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自然界的固体物质都是由晶体组成的吗?

zhao_admin11个月前 (07-04)科学课件43

当然是错的,正如你说,气体和液体怎么可能是晶体或由晶体组成呢。而自然界(即我们目前认识的宇宙)中最大量的物质是以气态或等离子态存在的,固体尤其是晶体相对少得多。即便局限在地球上说,尽管地球上水和大气占的质量份额不算多。但地幔一般认为是液态,地核的物态现在还不很清楚。

至于大部分固态物质都是晶体或由晶体组成这一说法,一般可以认为是正确的。真正的非晶体是较少见的。但晶体和非晶体没有一个截然的分界,通常认为在一个小区域(数十、数百纳米尺度)中分子或原子呈有序排列就算是微晶体,常见的固体通常都是由这样的微晶体和更大尺寸的小晶体杂乱无章地排列组成的。如果一个宏观物体内部的分子都是有序排列的,这就叫单晶体,比方水晶。

固体是物质的四个基本状态之一(其他状态是液体,气体和等离子体)。固体中的分子紧密堆积在一起,并包含最少量的动能。固体的特征在于结构刚度和对施加到表面的力的抵抗力。与液体不同,固体不会流动以呈现其容器的形状,也不会像气体一样膨胀以填充整个可用体积。固体中的原子以规则的几何晶格(晶体固体,包括金属和普通冰)或不规则的(无定形固体,例如普通的窗户玻璃)。固体不能在很小的压力下压缩,而气体可以在很小的压力下压缩,因为气体中的分子是松散堆积的。

涉及固体的物理学分支称为固态物理学,是凝聚态物理(也包括液体)的主要分支。材料科学主要关注固体的物理和化学性质。固态化学尤其涉及新型材料的合成,以及鉴定和化学组成的科学。

构成固体的原子,分子或离子可以按有序重复的图案排列,也可以不规则排列。成分按规则图案排列的材料称为晶体。在某些情况下,常规订购可以在不间断的情况下继续大规模进行,例如钻石,其中每个钻石都是单晶。足够大以供观察和处理的固体物体很少由单晶组成,而是由大量的单晶(称为微晶)制成,其大小可能从几纳米到几米不等。这种材料称为多晶。几乎所有常见的金属以及许多陶瓷都是多晶的。

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