晶体学试卷
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结晶学试题答案一、选择题1. 结晶学是研究()的科学。
A. 晶体的形态与结构B. 晶体的生长机制C. 晶体的物理性质D. 所有上述内容答案:D2. 晶体的三个基本特征是()。
A. 规则的几何形态B. 固定的熔点C. 各向异性D. 所有上述内容答案:D3. 以下哪种晶体属于压电晶体?()。
A. 石英晶体B. 食盐晶体C. 冰晶体D. 金属晶体答案:A4. 晶体的对称性是由()决定的。
A. 原子的排列方式B. 晶体的生长速度C. 外部环境条件D. 晶体内部结构答案:D5. 在结晶学中,()是指晶体内部原子或分子按照一定的规律排列形成的三维网络。
A. 晶格B. 晶面C. 晶胞D. 晶界答案:A二、填空题1. 晶体的生长速度受到多种因素的影响,其中()和()是两个主要的影响因素。
答案:温度、溶液饱和度2. 在结晶学中,()是指晶体内部原子或分子的排列方式,它决定了晶体的对称性和形态。
答案:晶格3. 晶体的熔点是指晶体从固态转变为液态时所需的()。
答案:温度4. 晶体的各向异性表现在()和()等方面。
答案:物理性质、化学性质5. 晶体的形态通常受到()的影响,这种影响可以通过宏观的晶体形态来推断晶体内部的微观结构。
答案:外部环境条件三、简答题1. 请简述晶体与非晶体的区别。
答案:晶体和非晶体的主要区别在于它们的内部结构。
晶体具有规则的几何形态和固定的熔点,其内部原子或分子按照一定的规律排列,形成晶格结构。
而非晶体则没有固定的几何形态和熔点,其内部原子或分子排列无规律,不形成晶格结构。
2. 描述晶体的X射线衍射实验原理。
答案:晶体的X射线衍射实验是基于晶体内部原子或分子规则排列的晶格结构。
当X射线通过晶体时,由于晶体内部原子或分子的规则排列,X射线会在晶面上发生散射,形成特定的衍射图案。
通过分析这些衍射图案,可以获得晶体的晶格参数、原子或分子的位置等信息。
3. 解释什么是晶体的压电效应。
答案:晶体的压电效应是指某些晶体在受到外部力的作用时,其内部会产生电荷的现象。
结晶学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种物质属于晶体?A. 玻璃B. 珍珠C. 橡胶D. 食盐答案:D2. 结晶学中,晶体的对称性由什么决定?A. 原子大小B. 原子间距离C. 晶体的晶格结构D. 晶体的颜色答案:C3. 下列哪项不是晶体的基本性质?A. 各向异性B. 自范性C. 均匀性D. 可塑性答案:D4. 晶体生长的驱动力是什么?A. 温度升高B. 压力增大C. 化学势梯度D. 重力作用答案:C5. 晶体的晶面间距与晶面指数之间的关系是什么?A. 正比关系B. 反比关系C. 没有关系D. 指数关系答案:B6. 下列哪种晶体结构不属于七大晶系?A. 立方晶系B. 四方晶系C. 三方晶系D. 十二面体晶系答案:D7. 布拉格定律适用于哪种类型的晶体?A. 单晶B. 多晶C. 非晶D. 纳米晶答案:A8. X射线衍射分析中,布拉格定律的公式是什么?A. nλ = 2d sinθB. nλ = d sinθC. nλ = d cosθD. nλ = 2d cosθ答案:A9. 下列哪种物质不具有晶体结构?A. 金刚石B. 石墨C. 沥青D. 石英答案:C10. 晶体的熔点与其对称性有什么关系?A. 熔点随对称性增加而升高B. 熔点随对称性增加而降低C. 没有关系D. 熔点与对称性成指数关系答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 结晶学中的“晶格”指的是_____________________。
答案:晶体内部的三维结构排列12. 晶体的三个基本特征包括____________、____________和____________。
答案:自范性、均一性和各向异性13. 晶体生长过程中,晶核的形成是____________的结果。
答案:过饱和溶液或过冷液体14. 晶体的晶面指数通常用____________表示。
答案:米勒指数15. 在晶体中,晶格常数是指晶格中相邻原子间的平均距离。
物理晶体试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列关于晶体的叙述中,正确的是()。
A. 晶体具有规则的几何外形B. 晶体内部的原子排列是无序的C. 晶体具有各向异性D. 晶体的熔点比非晶体高2. 单晶体与多晶体的主要区别在于()。
A. 单晶体具有规则的几何外形,多晶体没有B. 单晶体内部原子排列有序,多晶体原子排列无序C. 单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性D. 单晶体和多晶体的熔点相同3. 晶体的熔点与非晶体相比,通常是()。
A. 相同B. 较低C. 较高D. 无法比较4. 下列关于晶体缺陷的叙述中,错误的是()。
A. 晶体缺陷会降低晶体的熔点B. 晶体缺陷会增加晶体的硬度C. 晶体缺陷会影响晶体的电导性D. 晶体缺陷会影响晶体的光学性质5. 晶体的各向异性主要体现在()。
A. 物理性质B. 化学性质C. 光学性质D. 所有性质二、填空题(每题2分,共20分)1. 晶体的三种基本类型包括单晶体、多晶体和______。
2. 晶体的熔点比非晶体高,主要是因为晶体具有______。
3. 晶体的各向异性是由晶体内部原子的______排列造成的。
4. 晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和______。
5. 晶体的光学性质与晶体的______有关。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述晶体与非晶体的区别。
2. 晶体缺陷对晶体性质的影响有哪些?3. 举例说明晶体的各向异性在实际应用中的重要性。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知某单晶体的熔点为1000℃,非晶体的熔点为800℃,计算晶体与非晶体熔点的差值。
2. 假设晶体的熔点与原子间结合能成正比,若某晶体的原子间结合能是另一晶体的1.5倍,计算后者晶体的熔点(已知前者晶体的熔点为1200℃)。
答案:一、选择题1. A2. C3. C4. B5. A二、填空题1. 非晶体2. 规则的几何外形3. 有序4. 面缺陷5. 各向异性三、简答题1. 晶体与非晶体的区别主要在于内部原子排列的有序性。
晶体化学基础复习题答案一、选择题1. 晶体的基本结构单元是什么?A. 原子B. 分子C. 离子D. 晶胞答案:D2. 晶体的对称性是由什么决定的?A. 原子大小B. 原子质量C. 原子排列方式D. 原子电荷答案:C3. 以下哪种晶体结构不属于晶体的七大晶系?A. 立方晶系B. 四方晶系C. 六方晶系D. 八面体晶系答案:D4. 晶体的晶格常数是指什么?A. 晶胞的体积B. 晶胞的边长C. 晶胞的面积D. 晶胞的高度答案:B5. 晶体的布拉维格子是什么?A. 晶体的最小重复单元B. 晶体的宏观结构C. 晶体的微观结构D. 晶体的化学组成答案:A二、填空题6. 晶体的晶格能是指晶体中_________之间的相互作用能。
答案:晶格点阵点7. 晶体的晶面指数通常用_________表示。
答案:(hkl)8. 晶体的密堆积结构是指原子或离子在空间中以_________的方式排列。
答案:最紧密9. 晶体的熔点与其晶格能成_________关系。
答案:正比10. 晶体的X射线衍射现象是由于晶体内部_________的周期性排列所引起的。
答案:原子或离子三、简答题11. 请简述晶体和非晶体的区别。
答案:晶体具有规则的几何外形和内部原子、离子或分子的周期性排列,而非晶体则没有规则的几何外形和内部结构的周期性排列。
12. 什么是晶体的各向异性?答案:晶体的各向异性是指晶体的物理性质(如电导率、热导率等)在不同方向上表现出不同的特性。
13. 请解释什么是晶体缺陷,并简述其类型。
答案:晶体缺陷是指晶体中偏离理想周期性排列的区域,包括点缺陷(如空位、替代杂质)、线缺陷(如位错)、面缺陷(如晶界)和体缺陷(如空洞)。
四、计算题14. 假设一个简单立方晶格的晶胞边长为a,计算其晶胞体积。
答案:晶胞体积 V = a³15. 如果已知某晶体的晶格常数a和晶格能U,如何计算其晶格点阵点之间的平均作用能?答案:平均作用能 E_avg = U / (晶胞内原子数)五、论述题16. 论述晶体生长的基本原理及其在材料科学中的应用。
晶体结构与性质练习题晶体是由一定的周期性排列的原子、分子或离子组成的固体物质。
晶体的结构与性质有着密切的联系,不同的晶体结构会导致不同的晶体性质。
为了帮助大家更好地理解晶体结构与性质之间的关系,下面将提供一些练习题,供大家进行学习和思考。
题目一:简单晶体结构1. 以NaCl为例,简述其晶体结构的特点。
2. 请说出以下晶体中的阴离子和阳离子:CaF2、K2SO4、MgO。
3. 解释为什么NaCl和KCl的晶体结构相似,但是它们的性质却有所不同。
题目二:晶体缺陷1. 什么是点缺陷?举例说明。
2. 简述晶体中的位错缺陷以及其对晶体性质的影响。
3. 解释为什么金刚石可以成为优质的宝石。
题目三:晶体的导电性1. 解释为什么金属晶体具有良好的导电性。
2. 什么是半导体晶体?举例说明其应用。
3. 简述离子晶体的导电性及其应用。
题目四:晶体的光学性质1. 什么是吸收谱和荧光谱?它们对于研究晶体结构和性质有何意义?2. 简述偏光现象产生的原因以及其应用。
3. 解释为什么金属外观呈现出不同的颜色。
题目五:晶体的热学性质1. 解释晶体的热膨胀现象及其原理。
2. 简述晶体的热导性质以及其在热散热领域的应用。
3. 解释为什么铁磁性晶体具有自发磁化特性。
题目六:晶体的力学性质1. 解释为什么晶体呈现出不同的硬度。
2. 简述晶体的弹性性质以及其应用。
3. 什么是形状记忆合金?简述其工业应用。
以上是晶体结构与性质练习题,希望能够帮助大家加深对晶体结构与性质之间关系的理解。
通过思考与学习这些问题,相信大家能够更好地掌握晶体学知识,并在实际应用中发挥自己的才能。
祝你们学习进步!。
《晶体学》各章练习题及答案解析第一章复习题答案一、是非题:1、在物体诸态中,晶体是最稳定的。
(√)2、空间群包含了宏观晶体中全部要素的总和以及它们相互间的结合关系。
(×)3、离子晶体的结构取决于其正负离子半径之比。
(×)4、空间点阵中按平行六面体选取原则所得到的空间格子的基本单位称为晶胞。
(×)5、六方紧密堆积的原子密排面是晶体中的(001)面。
(×)6、在单质晶体中,原子作等大球体的紧密堆积,不论是六方还是立方其每个原子的配位数CN=12。
(√)7、阳离子在配位数相同的情况下,其配位多面体形状都是完全相同的。
(×)8、八面体空隙的空间小于四面体空隙的空间。
(×)9、立方晶系的单位平行六面体参数为a0≠b0≠c0,α=β=900,γ=1200。
(×)二、选择题1、下列性质中 B 不是晶体的基本性质。
A、对称性B、有限性C、均一性D、各向异性2、点群L6PC属 C 晶族 C 晶系。
A、高级等轴B、高级六方C、中级六方D、低级正交3、在Si—O四面体中,一般采用 A 方式相连。
A、共顶B、共面C、共棱D、不确定4、晶体结构中一切对称要素的集合称为 D 。
A、对称性B、点群C、微观对称要素的集合D、空间群5、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。
该晶面的晶面指数为 C 。
A 、(236)B 、(326)C 、(321)D 、(123)6、依据等径球体的堆积原理得出,六方密堆积的堆积系数 C 面心立方堆积的堆积系数。
A 、大于 B 、小于 C 、等于 D 、不确定7、晶体中具有方向性的化学键为 A 。
A 、共价键 B 、离子键 C 、金属键 D 、分子键8、某晶体AB ,A —的电荷数为1,A —B 键的S=1/6,则A +的配位数为 B 。
(n/CN=1/6) A 、4 B 、6 C 、8 D 、129、在单位晶胞的NaCl 晶体中,其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为 A 。
晶体:内部质点在三度空间成周期性重复排列的固体或者说晶体是具有格子状构造的固体。
空间格子:晶体内部质点在空间作格子状排列。
空间格子要素:质点,行列,网面,平行六面体。
形成过程:(非)自发形成晶芽。
对称:物体相同部分有规律的重复。
对称要素:对称面,对称中心,对称轴,旋转反身轴。
对称型:全部对称要素的组合。
单形:以对称要素联系着的一组晶面的总称,依空间格子规律,格子中相同面网所形成的总和。
聚形:两个以上的单形的聚合。
三大晶族:低中高。
七大晶系:三斜,单斜,四方,三方,六方,等轴。
晶面符号:晶体定向后,晶面在空间的相对位置即可根据它与晶轴的关系予以确定。
这种相对位置可以用一定的符号来表征。
表征晶面空间方位的符号,称为晶面符号。
整数定律:晶面在晶轴上的截距系数之比为简单整数比。
矿物中的水:吸附水,结晶水,沸石水,层间水,结构水。
类质同象:晶体结构中某种质点为他种类似的质点所替代,仅使晶格常数发生不大的变化。
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现象。
矿物物理性质:光学(颜色,条痕,透明度,光泽)、力学(解理,压电性,热点性,介电性)、热学性质、磁学、矿物的放射性、其他(挥发性,易燃性,吸水性)。
硅酸盐结构类型:岛(镁橄榄石,锆石),环(绿柱石,电气石),链(透辉石,透闪石),层(滑石,高岭石,云母),架状结构(霞石,石榴石)。
钾长石:肉红色、玻璃光泽,厚板状晶体,有(001)(010)两组完全解理,无断口,解理夹角近似90度,硬度6。
石英:乳白色成白色、油脂光泽、铁污染后表面为黄褐色、无解理、有贝壳状断口、常见六方柱和六方双锥的聚行晶体、本多为致密快状**体,硬度7。
光率体:光波震动方向与相应折射率值之间关系的一种光性指示体。
显微镜调节:1装卸镜头、2调节照明灯光、3调节焦距、4校正中心、5视域直径的测定6目镜十字丝的检查7偏光镜的校正。
贝克线成因:相邻两物质折射率值不同,光通过接触界面时发生折射、反射作用引起。
晶体基础知识试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 晶体的三种基本对称操作是什么?A. 平移、旋转、反射B. 平移、旋转、对称中心C. 旋转、反射、对称中心D. 平移、旋转、滑移2. 以下哪个是晶体的七大晶系之一?A. 立方晶系B. 六角晶系C. 斜方晶系D. 所有选项3. 晶体学中,晶面族是指:A. 具有相同米勒指数的一组晶面B. 具有相同晶面间距的一组晶面C. 具有相同晶面取向的一组晶面D. 具有相同晶面形状的一组晶面4. 晶体中原子排列的周期性是由什么决定的?A. 原子的大小B. 原子的排列方式C. 晶格的对称性D. 晶格的周期性5. 晶体的晶格常数指的是:A. 晶格中原子间的距离B. 晶格中原子的数量C. 晶格的基本重复单元的边长D. 晶格中原子的电荷6. 晶体的X射线衍射图样是由什么决定的?A. 晶体的形状B. 晶体的表面状态C. 晶体的晶格结构D. 晶体的化学成分7. 晶体的熔点与其对称性的关系是:A. 对称性越高,熔点越高B. 对称性越低,熔点越高C. 对称性与熔点无关D. 对称性越高,熔点越低8. 晶体的滑移面是指:A. 晶体中原子排列发生滑移的平面B. 晶体中原子排列发生旋转的平面C. 晶体中原子排列发生反射的平面D. 晶体中原子排列发生平移的平面9. 晶体的晶面间距与晶面指数的关系是:A. 晶面指数越大,晶面间距越小B. 晶面指数越小,晶面间距越小C. 晶面间距与晶面指数无关D. 晶面间距与晶面指数成反比10. 晶体的米勒指数表示的是:A. 晶面的取向B. 晶面的面积C. 晶面的体积D. 晶面的形状二、填空题(每题2分,共20分)1. 晶体的对称操作包括_______、_______、_______、_______、_______。
2. 晶体的晶格可以被分为_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______七大晶系。
第一章习题1.晶体与非晶体最本质的区别是什么?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。
2晶体具有远程规律和近程规律,非晶体只有近程规律。
2.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。
第二章习题1.说明层生长模型与阶梯生长模型有什么联系和区别。
4.论述晶面的生长速度与其面网密度之间的关系。
答:根据布拉维法则图示可知,垂直于面网密度小的方向是晶体生长速度快的方向,垂直于面网密度大的方向是晶体生长速度慢的方向。
这样生长速度快的方向的晶面尖灭,生长速度慢的晶面保留,从而导致了实际晶面往往与面网密度大的面网平行的现象。
5.说明布拉维法则与PBC理论有什么联系和区别。
15.某矿物的主折射率值分别为:1.616;1.609;1.606,则该矿物属轴晶,光性符号为,其最大双折率为;其垂直于Bxa切面上光率体的特征为。
二.判断(正确的打√、错误的打╳)(10分)1.立方最紧密堆积中最紧密排列层为(111);而六方最紧密堆积中的最紧密排列层为(0001)。
()2. R+/R-的比值在0.225—0.414范围内时,其配位数为6,配位多面体形状为八面体。
()3.α-石英在870o C时,与α-磷石英之间的转变为位移型转变。
()4.萤石CaF2结构中,Ca2+离子作面心立方最紧密堆积,F - 离子填满所有四面体孔隙。
()5.高岭石与滑石属层状硅酸盐结构,层间靠范德华力连接,因而,二者属同一晶体结构,除元素不同外,没有结构差异。
()6.长石是由[SiO4]相互连成的曲轴状链,向平行于a轴方向发展,因而长石属链状硅酸盐结构的晶体。
()7.在MgAl2O4结构中,O2-可看成是按六方紧密堆积排列的,Mg2+充填于1/2的四面体空隙,而Al3+充填于1/8的八面体空隙中。
()8.二八面体和三八面体的根本区别在于八面体的数量不同。
()9.在描述矿物的光性时,把具有“ No< Ne ”特征的光率体叫一轴晶正光性的光率体。
()10.二轴晶负光性的矿物,其垂直于Bxa切面上光率体特征为长短半径是 Nm、Np的椭圆。
()三.问答(20分)1. 有一种矿物经电镜分析,确定其为片状晶体。
差热分析表明,它在150℃-250℃脱去层间水,在700℃脱去结构水,800℃-900℃发生分解反应。
其他实验表明这种矿物具有很特征的膨胀性、吸附性和离子交换性。
常用于漂白、过滤、净化等工艺。
指出这种矿物的名称,简要说明其判断依据并预测该矿物的其它物理性质。
2.指出单偏光显微镜的装置特点,说明在该系统下可观测晶体的哪些光学性质?如何测定相邻的两种矿物之间相对折射率值的大小?四.计算与简答(25分)1.试计算等大球体在立方密堆积中空间堆积系数K=?2.画出钙钛矿的结构图,分析其结构,并用Pauling规则详细说明钙钛矿结构是否符合该规则。
3.画出MgO的(110)及(111)晶面上的原子排列图。
4.说明晶体场理论的要点,并用晶体场理论解释尖晶石晶体结构。
5.简要说明α-石英,α-方石英,α-鳞石英的结构特点。
五.论述分析题(30分)1.试述硅酸盐矿物结构的特点。
2.有A、B、C三种晶体其化学式分别为A:Al4[Si4O10](OH)8B:Na[AlSi3O8] C:β-ZnS①写出A、B、C三种矿物的种名。
②描述三种矿物的晶体结构特征。
③指出三种矿物在矿物学中分类的位置。
④对比A、B矿物的形态并预测这两种晶体的特征物理性质。
《结晶矿物学》试题(A)答案一.填空(15分)3.最小内能性、稳定性、对称性、异向性、均一性、自限性。
2. 六方最紧密堆积和立方最紧密堆积。
3. 离子的构型、数量、离子的半径比和离子的极化等。
4. 吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水。
5. 3L44L36L29PC属立方晶系、a=b=c,α=β=γ=90°。
6. 立方体,菱形十二面体,八面体。
7. ABAB……AB,2/3,八面体,Al2O3。
8. 铝离子替代硅氧四面体中的硅离子而形成的硅酸盐铝离子位于硅氧四面体团外而形成的硅酸盐。
双重(二重)。
9.可塑性、膨胀性、绸性、分散性、凝聚性、粘性、触变性、离子交换性。
10.1∶1,二八;2∶1,三八。
11.Al3+,架、层、链、环、岛,岛。
12.同质多像变体,结构。
13.撤销外力后,能否恢复原形状。
14.正,矿物。
15.二,正,0.01,1.609;1.606。
二.判断(正确的打√、错误的打╳)(10分)1.√, 2.╳, 3.╳, 4.╳, 5.╳,6.╳, 7.╳, 8.╳, 9.√, 10.╳三.问答(20分)1. 这种矿物为蒙脱石,判断依据:①晶形②差热曲线特征③实验数据。
预测性质:硬度小、比重低、发育解理、具离子交换性能和吸附性能。
4.光路系统中只有下偏光。
可观察晶体的形态、解理、颜色、多色性、吸收性、突起、边缘(轮廓)、贝克线、糙面等,可根据突起、边缘(轮廓)、贝克线、糙面等现象测定相邻的两种矿物之间相对折射率值的大小。
四.计算与简答(25分)1. 在立方密堆积中,在立方密堆积中,第三层球堆积在八面体空隙的位置上,形成了ABC.ABC……ABC的规律重复。
设立方体的边长=a 四面体的边长=a有:a=4r 即a=2r每个单位立方面心中有四个球,球所占的体积=4×4/3(πr3)立方单位体积=a3=(2r)3因此,K=四个球的体积/立方单位体积=74.05%2.钙钛矿的结构图据鲍林规则有:S总=S Ca2++S Ti4+=4×2/12+2×4/6=2,而O2-=2所以:S总=O2-的电价,因此,符合鲍林规则。
3. MgO的(110)及(111)晶面上的原子排列图。
(110)晶面(111)晶面4.晶体场理论的要点如下:①一个球形离子(过渡元素)在四面体场和八面体场中都要发生能级分裂。
②在四面体场中,导致dxy、dxz、dyz三个轨道能量上升2/5Δt,同时造成了dx2-y2,dz2二个轨道能量下降3/5Δt。
③在八面体场中,导致dx2-y2,dz2二个轨道能量上升3/5ΔO,同时造成了dxy、dxz、dyz三个轨道能量下降2/5ΔO。
④一个过渡元素离子从d轨道未分裂的状态进入到八面体场中时,在能量上有所降低,变得更加稳定。
⑤一个给定的过渡元素离子,在八面体结晶场中的稳定能总是大于四面体场中的稳定能。
八面体的择位能决定着离子优先进入八面体中的顺序和占位情况。
尖晶石B〔AB〕O4型结构中,B为3价阳离子,A为2价阳离子,此时,OSPE2+>OSPE3+,所以二价离子A 优先进入八面体空隙,面剩下的3价B离子,一半进入四面体空隙,另一半进入八面体空隙,形成B〔AB〕O4反尖晶石型结构。
6.石英具有典型的架状结构,其[SiO4]四面体的连接方式有如下几种:(1)α—石英属六方晶系。
结构特征为:C+扭曲(2)α—磷石英属六方晶系。
结构特点为:P(3)α—方石英属立方晶系。
对称特点为:C]中的每个氧都成为桥式氧,被公用,这样联结后,无限扩展,就形成了庞大的架[SiO4]的联结特征彼此不同,因此,三种石英的结构各有特点。
状结构,[SiO4五.论述分析题(30分)3.要点①硅酸盐矿物的化学组成、结构的总体特征;②分述岛状、环状、层状、链状、架状结构的硅酸盐矿物具体结构;③硅酸盐矿物的特征结构的意义(在材料开发研究过程中)4.要点⑤A-高岭石、B-钠长石、C-闪锌矿。
⑥高岭石-属二八面体的1∶1型的层状结构的粘土矿物(铝的硅酸盐矿物)。
钠长石-属架状结构的铝硅酸盐矿物,结构中有四方环-曲轴链-庞大的架。
闪锌矿-属立方面心结构,S2-离子呈立方最紧密堆积,位于立方面心的结点位置,Zn2+离子交错地分布于1/8小立方体的中心,即1/2 的四面体空隙中,CN+=CN-=4;极性共价键,配位型共价晶体。
〔ZnS〕四面体,在空间以共顶方式相连接。
4⑦高岭石-含氧盐大类-硅酸盐类-层状硅酸盐亚类-高岭石族-高岭石种。
钠长石-含氧盐大类-硅酸盐类-架状硅酸盐亚类-长石族-钠长石种。
闪锌矿-硫化物大类-闪锌矿、纤锌矿族-闪锌矿种。
⑧高岭石-呈六角板状的集合体、片状单体形态。
预测:解理发育、比重小、硬度低、颜色可据吸附离子的不同而有所差异,表面常有吸附水,可作为插层复合材料的基体材料。
钠长石-呈板状或长柱状单体形态,集合体为致密块状,预测:解理发育、比重较大、硬度较高,色浅、玻璃光泽、透明度高,可作为高温熔剂使用。
《结晶矿物学》课程测试试题(A)考试日期:年月日学号:姓名:考试时间:2h ;满分:100一.填空(15分)1.晶体的基本性质是:。
2. 等大球体最紧密堆积时,最基本的堆积方式有:。
3. 决定离子晶体结构的基本因素是:。
4. 矿物中水的存在方式有:。
5. 方铅矿常具有立方体的形状,其对称型应为、属晶系、该晶系的晶体常数为。
6. 萤石在碱性介质中,可结晶成形状,在中性介质中,可结晶成形状,在酸性介质中,可结晶成形状。
7. α—Al2O3结构可看成O2-离子按六方最紧密堆积的方式排列,即形成形式重复型,而Al3+离子填充于的空隙,使化学式成为。
8. 铝硅酸盐是。
铝的硅酸盐是。
所以,铝在硅酸盐中具作用。
9.粘土矿物的基本特性是。
10.高岭石结构属型,其八面体为;滑石结构属型,其八面体为。
11.在硅酸盐矿物中,代替[SiO4]中的硅是一种较为普遍现象,但代替的可能性由逐渐减小,而在的硅酸盐矿物中,这种现象不可能出现。
12.β-ZnS和α-ZnS二者互为,其区别主要在于不同。
13.矿物的弹性与挠性主要的区别在于。
14.某矿物通过测定,其Ne =1.632,No =1.640,该矿物为突起,提升镜筒,贝克线向方向移动。
15.某矿物的主折射率值分别为:1.616;1.609;1.606,则该矿物属轴晶,光性符号为,其最大双折率为;其垂直于Bxa切面上光率体的特征为。
二.判断(正确的打√、错误的打╳)(10分)1.立方最紧密堆积中最紧密排列层为(111);而六方最紧密堆积中的最紧密排列层为(0001)。
()2. R+/R-的比值在0.225—0.414范围内时,其配位数为6,配位多面体形状为八面体。
()3.α-石英在870o C时,与α-磷石英之间的转变为位移型转变。
()4.萤石CaF2结构中,Ca2+离子作面心立方最紧密堆积,F - 离子填满所有四面体孔隙。
()5.高岭石与滑石属层状硅酸盐结构,层间靠范德华力连接,因而,二者属同一晶体结构,除元素不同外,没有结构差异。
()6.长石是由[SiO4]相互连成的曲轴状链,向平行于a轴方向发展,因而长石属链状硅酸盐结构的晶体。
()7.在MgAl2O4结构中,O2-可看成是按六方紧密堆积排列的,Mg2+充填于1/2的四面体空隙,而Al3+充填于1/8的八面体空隙中。
()8.二八面体和三八面体的根本区别在于八面体的数量不同。
()9.在描述矿物的光性时,把具有“ No< Ne ”特征的光率体叫一轴晶正光性的光率体。
()10.二轴晶负光性的矿物,其垂直于Bxa切面上光率体特征为长短半径是 Nm、Np的椭圆。
()三.问答(20分)1. 有一种矿物经电镜分析,确定其为片状晶体。
差热分析表明,它在150℃-250℃脱去层间水,在700℃脱去结构水,800℃-900℃发生分解反应。
其他实验表明这种矿物具有很特征的膨胀性、吸附性和离子交换性。
常用于漂白、过滤、净化等工艺。
指出这种矿物的名称,简要说明其判断依据并预测该矿物的其它物理性质。