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為什么水晶有規則的外形

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  如今社會在不斷地進步,人們的消費水平也越來越高, 生活中人們喜歡用耀眼奪目的水晶做裝飾品,這些水晶大都為方尖錐形,晶瑩剔透并呈現多姿多彩??墒菫槭裁凑f水晶有規則的外形,其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。

  讓我們深入到材料內部,用更清晰的&ld;放大鏡&rd;來觀察它們的微觀結構吧。組成液體和氣體的基本單元是原子和分子,比如水分子是一個氧原子和兩個氫原子組成的,氫氣是兩個氫原子組成的。組成固體的基本單元一般為原子或者離子,比如食鹽是鈉離子和氯離子組成的。氣體、液體和固體的本質區別在于它們的分子或者原子之間的距離。氣體分子之間距離是分子直徑的數百倍甚至上千倍,因此分子可以不受束縛地自運動,也不會有固定的外形。液體分子之間距離大概為分子直徑的百倍,分子間存在很弱的電磁相互作用,但不足以讓分子固定在某個位置,在體上表現為流動性。

  固體材料中原子間距比較小,約為原子直徑的幾倍到幾十倍,相互作用力很強,這就使得原子能夠相對穩定地待在平衡位置,要脫離束縛需要付出較大的能量。大部分固體中的原子是規則排列的,不同原子排列方式表現在宏觀上就是不同的規則外形。因內部原子具有長程規則分布而形成規則外形的固體叫作晶體。晶體按其結構和微粒作用力的不同可分為四類:離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。氯化鈉(食鹽)屬于離子晶體,金剛石、二氧化硅為原子晶體,干冰為分子晶體,金、銀、銅為金屬晶體。自然界的晶體外形種類非常有限,按照晶體內部原子排列方式可以劃分為七大晶系,一共十四種晶格類型,這就是晶體有著規則外形的根本原因。雪花冰晶是一種非常特別的晶體,不同水分子的氫原子和氧原子之間存在氫鍵相互作用,這導致冰晶有著各種各樣的外形,在顯微鏡下可以觀察到雪花的各種美麗形態。

  并不是所有的固體都是晶體。比如玻璃是二氧化硅等原料熔化后被很快冷卻形成的,沒有足夠的時間結晶。玻璃內部的原子排列在有限范圍是有規則的,但是在體上卻沒有規律,因此玻璃本身并沒有固定的外形和熔點,非常利于切割或重新熔化加工成各種物品。

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