由于物質(zhì)內(nèi)部原子排列的明顯差異,導(dǎo)致了晶體與非晶體物理化學(xué)性質(zhì)的巨大差異。例如,晶體有固定的熔點(diǎn),當(dāng)溫度高到某一溫度便立即熔化;而玻璃及其它非晶體則沒有固定的熔點(diǎn),從軟化到熔化是一個較大的溫度范圍。
我們吃的鹽是氯化鈉的結(jié)晶,味精是谷氨酸鈉的結(jié)晶,冬天窗戶玻璃上的冰花和天上飄下的雪花,是水的結(jié)晶。我們可以這樣說:“熠熠閃光的不一定是晶體,樸實(shí)無華、不能閃光的未必就不是晶體”。不是嗎?每家廚房中常見的砂糖、堿是晶體,每個人身上的牙齒、骨骼是晶體,工業(yè)中的礦物巖石是晶體,日常見到的各種金屬及合金制品也屬晶體,就連地上的泥土砂石都是晶體。我們身邊的固體物質(zhì)中,除了常被我們誤以為是晶體的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,幾乎都是晶體。晶體離我們并不遙遠(yuǎn),它就在我們的日常生活中。
組成晶體的結(jié)構(gòu)粒子(分子、原子、離子)在三維空間有規(guī)則地排列在一定的點(diǎn)上,這些點(diǎn)周期性地構(gòu)成有一定幾何形狀的無限格子,叫做晶格。按照晶體的現(xiàn)代點(diǎn)陣?yán)碚,?gòu)成晶體結(jié)構(gòu)的原子、分子或離子都能抽象為幾何學(xué)上的點(diǎn)。這些沒有大小、沒有質(zhì)量、不可分辨的點(diǎn)在空間排布形成的圖形叫做點(diǎn)陣,以此表示晶體中結(jié)構(gòu)粒子的排布規(guī)律。構(gòu)成點(diǎn)陣的點(diǎn)叫做陣點(diǎn),陣點(diǎn)代表的化學(xué)內(nèi)容叫做結(jié)構(gòu)基元。因此,晶格也可以看成點(diǎn)陣上的點(diǎn)所構(gòu)成的點(diǎn)群集合。對于一個確定的空間點(diǎn)陣,可以按選擇的向量將它劃分成很多平行六面體,每個平行六面體叫一個單位,并以對稱性高、體積小、含點(diǎn)陣點(diǎn)少的單位為其正當(dāng)格子。晶格就是由這些格子周期性地?zé)o限延伸而成的?臻g正當(dāng)格子只有7種形狀(對應(yīng)于7個晶系),14種型式。它們是簡單立方、體心立方、面心立方;簡單三方;簡單六方;簡單四方、體心四方;簡單正交、底心正交、體心正交、面心正交;簡單單斜、底心單斜;簡單三斜格子等。晶格的強(qiáng)度由晶格能(或稱點(diǎn))。
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