晶体的特点和判别方法

晶体的特点

初中物理已经介绍过，晶体具有以下特点： 1. 具有固定的熔点。 2. 能够自发地形成规则的几何结构，即晶体的自范性。 3. 在蒸发结晶过程中产生的晶体具有规则的形状。 4. 同一种晶体的颗粒具有相同的几何结构。 这些特点可以用来判断物质是晶体还是非晶体。

判别方法

除了以上特点，最科学的方法是通过做X射线衍射来判断物质是否为晶体。晶体做X射线衍射图谱中会出现明显的峰值，而非晶体的图谱则没有这个特点。如下图所示，晶态二氧化硅的X射线衍射图谱中有一高峰，而非晶态二氧化硅的图谱没有这个特点。

晶体的分类

根据晶体的组成结构，我们可以将晶体分为以下五种类型： 1. 金属晶体：由金属阳离子和自由电子之间的静电作用形成。金属单质和合金都属于金属晶体。需要注意的是，金属晶体中不存在独立的金属原子，只存在金属阳离子。 2. 离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成。固态的离子化合物即为离子晶体。 3. 原子晶体：由原子间的共价键相结合而形成的空间网状结构。例如金刚石和二氧化硅。 4. 分子晶体：先有独立的分子，然后分子通过分子间作用力相互结合而形成。单原子分子的晶体中只存在分子间作用力，而多原子分子晶体中除了分子间作用力，还存在共价键。干冰即为分子晶体的典型例子。 5. 混合晶体：同时具有多种晶体特点的一种特殊晶体。石墨就是混合晶体的典型代表，它同时具有分子晶体、原子晶体甚至金属晶体的特性。

晶体类型的比较

除了混合晶体外，其他四种晶体类型可以通过硬度和熔沸点进行比较。一般规律是： - 硬度：原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体 - 熔沸点：原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体

需要注意的是，金属晶体与其他晶体类型之间的差异很大，很难进行直接比较。

下一节课将对晶体进行微观层面的定量分析。