7.归纳并比较原子结构、原子结合健、原子排列方式以及晶体的显微组织等四个结构层次对材料性能的影响。

答：（1）原子结构虽然原子很小，但它却是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的，原子结构从根本上决定了原子间的结合键，从而影响元素的性质。例如，钠原子与镁原子的化学性质不同是因为最外层电子数不同，钠原子最外层电子数为 1，钠离子最外层电子数为 2。（2）原子结合健，离子键、共价键和金属键，范德华键和氢键等，可以决定材料的物理性能、力学性能，例如金刚石和石墨，金刚石中的碳原子是正四面体结构，原子之间以共价键结合，故硬度极高，石墨是六方晶系结构，层与层之间以分子键结合，而且层间距大，硬度较小，可用作润滑材料，此外，石墨层内每一碳原子以三个价电子与邻近的三个碳原子以共价键结合，另一个为该层所共有，具有金属性质，可以用作加热碳棒。（3）原子排列方式，固体材料根据原子排列方式可分为晶体和非晶体。晶体的原子排列具有规则性，长程有序，各向异性。包括体心立方、面心立方、密排六方等。由于原子排列方式的不同可造成物理性质的差异。例如，非晶体组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列，长程无序，各向同性。因此，没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等，其物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”，并且没有固定的熔点。晶体组成物质的分子（或原子、离子）呈空间有规则周期性排列，因此，晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变，晶体有各向异性的特点。（4）晶体的显微组织包括单晶或多晶、晶粒大小、形态、取向和分布等以及位错、晶界的状况等。易于随成分及加工工艺而变化，是材料的性能的及敏感因素。例如单晶硅和多晶硅，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。