结晶学复习纲要
结晶学复习思考题
1．晶体与非晶体的概念及其两者的根区别？
2．晶体的基本性质及含义？
3．空间格子及其实质？建立空间格子的目的？
4．相当点的选择条件？
5．空间格子、平行六面体与晶体的格子构造、晶胞之间的区别？
6．布拉维法则、面角守恒定律及其意义。
7．各种晶面、平面及直线在赤平投影图上的投影结果。要求能写出或画出常见对称型的对称要素的赤平投影结果。
8．晶体的对称性分类及其特点？
9．对称要素及其在晶体中可能的几何位置、对称操作及其在赤平投影图中的符号。
10．理解并能熟练运用四个对称组合定律？
11．对称型及其在各晶系中的分布。
12．32种对称型的国际符号及其表示？
13．晶体的对称分类及其特点，即，各晶族、晶系的对称特点？
14．晶体定向、晶轴、轴率、轴角、轴单位等概念。
15．晶体定向的步骤及注意问题？掌握：对于不同晶系应如何选择晶轴？16．三轴、四轴定向各用于哪些晶系，它们的晶体几何常数特点如何？
17．晶面符号的确定及含义。
18．晶棱符号的构成及含义。与晶面符号的区别如何？
19．晶带、晶带符号、晶带定律及其应用。
20．平行六面体的选择原则？
21．分别按平行六面体的形状大小和结点分布情况，晶体内部格子构造是如何划分的？其特点如何？
22．为什么14种布拉维格子有哪些？各晶系中有那些格子？为什么有些格子不存在？
23．晶胞的概念？与平行六面体的区别？
24．单形,单形符号及其确定？如何选择单形的代表晶面？
25．单形有多少种，47种几何学单形的特征及其在各晶系中如何分布？注意对比不同单形之间的异同点。
26．聚形及其特点？单形的聚合原则？
27．晶体的规则连生－分类及其特点。
28．双晶、双晶要素、双晶律、双晶类型及常见例子。
29．晶体化学及其研究内容，等大球体最紧密堆积原理适用于分析的晶格类型？最基本最常见的等大球体最紧密堆积方式？形成的空隙类型？每个球体分别占据多少个四面体空隙和八面体空隙？
30．配位多面体及配位数？
31．类质同像及其影响因素。
32．同质多像、固溶体、多型、有序－无序、有序度的概念。
33．空间群及其表示方法？
34.实验指导书中的注意问题及实验后的思考题；熟练掌握中级晶族25种与低级晶族斜方柱、斜方单锥、斜方双锥三种几何学单形的名称、对称型、定向、作为聚形的单形及单形符号的内容确定等；
35.教材章节后的思考题与习题
旨在指导全面复习。结合实验内容及要求，全面理解概念、定律等，范围可以圈定，但出题方式多种多样。
《结晶学与矿物学》思考题
《结晶学与矿物学》思考题 绪论 1、什么是矿物？矿物与岩石、矿石的区别？ 2、什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？ 3、判别下列物质中哪些是晶体，哪些是非晶体？哪些是矿物，哪些不是矿物？ 冰糖金刚石沥青水晶 玻璃水空气方解石 4、为什么要学习矿物学？ 第一篇 第一章 1、网面密度大的面网，其面网间距也大，这种说法对不对？试画简图加以定性的说明。 2、为什么晶体被面网密度较大的晶面所包围？ 3、为什么形态各异的同种晶体，其对应晶面夹角恒等? 4、为什么晶体具有均一性和异向性？ 5、为什么晶体具有一定的熔点？试举例说明之 6、从能量的角度说明晶体的稳定性 7、晶体与非晶体在内部结构和基本性质上的主要区别是什么？ 8、什么是晶体构造中的相当点？下图是石墨（C）晶体构造中的碳原子层，黑圆点代表碳 原子的中心位置。找出点m的所有相当点，并画出平行四边形（二维格子——面网）的形状。再找出点A的相当点，用另外的颜色画出平行四边形的形状。比较两次画出的平行四边形的形状和大小是否相同。 第二章 1、对称的概念？晶体的对称与其他物体的对称有何本质区别？ 2、什么是对称面、对称中心、对称轴及旋转反伸轴？ 3、为什么晶体上不可能存在L5及高于六次的对称轴？ 4、怎样划分晶族与晶系？下列对称型各属何晶族与晶系？ L2PC 3L23PC L44L25PC L66L27PC C 3L44L36L29PC L33L2L33L23PC 3L24L33PC
5、中级晶族的晶体上，若有L2与高次轴并存，一定是彼此垂直而不能斜交，为什么？ 第三章 1、为什么在实际晶体上，同一单形的各个晶面性质相同？在理想发育的晶体上同一单形的 各个晶面同形等大？ 2、怎样区别八面体、四方双锥、斜方双锥？ 3、五角十二面体和菱形十二面体与三根彼此垂直的L4（或L2）的空间交截关系有何异同？ 4、四角三八面体与三根彼此垂直的L4（或L2）相交的特点？ 5、菱面体与三方双锥都是六个晶面，他们之间的区别何在？ 6、在四十七种几何单形中，下列单形能否相聚 八面体与四方柱六方柱与菱面体五角十二面体与平行双面三方双锥与六方柱斜方柱与四方柱三方单锥与单面 第四章 1、晶体定向的定义？ 2、晶体定向的原则，各晶系晶体定向的方法及晶体常数特点？ 3、何谓晶面的米氏符号？某晶面与X、Y、Z轴上的截距系数分别为2、2、4，请写出此晶 面的米氏符号。 4、在某等轴晶系的晶体上，某晶面与X、Y、Z轴上的截距分别为2.5mm，5mm，∞，试 写出此晶面的米氏符号 5、为什么四方晶系及三、六方晶系晶体的轴单位具有a=b≠c的特征？ 6、下列晶面，哪些属于[001]晶带，哪些属于[010]晶带，哪些晶面为[001]与[010]二晶带共 有？ （100）、（010）、（001）、（001）、（100）、（010）、（110）、（110）、（011）、（011）、（101）、（101）、（110）、（110）、（101）、（101）、（011）、（011） 7、{111}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC对称型）和三斜晶系中分别代表什么单形？ 8、判断晶面与晶面、晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交） （1）等轴晶系、四方晶系及斜方晶系： （001）与[001]；（010）与[001]；[001]与[110]；（110）与（010）。 （2）单斜晶系晶体 （001）与[001]；（001）与（100）；[100]与[001]；（100）与（010）。 （3）三、六方晶系晶体 （1010）与（0001）；（1010）与（1120）；（1010）与（1011）；（0001）与（1120）。 9、写出各晶系常见单形及形号，并总结、归纳以下形号在各晶系中各代表什么单形？ {100}、{110}、{111}、{1011} {1010} {1120} {1121} 第五章 1、双晶的定义。 2、双晶与平行连生的区别？ 3、双晶面、双晶轴、接合面的涵义及其空间方位的表示方法？ 4、双晶面为什么不能平行晶体的对称面？ 5、双晶轴为什么不能平行晶体的偶次对称轴？ 6、斜长石（C）可以有卡式律双晶和钠长石律双晶，为什么正长石（L2PC）只有卡式律双 晶，而没有钠长石律双晶？ 第二篇 第一章
华侨大学结晶学期末考试卷
试卷A 一、单项选择题（16.5分，每题1.5分） 1．下列有关质点、相当点和等效点的说法，不正确的是。 A)同种质点一定是等效点；B) 同种质点不一定是相当点； C)空间格子中的点是相当点；D) 空间格子中的点也是等效点。 2．区分晶体、非晶质体和准晶体的依据是。 A) 是否长程有序；B) 是否长程有序和是否存在周期重复； C) 是否长程有序和短程有序；D) 是否能形成封闭的凸几何多面体外形。 3．下列晶体中，属于矿物的是。 A)铜矿石；B) 煤；C) 自然金；D) 膨润土。 4．有关生长速度对实际晶体的影响，下列说法不正确的是。 A)晶体生长速度不同，所得晶体的形状可能不同； B)快速生长时，生长出的晶体数量较多而个体较小； C)快速生长时，生长出的晶体纯洁度较差； D)晶面生长速度快的晶面，最终会被其它晶面超覆而消失。 5．面网(010)和(020)两者间面网间距的关系是。 A) d(020)= d(010)；B) d(020)= 2d(010)；C) 2d(020)= d(010)；D) 无确定比例关系。 6．对称型国际符号3m对应的对称型种类是。 A) 3L44L36L29PC；B) L33P； C) 3L24L33PC；D) L33L2。 7．有关晶面符号的说法，正确的是。 A)同一晶面符号中，指数的绝对值越大，表示晶面在相应晶轴上的截距系数（绝对值） 越大； B)同一晶面符号中，如有两个指数的绝对值相等，则晶面与对应的二晶轴以等角度相交； C)同一晶体中的两个晶面，若它们对应的晶面指数的绝对值相等，而正负号正好相反， 则此二晶面必相互平行。 D) 晶面符号中某个指数为0时，表示该晶面与相应的晶轴垂直。 8．层生长理论无法解释的生长现象是。 A) 生长锥；B) 带状构造；C) 砂钟状构造；D) 晶面生长螺纹。 9．有关同质多像的说法，不正确的是。 A)同质多像变体之间化学成分相同，结构不同，所以水和冰是同质多像变体； B)每一个同质多像变体都是一个矿物种； C)移位型转变所需的活化能低于重建型转变； D) 有序-无序现象是同质多像现象的一种特殊类型。 10．有关矿物种的说法，正确的是。 A) (Mg, Fe)2[Si2O6]与(Fe, Mg)2[Si2O6]是同一种辉石； B) 铁闪锌矿是矿物种名； C) 金刚石和石墨是两个不同的矿物种；
晶体学基础(晶向指数与晶面指数)
1.4 晶向指数和晶面指数 一晶向和晶面 1 晶向 晶向：空间点阵中各阵点列的方向（连接点阵中任意结点列的直线方向）。晶体中的某些方向，涉及到晶体中原子的位置，原子列方向，表示的是一组相互平行、方向一致的直线的指向。 2 晶面 晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面（在点阵中由结点构成的平面）。晶体中原子所构成的平面。 不同的晶面和晶向具有不同的原子排列和不同的取向。材料的许多性质和行为（如各种物理性质、力学行为、相变、X光和电子衍射特性等）都和晶面、晶向有密切的关系。所以，为了研究和描述材料的性质和行为，首先就要设法表征晶面和晶向。为了便于确定和区别晶体中不同方位的晶向和晶面，国际上通用密勒（Miller）指数来统一标定晶向指数与晶面指数。 二晶向指数和晶面指数的确定 1 晶向指数的确定方法 三指数表示晶向指数[uvw]的步骤如图1所示。 (1)建立以晶轴a，b，c为坐标轴的坐标系，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c，坐标原点在待标晶向上。 (2)选取该晶向上原点以外的任一点P(xa，yb，zc)。 (3)将xa，yb，zc化成最小的简单整数比u，v，w，且u∶v∶w = xa∶yb∶zc。 (4)将u，v，w三数置于方括号内就得到晶向指数[uvw]。 图1 晶向指数的确定方法 图2 不同的晶向及其指数 当然，在确定晶向指数时，坐标原点不一定非选取在晶向上不可。若原点不在待标晶向上，那就需要选取该晶向上两点的坐标P(x1，y1，z1)和Q(x2，y2，z2)，然后将(x1-x2)，(y1-y2)，
(z 1-z 2)三个数化成最小的简单整数u ，v ，w ，并使之满足u ∶v ∶w =(x 1-x 2)∶(y 1-y 2)∶(z 1-z 2)。则[uvw ]为该晶向的指数。 显然，晶向指数表示了所有相互平行、方向一致的晶向。若所指的方向相反，则晶向指数的数字相同，但符号相反，如图3中[001]与[010]。 说明： a 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。 b 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。 c 晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。用
结晶学与矿物学 顺口溜三首
结晶学与矿物学顺口溜三首 氧化物硅酸盐杂盐矿物要诀 李胜荣 2008年1月10日星期四 其一 氧化物矿物要诀 惰气离子最喜氧1）， 四大家族硬比钢2）。 色素改性无常理3）， 大球堆起三四方4）。 1）氧化物中金属阳离子主要为惰性气体型和近惰气型的过渡型离子。 2）氧化物最重要矿物有四个族，即，石英族、刚玉族、金红石族、尖晶石族。其次为黑钨矿族。硬度大于小钢刀是氧化物最重要鉴定特征。 3）氧化物中阳离子若为色素离子（过渡型），其颜色、光泽、透明度等性质均不同于由惰气型阳离子与氧组成的氧化物。氧化物解理多不发育，但有的矿物常见裂理，如刚玉之{0001}、磁铁矿之{111}等。 4）氧化物结构主要由大的氧构成紧密堆积，阳离子充填其空隙，以三方、四方、立方（等轴）对称为主。 其二
硅酸盐矿物要诀 岛环链层架如骨1）， 铝硅同长非莫属2）； 诸般酷若氧化物3）， 个性张扬成粘土4）。 1）指硅氧四面体构成的岛状、环状、链状、层状、架状硅氧骨干。 5）指从岛状、环状、链状、层状到架状硅酸盐，四配位铝的量与硅同步增长，至架状硅酸盐时，则非有铝不称其为硅酸盐。 6）硅酸盐的阳离子组成、多种性质及其变化规律与氧化物十分相似。 7）层状硅酸盐一组解理极完全，极易裂开成薄片状（张），粒度细小时则成粘土矿物，与氧化物颇不相同。其他许多硅酸盐蚀变后也易形成粘土矿物，如镁橄榄石蚀变为滑石、蛇纹石，辉石、角闪石蚀变为绿泥石，长石蚀变为叶蜡石、伊利石、高岭石等。 其三 杂盐矿物要诀 杂盐元素类最杂1）， 均将离子筑晶格2）； 玻璃软件常有理3）， 水中成就水为煞4）。 1）杂盐中金属阳离子既有惰性气体型及过渡型，又有铜型。
结晶学及矿物学试题及答案
考试课程名称：结晶学学时： 40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i 4和L i 6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要
C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗为什么（6分）
授课教案结晶学部分
第一章绪论 一．晶体和非晶体 crystal and noncrystal 晶体：具有格子构造的固体。 如SiO2:石英——晶体 玻璃——非晶体 二．空间格子 Space lattice 晶格结点重复规律，抽象→ 几何图形—空间格子—相当点组成 相当点条件：（1）性质相同，质点，空间任意一点 （2）环境方位性同 空间格子要素： 1.结点lattice point, node——相当点，不一 定是质点，只有几何意义。 2.行列row，行列间距row-spacing 3.面网net 网面密度 4.平行六面体 parallelepiped 空间格子最小重复单位。 实际晶体相应的是晶胞（形状，大小） 三．晶体的基本性质 The ultimate properties of crystal （第一章和第二章共2学时） 重点：晶体概念，空间格子，晶体的基本性质 难点：空间格子 ←多媒体晶体非晶体 ←多媒体动态演示格子构造 多媒体格子 ←多媒体NaCl, FeS2
1. 自限性 property of self-confinement 2. 均一性 homogeneity 3. 各向异性 anisotropy 4. 对称性 symmetry 5. 最小内能 minimum internal energy 6.稳定性 stability 第二章 晶体的形成 crystal formation 一．晶体形成的方式the way of crystal formation 二．晶核的形成 三，晶体的生长 crystal growth 介绍两种主要理论。 1． 层生长理论layer growth 2． 螺旋生长理论 BCF Buston-Cabresa-Frank 三．晶面发育 growth of crystal face 三个主要理论。 1.布拉维法则 law of Bravais 实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网。 ← 多媒体 演示晶体形态,解理 重点：晶体生长和晶面发育几个理 论的主要含义。 注意：晶体的生长理论是解释晶体 如何由小长大的。 ← 多媒体 图片 注意：解释实际晶体的晶面是如何 生长的。
晶体学基础(晶向指数与晶面指数)
晶向指数和晶面指数 一晶向和晶面 1 晶向 晶向：空间点阵中各阵点列的方向（连接点阵中任意结点列的直线方向）。晶体中的某些方向，涉及到晶体中原子的位置，原子列方向，表示的是一组相互平行、方向一致的直线的指向。 2 晶面 晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面（在点阵中由结点构成的平面）。晶体中原子所构成的平面。 不同的晶面和晶向具有不同的原子排列和不同的取向。材料的许多性质和行为（如各种物理性质、力学行为、相变、X光和电子衍射特性等）都和晶面、晶向有密切的关系。所以，为了研究和描述材料的性质和行为，首先就要设法表征晶面和晶向。为了便于确定和区别晶体中不同方位的晶向和晶面，国际上通用密勒（Miller）指数来统一标定晶向指数与晶面指数。 二晶向指数和晶面指数的确定 1 晶向指数的确定方法 三指数表示晶向指数[uvw]的步骤如图1所示。 (1)建立以晶轴a，b，c为坐标轴的坐标系，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c，坐标原点在待标晶向上。 (2)选取该晶向上原点以外的任一点P(xa，yb，zc)。 (3)将xa，yb，zc化成最小的简单整数比u，v，w，且u∶v∶w = xa∶yb∶zc。 (4)将u，v，w三数置于方括号内就得到晶向指数[uvw]。 图1 晶向指数的确定方法 图2 不同的晶向及其指数 当然，在确定晶向指数时，坐标原点不一定非选取在晶向上不可。若原点不在待标晶向上，那就需要选取该晶向上两点的坐标P(x1，y1，z1)和Q(x2，y2，z2)，然后将(x1-x2)，(y1-y2)，
(z 1-z 2)三个数化成最小的简单整数u ，v ，w ，并使之满足u ∶v ∶w =(x 1-x 2)∶(y 1-y 2)∶(z 1-z 2)。则[uvw ]为该晶向的指数。 显然，晶向指数表示了所有相互平行、方向一致的晶向。若所指的方向相反，则晶向指数的数字相同，但符号相反，如图3中[001]与[010]。 说明： a 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。 b 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。 c 晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。用
结晶学及矿物学试题及答案
结晶学及矿物学试题及 答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
考试课程名称：结晶学学时：40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为 晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多（ ） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i4和L i6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要 C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快
D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗为什么（6分） 2.简述同质多象的概念、同质多象转变的类型，并举例说明。（8分） 3.判断下列晶面与晶面，晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）：（8分） 1）等轴晶系和斜方晶系晶体：（001）与[001]，（010）与[010]，（111）与[111]，（110）与（010）。
最新结晶学及矿物学试题及答案
考试课程名称：结晶学学时：40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空0.5分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多？（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i4和L i6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要
C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗？为什么？（6分）
结晶学与矿物学笔记
结晶学与矿物学笔记 一．【结晶学及其发展史】（第一章） 1．结晶学：结晶学也称为晶体学，是以晶体为研究对象、以晶体的对称规律为主要研究内容的一门基础性的自然学科。 2．简史：1669年，斯丹诺;面角守恒定律。1784.阿羽伊；整数定律。1809、魏斯；晶体的对称定律。1830、赫赛尔；32种对称型（点群）。1855、布拉维；14种布拉维格子。1867、加多林；32种对称型（点群）。1899、费德洛夫和圣夫利斯；230种空间群。1895、X射线。1909、劳埃；X射线对晶体的衍射及结构规律研究。1960~、布拉格父子；测定了大量晶体结构。1956~1960、用电子显微镜观察晶体结构的晶格像。1984、肖特曼等；发现准晶体，由此，“准晶体学”分支学科形成。 3.学科分支：晶体化学、晶体物理学、晶体结构学、晶体生长学。 4.意义：结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多学科的基础，而矿物学是整个地球科的基础，材料学是人类赖以进步的基石。故曰，结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。 二．【晶体的定义及相关概念】 1.晶体：内部质点在三维空间上周期性平移重复排列（也称格子构造）构成的固体物质。或晶体是具有格子构造的固体。 2.格子构造：晶体内部结构最基本的特征是内部质点在三维空间内周期性平移重复排列，即格子构造。 3.空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几图形。 4.相当点：满足（1）.点的内容相同，（2）.点的周围环境相同的条件的点。 5.空间格子三要素：（1）结点，空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点（2）行列.结点在直线上的排列即构成行列，空间格子中的任意两个结点联接起来就一条行列的方向行列中相邻结点间的距离称该行列的结点间距。(3).面网，结点在平面上的分布即构成面网，空间格子中任意两个相交的行列决定一个面网。一个面网上的结点分布定可以连接成一个一个的平行四边形。面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。相互平行的面网，其密度必相同，且任意两个相邻面网间的垂直距离———面网间距也必相等。面网密度与面网间距成正比，即面网密度大的面网其面网间距亦大，反之亦然。 6.平行六面体：在三维空间上，空间格子可以划出的最小重复单位。在实际晶体结构中所划出的最小重复单位称晶包，其形状与大小取决于它的三条彼此相交的棱的长度. 7．近远程归规律：局部有序称为进程规律，整个结构范围内的有序称为远程规律。晶体两者兼备，非晶体只有近程规律，液体结构与非晶体相似，也只有近程规律，气体两者都无。 8．晶化与非晶化：由非晶体转化为晶体称晶化（脱玻化）。相反，晶体内部质点的规律排列遭破坏，而转化为非晶体的过程称非晶化。 9.准晶体：内部质点排列具有近程规律和远程规律，但没有平移周期，也不具有格子构造，介于晶体与非晶体中间的状态。 三．【晶体的性质】 1.自限性：指晶体在适当条件下可以自发的形成几何多面体外形的性质。晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映。 2.均一性：在同一晶体的不同部分，质点的分布一样，故其各个部分的物理性质和化学性质相同，即晶体的均一性。非晶体也具有均一性，但非晶体不具有格子构造，其均一性是统计的、平均近似的均一，称统计均一性，而晶体具有格子构造，称结晶均一性。 3.异向性：同一格子构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，故晶体的性质也随方向的同而有所差异，此则晶体的异向性。晶体多面的形态也是其异向性的一种表现。 4.对称性：在晶体外形上常有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律的重复就是对称性。对称性是晶体极其重要的性质，是晶体分类的基础。 5.最小内能性:在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体、液体、气体相比较，其内能最小这就是
结晶学与矿物学名词解释
结矿名词解释 1、晶体:具有格子状构造的固体 2、矿物:指地质作用中形成的天然单质与化合物,具有相对固定的化学成分与内部结构,稳定于一定的物理化学条件,就是构成岩石与矿石的基本单元 3、矿物学:就是研究矿物的化学成分、内部结构、外表形态、物理性质及其相互关系,并阐明地壳中矿物的形成与变化历史,探讨其时间与空间分布规律及其实际用途的科学 4、相当点(晶体结构中的相当点):晶体结构中性质相同、环境相同的几何点。 5、空间格子:由相当点构成的几何图形。 6、网面密度:面网上单位面积的结点数目。 7、网面间距:互相平行的相邻两网面之间的垂直距离。 8、晶格的均一性与异向性: 同一晶体的各个部分质点的分布相同,故性质相同就是晶体的均一性;同一晶体的不同方向上质点的排列一般不同,故晶体的性质也随方向的不同而有所差异就就是晶格的异向性。 9、科塞尔原理:晶体生长过程中,晶面(晶体的最外层面网)就是平行向外推移生长的。 10、布拉维法则:实际晶体的晶面就是那些网面密度大的晶面。 11、面角恒等定律:成分与结构相同的晶体,其对应晶面间夹角恒等。 12、歪晶:晶体生长时,受外界条件影响而不能按其格子状构造生长,从而形成的偏离理想形态的晶形。 13、晶体的带状构造:晶体的断面上有时可见到的因成分与物理性质差异而表现出来的互相平行的条带,它就是晶体生长的科塞尔原理的证据。 14、生长锥:晶体由小长大,许多晶面向外平行推移的轨迹所形成的以晶体中心为顶点的锥状体。 15、非晶质体:内部质点不作格子状排列的物质。 16、晶胞与平行六面体:由三对平行而且相等的面构成的多面体称为平行六面体,它就是空间格子的最小单位。而在实际晶体结构中这样划分出来的最小单位就就是晶胞。 17、面角:指晶面法线之间的夹角。 18、晶面的极距角(ρ)与晶面的方位角(φ):它们就是在晶体的球面投影中,确定晶面的球面投影点(极点)位置的球面坐标。投影轴与晶面法线之间的夹角,即极点与北极N 之间的弧角称为晶面的极距角(ρ),而包含该晶面法线的子午面与零度子午面之间的夹角则称为晶面的方位角(φ)。 19、基圆:投影球与投影面(通过球心的水平面)相交的大圆,它相当于地球的赤道。 20、对称:指物体相同部分有规律的重复。 21、对称要素与对称操作:欲使晶体相同部分有规律的重复所进行的操作称为对称操作,在进行对称操作时所应用的辅助几何要素则称为对称要素。 22、对称面(P):就是通过晶体中心的一个假想的平面,它将晶体平分为互为镜像的两个相等部分,相应的对称操作为对此平面的反映。 23、对称轴(Ln):就是通过晶体中心的一根假想的直线,当晶体围绕此直线旋转一定的角度后,可使相等部分重复,旋转一周重复的次数称为轴次(n),重复时所旋转的最小角度称为基转角(α),二者之间关系为n=360°/α 24、对称中心(C):对称中心就是一个假想的的点,通过此点作任意直线,在此直线上距对称中心等距离的两端有对应的点。 25、旋转反伸轴(Lin):围绕一假想直线,旋转一定角度后,再对此直线上的一个点进行反伸,可使相等部分重复,则此直线为旋转反伸轴。旋转反伸轴常用的就是Li4与Li6。
《结晶学与矿物学》期末复习题(可编辑修改word版)
《结晶学与矿物学》复习题 一．名词解释并举例： 1晶体与非晶质体 晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。或具 有格子状构造的固体 非晶质体：内部质点在三维空间不呈规律性重复排列的固体。或：不具有格子状构造的固体 2聚形纹与聚片双晶纹； 聚形纹—由不同单形交替生长形成的，仅见于晶体表面，分布服从晶体的对称性。如 水晶的晶面条纹 聚片双晶纹—双晶结合面的痕迹，晶体内外均可见 3面角守恒定律与布拉为法则 面角守恒定律：成分和结构均相同的所有晶体，对应晶面夹角恒等。如不同形态的石英，其对应晶面的夹角相等 布拉为法则：实际晶体的晶面常常平行于面网密度最大的面网。 4类质同象与同质多象 类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变 同质多象：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象。如CaCO3 在不同条件下可以形成方解石和文石 5双晶与平行连生 双晶：由两个互不平行的同种单体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生体。如钠长石的聚片双晶 平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生 6层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构 在四面体片与八面体片相匹配中，[SiO4]四面体所组成的六方环范围内有三个八面体与之相适应。当这三个八面体中心位置为二价离子（如Mg2+）占据时，所形成的结构为三八面体型结构；如Mg3[Si4O10](OH)2。若其中充填的为三价离子（如Al3+），则这三个八面体位置将只有两个离子充填，有一个是空着的，这种结构称为二八面体型结构。如 Al2[Si4O10](OH)2 7点群与空间群 点群——晶体外部对称要素的组合。（对称型）32 种空 间群——晶体内部结构所有对称要素的组合。230 种8 解理与裂开 矿物受外力（敲打、挤压等）作用后，沿着一定的结晶方向发生破裂，并能裂出光滑 平面的性质称解理。这些平面称解理面。如方铅矿的立方体完全解理 裂开：晶体在受应力作用下，有时可沿着晶格中除解理以外的特定方向面网发生破裂的非固有特性。如刚玉晶体上的{1011}裂理
晶体学基础资料
竞赛要求: 初赛要求：晶体结构。晶胞。原子坐标。晶格能。晶胞中原子数或分子数的计算及与化学式的关系。分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。 决赛要求：晶体结构。点阵的基本概念。晶系。宏观对称元素。十四种空间点阵类型。 第七章晶体学基础 Chapter 7. The basic knowledge of crystallography §7.1 晶体结构的周期性和点阵 (Periodicity and lattices of crystal structures) 一、.晶体 远古时期,人类从宝石开始认识晶体。红宝石、蓝宝石、祖母绿等晶体以其晶莹剔透的外观，棱角分明的形状和艳丽的色彩，震憾人们的感官。名贵的宝石镶嵌在帝王的王冠上，成为权力与财富的象征，而现代人类合成出来晶体，如超导晶体YBaCuO、光学晶体BaB2O4、LiNbO3、磁学晶体NdFeB等高科技产品，则推动着人类的现代化进程。 世界上的固态物质可分为二类，一类是晶态，一类是非晶态。自然界存在大量的晶体物质，如高山岩石、地下矿藏、海边砂粒、两极冰川都是晶体组成。人类制造的金属、合金器材，水泥制品及食品中的盐、糖等都属于晶体，不论它们大至成千万吨，小至毫米、微米，晶体中的原子、分子都按某种规律周期性地排列。另一类固态物质，如玻璃、明胶、碳粉、塑料制品等，它们内部的原子、分子排列杂乱无章，没有周期性规律，通常称为玻璃体、无定形物或非晶态物质。 晶体结构最基本的特征是周期性。晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期重复排列构成的固态物质，具有三维空间周期性。由于这样的内部结构，晶体具有以下性质： 1、均匀性：一块晶体内部各部分的宏观性质相同，如有相同的密度，相同的化学组成。晶体的均匀性来源于晶体由无数个极小的晶体单位（晶胞）组成，每个单位里有相同的原子、
结晶学与矿物学名词解释
1.晶体：晶体是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。相应地，内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列的固体物质，称为结晶质。 2.面角守恒定律：同种物质的所有晶体，其对应晶面的夹角恒等 3.类质同象与同质多象 类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变同质多象：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象。如CaCO3在不同条件下可以形成方解石和文石 4.双晶与平行连生 双晶：指两个或两个以上的同种晶体，其结晶学取向彼此呈现为一定对称关系的 规则连生体。 平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生 5、空间格子、点群与空间群 空间格子：表示晶体内部质点在三维空间做周期性平移重复排列规律的几何图形点群：晶体外部对称要素的组合。（对称型）32种空间群：晶体内部结构所有对称要素的组合。230种 6.解理：矿物晶体在受力作用时，沿一定结晶学方向破裂成一序列光滑平面的固有特性称为解理。这些平面称解理面。如方铅矿的立方体完全解理 7.单形：由对称要素联系起来的一组晶面的总合.如四方柱 结晶单形：不仅考虑几何形态，还考虑其对称性的46种单形。 几何单形：如果将形状相同的归为一个单形，几何形态上不同的单形有47种 一般形,特殊形；凡是单形晶面处在特殊位置，即晶面垂直或平行于任何对称要素，或者与相同的对称要素以等角相交，这种单形被称为特殊形；反之，单形晶面处于一般位置，即不与任何对称要素垂直或平行，这种单形称为一般形。 一般形的形号都为{ hkl }或{ hkil }。每个对称型只有一个一般形。属于同一对称型的晶体归为一个晶类，晶类的名称以一般形来命名。一般形的原始晶面位置都在最小重复单位的内部 开形、闭形；根据单形的晶面是否可以自相闭合来划分。凡是单形的晶面不能封闭一定空间者称开形，例如各种面、柱、单锥等等；反之，凡是单形晶面可以封闭一定空间者，称为闭形，例如各种双锥、面体和等轴晶系的全部单形等等。左形、右形；互为镜像，但不能借助于旋转或反伸操作使之重合的两个图形。左形与右形不仅针对几何单形而言，也针对结晶单形的，有的单形在几何形态上看不出左右形，但内部结构的对称性可以有左右形之分。凡是属于只有对称轴，无对称面和对称中心的对称型的晶体，不管几何形态如何，其晶体内部结构和物理性质都有左右形之分。 正形、负形；取向不同的两个相同单形，相互之间能够借助于旋转操作彼此重合。例如：五角十二面体、四面体. 定型、变形：一种单形其晶面间的角度为恒定者，称定形；反之，称变形。凡单形符号为数字的，一定是定形，凡单形符号是字母的，一定是变形。属于定形者有：单面、平行双面、三方柱、四方柱、六方柱、四面体、立方体、八面体、菱形十二面体九种单形，其余都为变形。
结晶学及矿物学课后答案汇总
第一章习题 1.晶体与非晶体最本质的区别是什么?准晶体是一种什么物态? 答：晶体和非晶体均为固体，但它们之间有着本质的区别。晶体是具有格子构造的固体，即晶体的内部质点在三维空间做周期性重复排列。而非晶体不具有格子构造。晶体具有远程规律和近程规律，非晶体只有近程规律。准晶态也不具有格子构造，即内部质点也没有平移周期，但其内部质点排列具有远程规律。因此，这种物态介于晶体和非晶体之间。 2.在某一晶体结构中，同种质点都是相当点吗?为什么? 答：晶体结构中的同种质点并不一定都是相当点。因为相当点是满足以下两个条件的点：a.点的内容相同； b.点的周围环境相同。同种质点只满足了第一个条件，并不一定能够满足第二个条件。因此，晶体结构中的同种质点并不一定都是相当点。 3.从格子构造观点出发，说明晶体的基本性质。 答：晶体具有六个宏观的基本性质，这些性质是受其微观世界特点，即格子构造所决定的。现分别叙述：a.自限性晶体的多面体外形是其格子构造在外形上的直接反映。晶面、晶棱与角顶分别与格子构造中的面网、行列和结点相对应。从而导致了晶体在适当的条件下往往自发地形成几何多面体外形的性质。 b.均一性因为晶体是具有格子构造的固体，在同一晶体的各个不同部分，化学成分与晶体结构都是相同的，所以晶体的各个部分的物理性质与化学性质也是相同的。 c.异向性同一晶体中，由于内部质点在不同方向上的排布一般是不同的。因此，晶体的性质也随方向的不同有所差异。 d.对称性晶体的格子构造本身就是质点周期性重复排列，这本身就是一种对称性；体现在宏观上就是晶体相同的外形和物理性质在不同的方向上能够有规律地重复出现。 e.最小内能性晶体的格子构造使得其内部质点的排布是质点间引力和斥力达到平衡的结果。无论质点间的距离增大或缩小，都将导致质点的相对势能增加。因此，在相同的温度条件下，晶体比非晶体的内能要小；相对于气体和液体来说，晶体的内能更小。 f.稳定性内能越小越稳定，晶体的稳定性是最小内能性的必然结果。 5.图1-6中,金红石结构中的氧离子分属几套相当点? 答:分属4套相当点. 第二章习题 1.讨论一个晶面在与赤道平面平行、斜交或垂直时，投影点与投影基圆之间的距离关系。 答：根据晶面极射赤平投影的步骤和方法可知：与赤道平面平行的晶面投影点位于基圆的圆心，斜交的晶面投影点位于基圆的内部，直立的晶面投影点位于基圆上。根据这一规律可知，投影点与基圆的距离由远及近顺序分别为与赤道平面平行的晶面、斜交的晶面和垂直的晶面。 2.作立方体、四方柱的各晶面投影，讨论它们的关系。 答：立方体有六个晶面，其极射赤平投影点有六个投影点。四方柱由四个晶面组成，其投影点只有四个。四方柱的四个投影点的分布与立方体直立的四个晶面的投影点位置相同。如果将四方柱顶底面也投影，则立方体与四方柱投影结果一样，由此说明，投影图不能放映晶体的具体形状，只能反映各晶面的夹角情况。 3.已知磷灰石晶体上（见附图），m∧m=60°，m∧r=40°，作其所有晶面的投影，并在投影图中求r∧r=?答：晶面的极射赤平投影点见右图。在吴氏网中，将两个相邻的r晶面投影点旋转到过同一条大圆弧，在这条大圆弧上读取两点之间的刻度即为r∧r=42o。 4.作立方体上所有对称面的极射赤平投影。 5.请证明:在极射赤平投影图中,某晶面投影点与圆心的距离h与该晶面的极距角ρ的关系为:h = rtanρ/2 (r为基圆半径). 请见教材图2-6.在直角三角形OSa中,一直角边长为r,另一直角边为Oa,Oa=h,Oa的对角为ρ/2,根据三角函数关系可得:h = rtag ρ/2. 第三章习题