冰晶体
列举生活中常见的晶体和非晶体

列举生活中常见的晶体和非晶体晶体和非晶体是我们日常生活中常见的物质形态,它们在物理、化学、材料等领域都有着广泛的应用。
本文将按照物质的性质和用途,列举一些生活中常见的晶体和非晶体。
一、晶体1. 糖晶体:糖是我们日常生活中常见的食品,而糖晶体则是糖的一种晶体形态。
糖晶体呈现出六角形的晶体结构,具有透明、脆硬、易溶于水等特点。
2. 盐晶体:盐是我们日常生活中必不可少的调味品,而盐晶体则是盐的一种晶体形态。
盐晶体呈现出立方体的晶体结构,具有透明、脆硬、易溶于水等特点。
3. 钻石晶体:钻石是一种贵重的宝石,也是一种晶体形态。
钻石晶体呈现出六角形的晶体结构,具有高硬度、高折射率、高热导率等特点。
4. 冰晶体:冰是我们日常生活中常见的物质,而冰晶体则是冰的一种晶体形态。
冰晶体呈现出六角形的晶体结构,具有透明、脆硬、易溶于水等特点。
5. 石英晶体:石英是一种常见的矿物,也是一种晶体形态。
石英晶体呈现出六角形的晶体结构,具有高硬度、高折射率、高热稳定性等特点。
二、非晶体1. 玻璃:玻璃是一种非晶体材料,具有透明、硬度高、化学稳定性好等特点。
玻璃在建筑、家居、电子等领域都有着广泛的应用。
2. 塑料:塑料是一种非晶体材料,具有轻质、耐腐蚀、易加工等特点。
塑料在包装、建筑、汽车等领域都有着广泛的应用。
3. 橡胶:橡胶是一种非晶体材料,具有弹性好、耐磨损、耐寒性好等特点。
橡胶在轮胎、密封件、管道等领域都有着广泛的应用。
4. 聚酯纤维:聚酯纤维是一种非晶体材料,具有柔软、耐磨损、易洗涤等特点。
聚酯纤维在服装、家居、汽车等领域都有着广泛的应用。
5. 陶瓷:陶瓷是一种非晶体材料,具有耐高温、耐腐蚀、硬度高等特点。
陶瓷在建筑、家居、电子等领域都有着广泛的应用。
总之,晶体和非晶体在我们的日常生活中无处不在,它们的应用范围非常广泛。
通过了解它们的性质和用途,我们可以更好地利用它们,为我们的生活带来更多的便利和美好。
冰晶体的形成机理和过程.

为0.0099℃。
水只有被冷却到低于冻结点的某一温度时才开始
冻结,这种现象被称为过冷。
低于冻结点的这一温度被称为过冷点。
冻结点和过冷点之间的温度差称为过冷度。
水分冻结成冰包括晶核的形成和晶体的成长两个过程。
当水的温度降到冰点以下,水分子的热运动减慢,并开
始形成称为生长点的分子集团,生长点很小,长大后就
一、冰晶体的形成机理和过程
水是所有生命细胞的基本组成,它是生化反应、 溶质传递和细胞内pH调节的介质,也是许要作用。
图中AO线为液汽线,BO
线为固汽线,CO线为固 液线,O点为水的三相点 。由图可以看出,压力对 水的冻结点有影响,真空
(610Pa)下水的冻结点
形成新相的先驱,称之为晶核。 晶核的形成是一些水分子以一定规律结合成颗粒型的微 粒,晶核提供晶体成长的基础,冰晶的成长是水分子发 生位移并有秩序地结合到晶核上面,使晶体不断增大形 成冰晶体。
四种晶体的熔沸点

四种晶体的熔沸点
晶体是一种具有有序排列的分子、原子或离子结构的固体。
它们具有一定的熔沸点,也就是在一定的温度下能够融化或沸腾。
以下是四种常见晶体的熔沸点。
1. 钠氯化物晶体:钠氯化物晶体是一种由钠离子和氯离子组成的离子化合物。
它的熔点约为801℃,沸点约为1413℃。
2. 碳晶体:碳晶体是由碳原子组成的晶体,包括金刚石和石墨。
金刚石的熔点非常高,约为3927℃,而石墨的熔点相对较低,约为3730℃。
3. 冰晶体:冰晶体是由水分子组成的晶体。
它的熔点在标准大气压下约为0℃,沸点约为100℃。
4. 硫晶体:硫晶体是由硫原子组成的晶体。
它的熔点约为115℃,沸点约为444℃。
这些晶体的熔沸点与它们的化学结构、分子大小、相互作用力等有关。
熔沸点的知识在材料科学、化学工程等领域中有着广泛的应用。
- 1 -。
冰的科普知识

冰的科普知识
冰是在0摄氏度或32华氏度以下的温度下,水在固态状态下形成的物质。
以下是关于冰的一些科普知识:
1.冰的形成:当水温降到0摄氏度(32华氏度)以下时,水分
子开始减缓运动,逐渐形成固态结构,形成冰晶体。
2.分子结构:冰的分子结构是六方密堆积,每个水分子与周围六
个水分子通过氢键相连。
这种结构使得冰在固态时呈现规则的
晶体形状。
3.密度:冰的密度比液态水低,这是相当罕见的情况。
当水冷却
到0摄氏度以下时,其分子排列成晶体结构,导致冰的体积扩
大。
4.吸热性质:冰在从固态转变为液态水时吸收热量,这被称为熔
化潜热。
这种性质在自然界中的一些重要现象中起着关键作用,如冰融化时吸收的热量有助于维持水体的稳定温度。
5.晶体多态:冰有不同的晶体形态,如冰I、冰II等。
这些形态
取决于温度和压力的变化。
例如,冰I是最常见的冰晶体形态。
6.冰的颜色:纯冰通常呈透明或淡蓝色,因为它对可见光的透明
度很高。
然而,在某些情况下,冰的颜色也可能受到杂质的影
响而呈现其他色彩。
7.冰的应用:冰在日常生活中有广泛的应用,不仅用于制冷和冷
藏,还用于制作雪糕、冰淇淋等。
在科学研究中,冰也被用于
实验室中的冷冻保存和实验。
8.冰的存在于太阳系中:冰不仅存在于地球上,太阳系中的一些
天体,如行星、卫星和小行星,也包含大量的冰。
例如,木卫二的表面主要由水冰组成。
这些都是关于冰的基本科普知识,冰的性质和应用在自然界和科学研究中都起到了重要的作用。
冰晶的化学原理

冰晶的化学原理
冰晶是由水分子组成的晶体,其化学原理是由于水分子之间的氢键作用而形成的有序结构。
水分子(H2O)由一个氧原子和两个氢原子组成。
氧原子与两个氢原子之间通过共用电子对形成了两个氢键。
氢键是一种相对较弱的相互作用力,其强度大约为共价键的10%。
氢键使得水分子呈现出了特殊的物理和化学性质。
在冰晶中,大量的水分子通过氢键有序地排列成三维结构。
冰晶的晶格是由平面上排列成六角形的水分子所组成,每个水分子通过氢键与其周围的四个水分子相连。
这种排列使得冰晶具有有序的结构,形成了晶胞。
在低温下,水分子的热运动相对较小,氢键能够有效地保持水分子的有序排列。
水分子之间的氢键使得冰晶具有较高的结晶度,形成了比较稳定的晶体结构。
冰晶的晶格结构对其物理性质和化学性质有重要影响。
由于氢键的存在,水分子在冰晶中的排列相对密集,使得冰的密度较大。
正因为如此,冰在水中浮在水面上,而不会沉入水中。
当温度升高时,水分子的热运动增加,氢键逐渐断裂,使冰晶逐渐熔化成液态水。
液态水中水分子的热运动更加剧烈,使得氢键断裂更加频繁,水分子的排列变得无序。
因此,液态水没有明显的结晶特征。
总之,冰晶的化学原理是由于水分子之间的氢键作用而形成的有序结构。
氢键使得水分子在低温下有序排列形成晶格结构,从而形成冰晶晶体。
随着温度升高,氢键断裂,冰晶逐渐熔化成液态水,水分子排列无序。
以上就是冰晶的化学原理。
冰的晶体结构

冰-Ih 的晶体结构(P63cm) ,结构中 H 原子有序分布
(来源:秦善 编著, 《结构矿物学》 ,北京大学出版社,2011)
冰(H2O)的晶体结构
【化 学 式】H2O 【空 间 群】P63/mmc (no. 194),P63cm (no. 185) 【晶胞参数】P63/mmc:a=b=4.511 Å, c=7.351 Å, ° ° Z=4 P63cm:a=b=7.82 Å, c=7.36 Å, ° ° Z=12 冰(H2O)有20余结构形式,通常书写为加后缀的罗马字母形式,如冰-I,冰-II,…等, 罗马字母后面的h和c分别表示六方和等轴晶系,如冰-Ih、冰-Ic等。其中冰-Ih最为常见。 在冰-Ih的结构中, 每一个O原子的周围都有呈四面体状配位的4个O, O-O键长约2.76 Å, 在O-O连线上只有一个H原子,键长约O--0.96 Å-- H--1.80 Å--O。O原子周围的H原子的分布 可以是无序的, 也可以是有序的。 如果H原子分布无序, 则一个O周围分布有4个占位度为0.5 的H原子,此时结构的对称性较高(为P63/mmc);如果分布有序,则一个O周围有两个H, 对称性为P63cm。
冰的18种晶体结构

冰的18种晶体结构冰是一种常见的物质,它存在于我们生活的各个角落中。
然而,你是否知道冰实际上存在着不同的晶体结构?下面我们将一一介绍冰的18种晶体结构。
1. 冰Ih:冰Ih是最常见的冰的结构,也是我们平常所说的冰块。
它具有六方晶体结构,每个水分子都与其他四个水分子相邻,形成一个六边形的结构。
2. 冰II:冰II是在高压下形成的一种冰的结构。
它具有四方晶体结构,水分子排列更加紧密,形成一个立方体的结构。
3. 冰III:冰III是在更高的压力下形成的一种冰的结构。
它具有同样的六方晶体结构,但水分子的排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
4. 冰IV:冰IV是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
5. 冰V:冰V是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
6. 冰VI:冰VI是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
7. 冰VII:冰VII是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
8. 冰VIII:冰VIII是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
9. 冰IX:冰IX是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
10. 冰X:冰X是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
11. 冰XI:冰XI是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
12. 冰XII:冰XII是在更高压力下形成的一种冰的结构。
它具有六方晶体结构,水分子排列更加紧密,相邻的水分子之间的距离更近。
为什么冰是冷的?

为什么冰是冷的?
为什么冰是冷的?
冰是冷的主要是因为它的分子结构和物理性质决定了它能够吸收和储存热量的能力较低。
首先,让我们了解冰是如何形成的。
当水的温度降低到0摄氏度以下时,水分子开始减慢运动并逐渐聚集在一起形成冰晶体。
冰晶体的结构是由水分子以规律的方式排列而成,形成了一个稳定的晶格结构。
这种晶格结构导致冰的密度比液态水低,因此冰能够浮在水面上。
同时,冰晶体的结构也决定了它的热传导性较差。
冰晶体中的水分子之间通过氢键相互连接,这种连接方式使得冰的分子之间有一定的间隙,隔离了热量的传递。
当我们将热量加到冰上时,由于冰的热传导性较差,热量不能够快速传递到冰晶体的内部。
相反,冰晶体表面的水分子会吸收热量并逐渐转化为液态水。
这个过程需要消耗能量,因此我们感觉到冰是冷的。
此外,冰的熔点是0摄氏度,当环境温度高于0摄氏度时,冰会吸收来自环境的热量,并逐渐转化为液态水。
这也是为什么在温暖的天气中,冰会迅速融化的原因。
总结起来,冰是冷的主要是因为它的分子结构和物理性质使得它具有较低的热传导性,无法快速吸收和储存热量。
当我们接触冰时,它会吸收我们身体的热量,使我们感觉到冷。
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冰晶体
苏春霞120150089 食品科学
摘要冰是由水分子有序排列形成的结晶,水分子之间靠氢键连接在一起形成非常稀疏(低密度)的刚性结构,这一点已通过X射线、中子衍射、电子衍射、红外和拉曼光谱分析研究得到阐明。
水分子通过四面体之间的作用力结晶。
在冰中,O-O核间距0.276nm,O-O -O键角约109°。
每一个水分子能同其它4个水分子缔合(配位数4)。
关键词冰晶体氢键核间距
一、冰晶体的结构形式
冰中除了普通HOH外,纯冰还含有HOH的同位素变种。
在研究水和冰结构时,主要考虑HOH、H+(H3+O)和OH-。
由于H3+O和OH-的运动以及HOH的振动,冰结晶总是有缺陷的,存在于冰结晶空隙中的HOH分子能缓慢地扩散通过晶格。
冰远非是静止或均一的,其特征还取决于温度,当温度接近-180℃或更低时,所有的氢键才是完整的。
冰(H2O)有20余结构形式,通常书写为加后缀的罗马字母形式,如冰-I,冰-II,…等,罗马字母后面的h和c分别表示六方和等轴晶系,如冰-Ih、冰-Ic 等。
其中冰-Ih最为常见。
[1]
1、-Ih结构
在冰-Ih的结构中,每一个O原子的周围都有呈四面体状配位的4个O,O-O键长约2.76 Å,在O-O连线上只有一个H原子,键长约O--0.96 Å-- H--1.80 Å--O。
O原子周围的H原子的分布可以是无序的,也可以是有序的。
如果H原子分布
无序,则一个O周围分布有4个占位度为0.5的H原子,此时结构的对称性较高(为P63/mmc);如果分布有序,则一个O周围有两个H,对称性为P63cm。
[1]
冰-I h的晶体结构(P63cm),结构中H原子有序分布
二、溶质对冰晶结构的影响
冰中溶质的种类和数量影响冰结晶的结构。
避免极端快速冻结、溶质的性质和浓度不显著妨碍水分子运动的条件下,食品中的冰总是以最有序的六方形冰结晶形存在。
三、影响与应用
1、对食品结构的影响
速冻能使食品中的水分成为微小的冰晶体,对食品的结构无所损害,如果是慢慢地冷冻,水分变成大的冰晶体,对食品结构有影响。
鱼肉在低温下冷冻时,肌肉
纤维的水发生内冻结,冰晶体小,可以较好地保持其组织结构的完整。
[2].冰晶体形成缓慢冻结时果实中形成的冰晶体大而少,迅速冻结则果实中形成的冰晶体小而多.冰晶体大,会损坏果实的细胞组织,果实解冻时汁液会流失。
[3] 空气冷冻结冰所需时间最长(154 min),形成较大且不规则的冰晶,对虾肉组织造成不可逆破坏;液体浸没冷冻速率相对较快(5.9 min),形成的冰晶比空气冷冻的小;200 MPa的卸压超冷速冻形成的冰晶颗粒最小最均匀,冰晶形成时间最短(2.1 min),能最大限度地保持虾的品质[4]。
2、应用
目前以冰晶体为模板制备了很多材料,有很广的应用前景。
以冰晶体为模板制备钠基蒙脱石质(Na-MMT)介孔材料。
[5]以冰晶体为模板使温敏性微凝胶自组装形成纤维,分别采用冰箱冷冻和液氮冷冻的方法对1wt%浓度的PNIPAM微凝胶水分散液进行冷冻,结果发现只有在液氮冷冻形成的冰晶体模板中PNIPAM微凝胶自组装形成了纤维。
[6]
四、结论
通过对冰晶体的了解,能够更好的控制产品生产过程中条件,开发更好的产品。
使产品结构更稳定。
五、参考文献
1、秦善编著,《结构矿物学》,北京大学出版社,2011)
2、张廷序;海洋水产研究,Marine Fisheries Research , 编辑部邮箱,1981年01期
3、高经成;上海农业科技,Shanghai Agricultural Science and Technology , 编辑部邮箱,1990年01期
4、苏光明;HosahalliS.Ramaswamy;朱松明;和劲松;于勇;周民生农业工程学报,Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering , 编辑部邮箱,2013年22期
5、杨魁;杨长辉;李贞;无机材料学报,Journal of Inorganic Materials , 编辑部邮箱,2011年11期
6、蒋子珺;刘晓云;张福全;查刘生;电子显微学报,Journal of Chinese Electron Microscopy Society , 编辑部邮箱,2009年03期。