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048 世 界学 Shi Jie Xue

这 15 种的固体物质状态分别存在于不同的温度和压力之下。在物质状态的转变过
程中，固体会通过融化变成液体，相反液体会凝固成固体。如果由固体直接转变为

气体，例如在大气压力下的二氧化碳，称之为升华，反之则是凝华。
最常见的晶体是食盐（化学成分是氯化钠，化学符号是 NaCl）。你拿一粒食

盐观察，可以看到它由许多立方形晶体构成。如果你到地质博物馆还可以看到许多
颜色、形状各异的规则晶体，十分漂亮。物质在固态时的突出特征是有一定的体积

和几何形状，在不同方向上物理性质可以不同（称为“各向异性”）；有一定的熔
点，就是熔化时温度不变。在固体中，分子或原子有规则地周期性排列着，就像我

们全体做操时，人与人之间都等距离地排列一样。每个人在一定位置上运动，就像
每个分子或原子在各自固定的位置上振动一样。我们将晶体的这种结构称为“空间
点阵”结构。

结合物体的微粒间距离很小，作用力很大。粒子在各自的平衡位置附近作无规
律的振动，固体能保持一定的体积和形状，流动性差，一般不存在自由移动离子，

它们的导电性通常由自由移动电子引起的。在受到不太大的外力作用时，固体的体
积和形状改变很小。

各种金属看来好像没有一定的天然形状。但他们也是晶体。因为实际上，一大
块金属是由许多小晶粒组成的。

有些固体是非晶体，非晶态固体宏观上表现为各向同性，熔解时无明显的熔点，
只是随温度的升高而逐渐软化，黏滞性减小，并逐渐过渡到液态。非晶态固体又称
玻璃态，可看成是黏滞性很大的过冷液体。其内部的分子或原子的排列没有按一定

的严格的规律。把石英晶体熔化后再冷却成的固体，叫石英玻璃，就是一种非晶体。
一般的玻璃也是非晶体，在这些非晶体内部，原子的排列也并非完全没有规则。只

是在大范围内没有规律性。但对每一个原子来说，其近邻的原子排列还是有规则的。
如装在石英玻璃中，一个硅原子的近邻总是四个氧原子，而一个氧原子的近邻总是

两个硅原子。
在大范围内分子或原子的有规则排列，叫做远程有序。单晶就是远程有序的固

体。只是在每个原子的近邻才有的有规则排列，叫做近程有序。玻璃就是一种近程
有序的固体。非晶态固体与液态一样具有近程有序而远程无序的结构特征（原子、
分子范围内有一定规则排列，而宏观范围没有规则排列）。非晶态有玻璃、树脂、