晶體的常識(shí)晶胞

1、晶體的常識(shí)  晶胞物質(zhì)常見的三態(tài)是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。固態(tài)物質(zhì)簡(jiǎn)稱為固體，在固體中，原子、分子、離子或原子團(tuán)被限制在固定的位置周圍振動(dòng)，所以固體具有比較剛性的結(jié)構(gòu)，難以被壓縮。固體可以是晶態(tài)或非晶態(tài)，晶體以其結(jié)構(gòu)中原子、分子、離子或原子團(tuán)的有規(guī)則排列而區(qū)別于非晶體。    晶體隨處可見在日常生活中起著非常重要的作用，例如，食鹽、糖、蘇打、紅寶石、金剛石、石英等都屬于晶態(tài)。了解晶體的特征，掌握晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)，對(duì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)具有重要意義。天然紅寶石及制品一晶體的特征人們常從以下三方面來區(qū)別晶體和非晶體。1. 晶體有自范性，而非晶體沒有。晶體呈自發(fā)形成的規(guī)則的幾何

2、外形，而非晶體沒有一定的外形。有些晶體很大，直接的呈現(xiàn)出美麗的多面體形狀，如石英晶體呈菱柱或菱錐狀，明礬晶體呈八面體形，雪花有多種形狀，但都為六角形，我國古代早有“雪花多六出”的記載。菱錐和菱柱狀的石英晶體正八面體形的明礬晶體雪花晶體 有些晶體很小，肉眼看來是細(xì)粉末，似乎沒有晶面，但借助于光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡也可以觀察到它們整齊而有規(guī)則的外形，如我們可以觀察到立方體狀的氯化鈉、棱柱狀的硫酸銅、針狀的羥基氧化鐵等晶粒外形。 而玻璃、瀝青、石蠟等是非晶體，它們冷卻凝固時(shí)不會(huì)自發(fā)形成多面體外形，沒有特征的形狀，所以又稱無定形體。硫酸銅晶體小顆粒和放大的結(jié)構(gòu)放大的氯化鈉晶體顆粒&

3、#160;我們把晶體在適宜的條件下，能夠自發(fā)的呈現(xiàn)封閉的規(guī)則和凸面體外形的性質(zhì)叫做晶體的自范性。晶體自范性是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的的宏觀表象。 晶體的自范性是需要在適宜的條件下才能體現(xiàn)的，這個(gè)適宜條件通常指生長速率適當(dāng)，如果熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固速率過快，常常只得到看不到多面體外形的粉末或沒有規(guī)則外形的塊狀物。如瑪瑙石熔融態(tài)的二氧化硅快速冷卻形成的，而水晶是熱液緩慢冷卻形成的。 缺角的氯化鈉晶體在飽和氯化鈉溶液中慢慢會(huì)變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w晶體，這也是晶體自范性的一種表現(xiàn)。2.晶體具有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)。如冰在0C融化，氯化鈉在801C熔化，這些物質(zhì)

4、在熔點(diǎn)以上成液態(tài)，熔點(diǎn)以下成固態(tài)，熔點(diǎn)液-固兩相共存；而非晶體玻璃受熱時(shí)，只會(huì)慢慢軟化而成液態(tài)，它沒有固定的熔點(diǎn)。3.晶體顯各向異性，而非晶體顯各向同性。在石英表面涂一薄層石蠟，用熱的針尖接觸石蠟，接觸點(diǎn)周圍石蠟融化成橢圓形，用玻璃代替石英，熔化的石蠟則鋪成圓形。這表明石英各個(gè)方向?qū)嵝圆煌?，而玻璃的各個(gè)方向?qū)嵝允嵌际窍嗤?。此外，?dǎo)電性、膨脹系數(shù)、折射率等也都顯示類似的差別。二晶體與非晶體的判斷    判斷晶體和非晶體要將上述三方面綜合考慮。 有規(guī)則的幾何外形是指物質(zhì)凝固或從溶液中結(jié)晶的自然生長過程中所形成的外形，而不是指加工成某種特定的幾何外形。如玻璃是非晶

5、體，但它很容易被加工成各式各樣的有規(guī)則外形。一種物質(zhì)隨其生長條件的不同，外形也會(huì)略有不同，如水溶液中結(jié)晶得到的氯化鈉晶粒形狀為立方體，而溶液中若同時(shí)含有尿素，則可以結(jié)晶為八面體。有些物質(zhì)顆粒很小不易觀察其外形，所以單從“外形”難于正確判斷是否是晶體。 固定的熔點(diǎn)是晶體的特征，例如鐵的熔點(diǎn)是1538C，銅的熔點(diǎn)是1085C。而鐵銅等受熱會(huì)變得軟一些，可以進(jìn)行“熱軋”，但此時(shí)他們并沒有液化。 各向異性是晶體的重要特征，但也有例外，如氯化鈉是晶體，但由于這種晶體的高度對(duì)稱性，光在其中的傳播速度卻顯各向同性。上述三點(diǎn)是宏觀的、外表的描述晶體的特征。判斷固體是晶體還是非晶體和測(cè)定晶體

6、結(jié)構(gòu)最有效的方法是X射線衍射實(shí)驗(yàn)。三.獲得晶體的三條途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固；(2)溶質(zhì)從溶液中析出；(3)氣態(tài)物質(zhì)凝華四晶體特殊的對(duì)稱性  晶面夾角守恒定律 17世紀(jì)中葉丹麥礦物學(xué)家斯登諾在仔細(xì)研究石英晶體時(shí)發(fā)現(xiàn)，石英晶體的形狀大小盡管變化多端（如下圖所示）但對(duì)應(yīng)晶面的夾角卻相等。即不論哪一種形狀的石英晶體，其a面與b面所形成的夾角都相等，b面與c面，c面與a面之間的夾角也相等。隨后人們廣泛測(cè)量各種晶體的晶面夾角，證實(shí)晶面夾角相等是普遍的規(guī)律，這就是晶體學(xué)的第一個(gè)定律晶面夾角守恒定律。這個(gè)定律在尋找礦物、鑒定礦物等工作中至今還有實(shí)用價(jià)值。 根據(jù)晶面夾角的關(guān)系，可以“去偽存真”的找出晶體的理想外形，隨之即可看到晶體外形的對(duì)稱性，從而促使人們?nèi)ヌ剿骶w內(nèi)部的對(duì)稱性規(guī)律。二、晶胞1晶體中的微粒是周期性有序排列的，_叫晶胞。晶胞就是_。2、晶體和晶胞的關(guān)系：整塊晶體可以看成是數(shù)量巨大的晶胞“_”而成。3晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法：由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不一定是表示一個(gè)分子中含有多少個(gè)原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的個(gè)數(shù)，即各類原子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比。晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算，通常采用均攤法。 均攤法的根本原則是：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是