化學(xué)知識點(diǎn)解析：晶體篇

　　晶體具有規(guī)則的幾何外形、固定的熔沸點(diǎn)、各向異性（如云母的解離性各個方向不同）。其原因是組成晶體的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）以確定位置的點(diǎn)在空間作有規(guī)則的排列，這些點(diǎn)群具有一定的幾何形狀，稱為結(jié)晶格子（簡稱晶格）。

　　每個質(zhì)點(diǎn)在晶格中所占的位置稱為晶格的結(jié)點(diǎn)。晶體中含有晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小部分稱為單元晶體（簡稱晶胞）。根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類及粒子之間的相互作用不同，可將晶體分為離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體等。

　　常見的鹽、味精、雪化、寶石、石英、各種金屬及合金制品是晶體，工業(yè)中的礦物巖石也是晶體，就連地上的泥土沙石也包含著許多晶體。玻璃、珍珠、瀝青、塑料等則是非體晶。那如何才能快速鑒定某種物質(zhì)是晶體還是非晶體呢？一種最常見的技術(shù)是X射線技術(shù)。如沒有X線機(jī)，可以根據(jù)是否有固定的熔點(diǎn)來判斷。當(dāng)溫度升高到某一溫度便開始熔解，而在熔解的過程中溫度不變則為晶體。

　　晶體是怎么長出來呢？自然界中晶體的形成同食鹽的結(jié)晶過程一樣，從溶液中誕生。比如，巖石的裂縫處充滿了溶解的液態(tài)物質(zhì)，一些晶體就逐漸沉積在巖石表面。當(dāng)巖石表面的水蒸發(fā)之后，晶體也就隨之形成了。許多晶體是在令人難以置信的壓力和溫度下形成的。比如，鉆石就是在地殼深出高溫高壓的巖槳中產(chǎn)生的，這些鉆石因地殼變動和火山噴發(fā)而被送到地球表面。

　　但是自然界蘊(yùn)藏的晶體遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的需要，因此，科學(xué)家就師法自然，模擬自然界的成礦條件培育晶體，這就是人工晶體。海水里提煉出的食鹽就是人工晶體之一。現(xiàn)在，人們不僅能用人工方法合成出自然界沒有的晶體，如水晶、金剛石、人工合成胰島素等，也能用人工方法合成出自然界沒有的晶體，如常見的單晶硅。

　　這些人工晶體不但能滿足人們獨(dú)特的審美需求，還能在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。比如，純凈的人工石英晶體（即人工冰晶）是一種優(yōu)良的壓電晶體，它既能把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能；也能把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。壓電晶體被廣泛應(yīng)運(yùn)在鐘表和無線電工業(yè)上，遙控器、電子表、手機(jī)、聲納等都是利用壓電晶體或其他壓電材料來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的。人們利用閃爍晶體制造的探測器進(jìn)行高能物理實(shí)驗(yàn)和宇宙射線的探測；利用激光晶體（如人造的紅寶石晶體、石榴石晶體）制造的激光器產(chǎn)生各種激光。自動化技術(shù)的日新月異，電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，廣播電視的普及與提高，通信事業(yè)的迅猛發(fā)展等都離不開半導(dǎo)體晶體。

　　追溯人類近百年的歷史，我們會發(fā)現(xiàn)，人工晶體為現(xiàn)代科技的發(fā)展立下了赫赫戰(zhàn)功。在第二次世界大戰(zhàn)中，石英晶體作為無線電通信中的一個關(guān)鍵元件，開創(chuàng)了無線電通信時代。20世紀(jì)50年代，人們發(fā)現(xiàn)了硅單晶，導(dǎo)致了電視、電子表、計(jì)算機(jī)、電話、無線電通信的誕生。硅單晶的發(fā)現(xiàn)，表明了電子時代的來臨。20世紀(jì)60年代，人造紅寶石晶體問世，產(chǎn)生了激光，為人類迎來了光電子時代。從某中意義上來說，人工晶體不僅是劃時代的標(biāo)志，還使人類進(jìn)步與繁榮的階梯。隨著更為神奇的人工晶體的誕生，人類文明將走向一個更加美好的高科技時代。