内容正文:
2.4 固体
一、单晶体 多晶体 非晶体的微观结构
单晶体:是指整个晶体中,原子、离子或分子的排列在空间上呈现周期性,并且这种排列在整个晶体范围内具有完全一致的取向。
金刚石
食盐
多晶体:由很多单晶体混合在一起构成的固体,不同的单晶体是杂乱无章排列的,但是单晶体内部是有序的。
非晶体没有长程有结构,原子排列像“散沙”
请判断下面的ABC分别对应单晶体 多晶体还是 非晶体?
A “按格子建的城市”:每个房子、街道都有精确的方向和间距;
B“几个城市(城市内部井井有条)拼在一起,但方向不同”;
C“一个自建房村落”,虽然有些房子间还是保持着不撞墙,但整体完全没有布局——杂乱但不混乱
石英
多晶体
非晶体:沥青
1.单晶体特点:
第一 天然的晶体有规则的几何形状
(人工的就各种各样)
第二 有固定熔点(固定有序的点阵结构在温度
达到阈值时候,像大楼一样突然全体崩塌,也就是一起融化)
第三 各向异性:某一物理性质在不同
方向上会不同
(在这个原子排列示意图中,可以看到沿着
AB AC AD方向的原子排列是不同的,那么
在宏观上某一个物理性质就会表现不同。)
二、单晶体 多晶体 非晶体的特点
2.多晶体特点:
第一 有固定熔点(因为本来就是由单晶体构成的)
第二 各向同性(有个构成多晶体的多个单晶颗粒杂乱无章的排列,各个方向上的原子排列都是杂乱的,没有表现出明显差别,宏观上也就是各向同性)
3.非晶体:
第一 没有固定熔点(非晶体的各个部分的结构都是不同的,结构松散的地方在低温时融合,结构紧密的地方在高温时才熔化,宏观表现为没有固定熔点)
第二 各向同性
单晶和多晶:固定熔点 ,单晶(规则形状 各向异性)
单晶和非晶:有无固定熔点,是各向同性还是各向异性
多晶和非晶:有无固定熔点
单独解释什么是各向同性和各向异性
第一 一个水滴在地球上,形状下粗上细。而在太空中,表现为也给球形。这说明在哪里是各向同性,在哪里是各向异性?
第二 对于固体的各向同性,指的是在所有物理性质上(导热 导电 力的性质等等)在各个方向都一样。
而对于物体的各向异性,意思是只要在某一物理性质上在不同方向表现不同,就可以称其为各向异性,而不是要求所有物理性质(根本做不到)
共同点 不同点
单晶和多晶
单晶和非晶
多晶和非晶
有固定熔点
无
各向同性
天然单晶有规则外形,多晶没有
单晶各向异性,多晶各向同性
前者有固定熔点,后者无
前者各向异性,后者各向同性
前者有固定熔点,后者无
三、单晶体 多晶体 非晶体任意两者间可以相互转化
单晶 → 非晶 天然石英(单晶 熔化 → 快速冷却 → 石英玻璃(非晶) 原本有序晶格结构被破坏,冷却太快无法重新结晶
非晶 → 多晶 or 单晶 石英玻璃(非晶) 长时间加热+退火 → 多晶石英或单晶石英 缓慢冷却或特定条件下重新结晶
多晶 ↔ 单晶 or 非晶 食盐(多晶)
熔化 → 缓慢冷却 → 大颗盐晶(单晶)
食盐水蒸发过程中,偶尔能长出一个大晶体(单晶)
Lavf58.27.103
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