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晶体形成的条件是什么物理

发布时间:2022-07-08 15:58:01

⑴ 单晶体和多晶体的形成条件

整块物质都由原子或分子按一定规律作周期性重复排列的晶体称为单晶体.
整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的,这样的物体叫多晶体
一般来说多晶体是各向同性的,但单个小晶体仍是各向异性

⑵ 一种物质形成晶体的条件是什么

分子晶体与原子晶体从微观上讲,最主要的差别在于原子晶体的结合力为分子间作用力,亦即范德华力,学生一般可以将其考率成是一种类似于万有引力那样的力。而原子晶体则不同,他们之间的结合力是化学键,像si这样的晶体,是靠si的4根键与相邻si结合的,这种分子间作用力远远大于范德华力。表现在宏观性质上,分子晶体熔沸点低,一般硬度也差,而原子晶体的熔沸点则高很多,硬度也很大
顺便说下足球烯,所谓足球烯便是近代科学家人工制造的像c60这种由碳环构成的分子,虽然单个c60分子内部结构与原子晶体类似,但c60分子与分子之间却是有范德华力作用连接的。

⑶ 什么是物理学的晶体

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; (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。 晶体的共性 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。 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)。

⑷ 晶体生长的途径

晶体是在物相的转变过程中形成的。如果将物质按气相、液相和固相划分,则从相转变的角度看,晶体的形成途径也便有3种。

1.由气相转变为晶体

当某些气体处于过饱和蒸气压或过冷却温度条件时,可直接转变为晶体。从火山口喷发出来的含硫气体通过凝华作用形成自然硫晶体;空气中的水蒸气在冬季玻璃窗上凝结成冰花,都是由气相转变为晶体的例子。自然界中此类例子并不多见。

2.由液相转变为晶体

液相有熔体和溶液两种基本类型。当温度下降到低于熔体的熔点(即过冷却)或当溶液达到过饱和时,可结晶形成晶体。例如,高温熔融态的岩浆,随着温度的降低,可依次结晶出橄榄石、辉石等矿物晶体。盐湖中的溶液因蒸发作用而达到过饱和可结晶出石盐、硼砂等矿物晶体。工业上的各种铸锭和化学药品的制作都是液相转变为晶体的实例。这是自然界和工业上最常见的一种晶体形成方式。

3.由固相转变为晶体

固相物质有晶态和非晶态两种。对于非晶态的固体,由于其内部质点不具有规则排列的特点,相对于晶体来说其内能较大而处于不稳定状态,因此非晶态的固体可以自发地向内能更小、更稳定的晶体转化。自然界的火山玻璃经过漫长地质年代的演化可以形成细小的长石或石英雏晶是最典型的由固相转变为晶体的实例。

除了非晶态的固体可以转变为晶体以外,一些早期形成的晶体,当其所处的物理化学条件改变到一定程度时,原晶体赖以稳定的条件消失,其内部质点就要重新进行排列而形成新的结构,从而使原来的晶体转变成了另外一种晶体。由一种晶体转变为另外一种晶体的方式,主要有以下几种情况。

同质多象转变 某种晶体在热力学条件改变时转变为另外一种在新条件下稳定的晶体,新晶体与原晶体成分相同,但结构不同,这就是同质多象转变。例如,在一个大气压573℃以上,SiO2可形成高温β-石英;而在573℃以下,高温β-石英可转变为结构不同的低温a-石英。

固溶体分解 固溶体是两种或两种以上的物质在一定的温度条件下形成的类似于溶液的一种均一相的结晶相固体。当温度下降时,固溶体内部物质之间的相容性下降,从而使它们各自结晶形成独立的晶体,这就是固溶体的分离现象。例如,闪锌矿(ZnS)和黄铜矿(CuFeS2)在高温条件下,可按一定比例形成均一相的固溶体,而在低温时就分离成为闪锌矿(ZnS)和黄铜矿(CuFeS2)两种矿物晶体。

再结晶作用 再结晶作用是指在温度和压力的影响下,通过质点在固态条件下的扩散,由细粒晶体转变成粗粒晶体的作用。在这一作用过程中,没有新晶体的形成,只是原来晶体的颗粒由小变大。例如,由细粒方解石组成的石灰岩在与岩浆岩接触时,受到热力烘烤作用,细粒方解石结晶成粗粒方解石晶体,石灰岩变质为大理岩。

⑸ 晶体的定义在物理,化学中的说法不一啊!!

一般来说(就是在一般的情况下比较,没说“一定”)原子晶体,分子晶体,离子晶体,金属晶体,非金属晶体,的熔沸点高低比较一下排成队列应该是:原子晶体>离子晶体>分子晶体.各种金属晶体之间熔点相差大,不容易比较.你写的"非金属晶体",在化学的"晶体"中,没有这个分类.化学中的晶体总共有:原子晶体,离子晶体,金属晶体,分子晶体,混合晶体(如:石墨)

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

⑹ 矿物晶体是如何形成的

晶洞是矿物晶体栖身的最佳“洞房”,多数晶洞中往往是多种矿物共生的,而共同生长在同一洞穴中的多种矿物不仅外部形态截然不同,而且它们的化学组份和物理特性都大相径庭 即使是同一种矿物的晶体,虽然第一眼看上去似乎晶形一致,没有什么差别,但是一个细致入微的观察者马上就会发现,它们之间竟然会存在那么多的不同点 :不仅晶体各部分的比例相差甚远,而且连颜色和光泽也差别明显。决定矿物晶体的大小的因素很多,首先要有足够多的矿化溶液,而且溶液中所含的矿化元素同样应达到必需的量,在这些条件具备的前提下,生长速度就是决定性的因素了。一般来说,矿化溶液催生的晶芽生长速度越慢,生成较大型晶体的可能性就越大,反之,则只能生成较小的矿物晶体。
大自然有时像个情绪变化无常的孩子,因此生长在自然界中的矿物什么情况都有可能发生。例如,一些本来已经发育生成的矿物晶体受到含有其他元素的溶液侵蚀,结果发生变异,出现混生的假晶现象 :原来业已成矿的晶体形态犹存,但该矿物晶体的内部构造和化学组份已经发生本质的变化,实际上已经成为一种新矿物了。也就是说,虽然从外部晶形特征看还是最早形成的老矿物,但这只是表面假象而已,从本质上看,它早已被新矿物取而代之
每一块矿物晶体都是神奇的大自然创造的独一无二的艺术品,无论是内部结构,还是外表特征都或多或少的带有它独具的不可复制的典型特色。地下深处的岩浆、热液与岩层地块的挤压、升落,伴随着亿万年的地质孕育,促使各种自然元素的相互组合、蜕变,造就了美轮美奂的矿物晶体。她们正静待着有心人去发现

⑺ 晶体的定义是什么

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。

晶体的简介。

晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子、原子团)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是一定的,称为晶面角不变原理。

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