结晶学复习
结晶学
一、晶体及其基本性质
1.晶体、非晶体、准晶体的概念、举例
晶体:内部质点在三维空间周期性的重复排列构成的固体物质.
非晶体:不具备格子构造的物质为非晶体.
准晶体:介于非晶态与结晶态之间的一种新物质.
2.晶体的基本性质及概念的理解
自限性(晶体多面体形态受格子构造制约,它服从于一定的结晶学规律)
均一性(在同一晶体的各个不同部分,质点多的分布是一样的,所以晶体的各个部分的物理性质和化学性质也是相同的,取决于其格子构造)
异向性(同一格子构造中,在不同方向上质点排列一般是不样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异,即异向性)
对称性(晶体在某些特定的方向上具有相同的性质，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律地重复，就是对称性)
最小内能性、稳定性
3、空间格子、相当点的概念及具体应用分析
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何图形。
相当点：1.点的内容（或种类）相同，2.点的周围环境相当。
相当点按照一定的规则连接起来，就形成了空间格子
空间格子的几种要素：1.结点;又称格点，是空间格子中的点，他们代表结构中的相当点）2.行列;结点在直线上的排列即构成行列3.面网：结点在平面上的分布即构成面网4.平行四面体：即晶胞，晶胞的形状取决轴长（abc）和轴角（α,β,γ）
4、晶胞：实际晶体结构中所划分出的最小重复单位称为晶胞
二、晶体的测量及投影
面网守恒定律:同种矿物的晶体，其对应晶面间角度守恒.
晶面的投影：（一）极射赤平投影：投影的原理及过程：投影球、投影面（赤平面）、投影轴, 北极点与南极点（目测点）。方位角(晶面法线所在平面与大圆的夹角)在基圆上度量，极距角（投影轴与晶面法线的夹角）则体现为投影点距圆心的距离
三、晶体的对称分类体系
晶体对称的特点：
1）由于晶体内部都具有格子构造，通过平移，可使相同质点重复，因此，所有的晶体
结构都是对称的。2）晶体的对称受格子构造规律的限制，因此，晶体的对称是有限的，它遵循“晶体对称定律” 。3）晶体的对称不仅体现在外形上，同时也体现在物理性质。
对称要素：对称面—P对称轴对称中心—C 旋转反伸轴
对称要素组合定理，P30,P35表3-4很重要
晶体定向规则：晶体定向方法：以晶体中心为原点建立一个坐标系,由X,Y,Z三轴组成,也可由X,Y,U,Z四轴组成(对三方晶系与六方晶系).选晶轴的原则:1）与晶体的对称特点相符合(既一般都以对称要素作晶轴，要么对称轴，要么对称面法线);2）在遵循上述原则的基础上尽量使晶轴夹角为90度.（P42表4-1非常重要）——各晶系常数特点：
对称型的国际符号要领：对称轴以1，2，3，4，6表示;对称面以m表示,旋转反伸轴以（1、2、3、4、6其上加负号）表示,若对称面与对称轴垂直，则两者之间以斜线或横线隔开，如L2PC以2/m表示，L4PC以4/m表示(由此可以看出，对称中心C就不必再表示出来了，因为偶次轴垂直对称面定会产生一个C)。（P56表4-3很重要）
晶面符号：(hkil), 晶棱符号：:[rst]
3、对称分类体系：230种空间群，32点群（对称型），3个晶族，7个晶系，47种几何单形（P73），146种结晶单形，14种空间格子
四、单形与聚形
单形:是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。也就是说，单形是一个晶体上能够由该晶体的所有对称要素操作而使它们相互重复的一组晶面。
单形的推导：可以在对称型中假设一个原始晶面，通过对称操作的作用而得到其它晶面，这些晶面共同组成一个单形，这就是单形的推导。
单形符号用大括号，推导：先前次右后上
记住一些单形名称的方法: 1、面类2、柱类3、单锥类4、双锥类5、面体类6、偏方面体类等轴晶系：1、四面体组2、八面体组3、立方体组（P73很重要）
单形的分类：1、特殊形和一般形（根据单形晶面与对称型中对称要素的相对位置可以将单形划分成一般形和特殊形。），2、开形和闭形（根据单形的晶面是否可以自相闭合来划分）3、左形和右形（形态完全类同，在空间的取向上正好彼此相反的两个形体，可用对称面使彼此重合。）4、正形和负形：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5、定形和变形：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。）
聚形：两个以上的单形聚合在一起，这些单形共同圈闭的空间外形形成聚形。
单形相聚的原则：单形的相聚不是任意的，必须是具有相同对称性的单形才能相聚在一起；换句话说，聚形的必要条件是组成聚形的各个单形都必须属于同一对称型(这里的对称型是指结晶单形的对称型)。
聚形分析：1、先确定单形个数2、选择每个单形中的代表晶面（先前次右后上的原则）3、写出单形形号（代表晶面的晶面符号）4、查表得到准确的单形名称
五、空间格子
十四种空间格子（十四种布拉维格子）：平行六面体的选择原则：1）所选取的平行六面体应能反映结点分布整体所固有的对称性；2）在上述前提下，所选取的平行六面体中棱与棱之间的直角关系力求最多；3）在满足以上二条件的基础上，所选取的平行六面体的体积力求最小。
平行六面体中结点的分布（即格子类型）：1）原始格子（P）：结点分布于平行六面体的八个角顶上。2）底心格子（C、A、B）：结点分布于平行六面体的角顶及某一对面的中心。3）体心格子（I）：结点分布于平行六面体的角顶和体中心。4）面心格子（F）：结点分布于平行六面体的角顶和三对面的中心。
六、晶体的规则连生
平行连生（晶）：同种晶体不同单体之间所有的结晶方向(包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面及晶棱的方向)都一一对应、相互平行而组成的连生体。（各单体间的格子构造是连续的，它们实际上是外形上象多晶体的单晶体。）
双晶的概念：两个或两个以上的同种晶体按一定的对称关系相互取向连生。各单体间的格子构造是不连续的。
双晶要素：双晶中相邻单体之间存在的对称要素。（注意双晶要素与对称要素之间的区别, 双晶要素是存在于两个单体之间的, 而对称要素是存在于一个单体内部的。）(1)双晶面(2)双晶轴(3)双晶中心（双晶面不能平行对称面，双晶轴不能平行偶次对称轴）
双晶律的概念：单体之间形成双晶的具体规律。用双晶要素及其方向、双晶接合面及其方向来表征，并可命名。
双晶类型：(1)接触双晶 a. 简单接触双晶（两个单体以平直接合面接触形成）b. 聚片双晶（多个单体以相同的双晶律、相互平行的结合面反复交替形成）c. 环状双晶（多个单体以相同的双晶律、不平行的结合面形成）d.复合双晶（多个单体以不同的双晶律形成，这些不同的双晶律（或双晶要素）会发生复合，就像对称要素要发生组合一样）。
(2)贯穿双晶：a、两个单体贯穿形成b、多个单体以相同的双晶律贯穿形成c、多个单体以不同的双晶律贯穿形成（十字石）
双晶的成因及成因类型：(1)生长双晶——原生双晶(2)转变双晶——次生双晶(3)机械双晶——次生双晶
矿物中双晶分布的概况：双晶的分布很不均衡，有的矿物基本上都以双晶的形式出现，偶次对称越多的越不易出现双晶，双晶轴往往平行3次轴产生。
双晶的识别：(1)凹入角（有些双晶有凹入角，但并不是都有；有凹入角的一定不是单晶体）(2)假对称（有些贯穿双晶形似一个单晶体，但所表现出来的对称要比该晶体的单晶体对称程度高）(3)双晶缝合线（两个单体之间的接合缝。缝合线两边反光不同或晶面花纹不连贯）(4)聚片双晶纹（一系列密集的缝合线）(5)蚀像（a.缝合线两边因结晶方位不同导致的蚀像花纹不同;b.缝合线本身是一个晶格缺陷，容易被腐蚀而突出的表现出来）
浮生与交生：浮生：一种晶体以一定的结晶学方位附生于另一晶体的表面。（不同晶体之间的规则连生）交生：一种晶体嵌于另一种晶体中，但有方向性。
能构成浮生、交生的内因是：不同晶体之间有相似面网。
七、最紧密堆积
最紧密堆积原理:对离子键和金属键
类质同像：在晶体结构中某离子被其它类似的离子代替，但不引起键性和晶体结构
型式发生质变的现象。例如镁橄榄石Mg2[SiO4]晶体，其晶格中Mg2+可以被Fe2+所替代占据，由此形成的橄榄石(Mg, Fe)2[SiO4]晶体。并且Mg2+被Fe2+替代可以任意比例，形成一个系列：
Mg2[SiO4]-------------（Mg，Fe）2〔SiO4〕-----------------------Fe2[SiO4]
镁橄榄石橄榄石混晶或固溶体（前多后少）铁橄榄石
这种情况称完全类质同像系列。
在闪锌矿ZnS中，部分的Zn2+可被Fe2+类质同象替代，其替代量最大只达到原子数的40% ，如果代替量大于40% ，闪锌矿的结构将被破坏。ZnS-------- - - - - - FeS这种情况称不完全类质同像系列
类质同象的类型：完全类质同象系列-----不完全类质同象系列
等价类质同象--------异价类质同象例如：霓辉石（Na, Ca）(Fe3+,Fe2+)[Si2O6] 存在两种取代: Na+-----Ca2+ Fe3+------Fe2+ 取代后总电价平衡
影响类质同象的因素(条件)：
内因:
●原子或离子的大小：大小越接近, 越容易发生替代; (离子对角线法则)
●离子的类型和键型：类型和键型应相同;
●电价平衡：替代前后电价应平衡, 这是先决条件; 如果发生异价替代, 则要求同时发
生多个替代来达到总电价平衡.异价替代时电价平衡是主要条件, 半径大小退居次要地位.
外因:
●温度：高温易发生,低温不易发生,而且还会发生固溶体离溶;
●压力: 高压不易发生;
●组份浓度：周围环境的某离子浓度越高越容易替代进入晶格.
类质同像混晶的分解（固溶体离溶或出溶）
研究类质同像的意义：1）矿物晶体成分变化的主要原因；2）了解稀有元素的赋存状态；3）反映矿物的形成条件。
同质多像：同种化学成分的物质，在不同的条件下形成不同结构的晶体的现象。这样
一些物质成分相同而结构不同的晶体，则称为同质多像变体。例如：金刚石与石墨，α-石英和β-石英
同质多像变体的转变：一种物质的各同质多像变体均有自己特定的形成条件和稳定范围。当外界条件（主要是温度和压力）改变到一定程度时，各变体之间会发生转变。
一种变体继承了另一种变体之晶形的现象，称为副象。例如: β-石英(六方双锥) 转变为α-石英后,依然保留六方双锥形状
型变(晶变)：随着成分系列变化,晶体结构也相应发生系列变化,并从渐变(量变)到突变(质变)的整个过程.结构渐变过程相当于类质同像,结构突变过程相当于同质多像.
例如碳酸盐矿物中：Mg—Fe—Mn—Ca—Sr—Pb—Ba
方解石型结构文石型结构
多型：一种单质或化合物，以两种或两种以上不同层状晶体结构存在的现象；但组成这些层状结构的结构单元层基本相同，只是层的叠置方式不同。（是一种特殊的同质多像）
多型符号：由两个位构成，2H-MoS2，3R-MoS2，第一个位上的阿拉伯数字代表多型的重复层数；第二个位上的字母指示所属的晶系（C---立方；H—六方；T—三方；R—三方菱面体格子；Q—四方；O或OR---斜方；M—单斜）
有序-无序的概念：有序—无序指晶体结构中，在可以被两种或两种以上的不同质点所占据的某种位置上，若这些不同的质点各自有选择地分别占有其中的不同位置，相互间成有规则的分布时，这样的结构状态称为有序态；反之，若这些不同的质点在其中全都随机分布，便称为无序态。
有序度：结构的有序—无序状态用有序度表示。随晶体结构的不同而异。完全有序和完全无序结构的有序度则分别为1和0。
有序-无序转变：有序—无序状态可以转变，从无序→有序可自发进行，叫有序化。（一般来说，高温无序，低温有序；有序变体对称性总是低于无序变体；有序变体的单位晶胞的体积则往往数倍于无序变体）
矿物学
一、矿物的概念：1、地质作用或宇宙作用形成的，（强调非人工合成）2、具有一定化学成分与内部晶体结构，且在一定物理化学条件下相对稳定的化合物或单质，(由此可区分不同矿物)3、岩石和矿石的基本组成单位。（最基本的物相）
矿物中的水：1、吸附水2、结晶水3、结构水4、层间水5、沸石水
矿物的形态：单晶体形态：晶习（晶体习性）：矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态。（晶体习性是晶体的化学成分和内部结构以及生长环境的物理化学条件和空间条件的综合体现。）
大致轮廓的描述方法：一向延长：柱状、针状、纤维状；二向延展：板状、片状、鳞片状；三向等长：粒状或等轴状。
晶面花纹：1、晶面条纹（聚形纹2、晶面台阶（多边形，螺旋形3、生长丘（多边形凸像4、蚀像（多边形凹像
集合体形态：显晶集合体：肉眼或借助于放大镜能分辨单晶体轮廓。根据单晶体晶习（粒状、片状、柱状）和集合方式（放射状、束状、簇状等）来描述。隐晶和胶态集合体：肉眼或借助于放大镜不能分辨单晶体轮廓。只能根据总体外貌，以及形成方式来进行分类和描述。有：分泌体（杏仁体）：从外向里层层沉淀充填形成结核：从里向外层层沉淀形成。鲕状、豆状：从里向外层层沉淀、包裹形成。成因上与结核体相似。（豆大肾小）钟乳状：从岩石裂隙处渗出的溶液或胶体，附在岩石上从里向外层层沉淀形成。根据具体形状还可以分为：葡萄状、肾状、石笋、石柱等等。成因上与结核体相似
矿物的物理性质：矿物的光学性质颜色：1、条痕2、透明度3、光泽4、发光性
矿物的力学性质：1、解理、裂开、断口2、硬度3、弹性与挠性4、脆性与延展性
矿物的其他性质：1、密度（比重）2、磁性3、电性
矿物的颜色：自色：矿物成分与结构决定的矿物本身固有的颜色；他色：矿物因含某种杂质而引起的颜色；假色：由某种物理效应（干涉、衍射、散射）而引起的颜色，包括：锖色：矿物表面氧化薄膜使光发生干涉而呈现的各种彩色；晕色：矿物内部的裂隙使光发生散射、折射与干涉形成的彩色；变彩：矿物中含一些定向包裹体或出溶体，对光发生干涉、衍射所致；乳光：矿物中含一些细小包裹体或出溶体对光发生漫射而呈现。自色是矿物固有的，是鉴定矿物的主要依据；他色不能鉴定矿物，但能帮助判断矿物成分的变化；假色也不能鉴定矿物，但能产生很好的光学效果，因此可以应用。
矿物的条痕:矿物粉末的颜色。通常在白色无釉瓷板上刻画所得。用处：矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，
矿物的透明度：透过光的程度。划分等级：透明、半透明、不透明。根据条痕划分：无色、白色条痕－透明，彩色条痕－半透明，黑色条痕－不透明。
矿物的光泽：矿物表面反光的能力。划分等级：金属光泽：反光最强，具金属色，条痕黑色，不透明。半金属光泽：反光较强，也具金属色，条痕深彩色，不透明－半透明。金刚光泽：反光稍弱，不具金属色，条痕彩色，半透明－透明。玻璃光泽：反光很弱，像玻璃，虽然很光亮，但不刺眼。条痕无色、白色，透明。特殊（变异）光泽树脂光泽：沥青光泽：珍珠光泽：丝绢光泽：油脂光泽：腊状光泽：土状光泽：
矿物的发光性：在外加能量激发下矿物发出可见光。一般外加能量为高能辐射（紫外光、X射线等）；也可以为加热、摩擦等
发光性分类：磷光：外能停止后还持续一段时间发光；荧光：外能停止后发光即停止。
矿物各种光学性质的关系：
条痕无色、白色－－透明－－玻璃光泽
条痕彩色－－透明－－金刚光泽
条痕深彩色－－半透明－－半金属光泽
条痕黑色－－不透明－－金属光泽
矿物的力学性质：解理：在外力作用下，沿一定结晶学方向破裂形成一系列光滑平面的性质。破裂面叫解理面
解理的等级：1）极完全解理：破裂成薄片，平整而光滑，如云母；2）完全解理：破裂成片，较平整而光滑，如方解石；3）中等解理：破裂成不太平整的面，但在较小的范围内隐约可见平面，如白钨矿；4）不完全解理：基本上见不到解理面，但隐约可见断断续续的面，如磷灰石；5）极不完全解理：无解理面，如石英。
对不完全解理和极不完全解理，肉眼见不到解理面，以后都以无解理或解理不发育描述。
裂开：因为某些非晶体结构的原因，晶体在外力作用下沿一定结晶学方向裂开。现象与解理一样，但成因不一样。
断口：与解理正好相反，晶体在外力作用下不裂开为平面，而是不平整的，就叫断口。
矿物硬度的分级：
硬度大：小刀刻不动，硬度>5.5硬度中等：小刀能刻动，但指甲刻不动，5.5 >硬度> 2.5硬度小：指甲能刻动，硬度<2.5
矿物硬度的异向性：同一晶体不同方向上，硬度可能不同，如：蓝晶石（也称二硬石）。
二、自然元素大类：呈单质状态产出的矿物；也可以是多种金属元素形成的金属互化物
1、自然金属元素类：铜族（Cu、Au、Ag）铂族（Pt、Ir、Ru 、Os等）
2、自然半金属
元素类：As、Sb、Bi3、自然非金属元素类：C: 金刚石、石墨、C60S: 自然硫
氧化物和氢氧化物大类：氧化物类：阴离子为O2-
有裂开的矿物：1、刚玉2、含Ti的磁铁矿
发育有生长色带的矿物：1、刚玉2、孔雀石3、玛瑙4、萤石
鉴定特征：高岭土，遇水发黏；蒙脱石，遇水膨胀
黑云母，加热无变化；蛭石，加热膨胀
《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
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 令狐采学 考试方法：开卷、闭卷、口试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空0.5分，共10分） 1.晶体的对称不但体现在上，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辨别为：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暗示，d暗示，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.最紧密聚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.对同一种晶体而言，一般说来年夜晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多？（） A、年夜晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均毛病 2. 类质同象中，决定对角线法例的最主要因素是：（） 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Li4和Li6的晶体的共同点是：（）
A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法例说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度年夜的面网 B、面网密度越年夜，与之平行的晶面越重要 C、面网密度越年夜，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越年夜，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呈现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、年夜圆弧上 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
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
结晶学与矿物学复习题及问题详解(问题详解)
名词解释： 1.矿物; 2. 晶体;3荧光与磷光;4面角守恒定律与整数定律;5. 解理、断口;6.硫盐与硫酸盐; 7.自色;8. 假色与他色;9. 类质同象与同质多象;10脆性与延展性；11.有序与无序；12.双晶与平行连生；1 3.结晶水、结构水、层间水、沸石水、吸附水；1 4. 结核体、分泌体；1 5. 层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构；1 6.点群与空间群；1 7.解理与裂开；1 8.对称型与等效点系20. 单形与聚形. 21矿物的条痕22、岛状硅酸盐；23、结晶习性24、 晶体常数和晶胞参数；25、对称型；26、晶面符号、单形符号；27类质同象；28、配位数与配位多面体；29同质多象；30、层间域；31、层状硅酸盐的四面体片与八面体片32、荧光、磷光；33、发光性；34.一般形、特殊形；35、开形、闭形；36、左形、右形；37正形、负形；38、定形、变形 二.填空题： 1.晶体生长的基本理论是层生长理论，螺旋位错生长理论。 2.实际晶体的晶面常平行网面结点密度最大的面网。中长石的环带结构反映该晶体按 层生长理论机制生长。 3.晶体部结构特有的对称要素有平移轴，螺旋轴，滑移面。 4.晶体的基本性质主要有：自限性，均一性，异向性，对称型，最小能，稳定性。 5.{110}单形在等轴晶系中为菱形十二面体单形，在四方晶系中为四方柱单 形，在斜方晶系中为斜方柱单形。 6.六方晶系的晶体常数特点是a≡b≠c ，α=β=90°γ=120°。 7.石英的晶体常数特点是a≡b≠c ，α=β=90°γ=120°。（三方晶系） 8.写出4种基本的晶体格子类型：原始格子，底心格子，面心格子，体心格子。
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）
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
2012结晶学矿物学总复习总结题
《结晶学与矿物学》复习题 一．名词解释并举例： 1、晶体 2、单形 3、解理 4、矿物、 5、荧光与磷光、 6、面角守恒定律、7.标型特征、8. 假色与他色、9. 类质同象、10、同质多象、11、双晶、12平行连生、13、点群与空间群；14.聚形及聚形相聚的原则，15、等效点系，16. 晶面符号17. 四面体片18. 文象结构，19、共生，20、空间格子 二.填空题： 1.晶体生长的基本理论是，。 2.实际晶体的晶面常平行的面网。中长石的环带结构反映该晶体按机制生长。 3.晶体内部结构特有的对称要素有，，。 4、晶体的基本性质有、、、、 、。 5、某晶体中的一个晶面在X、Y、U（负端）、Z轴的截距系数分别为2、2、1、0，该晶面符号为，该晶面与Z轴的位置关系为。 6、金刚石晶体空间群的国际符号为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。 7、方铅矿发育解理。 8、正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 9、橄榄石族的晶体化学通式为。 10、中级晶族中，L2与高次轴的关系为。
11、从三维空间看，空间格子中的最小重复单位是。 12、晶体测量的理论依据是。 13、晶体生长的基本理论是和。 14、单斜晶系的（001）与Z轴一定是。 15、晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 16、在对称要素的极射赤平投影中，其投影基圆的直径相当于的投影。 17、根据的组合定律，对称要素L4+P∥的组合应为。 18、对称型2/m定向时，将2定为轴。 19、对称型L33L24P属于晶系。 20、等轴晶系中，{111}所代表的单形名称是；{110}所代表的单形名称是；{100}所代表的单形名称是； 21、同种几何形态的单形，可以出现于不同的晶类中，这种单形称为。 22、四方晶系的{100}解理组数有组。 23、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。 24、红宝石和蓝宝石的矿物名称是，在矿物的晶体化学分类中属于 大类；祖母绿和海蓝宝石的矿物名称是，在矿物的晶体化学分类中属于大类。 25、黄铜矿和黄铁矿的主要区别是和。 26、根据反射率的大小，将光泽分为，，，。 27、根据对称要素组合规律，Li6→＋P⊥。 28.{110}单形在等轴晶系中为单形，在四方晶系中为
《结晶学与矿物学》复习要点讲解学习
《结晶学与矿物学》 复习要点
结晶学 一、基本概念： 1.晶体（crystal）的概念：内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。这种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造，所以晶体是具有格子构造的固体。 2对称型（class of symmetry）晶体宏观对称要素之组合。（点群，point group） 3.空间群：一个晶体结构中，其全部对称要素的总和。也称费德洛夫群或圣佛利斯群。 4.单形（Simple form）：一个晶体中，彼此间能对称重复的一组晶面的组合。 即能借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。 5.双晶：两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶体。 6.平行六面体：空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。 是晶体内部空间格子的最小重复单位，是由六个两两平行且相等的面网组成。 7.晶胞：能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元，其形状大小与对应的 单位平行六面体完全一致。
8．类质同像：晶体结构中某种质点为性质相似的他种质点所替代，共同结晶成均匀的单一相的混合晶体，而能保持其键性和结构型式不变，仅晶 格常数和性质略有改变。 9.同质多像：化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下，形成结构不同 的若干种晶体的现象。 10.多型：一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。这些晶体结构的结构单元层基本上是相同的，只是它们的叠置次序有所不同。 二、晶体的6个基本性质 1、均一性（homogeneity）：同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的。 2、自限性（property of self-confinement）：晶体在自由空间中生长时，能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。 3. 异向性（各向异性）异向性(anisotropy)：晶体的性质随方向的不同而有所差异。 4. 对称性（property of symmetry）：晶体的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角顶，内部结构中的相同面网、行列或质点等）或性质，能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。 5. 最小内能性：在相同的热力学条件下，与同种化学成分的非晶质体、液体及气体相比，以晶体的内能为最小。 6. 稳定性：在相同的热力学条件下，对于化学成分相同的物质，以不同的物理状态存在时，其中以结晶状态最为稳定。 三、晶体的对称特点及晶体的对称规律
中国地质大学(北京)结晶学与矿物学名词解释总结
一、名词解释 1、晶体、晶体习性与非晶质体 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 晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体习性。 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：不同单形交替生长而使它们的晶面规律性交替出现进而在晶体的某些晶面上形成的一系列直线状平行条纹 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、布拉为法则、晶体对称定律、双晶律 面角守恒定律：同种物质的晶体其对应晶面之间的夹角恒等。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。 晶体对称定律：晶体中只存在1次、2次、3次、4次和6次对称轴，不会出现5次以及6次以上的对称轴。 双晶律：双晶结合的规律，通常用双晶要素和双晶结合面来表示。 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：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 6、层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构
结晶学矿物学总复习题(含标准答案)
结晶学矿物学总复习题(含标准答案)
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《结晶学与矿物学》复习题 一、名词解释并举例： 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。 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、晶面符号；晶体定向后，晶面在空间的相对位置就可以根据它与晶轴的关系 来确定，表示晶面空间方位的符号就叫晶面符号。 4、单形、单体；单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总合。单体：矿物单晶 体的形态。 5、聚形及聚形相聚的原则；只有对称型相同的单形才能相聚在一起。 6、平行连生；同种晶体，彼此平行地连生在一起，连生着的每一个单晶体（单体）的相 对应的晶面和晶棱都彼此平行，这种连生称为平行连生。 7、双晶；是两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生。 8、空间格子；表示晶体内部结构中质点在三维空间作周期性平移重复排列规律的几何图 形。 8、点群与空间群；晶体形态中，全部对称要素的组合，称为该晶体形态的对称 型或点群。晶体内部结构的对称要素（操作）的组合称为空间群9、等效点系；等效点系是指：晶体结构中由一原始点经空间群中所有对称要 素操作所推导出来的规则点系。 10、类质同象:晶体结构中某种质点(原子、离子或分子)被其它种类似的质点所 代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变，这种现 象称为类质同像。 11、同质多象；同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件(温度、压力、介 质)下，形成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。 12、矿物；矿物(mineral)是由地质作用或宇宙作用所形成的天然单质或化合物； 13、解理；矿物晶体在应力（敲打、挤压等）作用下，沿一定结晶学方向破裂 成一系列光滑平面的固有特性称为解理，这些光滑的平面称为解理面14、荧光与磷光；磷光：矿物在外加能量的激发下发光，当撤除激发源后，发光的持续 时间＞10-8秒；而持续发光时间＜10-8秒的发光称荧光。 15、假色与他色；假色是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反射、 干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。他色是矿物因含 外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。 16、标型特征；能够反映矿物或地质体的一定成因特征的矿物学标志。 17、共生；同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）所形成的不同矿物共存于同一空间的现 象。
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）。
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
中国地质大学(北京)结晶学与矿物学问答题和论述题总结简版
问答题 1、简述石英族矿物的分类及成因产状。（7分） 答案要点：分类：α-石英，β-石英，α-磷石英，β-磷石英，α-方石英，β-方石英，柯石英，斯石英 成因：α-石英各种地质作用下均可形成，β-石英酸性火山岩，α-磷石英β-磷石英，α-方石英，β-方石英，酸性火山岩，柯石英，斯石英陨石，高压成因。 2、简述层状硅酸盐矿物的结构型式及形态物性特点。（8 分） 答案要点：在层状硅酸盐矿物中，按八面体片中阳离子数目不同，可分为两种结构型式。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均为二价离子(如Mg2+)占据时，所形成的结构为三八面体型结构；若其中充填的为三价离子(如Al3+)，为使电价平衡，这三个八面体位置将只有两个为离子充填，有一个空着的，这种结构称为二八面体型结构。若二价离子和三价离子同时存在，则可形成过渡型结构。 本亚类矿物的形态和许多物理性质常与其层状结构密切相关。形态上，多呈单斜晶系，假六方板、片状或短柱状。物理性质上，一般具一组极完全的底面解理；低的硬度；薄片具弹性或挠性，少数具脆性；相对密度较小。玻璃光泽，珍珠光泽。 3、试述矿物的分类及分类依据，并举例说明（15 分） 答案要点：大类：化合物类型，类：阴离子和络阴离子种类，亚类：络阴离子结构，族：晶体结构型和阳离子性质，亚族：阳离子种类和结构对称性，种一定的晶体结构和化学成分，亚种：完全类质同象中的端元组分比例，异种（变种）形态物性成分稍异，例如含氧盐大类，硅酸盐类，链状硅酸盐亚类，辉石族，单斜辉石，普通辉石钛辉石。 4、简述辉石族和角闪石族矿物在成分、结构、性质和成因上有何共同和不同之处？（15 分） 答案要点： 辉石族矿物 （1）化学成分和分类
结晶学与矿物学复习提纲-赵珊茸
第一章： 1.名词解释：晶体、空间格子 晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体 特征：1拥有整齐规则的几何外形 2晶体拥有固定的熔点 3晶体有各向异性的特点 空间格子：将相当点按照一定的规则连接起来的几何图形 相当点：①点的内容相同②点的周围环境相同 空间格子要素1结点 2行列 3面网 2.晶体、非晶体的结构特点。 晶体具有进程规律也具有远程规律，非晶体只具有进程规律，不具备格子构造。 3.根据图示，能找出相当点并正确连线。 4.基本概念要清楚（判断正误）： （1）同一晶体结构，可以有多套相当点，由不同套的相当点组成的空间格子肯定是一样的。错 （2）空间格子中的结点一定是由同种质点所占据。错 （3）实际晶体中同种质点一定占据在同一套相当点上。错 （4）同一点阵中，面网密度大的面网其面网间距一定也大。对 5.注意区分晶胞和平行六面体。 晶胞：6个两两平行的且相等的面组成， 平行六面体：空间格子可以划出一个最小的重复单位 6.掌握晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性、稳定性 第二章： 1.名词解释：面角守恒定律、 2.能区分晶面夹角与面角 3.熟悉吴氏网的应用（做晶面的极射赤平投影与求两晶面的面角） 4.球面上圆的极射赤平投影：水平大圆的投影形成基圆；直立大圆的投影形成 直径；倾斜大圆的投影形成大圆弧；直立小圆的投影形成小圆弧。 第三章： 1.名词解释：对称型（或点群）、晶体对称定律 2.晶体对称特点：所有晶体都是对称的；晶体的对称是有限的；晶体的对称不仅体现在外形上，同时也体现在物理性质上。
3.基本概念（判断正误）： （1）一个具有对称中心的图形，其对应的面、棱、角都体现为反向平行。（2）在晶体中，当存在对称中心时，其晶面必然成对分布，每对晶面都是两两平行且同形等大。 4.熟悉对称面、对称轴、对称中心、旋转反伸轴的操作。 5.熟练掌握对称规律的组合。 6.熟练掌握晶族（3个）、晶系（7个）的划分依据；给出对称型，能判断其所属的晶族、晶系。 第四章： 1.名词解释：晶体常数、晶带定律 2.熟练掌握晶面符号（hkl）、单形符号或解理符号{ hkl }、晶棱符号或晶带符号[rst]，能判定晶棱与晶棱、晶面与晶棱、晶面与晶面之间的空间关系。 3.熟练掌握晶体的定向方法：晶轴、轴角、轴率。 4.熟练掌握表4-1各晶系选择晶轴的具体办法及晶体常数特点。 5.熟练掌握表4-3和常见对称型的国际符号。 6.根据晶带定律的平面公式，会进行相关计算。 7.基本概念（判断正误）： （1）所有平行晶棱具有同一个晶棱符号。 （2）对应指数符号彼此相反，但绝对值相同的晶棱符号，表示的是同一晶棱。（3）指数为0并不是表示晶棱与相应的晶轴平行，在直角坐标系下，即在等轴、四方、斜方晶系中，指数为0表示晶棱垂直与相应的晶棱。 （4）晶面平行于某晶轴时，则对应序位上的晶面指数为0. 第五章 1.名词解释：单形 2.基本概念（判定正误）： （1）以单形中任意一个晶面作为原始晶面，通过对称型中全部对称要素的作用，一定会导出该单形的全部晶面。 （2）在同一对称型中，由于晶面与对称要素之间的位置不同，可以导出不同的单形。 （3）不同形态的单形其对称型一定不同。 （4）一个对称型最多能推导出7种单形，因此一个聚形最多只可能由7种单形相聚。 （5）一个结晶单形对应于多个几何单形。 （6）（中级晶族中，）柱类单形都与Z轴平行。
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