湘教版高中数学选修3-4对称和群什么是晶体.ppt

什么是晶体 从化学中我们知道，自然界中物质的存在方式有气态、液态和固态三种。固态物质又分晶体和非晶体两种，而大部分固体是以晶体的形式存在着的。 那么，什么是晶体呢？ 其实，“晶体”这个词就是来源于希腊文的“冰”，当时人们曾误认为冰和水晶（石英）是同一种物质。 晶体和非晶体究竟有什么区别呢？ 晶体是由原子或分子按照一定的周期性规律在空间重复地排列而成的固体物质，而非晶体的原子或分子的排列则杂乱无章。 晶体（a）和非晶体（b）微观结构的差异 晶体的分布非常广泛，除固态物质外，即使气体、液体和某些非晶体在一定条件下，也可以转化变成晶体。 晶体的应用 事实上，晶体之所以具有这样广泛的应用，就因为它内部原子排列的规律性，以及在此基础上对它进行改造、加工的可能性。 正因为晶体应用的广泛性，研究晶体就变得十分重要。多年来，科学家们就想弄清楚晶体内部原子或分子排列的规律，以及不同的排列与晶体的性质有什么关系。 比如，科学家们早就知道碳晶体存在的两种形式，即石墨和金刚石。前者十分松软，而后者却十分坚硬，以至于人们最初认为这是两种不同的物质。它们之所以有如此不同的物理性质，其原因在于它们的原子排列是不同的。 石墨的原子排列是分层的，每层的排列见图（a）。金刚石的原子排列呈正四面体形状，某些原子可作为正四面体的中心，而与它相邻的四个原子组成正四面体的四个顶点，如图（b）所示，整个晶体则依图中的正立方体单元向四外延伸。 石墨（a）和金刚石（b）的原子排列 谢谢