晶体与非晶体的区别
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JISHOU
UNIVERSITY
《
固
体
物
理
》
期
末
考
核
报
告
晶体与非晶体的区别
摘要
：
自然
界中的固体物质可以分为晶体和非晶体两大类。其中，晶体是指那些内部质点
(
原
子、离子或分子
)
在
三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。
与此相反，内部
质点在三维空间
无规律地排列的固体物质为非晶体或非晶态。非晶体的各种物理性质，在
各个方向上都是相同的，
即各向同性。非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中，随着温度
的升高，它首先变软，然后逐渐由
稠变稀，经历一个软化过程。这些特征和晶体是不同的
。晶体可对
X
射线发生，非晶体不可对
X
射
线发生衍射。非晶态内能高、不稳定，而晶态内能低、稳定
。
关键词
：
晶体
非晶体
区别
一、定义
晶体：内部微粒
(
原子、离子或分子
)
在
空间按一定规律做周期性重复排列构成的固
体物质。如石英、云母、食盐、明矾等。
非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物
质。如玻璃、橡
胶、松香、沥青等。
一些物质又有晶体和非晶体不同形态，如天然水晶和石英玻璃都有二氧化硅成分，
但前者
是晶体，后者是非晶体。
二、晶体与非晶体的区别
表
1
晶体与非晶体的主要区别
晶体
非晶体
性质
自范性（本质区别）
各向异性
固定熔沸点
有
有
有
无
无
无
不能（能发生散射）
大而不稳定
能否发生
X
射线衍射
能
（最科学的区分方法）
内能
小而最稳定
（一）外形
1
、区别
晶体都具有规则的几何形状，而非晶体没有一定的几何外形。
晶体自范性的本质
:
晶体中粒子微观空
间里是呈现周期性的有序排列的。
晶体内部质点排列有序
,
外形规则。
例如。
在氯化钠晶体内部，
无论任何方向上
CI
一和
Na+
都是相间排列的，如
图
1
，●代表
Na
离子，○代表
Cl
离子，其外形是非常规
< br>则的立方形，
从盐场生产的粗大盐粒到实验室用的基准氯化钠微粒，
无论大小都是立方
形的。
图
1
NaCl
晶体结构
17
世纪中叶，
丹麦矿物学家斯迪诺在研究石英晶体断
面时发现，
石英晶面的大小和
形状尽管千变万化，但相应晶面问
的夹角却是相等的。如图
2
所示，无论哪种形状的石
英晶体，其晶面
a
，
b<
/p>
，
C
相互间的夹角均保持相等。随后人们
又研究了大量不同形状的
晶体。
发现每种晶体不同晶面间的夹角
都保持相等，
从而就诞生了结晶学上的第一个定
律——晶面夹角
守恒定律。
正因为晶体的生长必须遵循晶面夹角守恒定律，
所以
晶体由
一个微小的结构单元生长成宏观晶体时永远保持有规则的外形。
< br>
图
2
不同石英晶体的外形和晶面结构
<
/p>
非晶体内部质点排列杂乱无章，
外形不规则。
例如玻璃内部各种离子杂乱无章地堆
积在一起，外形没有一定之规，人们可以在生产
中任意改变其外部形貌。众多构造繁杂
外形精美的玻璃艺术品，
正是利用玻璃外形可以任意改变的性能而加工制成的。
一些蜡
像
艺术品也是因为石蜡属于非晶体而得来。
2
、晶体的内部结构
（
1
）七大晶系
晶体的外形决定于晶体的内部结构。
能代表晶体全部结构特征和性质特点的
最小重
复单位称为晶胞。晶胞可以用六面体的
3
个棱边的边长
a
，
b
，
c
和构成同一顶点的
3
个
面之间的夹角口
α
,
β
,
γ
来描述，
如图
3
根据晶胞的棱边边
长和晶面夹角，
将晶体分成
七大类型，通常称为七大晶系。图<
/p>
4
绘出了其相应结构。
图
3
晶胞示意图
图
4
七大晶系的结构示意图
（
2
）十四种晶格
在各种晶系中，
根据质点排列方式的区别又分成不同的晶格。
晶格是一种几何概念，
是组成晶体的质点在空间的排列方式。
也将晶格称为布拉韦格子或布拉韦点阵。
从几何
学的角度讲，空间点阵有三种方式：线状、层状、三维立体构型。在晶体学中常见的十
四
种晶格如图
5
。有的物质由于微粒能够形成不同的空间点阵，因
此能够生成种类不同
的几种晶体。例如：碳原子可以形成非常软的石墨，也可以形成硬度
很大的金刚石。