(完整版)晶体与非晶体的区别
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物理高三晶体非晶体知识点晶体与非晶体是高中物理中的一个重要知识点。
本文将介绍晶体和非晶体的定义、特点、分类以及在日常生活中的应用。
一、晶体的定义与特点晶体是由一定的物质按照一定的方式排列组成的固体物质。
它具有以下特点:1. 具有三维周期性结构:晶体中的原子、离子或分子以一定的间距沿着特定方向周期性排列,并且在每个晶体的不同位置具有相同的排列方式。
2. 具有长程有序性:晶体的周期性结构在整个晶体中无限延伸,这使得晶体具有规则而有序的几何形态。
3. 具有良好的各向同性:晶体的性质在各个方向上基本相同,因此具有相应的物理性质。
二、晶体的分类根据晶体的组成和结构,可以将晶体分为以下几类:1. 金属晶体:由金属原子组成的晶体,具有金属的典型性质,如导电性、延展性等。
2. 离子晶体:由正负离子按照一定的比例和方式排列组成的晶体,具有高熔点和良好的电导性能。
3. 分子晶体:由分子按照一定的方式排列组成的晶体,具有较低的熔点和不良的导电性能。
4. 原子晶体:由原子按照一定的方式排列组成的晶体,如金刚石、硅等。
三、非晶体的定义与特点非晶体是指具有无定形结构的固体物质,它与晶体不同,缺乏长程有序性。
非晶体具有以下特点:1. 无定形结构:非晶体的原子、离子或分子没有规则的周期性排列方式,具有无序性。
2. 局部有序性:虽然整体没有规则的结构,但是在局部范围内可能存在某种有序性。
3. 非晶性:非晶体表现出非晶体的典型性质,如折射、吸收等。
四、晶体与非晶体的应用晶体和非晶体在我们的日常生活中有着广泛的应用:1. 晶体应用:晶体被广泛应用于电子工业,如晶体管、光纤等,可用于电子设备、通信、光学等领域。
2. 非晶体应用:非晶体常用于制作玻璃、塑料等材料,也可以用于太阳能电池板、显示器等技术中。
总结:晶体和非晶体是固体物质中不同结构的表现形式。
晶体具有三维周期性结构和长程有序性,主要包括金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体。
非晶体是无定形结构的固体物质,主要表现为无规则的局部有序性。
晶体和非晶体的区别有哪些如何区分二者
晶体和非晶体的区别有:1.晶体和非晶体的定义不同;2.晶体和非晶体两者常见的类型不同,晶体主要以冰,水晶,石英,金刚石等为主,非晶体以玻璃,沥青等为主;3.晶体和非晶体的特性不同。
晶体和非晶体的区别
1晶体和非晶体的区别
1、自范性(本质区别)
晶体:有
非晶体:无
自范性指在适当的条件下可以自发地形成几何多面体的性质。
2、是否均一
晶体:均一
非晶体:不均一
均一性是指晶体整体内部质点的周期性重复排列而形成的宏观意义上的各部分性质相同,如水晶各个部位的相对密度、膨胀系数、热导率都相同。
3、固定熔、沸点
晶体:熔化时具有一定的熔化温度。
非晶体:熔化时没有一定的熔化温度。
4、某些物理性质的各向异性
晶体:有
非晶体:无
各向异性在晶体格子构造中,除对称原因外,往往不同方向上质点的排列是不一样的,因此晶体的性质也会随方向的不同而有所差异,如不同方向上硬度和解理的差异等都是晶体
异向性的表现。
5、能否发生X-射线衍射(最科学的区分方法)
晶体:能
非晶体:不能(能发生散射)
2晶体和非晶体的特点
晶体特点:
(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。
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。
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”。
区别晶体和非晶体的科学方法
晶体和非晶体是固体材料中最基本的两种结构类型,它们的性质和应用差别很大。
如何区分晶体和非晶体呢?下面介绍几种科学方法: 1. X射线衍射:X射线衍射是鉴定晶体结构的最常用方法。
当X 射线照射晶体时,会在晶体中散射出相干光,形成具有规则间距的衍射图样。
而非晶体由于没有长程有序性,所以X射线衍射图样是连续的弥散环形。
2. 差热分析:差热分析是测量物质在升温或降温过程中吸热或
放热的变化,从而确定其结构和相变特征的方法。
晶体和非晶体在升温或降温时吸热或放热的方式不同,可以通过差热分析来区分。
3. 晶态化学分析:晶态化学分析是通过分析晶体的元素组成和
结构类型来确定晶体的性质和应用。
晶体的元素组成和结构类型是由其晶格结构决定的,不同的结构类型会导致晶体的性质和应用方面有所不同。
4. 原子力显微镜:原子力显微镜是利用微小探针扫描物体表面,通过探测到的微小反应力来成像的一种技术。
晶体和非晶体的表面形态和结构不同,可以通过原子力显微镜来进行观察和比较。
通过以上几种科学方法,我们可以准确地区分晶体和非晶体,为我们更好地理解和应用这些材料提供了科学依据。
- 1 -。
晶体跟非晶体的名词解释晶体与非晶体:隐藏在物质世界中的奇妙结构在我们周围的物质世界中,晶体和非晶体这两个名词经常被提及,相信大家对它们都有一定的了解。
本文将从晶体和非晶体的基本概念入手,探讨它们的结构、性质以及在我们日常生活中的重要应用。
一、晶体的奇妙结构与性质晶体是由具有一定的周期性重复排列的粒子组成的固体。
其中,晶体的排列具有规律性,呈现出独特的几何形态和细致的晶格结构。
这种规律性排列导致了晶体的许多独特性质。
1. 晶体的透明性:大部分晶体都具有良好的透明性,因为它们粒子间的周期性排列使得光线可以穿过晶体而不发生散射。
例如,钻石就是一种透明的晶体,因为它的碳原子以六角形的晶格排列。
2. 晶体的硬度:晶体的排列结构赋予它们出色的硬度。
其中,金刚石是最硬的物质,这是由于它在晶格中的碳原子之间形成了非常强大的共价键。
这种硬度使得金刚石成为珠宝和工具制造领域的重要材料。
3. 晶体的熔点:晶体具有明确的熔点,当温度升高到晶体的熔点时,晶体开始熔化成液体。
这是由于晶体内部粒子的排列结构在加热过程中发生了破坏。
4. 晶体的电学性质:晶体可以表现出丰富的电学性质,如导电性、压电效应和光电效应等。
这些性质与晶体内部粒子的排列方式密切相关。
例如,硅晶体由硅原子排列而成,因此被广泛用于制造电子器件。
二、非晶体:无规则中的秩序与晶体相对应的是非晶体,也被称为无定形固体。
它的结构特点是粒子排列的无规则性,缺乏明确的晶格结构。
非晶体的形成往往是由于材料快速冷却或者化学成分的复杂性。
1. 非晶体的弹性:与晶体相比,非晶体的结构比较松散,因此具有较低的硬度。
然而,非晶体材料的弹性却相对较好。
例如,玻璃就是一种非晶体材料,其具有良好的弹性特性,广泛用于制造容器、建筑装饰和光学器件等。
2. 非晶体的导电性:通常情况下,非晶体的导电性较差,因为其中没有规律的结构可以促进电子在材料中的流动。
然而,一些特殊的非晶体材料如氢化非晶硅则具有良好的半导体性质,被广泛应用于光伏和显示技术领域。
晶体与非晶体区别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。
石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等就是常见的晶体。
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。
高中化学晶体与非晶体的区别知识点总结一、晶体与非晶体晶体是具有规则的几何外形的固体,而非晶体则没有规则的几何外形。
晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有( 能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有( 不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序晶体的特点:(1 )有固定的几何外形;(2 )有固定的熔点;(3 )有各向异性。
晶体形成的一段途径:(1 )熔融态物质凝固;(2 )溶质从溶液中析出;(3 )气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
说明:1 、晶体可以认为是内部粒子(原子、离子、分子)在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等;而非晶体则是内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质,如:橡胶、玻璃、松香等。
2 、晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质。
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。
晶体自范性的条件是:生长速率适当。
3 、由于晶体各个方向排列的质点的距离不同,而导致晶体各个方向的性质也不一样。
对于晶体来说, 许多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。
4 、加热晶体,温度达到晶体熔点时即开始熔化,在没有完全熔化之前,继续加热,温度不会升高,完全熔化后,温度才会升高,即晶体具有固定的熔点;加热非晶体,温度达到一定程度后开始软化,流动性很强,最后变为液体,从软化到熔化,中间经过一段很长的温度范围,即非晶体没有固定的熔点。
5 、当单一波长的X -射线通过晶体时,可发生衍射,会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。
说明晶体可使X -射线产生衍射,而X -射线通过非晶体时只能产生散射。
因此,利用晶体的这一性质,来鉴别晶体与非晶体。
6 、熔融态物质凝固以及溶质从溶液中析出时,在适宜的生长速率下可以形成晶体,但如果生长速率不当,则形成的晶体外形很不规则。
晶体与非晶体的差别物质的存在状态一般有三种状况:固态、液态随和态。
固体又分为两种存在形式:晶体和非晶体。
所谓晶体就是指物质在融化和凝结过程中,固态和液态并存时,温度保持不变,这种物质叫做晶体。
例:海波、萘、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精、水晶、钻石、冰、干冰、霜、雪、冰雹、雪糕、各样金属。
而非晶体是指物质在融化和凝结过程中,其温度不停的变化,没有固定的熔点和凝结点。
例:玻璃、蜡、松香、沥青、橡胶、塑料、布。
(1)从外形上察看:晶体都有自己独到的、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。
非晶体的外形则是不规则的。
如沥青、玻璃、松香、白腊等。
( 2)从温度上丈量:晶体在融化 (或凝结 )过程中温度保持不变 ,即有确立的熔点 (或凝结点 )。
如冰(或水)的熔点(或凝结点)是 0℃、海波的熔点(或凝结点)是 48℃。
非晶体在融化 (或凝结 )过程中温度连续上涨 (或降落 ), 没有确立的熔点 (或凝结点 )。
在给物质加热过程中,我们能够借助实验温度计,在物质融化时,丈量其温度能否发生变化,假如温度不变的就是晶体,温度上涨的就是非晶体。
(3)从物质的状态上察看:晶体在融化 (或凝结 )过程中呈固液共存态。
如冰融化时,先是有一部分冰化成水,而后,跟着融化的进行,冰愈来愈少,水愈来愈多,只到最后冰所有化成水。
非晶体在融化 (或凝结 )过程中先是整体变软(或变硬 ),而后流动性愈来愈大 (或越小 ),最后变为液态 (或固态 )。
如我们看到的蜡烛点燃时就是这样,凑近火焰的地方先变软再变为液态的蜡油。
不像冰融化时,只管有一部分冰已经化成了水,而其余部分的冰仍旧是很坚硬的固体。
(4)从图像上看:依据晶体融化 (或凝结 )时的温度不变这一特点,因此在晶体融化和凝结图像上就表现为在它的变化曲线有一段是光滑的或许说是有一段图像曲线是与时间轴是平行的。
而非晶体融化(或凝结 )时的温度变化曲线中则没有这一段。
高中物理:晶体和非晶体
【知识点的认识】
一、晶体和非晶体
1.晶体与非晶体
(1)物理性质:有些晶体(单晶体)在物理性质上表现为各向异性,非晶体的物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:晶体具有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度。
2.单晶体与多晶体
(1)单晶体整个物体就是一个晶体,具有天然的有规则的几何形状,物理性质表现为各向异性;而多晶体是由许许多多的细小的晶体(单晶体)集合而成,没有天然的规则的几何形状,物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:单晶体和多晶体都有一定的熔化温度。
3.晶体的微观结构
(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点。
晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒有规则地排列。
晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发,在不同方向上相等距离内微粒数不同。
晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的空间排列形成的。
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《晶体和非晶体》讲义一、晶体与非晶体的定义在我们的日常生活中,物质的存在形式多种多样。
从微观角度来看,物质可以分为晶体和非晶体两大类。
晶体,是指内部原子、离子或分子在空间上按一定规律周期性重复排列构成的固体物质。
这种周期性的排列赋予了晶体独特的性质和特征。
而非晶体呢,则是指内部原子、离子或分子在空间上的排列没有周期性规律,呈现出杂乱无章的分布状态。
二、晶体的特征1、具有规则的几何外形晶体的外观往往具有特定的几何形状,如食盐晶体是立方体,石英晶体呈六棱柱形。
这是因为其内部原子的规则排列在宏观上表现出了特定的几何形态。
2、各向异性晶体在不同方向上的物理性质,如导电性、导热性、光学性质等往往是不同的。
例如,石墨在平行于层面方向的导电性比垂直于层面方向要好得多。
3、固定的熔点当晶体受热时,温度升高到一定值,晶体开始熔化,在熔化过程中,温度保持不变,这个温度就是晶体的熔点。
4、良好的对称性晶体的外形和内部结构都具有一定的对称性。
例如,正方体具有多个对称面和对称轴。
三、非晶体的特征1、无规则外形非晶体没有固定的几何外形,其形状通常是不规则的。
2、各向同性非晶体在各个方向上的物理性质基本相同,没有明显的差异。
3、没有固定熔点非晶体在加热过程中,温度会持续上升,逐渐变软、熔化,没有一个固定的温度点。
4、对称性较差相比于晶体,非晶体的对称性较差,甚至没有明显的对称性。
四、晶体与非晶体的形成过程晶体的形成通常需要一定的条件和过程。
在溶液中,当溶质的浓度超过一定限度时,溶质会逐渐结晶析出。
在熔融态物质冷却凝固的过程中,如果冷却速度适中,也有可能形成晶体。
非晶体的形成往往比较迅速,原子或分子来不及按照规则的方式排列就已经凝固。
例如,玻璃就是通过快速冷却熔融态的二氧化硅等物质而得到的非晶体。
五、常见的晶体和非晶体常见的晶体有很多,比如金属(如铁、铜、铝等)、大多数盐类(如氯化钠、硫酸铜等)、宝石(如钻石、红宝石、蓝宝石等)、冰等。
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。
晶体与非晶体的区别
物质的存在状态一般有三种情况:固态、液态和气态。
固体又分为两种存在形式:晶体和非晶体。
所谓晶体就是指物质在熔化和凝固过程中,固态和液态并存时,温度保持不变,这类物质叫做晶体。
例:海波、萘、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精、水晶、钻石、冰、干冰、霜、雪、冰雹、雪糕、各种金属。
而非晶体是指物质在熔化和凝固过程中,其温度不断的变化,没有固定的熔点和凝固点。
例:玻璃、蜡、松香、沥青、橡胶、塑料、布。
(1) 从外形上观察:
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。
非晶体的外形则是不规则的。
如沥青、玻璃、松香、石蜡等。
(2)从温度上测量:
晶体在熔化(或凝固)过程中温度保持不变,即有确定的熔点(或凝固点)。
如冰(或水)的熔点(或凝固点)是0℃、海波的熔点(或凝固点)是48℃。
非晶体在熔化(或凝固)过程中温度持续上升(或下降),没有确定的熔点(或凝固点)。
在给物质加热过程中,我们可以借助实验温度计,在物质熔化时,测量其温度是否发生变化,如果温度不变的就是晶体,温度上升的就是非晶体。
(3)从物质的状态上观察:
晶体在熔化(或凝固)过程中呈固液共存态。
如冰熔化时,先是有一部分冰化成水,然后,随着熔化的进行,冰越来越少,水越来越多,只到最后冰全部化成水。
非晶体在熔化(或凝固)过程中先是整体变软(或变硬),然后流动性越来越大(或越小),最后变成液态(或固态)。
如我们看到的蜡烛点燃时就是这样,靠近火焰的地方先变软再变成液态的蜡油。
不像冰熔化时,尽管有一部分冰已经化成了水,而其它部分的冰仍然是很坚硬的固体。
(4)从图像上看:
根据晶体熔化(或凝固)时的温度不变这一特征,所以在晶体熔化和凝固图像上就表现为在它的变化曲线有一段是平滑的或者说是有一段图像曲线是与时间轴是平行的。
而非晶体熔化(或凝固)时的温度变化曲线中则没有这一段。