化學知識點解析：晶體篇

　　晶體具有規則的幾何外形、固定的熔沸點、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點（分子、原子、離子）以確定位置的點在空間作有規則的排列，這些點群具有一定的幾何形狀，稱為結晶格子（簡稱晶格）。

　　每個質點在晶格中所占的位置稱為晶格的結點。晶體中含有晶體結構中具有代表性的最小部分稱為單元晶體（簡稱晶胞）。根據構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是晶體還是非晶體呢？一種最常見的技術是X射線技術。如沒有X線機，可以根據是否有固定的熔點來判斷。當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物質，一些晶體就逐漸沉積在巖石表面。當巖石表面的水蒸發之后，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生的，這些鉆石因地殼變動和火山噴發而被送到地球表面。

　　但是自然界蘊藏的晶體遠遠滿足不了人們的需要，因此，科學家就師法自然，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特的審美需求，還能在工業生產中發揮重要作用。比如，純凈的人工石英晶體（即人工冰晶）是一種優良的壓電晶體，它既能把機械能轉變成電能；也能把電能轉變成機械能。壓電晶體被廣泛應運在鐘表和無線電工業上，遙控器、電子表、手機、聲納等都是利用壓電晶體或其他壓電材料來實現能量轉換的。人們利用閃爍晶體制造的探測器進行高能物理實驗和宇宙射線的探測；利用激光晶體（如人造的紅寶石晶體、石榴石晶體）制造的激光器產生各種激光。自動化技術的日新月異，電子計算機的更新換代，廣播電視的普及與提高，通信事業的迅猛發展等都離不開半導體晶體。

　　追溯人類近百年的歷史，我們會發現，人工晶體為現代科技的發展立下了赫赫戰功。在第二次世界大戰中，石英晶體作為無線電通信中的一個關鍵元件，開創了無線電通信時代。20世紀50年代，人們發現了硅單晶，導致了電視、電子表、計算機、電話、無線電通信的誕生。硅單晶的發現，表明了電子時代的來臨。20世紀60年代，人造紅寶石晶體問世，產生了激光，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志，還使人類進步與繁榮的階梯。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。