当我告诉人们我发现了准晶体的时候,所有人都嘲笑我。但我并不在意,我知道我是对的,他们是错的,时间终于证明了这一点。
——达尼埃尔·谢赫特曼
去年10月5日,瑞典皇家科学院宣布,以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而获得2011年诺贝尔化学奖。
此前,科学界普遍认为,固体分为晶体和非晶体两种。晶体中的微粒组成了一个个晶胞,晶胞在空间上呈周期性重复排列。而非晶体中微粒的排列则完全无序。
1982年4月8日,谢赫特曼意外地发现,铝锰合金的原子排列有一定的规律,但不会周期性重复。这种情形可以类比公差不为0的等差数列,既遵循一定的变化规律,其中的每一项又各不相同。这种介于晶体和非晶体之间的固态物质被命名为“准晶体”。但这个发现受到了主流化学界的嘲笑,被认为是违反自然规则的。
1987年,法国和日本科学家相继在实验室中制造出了准晶体,谢赫特曼这才“沉冤得雪”。2009年,科学家们在俄罗斯哈泰尔卡湖首次发现了一种由铝、铜和铁组成的天然准晶体。
准晶体材料硬度较高,摩擦系数低,导热性和导电性差,具有不黏性,耐蚀、耐热、耐磨,应用领域很广,被用来制造不粘锅、发光二极管和眼外科手术微细针头等。利用准晶体还可以进行热能和电能的转化,科学家们正尝试用它捕捉汽车废气中的热量并将其转化为电能。
瑞典皇家科学院指出,谢赫特曼的发现“彻底改变了化学家们对固态物质的看法”,并提醒全世界的科学家们:“即使最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中,保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质。”
NaCl的晶胞如右***所示,将NaCl晶胞中所有的Cl-去掉,把每个CO2分子抽象为一个质点并替换全部的Na+,即可表示干冰的一个晶胞。下列说法正确的是
A. 每个干冰晶胞中含有8个CO2分子
B. 干冰晶体属于分子晶体,故晶体内只含有范德瓦耳斯力
C. 干冰晶体是由碳原子和氧原子构成的原子晶体
D. 在干冰晶体中每个CO2分子周围有12个CO2分子与之最近且等距
【参考答案】 D
富阳中学 陈斯林 董 君 供稿
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