晶体常识-晶体与非晶体晶体与非晶体的区别
晶体与非晶体的概念
晶体与非晶体的概念晶体是一种有序排列的分子、原子或离子构成的固体，在三维空间内呈现出规律的重复性结构。
而非晶体则是没有明显规律的无定形物质，其分子、原子或离子的结构没有规律化排列。
本文将围绕晶体与非晶体的概念，从多个方面进行分步骤阐述。
一、晶体的性质与特征晶体是由许多具有周期性结构的“基本单元”构成。
这些基本单元的重复排列是由晶体的晶体结构所决定的。
晶体的各项性质都与其晶体结构密切相关，如硬度、导电性等，这些性质也具有方向性。
晶体的晶体结构可以被划分为14种基本类型，它们被称为布拉维格格子。
由于晶体的结构规律性，使得晶体具有优异的物理化学特性，如各向同性、透明度高等特点。
二、非晶体的性质与特征非晶体也被称为不规则固体或玻璃状物质，因为其分子、原子或离子有序排列的程度并不高，在三维空间内呈现出无定形的结构。
非晶体具有各向同性和无晶体结构的特点，因此其物理性质较为均匀和可塑性强。
例如，非晶体的硬度和力学强度相对较低，因为它的结构是无序排列的。
另外，非晶体还具有较强的机械变形能力，并且非常适合高频应用。
三、晶体与非晶体的区别晶体和非晶体在结构和性质上都存在着较大的区别。
晶体是由具有周期性结构的原子、分子或离子组成，而非晶体由于其不规则的无定形结构，其结构中没有一定的周期性重复，因此也没有显著的“基本单元”。
在物理性质上，晶体通常比非晶体更脆且易折断；非晶体则比较容易塑性变形。
在光学性质上，晶体具有各向异性，能够同时旋转偏振光线的方向；而非晶体则在各向同性下显示出单一的折射率。
总之，晶体与非晶体是两种较为基本的固态物质形态。
晶体具有高度的有序性与规律性，使其在物理、化学、材料等领域中有着广泛的应用；非晶体虽然结构不规则、杂乱无序，但具有各向同性、均匀性、可塑性等优良的特性，因此在锂电池、激光加工、光通信等领域中得到广泛应用。
两者的性质与应用日益深入人心，相信在未来的科技进步中必将会更为广泛地使用和发挥作用。
晶体和非晶体的区别
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非晶体内部原子或分子的排列是无规律的，因 此其外形通常是不规则的，没有固定的形状。
非晶体具有各向同性
非晶体在不同方向上的物理性质基本相同，没 有明显的方向性差异。
非晶体没有固定的熔点
非晶体在加热时逐渐软化，最终变成液体，没有固定的熔点。
晶体与非晶体物理性质的对比
晶体具有规则的几何外形和非晶体没有规则的几 何外形形成了鲜明的对比。
在实际应用中，晶体和非晶体的差异也很大，如陶瓷、玻璃、塑料等材料中，非晶体材料通常具有较好 的韧性和塑性，而晶体材料则具有较高的硬度和强度。
04
物理性质
晶体物理性质
晶体具有规则的几何外形
晶体具有固定的熔点，且在熔化过程中保持固定的温度不 变。晶体还具有规则的几何外形，这是因为晶体内部原子 或分子的排列是有规律的。
等。
非晶体定义
01 非晶体是指原子、分子或离子的排列不具有长程 有序性和对称性的固体物质。
02 非晶体内部原子、分子或离子的排列是混乱无序 的，导致非晶体没有规则的几何外形。
02 非晶体的物理性质通常表现为各向同性，即在不 同方向上表现出相同的性质。
晶体与非晶体的性质比较
光学性质
晶体具有光学各向异 性，即在不同方向上 表现出不同的光学性 质；非晶体则表现为 光学各向同性。
橡胶制品
非晶体材料如天然橡胶、合成橡胶等 可用于制造各种橡胶制品，如轮胎、
鞋底等。
塑料制品
非晶体材料如聚乙烯、聚丙烯等是塑 料的主要成分，广泛用于制造各种塑 料制品。
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”。
一、晶体常识1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别.
(3)离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离
子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸 点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl. (4)分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的
分子晶体熔、沸点反常的高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S.
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、 沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4.
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极
性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3. ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
类型 比较
分子晶体
原子晶体
金属晶 体
离子晶体
大多数非金属单质
(如P4、Cl2)、气态
一部分非
金属单质 金属单 质与合
金属氧化物
(如K2O、 Na2O)、强
氢化物、酸(如HCl、 (如金刚石、
物质类别 H2SO4)、非金属氧
SiO2除外)、绝
硅、晶体
及举例 化物(如SO2、CO2， 硼)，一部 分非金属
金
属 晶 体
钾型
典型代表Na、K、Fe，空间
利用率68%，配位数为8 典型代表Mg、Zn、Ti，空 间利用率74%，配位数为12 典型代表Cu、Ag、Au，空 间利用率74%，配位数为12
镁型
铜型
[例1]如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所
高中物理晶体非晶体知识点
高中物理晶体非晶体知识点
基础知识：
1. 晶体是由有序排列的原子或分子构成的固体，非晶体是由无序排列的原子或分子构成的固体。
2. 晶体具有定向性，非晶体没有定向性。
3. 晶体具有明确的晶体结构，而非晶体没有明确的结构，呈现出随机分布的状态。
4. 晶体具有具体的晶格参数、晶面和晶体形态，而非晶体没有这些特征。
晶体结构：
1. 晶体结构分为离子晶体结构、共价晶体结构和金属晶体结构。
2. 离子晶体结构由正离子和负离子通过电静力相互作用形成的结构。
3. 共价晶体结构由共价键形成的结构。
4. 金属晶体结构由金属原子之间的金属键形成的结构。
晶体缺陷：
1. 晶体缺陷主要分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
2. 点缺陷包括空位缺陷和杂质缺陷。
3. 线缺陷包括位错和螺旋位错。
4. 面缺陷包括晶界和堆垛错。
非晶体结构：
1. 非晶体结构没有明确的结构，它的结构呈现出无规则分布的状态。
2. 非晶体结构有两种常见的排列方式，即高密度排列（例如熔
融态条件下）和低密度排列（例如固态条件下）。
3. 非晶体具有很强的非晶特性，例如固态条件下呈现出象液体的形态。
4. 非晶体具有良好的机械性能和化学性质，因此在制备材料、光电器件等领域有广泛应用。
区分晶体和非晶体的方法
区分晶体和非晶体的方法
嘿，你知道怎么区分晶体和非晶体吗？那咱就直接说说方法。
看外观呀，晶体通常有规则的形状，就像精心雕琢的宝石，非晶体呢，往往没啥特定形状，乱七八糟的。
你想想，晶体是不是像整齐排列的士兵，非晶体就像一群没组织的散兵游勇。
可以用加热的方法。
晶体有固定的熔点，加热到一定温度就会一下子熔化。
非晶体呢，是慢慢变软，没有明确的熔点。
这就好比晶体是个有原则的家伙，到点就变，非晶体则比较随性，没个准谱。
那做这些的时候安全不？放心啦！只要操作规范，基本没啥危险。
稳定性嘛，晶体一般比较稳定，结构固定。
非晶体相对来说可能会随着时间和环境变化有点小变化。
这区分晶体和非晶体有啥用呢？在材料科学领域那可太重要啦！知道是晶体还是非晶体，就能更好地选择合适的材料。
比如做电子元件，晶体的特性就很有用。
在珠宝鉴定中也能派上用场，你总不想花大价钱买个假晶体吧？
我给你说个实际案例哈。
有个科学家在研究一种新材料，一开始不知道是晶体还是非晶体，通过一系列的方法确定是晶体后，就根据晶体的特
性开发出了超级厉害的产品。
这效果，简直绝了！
所以呀，学会区分晶体和非晶体很重要哦！咱得重视起来，说不定啥时候就派上用场了。
晶体和非晶体
（3）晶体有固定的熔点
晶体溶化时，吸收的 热量全部用来破坏规则的排列，温度 不发生变化.
非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体， 温度不断升高.
2．利用晶体结构，可以用来解释_A__B_D__ A．晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形 B．晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点 C．晶体的导电性能比非晶体好 D．单晶体的各向异性
多晶体与非晶体的比较
相同点
都没有规则的几何形状． 多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性
不同点： 多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点
所以固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体和非晶体的标志．
1.下列说法中正确的是（ ACD ）
A．常见的金属材料都是多晶体 B．只有非晶体才显示各向同性
常见对的，它们在一定条件下可以相互转化。
例如：天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）却 是非晶体. （4）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振 动.
2、用晶体的微观结构解释晶体的特征
（1）晶体具有规则的几何外形 由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表 现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各 种晶体的不同外形. （2）解释物理性质的各向异性
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一
定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体
单晶体的某些物理性质具有各向异性 而另外某些物理性质具有各向同性
练一练
3．关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是__B_D___ A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体 B．它们是由相同物质微粒组成的不同晶体 C．金刚石是晶体，石墨是非晶体 D．金刚石比石墨原子间作用力大，金刚石有很大的硬度
晶体与非晶体
晶体和非晶体
写在前面的话
在日常生活中，人们常常提起的晶体是什么东西呢？透明的就是晶体吗？首饰店里面的水晶、透明的塑料杯、略带红色的透明琥珀，还有教室的窗户上安装的玻璃，这些物体都是透明的，他们都是晶体吗？哪些是，哪些又不是呢？下面我们就来学习晶体和非晶体的知识。
（1）固体由于内部微粒的排列结构不同，可分为晶体和非晶体。
（2）晶体和非晶体的很多物理性质不同，其中热学性质上主要差异有三点：
1．晶体熔化需要达到一定的温度，即它的熔点；凝固时温度必须降至其凝固点、非晶体则没有一定的熔化温度和凝固温度。
2．晶体在熔化或凝固时，虽然要不断吸热或放热，但温度却保持在熔点或凝固点不变，直至熔化或凝固结束。
非晶体在熔化时，温度持续上升，需要吸热；凝固时
温度持续下降，需要放热。
3．晶体在熔化时，由固态直接变为液态；凝固时由液态直接变为固态．而非晶体在熔化时，固体先由硬变软，再变稠，后变稀，最后变为液态；凝固时也要经历由
液态变稀、变稠、变软。
变硬成为固态的过程。
根据以上三点不同，可以区分晶体和非晶体，其中最主要的区别是：晶体有固定的熔
点和凝固点；非晶体则没有固定的熔点和凝固点．
1．晶体熔化必须同时满足两个条件：
温度必须达到熔点，且晶体能不断从外界吸收热量．二者缺一不可.
2．晶体熔液凝固也必须同时满足两个条件：
温度必须达到凝固点，且晶体熔液能不断向外界放出热量．二者缺一不可.。
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晶体
NaCl (型) 离 子 晶 体 CsCl (型)
晶体结构
晶体详解 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧 邻的Cl－(Na＋)有6个．每个Na＋ 周围等距且紧邻的Na＋有12个 (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个 Cl－ (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的 Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围 等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 (2)如图为8个晶胞，每个晶胞中 含1个Cs＋、1个Cl－
晶体详解
(1)每个Si与4个O以共价键结
合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4
个“ 1 2
O”， (Si)∶n(O)＝
1∶2
(3)最小环上有12个原子，即6
个O,6个Si
晶体 分子
干冰 晶体
晶体结构
晶体详解
(1)8个CO2分子构成立 方体且在6个面心又各 占据1个CO2分子 (2)每个CO2分子周围 等距紧邻的CO2分子 有12个
三、几种典型的晶体模型
晶体
晶体结构
原 金
子 刚
晶 石
体
晶体详解 (1)每个碳与4个碳以共价键 结合，形成正四面体结构(2) 键角均为109°28(3)最小碳环 由6个C组成且六原子不在 同一平面内(4)每个C参与4 条C—C键的形成，C原子 数与C—C键之比为1∶2
晶体
原 子 晶 SiO2 体
晶体结构
一、晶体常识
1．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒周期性 结构微粒无序排
有序排列
列
自范性
性质 特征
熔点
异同表现
二者 间接方法
区别 方法
科学方法
看是否有固定的熔点 对固体进行X 射线衍射实验
(2)获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固． ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)． ③溶质从溶液中析出．
(如K2O、
物质类别 H2SO4)、非金属氧
质与合 硅、晶体
Na2O)、强
金(如Na、 碱(如KOH、
及举例 化物(如SO2、CO2， 硼)，一部 Al、Fe、 NaOH)、绝
SiO2除外)、绝
分非金属 青铜) 大部分盐(如
大多数有机物(如 化合物(如
NaCl)
CH4，有机盐除外) SiC、SiO2)
(3)离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离 子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸 点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl.
(4)分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的 分子晶体熔、沸点反常的高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S. ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、 沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4.
(4)设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol－1，食盐晶体的密度为ρ g·cm －3，阿伏加德罗常数的值为NA.食盐晶体中两个距离最近的钠离 子中心间的距离为________ cm.
[名师精析] (1)如图所示．
(2)从体心Na＋看，与它最接近的且距离相等的Na＋共有12个． (3)根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法． 由此可知，如图NaCl晶胞中，含Na＋：8×18＋6×12＝4个；含 Cl－：12×14＋1＝4个．
的晶体
构的晶体
成的晶体 形成的晶体
构成粒
分子
子
结
粒子间
构
分子间的作
的相互
用力
作用力
原子 共价键
金属阳离子、 阴、阳离子
自由电子
金属键
离子键
类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 比较
密度 较小
较大
有的很大，有 的很小
硬度 较小
有的很大，有
很大
的很小
熔、沸 较低
很高 有的很高，有
性 质
点 溶解性
相似相溶
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极 性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3. ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
(5)金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越 强，金属熔、沸点就越高，如Na＜Mg＜Al.
2．晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子
晶体＞分子晶体． 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高， 汞、铯等熔、沸点很低． (2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能 大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅．
晶体 简单 立方
金 钾型
属 晶
镁型 体
铜型
晶体结构
晶体详解 典型代表Po，空间利用率 52%，配位数为6 典型代表Na、K、Fe，空间 利用率68%，配位数为8 典型代表Mg、Zn、Ti，空 间利用率74%，配位数为12 典型代表Cu、Ag、Au，空 间利用率74%，配位数为12
[例1]如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所 处的位置．这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都 是等距离排列的．
难溶于任 何溶剂
的很低 难溶于常见溶
剂
一般不导
导电、 电，溶于 一般不具 电和热的良导
传热性 水后有的 有导电性
体
导电
延展性 无
无
良好
离子晶体
较大
较大
较高 大多易溶于水等
极性溶剂 晶体不导电，水 溶液或熔融态导
电 无
类型 比较
分子晶体
金属晶 原子晶体
体
离子晶体
大多数非金属单质 一部分非
金属氧化物
(如P4、Cl2)、气态 金属单质 金属单 氢化物、酸(如HCl、(如金刚石、
(1)请将其中代表Na＋的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成 NaCl晶体结构示意图．
(2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na ＋共有________个．
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－ 为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于 ________，即________(填计算式)；Na＋的个数等于________， 即________(填计算式)．
2.晶胞 (1)晶胞与晶体的关系
①晶胞是描述晶体结构的基本单元． ②数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体． (2)晶胞中粒子数目的计算方法
二、四种晶体的比较
1．晶体的基本类型和性质比较
类型 分子晶体
比较
原子晶体
金属晶体
离子晶体
分子间靠分 原子之间以共价 金属阳离子和 阳离子和阴
概念
子间作用力 键结合而形成的 自由电子以金 离子通过离 结合而形成 具有空间网状结 属键结合而形 子键结合而