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材料科学
题目

简答题(1)试述玻璃和晶体的差别?(2)晶胞与空间格子是何种关系?

简答题

(1)试述玻璃和晶体的差别?

(2)晶胞与空间格子是何种关系?

题目解答

答案

答:(1)晶体的内部质点在三维空间作有规律的重复排列,兼具短程有序和长程有序的结构。而玻璃的内部质点则呈近程有序而远程无序的无规网络结构或微晶子结构。与非晶体比较晶体具有自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能和稳定性。

(2)晶胞是指能够充分反映整个晶体结构特征的最小结构单位,晶体可看成晶胞的无间隙堆垛而成。晶胞的形状大小与对应的单位平行六面体完全一致,并可用与平行六面体相同的参数来表征晶胞的几何特征。其区别是单位平行六面体是不具任何物理、化学特征的几何点(等同点)构成的。而晶胞则是实在的具体质点构成。

解析

考查要点:

  1. 晶体与非晶体(玻璃)的结构差异:需理解两者的内部排列规律及有序性特点。
  2. 晶胞与空间格子的关系:需明确两者的定义、几何特征及本质区别。

解题核心思路:

  • 晶体具有严格的周期性排列(长程有序),而非晶体(如玻璃)仅局部有序(近程有序)。
  • 晶胞是晶体结构的基本单元,与空间格子的单位平行六面体在几何参数上一致,但晶胞包含实际质点,而空间格子仅由几何点构成。

第(1)题

关键点:

  1. 晶体结构:内部质点在三维空间中呈周期性重复排列,具有短程有序和长程有序。
  2. 玻璃结构:内部质点形成近程有序但远程无序的无规网络或微晶子结构。
  3. 晶体特性:自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能和稳定性(与非晶体对比)。

对比总结:
晶体的有序性使其具有独特物理性质,而玻璃的无序性导致性质更接近液体。

第(2)题

关键点:

  1. 晶胞定义:最小结构单位,能反映整个晶体的结构特征,由实际质点构成。
  2. 空间格子定义:单位平行六面体,由几何点(等同点)构成,无物理化学特征。
  3. 几何关系:晶胞与单位平行六面体形状、大小相同,参数一致。
  4. 本质区别:晶胞包含实际结构信息,空间格子仅描述几何排列。

关系总结:晶胞是空间格子的具体化,附加了物理化学属性。

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