晶体的概念 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。它没有必然规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。它没有固定的熔点。所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。

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