刘锐

摘要：结晶是一种化学上的概念，主要是指在物质热的饱和溶液冷却完毕，溶液温度的改变，对溶质的溶解度减少，因此溶质会以晶体的形式析出，这个过程叫化学结晶。晶体是一种物质存在的形式，在人们的日常生活中有着极为广泛的运用，如作为装饰品，收藏品以及雕刻品等等。不同的化学晶体的形状也千差万别，然而相同的化学晶体有其相似之处，这使人们不得不感慨大自然的神奇，对化学晶体的研究具有重要的价值和意义。文章基于高中生视角，以多元化全面化的角度研究分析问题，结合一些实际案例，对化学结晶的形成原理与特点分析作一个浅析。

关键词：化学结晶；形成原理；特点分析；高中生视角

化学结晶使得某物质从被溶解的形态转化为固体形态，并没有新物质的产生，因此不属于化学变化。尽管结晶没有产生新的物质，却改变了物质的形态，使人们获得了纯度高，功能性强，易用贮存和使用的结晶体。结晶作为一种化学处理方式在生活中的应用逐渐广泛起来，人们通过这种方式获得满足装饰与审美需求的物品，这也是化学在生活中应用的方式之一。

一、化学结晶的形成原理

要对化学结晶的特点加以分析就要先全面了解化学结晶的形成原理，在高中化学结晶的知识中，结晶的概念并不复杂，但许多高中生因为概念混淆不清，难以清晰地了解化学结晶的形成原理。化学结晶属于微观方面的内容，涉及到分子的运动与形态的转换，因此概念较为抽象复杂，高中生必须清晰全面细致地了解。化学结晶的形成原理有很多，在此无法一一详尽，只能够选取以下三个方面作为案例以供参考：

1.物质以溶质的形式存在于液体中 一些可溶性物质在溶液中存在时并不是完全消失，也没有化学反应转化为新的物质，而是以溶质的形式存在，属于固体转变为液体。这里需要注意是是可溶性的物质，如果不可溶性的物质没有办法成为为溶质，在微观下能够得知，真正溶解的只是极小的部分。如酒精能够溶于水中，以溶质的形式存在，而金和银的溶解度过低，几乎无法溶解在液体中（也有例外）。物质溶于水的本质是形成该物质的分子扩散到水中，但不会消失，只是作为另一种形态存在

2.可溶性物体在液体中的溶解度是变化的 物质在溶液中的溶液度并非决定的，而是回改变的，化学上将溶解度大的液体混合到溶解度小的液体中（这里的溶解度大小并非绝对，只对于具体物体而言），从而使可溶性物体进入对其可溶性大的物体中，利用物理方法进行分离，这就充分体现了溶解度是变化的，没有绝对。例如碘在四氯化碳和酒精中的溶解度不同，溴和碘在四氯化碳的溶解度也不同，化學结晶的形成必须利用溶解度的差异，来完成晶体的析出与获得。尽管这个时候还是没有产生新物质，也没有发生相应的化学变化，但通过转变物质的状态也能够满足人们部分生活所需。

3.溶质的溶解度随着温度改变而改变 以天气瓶为例，瓶内结晶的变化主要是由于溶液内的樟脑在溶解有一定量的硝酸钾和氯化铵的乙醇水混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。温度改变时，樟脑可以形成晶树，也能形成羽毛状的结晶，还可以形成与水类似的雪花状晶体。瓶内结晶的变化，主要是由于溶液内的樟脑、硝酸钾、氯化铵在水与乙醇混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。温度改变时，三种物质的结晶析出、溶解速度有差异而造成的交互作用。而温度的变化速度，则会影响结晶的成长大小与结构温度的变化速度，因为晶核的生长速度和晶体的生长速度对温度的依赖性不同，晶核生长速度在低温快，而高温会破坏形成的有序晶核（尤其是在均相成核中），但是高温体系粘度小，链段运动快，向晶核扩散快，容易规整堆积，有利于晶体生长。这些因素加总起来，造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。化学结晶的形成原理最关键的地方在于，人为地控制温度的变化，让溶质就会以固体的形式析出，得到不同类型的晶体。

二、化学结晶的特点分析

化学结晶的特点有很多，生活中的化学结晶大部分都是人为的，而大自然的物质绝大对数都属于混合物，因此人为的化学结晶更胜一筹。化学结晶生活中的运用相当广泛，与人们的日常生活联系尤为紧密，常常在材料领域起到非常重要的作用，结晶的产生也是化学中分离和提纯的一种重要方式。化学结晶的特点有很多，以下无法一一详尽，只能选取以下三个方面逐一分析以供参考：

1.纯度高，属于纯净物

化学上将只有一种物质组成的物体称之为纯净物，而多种物质混合而成的物体成之外混合物，大自然中除了化学反应非常不活泼的重金属外，绝大多数物质处于混合物，因此纯度很低。在绝大多数混合物中，因为物质的纯度不够，实际发生化学反应的物质寥寥无几，因此化学反应不充分不全面，效率非常低。化学结晶属于人为制造的纯净物，纯度接近百分之百，因此化学结晶是纯粹的产物，在化学反应中的效率非常高。化学结晶还是一种便于包装、运输、贮存和应用的物质，分子间的排布非常紧密，不易损坏和变质。

2.外观美丽，常作为装饰品

晶体的外形独特，光泽鲜艳，具有很高的审美价值，整体非常靓丽，因此化学结晶还适合成为生活中人们广泛运用的装饰品。近年来人们通过各种外界条件来促进并控制晶核的形成和晶体的生长，以期得到理想的产品，因此对于装饰品的外形制造更进一步，人们可以摆放在家中，也可以佩戴到身上，满足自身的审美需求。

3.用途广泛，常用于工业生产与家庭生活中

化学结晶根据物质的不同性质也大不相同，如食盐是人们利用阳光照射蒸发海水后得到的化学结晶，能够作为良好的食物调剂存在，因此常用于家庭生活中，人们获得的食物将会更加美味可口。如纯净的铜是人们利用杂质多的铜金属溶于高温的铁水中，然后降温析出获得的结晶体，可以作为导线，为稳定人们的供电提供了一种媒介。

综上所述，高中化学涉及到的结晶的知识点与内容非常多，需要学生归纳整理的内容并结合生活中的一些现象进行学习。结晶在人们生活中的各个领域都有涉及，与日常生活联系相当紧密，这是由结晶自身的特点决定的，结晶为人们的生活提供了许多便利，未来技术将进一步发展，进一步提高人们的生活水平，改善人们的生活质量。

参考文献：

[1]黄凰； 容芷君； 朱文利.聚乳酸在二氧化碳下的结晶及其对发泡性能的影响[J].塑料科技.2017-10-31

（作者单位：四川省成都石室中学 610041）endprint