《结晶学与矿物学》实验教学大纲(可编辑修改word版)

课程代码：课程名称：结晶学与矿物学课程英文名称：Crystallography and Mineralogy课程类别：专业基础课课程面向对象：地质学理科基地班课程负责人：李胜荣《结晶学与矿物学》教学大纲（总学时：128讲课学时：64实验学时：64）一、课程教学目的本课程分为《结晶学与矿物学》（一）和《结晶学与矿物学》（二）两部分。

《结晶学与矿物学》（一）占96学时，与地质学、地球化学和资源勘查工程（固体矿产类）等专业96学时的《结晶学与矿物学》课程安排相同。

通过本课程的教学，使学生较系统掌握结晶学与矿物学的基础理论、基本知识和基本技能。

结晶学部分主要包括晶体的基本性质及其所导出的若干规律；晶体生长和晶面发育的理论；晶体对称规律的认识和晶体的对称分类以及晶体化学的基本理论；要求能用所学理论解释有关矿物学现象。

矿物学部分主要包括矿物的晶体化学分类；矿物的主要结构类型；各大类和各类矿物的晶体化学与形态物性通性；掌握50余种矿物的鉴定特征并掌握鉴定未知矿物的技能。

初步掌握矿物学的研究方法；认识矿物的成因及其标型组合；初步认识矿物的主要用途。

通过矿物学专题讨论，了解矿物学的最新进展。

二、课程教学的基本内容、要求及学时分配《结晶学与矿物学》（一）分15章进行讲授。

各章的基本内容、要求和学时分配如下：第一章绪论 2学时着重讲述晶体的基本概念，空间格子的概念、要素和基本类型，晶体的基本性质。

简述结晶学与矿物学的关系。

要求掌握晶体的概念，晶体的基本性质。

第二章晶体的生长与面角守恒定律 2学时着重讲述晶体层生长和螺旋生长的机理，晶面发育的布拉维法则与周期键链理论。

简述影响晶体生长的外因和面角守恒定律。

要求能够用晶体生长和晶面发育的理论解释有关的矿物学现象。

第三章晶体的测量和投影 2学时简单介绍有关测量与投影的方法，主要讲述晶体的极射赤平投影。

要求掌握晶体的投第四章晶体的外部对称 2学时重点讲述晶体对称的概念、晶体对称要素、对称型（点群）概念和晶体的对称分类。

《结晶学与矿物学》课程教学大纲课程编号: 2712430/2712311 适用专业: 地质学、资源勘查工程专业计划学时: 90学时计划学分: 5.0学分一、本课程的性质和任务结晶矿物学是地质学和资源勘查工程专业的重要专业基础课。

它是在普通地质学、数学、化学和物理学基础上进行教学的。

它是学习岩石学、矿物学、地球化学、岩组学、找矿勘探方法以及材料学的前提，没有牢固的矿物学基础，这些课程很难学好。

同时，矿物学作为研究地球及其它星球物质成分的基础科学之一，其本身也具有直接为地质找矿服务的性质。

通过本课程学习，应使学生掌握结晶学和矿物学的基本理论和基础知识，学会用肉眼鉴定矿物的基本方法和技能，了解各类矿物的一般通性，学习70～80个矿物种(其中要求重点掌握30～40种）。

本课程总学时为90学时，其中理论教学为40学时，实习课为50学时。

二、本课程的基本要求1．对能力培养的要求结晶矿物学是一门与实践有密切联系的课程。

它不仅要求学生掌握基本的理论基础，而且还要求学生有一套扎实的鉴定矿物的本领，要求掌握常见矿物的结晶学特征和矿物学特征。

要能用肉眼和借助简单手段对矿物进行鉴定。

2．本课程的重点和难点重点：矿物的对称要素分析和聚形分析，矿物晶体定向与晶面符号，对称型的国际符号，晶体的规则连生，矿物的内部成分、结构与矿物宏观形态、物理性质的关系，矿物的形成、稳定、演化规律，矿物的晶体化学分类体系以及各大类/类/族矿物的共同性质及其各大类/类/族矿物之间的对比。

难点：对于结晶学来说主要是晶体对称要素的分析，聚形分析，晶体定向，对称形的国际符号等；对于矿物学来说主要是熟练掌握肉眼观察矿物形态、物理性质的技巧，熟练掌握划分光泽、解理等物理性质特征的等级。

3．先修课程的基本要求在选修本课程之前必须先行学完《地球科学概论》、《数学》、《化学》、《普通物理》等课程。

三、课程内容1．教学基本内容第一章绪论第二章晶体及其基本性质第三章晶体的生长第四章晶体的宏观对称第五章单形和聚形第六章晶体定向与晶面符号第七章对称型的国际符号，晶体的规则连生第八章矿物的化学成分和内部构造第九章矿物形态、物理性质以及形成矿物的地质作用第十章矿物各论（1）自然元素、硫化物及其它类似化合物（2）氧化物和氢氧化物（3）硅酸盐总论及岛状硅酸盐（4）链状硅酸盐（5）层状硅酸盐（6）架状硅酸盐（7）碳酸盐、硫酸盐及其含氧盐类、卤化物2．课外作业3．实验课（1）晶体对称要素（2）利用对称要素组合定律寻找对称要素（3）单形认识（4）聚形分析（5）等轴晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（6）四方晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（7）三方、六方晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（8）低级晶族晶体对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（9）晶体规则连生（10）不同晶系晶体对称型的国际符号、晶体定向以及单形符号（11）矿物形态及物理性质（12）自然元素、硫化物及其类似的化合物（13）自然元素、硫化物及其类似的化合物（14）氧化物及氢氧化物（15）岛状硅酸盐（16）岛状硅酸盐（17）链状硅酸盐（18）链状硅酸盐（19）层状硅酸盐（20）层状硅酸盐（21）架状硅酸盐（22）碳酸盐（23）硫酸盐（24）其它含氧盐（25）未知矿物鉴定4、集中实习安排四、使用大纲说明2．教学方法提示本课程采用课堂讲授、课堂讨论、课堂实习及课外作业相结合，采用启发式教学，注意培养学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力。

《结晶学与矿物学》教学大纲课程名称：结晶学与矿物学适用专业：资源勘查工程总学时：48 理论学时：32 实验学时：16编写人：审订人：一、课程的性质与任务《结晶学与矿物学》是资源勘查工程专业的一门重要的专业基础课，属必修课。

它为以后各有关专业课程，尤其是晶体光学和三大岩石学的学习奠定基础，并为矿产资源勘查与开发提供服务。

二、课程内容与学时分配绪论第一章晶体和非晶质体 2 学时晶体的定义；空间格子；晶体的基本性质第二章晶体的对称 2学时对称的概念和晶体的对称；对称操作和对称要素；对称型的概念；晶体的对称分类第三章晶体定向和结晶学符号 2学时晶体定向；晶面学符号第四章单形和聚形 2学时单形的概念；47种几何学单形；单形符号；聚形第五章实际晶体和晶体的规则连生 2学时平行连生；双晶；实际晶体和晶面花纹第六章矿物的晶体化学 2学时元素的离子类型；原子和离子半径；球体的最紧密堆积原理；配位数和配位多面体；类质同象；有序-无序结构、同质多象及多型第七章矿物的物理性质 2学时光学性质；力学性质；其它性质第八章矿物的成因和成因标志 2学时形成矿物的地质作用；矿物的形成条件；矿物的变化第九章矿物的分类和命名 2学时第十章自然元素大类第十一章卤化物矿物大类第十二章硫化物及其类似化合物大类 2学时简单硫化物；对硫化物及其类似化合物第十三章氧化物和氢氧化物大类 2学时氧化物；氢氧化物第十四章硅酸盐矿物 8学时岛状硅酸盐亚类；环状硅酸盐亚类；链状硅酸盐亚类；层状硅酸盐亚类；架状硅酸盐亚类第十五章其它含氧盐矿物 2学时碳酸盐矿物；硫酸盐矿物；其它含氧盐矿物三、基本要求通过本课程教学和实验各环节的学习，要求学生掌握有关晶体和矿物的基本概念和基本规律。

结晶学部分要求进行晶体理想模型分析，找出全部对称要素、确定所属晶系和晶族，然后对晶体进行定向，求出晶面符号、单形符号；矿物学部分要求掌握常见矿物的化学成份、内部结构、主要物性、成因产状，使学生掌握观察、认识和描述矿物的基本方法和技能，用肉眼熟练鉴定近百种矿物，培养学生对地质问题的观察和逻辑思维能力。

《结晶学与矿物学》实验指导书实验一：《对称要素的寻找和对称型的确定》一、目的和要求主要使学生了解利用模型分析晶体的对称。

二、实验内容分析晶体的对称三、实验方法从结晶模型上找对称要素，了解晶体中对称要素的种类，熟悉对称要素的寻找方法，深入了解晶体对称的概念，然后根据晶体的对称要素特点，确定晶体的晶族和晶系。

四、实验步骤1、按对称轴(包括旋转反伸轴)、对称面、对称心的顺序，从晶体模型上找出可能存在的全部对称要素。

(1)为了找出晶体上的全部对称要素，必须逐次分析所有晶面，晶棱、角顶上可能出现对称要素的部位，并做相应的对称操作，以验证是否有对称要素存在。

在晶体某一界限要素处出现对称要素时，其相同部位也一定有相同的对称要素存在。

应当找完一种对称要素，再找另一种对称要素，以免发生重复或遗漏。

找对称要素时，利用对称定理作为指导，有助于加深对晶体对称性的理解。

(2)找对称轴或旋转反伸轴时，可用左手姆指(在下)和中指(在上)拿稳晶体模型上可能存在对称轴的两个出露端点，使其处于直立位置，然后用右手进行旋转操作，当旋转360°时，以晶体上相同界限要素重复出现的次数作为对称轴的轴次。

在晶体上如有L4i或L6i存在时，则只计算旋转反伸轴的数目，而不重复计算L2或L3的数目。

(3)在找对称面时，可把模型平放在桌子上，按对称面可能出现的位置，逐次分析，凡符合对称面定义的假定平面均可定为对称面。

对称轴和对称面关系密切。

对称轴常垂直于对称面，或存在于两个对称面的交线处，极少例外。

(4)对称心的找法，是将晶体任一晶面放在桌子上，看上面是否还有一个与它同形等大，方向相反的晶面与之平行。

如果所有同形等大的晶面对对平行、方向相反，则此晶体必有对称心。

晶体上诸对称要素出现的位置和相互关系，见图1—1所示。

图1—1 晶体对称要素位置及它们间的相互关系图2、写出晶体的对称型，根据对称型的特点，确定晶体所属晶系、晶族。

3、分析结晶模型，并将分析结果分别填入表表1－1。

结晶学与矿物学教学大纲结晶学与矿物学教学大纲结晶学与矿物学是地质学领域中重要的学科，它们研究的是地球上的矿物和晶体的形成、结构和性质。

这两门学科在地质学、材料科学等领域具有广泛的应用价值。

为了更好地教授这两门学科，制定一份完善的教学大纲是必不可少的。

一、课程简介结晶学与矿物学是一门综合性的学科，它涉及到物理学、化学、地质学等多个学科的知识。

本课程旨在介绍矿物和晶体的基本概念、分类、结构和性质，并通过实验和实例分析来加深学生对这些概念的理解。

二、教学目标1.了解矿物和晶体的基本概念和分类；2.掌握矿物和晶体的结构特征和形成过程；3.了解矿物和晶体的物理和化学性质；4.培养学生的实验操作和科学研究能力；5.培养学生的分析和解决问题的能力。

三、教学内容1.矿物学部分（1）矿物的定义和分类；（2）矿物的形成过程和地质环境；（3）矿物的物理性质和光学性质；（4）矿物的化学性质和成分分析；（5）矿物的鉴定方法和实验操作。

2.结晶学部分（1）晶体的基本概念和分类；（2）晶体的结构特征和晶格参数；（3）晶体的生长过程和晶体学实验；（4）晶体的物理性质和热力学性质；（5）晶体的缺陷和晶体的应用。

四、教学方法1.理论授课：通过讲解、演示和讨论等方式，向学生传授矿物学和结晶学的基本理论知识。

2.实验教学：通过开展实验操作，让学生亲自参与矿物和晶体的鉴定、分析和实验，提高他们的实践能力和科学研究能力。

3.案例分析：通过分析实际案例，让学生了解矿物和晶体在地质学、材料科学等领域的应用，培养他们的分析和解决问题的能力。

五、教学评估1.平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等。

2.实验报告：学生完成实验后，需撰写实验报告，评估其实验操作和实验结果的准确性和完整性。

3.期末考试：对学生对矿物学和结晶学的理论知识进行综合考核。

六、教材和参考书目1.教材：根据教学内容，选用权威的矿物学和结晶学教材，如《矿物学》、《结晶学导论》等。

2.参考书目：提供一些相关的参考书目，供学生深入学习和研究。

《结晶学》实验教学大纲一、实验的目的和任务《结晶学》实验是资源与环境科学系的专业基础之一，本实验是对所学的基本知识和基本理论的加深，通过实习使学生由理性认识转为感性认识，学生正确认识和掌握晶体对称、晶体定向、晶体结构等知识，为后续课程矿物学学习打下坚实的基础。

二、实验的基本要求本实验要求学生掌握以下内容：1.能独立进行晶体模型的分析操作，熟悉晶体外部对称特点，掌握晶体对称分类体系，学会分析单形、聚形。

2 .对晶体的内部对称及典型结构有初步的认识。

实验前必须复习教材、笔记及阅读有关参考书，了解有关理论知识，了解实验目的及内容。

实验时必须认真、仔细地观察模型、标本。

爱惜模型及标本，不得随意敲打和刻划模型及标本。

实验完毕后：1.按要求写好实验报告。

2.以组为单位整理好模型及标本，交回老师检查方可离开。

3.经常参观博物馆和公共标本，熟悉模型及矿物标本，增加感性认识。

三、实验内容及时数分配实验教学内容实验一、天然晶体认识和晶体面角测量一、实验目的1.通过对水晶晶体观察，理解晶体的概念和镜本性质。

2.通过面角测量，理解面角守恒定律二、实验内容观察水晶晶体的特征，测量面角。

三、实验要求要求测量水晶和长石的面角，每个面角测量5次，计算平均值。

作实验记录，提交实验报告。

实验二、晶体生长一、实验目的1.通过对晶体生长实验，观察晶体生长过程。

2.理解环境条件对晶体生长的影响。

二、实验内容用易溶盐（硫酸铜、明矶、氯化钠）等溶解饱和，自然蒸发，观察晶体成核、生长过程, 添加杂志组分对晶体粒度、形态的影响。

用碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合合成方解石，在显微镜下观察方解石晶体的形态，并与添加各种有机分子合成的方解石对比，理解有机分子对方解石生长的影响和生物矿化问题。

三、实验要求要求每个学生设计一个实验方案，在某种特定的条件下，合成一种晶体，力争在合成晶体的形态、颜色、大小等方面具有新奇的效应。

同学之间进行对比、讨论，并保存，要求撰写实验记录。

☆结晶学与矿物学实验教学大纲《结晶学与矿物学》实验教学大纲（资源勘察工程专业, 必修, 54学时，其中实验课20学时）一、教学思想矿物学是研究地球物质组成的重要分支学科，也是石油地质专业学生的重要的专业基础课。

它是在学生掌握了一定的普通地质学、数学、化学和物理学的基础上进行教学的。

同时它又是学习晶体光学、岩石学、矿床学和地球化学后续课程以及宝玉石鉴定和矿物材料应用的基础。

通过本课程的学习，使学生系统掌握矿物学的基本原理和基础知识，学会肉眼鉴定矿物的基本技能；了解各类矿物的一般通性和掌握几十种常见矿物的基本知识及鉴定特征；培养学生的地质科学思维能力，初步掌握矿物学在石油地质勘探和开发过程中的应用，为后续课程的顺利学习，以及解决生活和生产实践中的有关矿物学问题及其它地质问题奠定必要的基础。

因此，在教学过程中主要从以下几个方面入手1、采用多种教学手段，增强学生的空间想象能力，尤其在结晶学部分，采用多媒体教学，使学生充分理解晶体的对称及结晶学符号的含义。

2、抓主线，提纲挈领。

在矿物学部分，抓住矿物的物质成分、晶体结构、形态、物理性质及形成条件之间的相互制约这一主线，使学生理解物质组成和结构不同的矿物（不同大类）其形态、物性及成因产状各不相同；物质组成和结构相似的矿物（同一大类），其形态和物性也相近。

因此在矿物各论学习中，重点讲述每大类矿物的通性，让学生对比不同大类矿物之间的差异。

把学生从乏味的死记硬背中解脱出来，理解了自然也就记住了，也就可以做到举一反三，触类旁通。

3、重应用，培养学习兴趣。

从矿物的应用入手，分析矿物应用的实质，实施启发式和讨论式教学，激发学生的学习兴趣和创新意识，在应用中理解矿物学的基本概念和基本原理，事半功倍。

4、重技能，加强实习环节。

将形态和物性的描述全部放在实习课中，在实习过程中加深理解矿物的物质组成和晶体结构对矿物形态和物理性质的决定作用。

鼓励学生放下书本，先按照自己的观察描述矿物，然后对照课本，用规范的语言完成实习报告。

教学大纲一、课程的基本内容结晶学主要以晶体的对称——晶体定向与结晶学符号——单形和聚形为线索讲授晶体的对称理论，简介晶体内部结构对称和晶体化学的基本知识和基本理论。

矿物学主要讲授矿物的化学成分、结构、形态、物理性质和成因产状的基本概念和基本理论，以及按矿物的晶体化学分类体系介绍五十、六十种常见矿物的性质与成因。

二、课程的基本要求课程要求学生掌握有关晶体对称的基础理论，学会从晶体的宏观形态分析晶体的对称及晶体定向、单形名称及符号；掌握矿物成分、结构、形态、物性、成因的基础知识及其它们之间的相互联系，掌握五十、六十种常见矿物的鉴定特征及成因类型；了解一些矿物的主要用途。

三、教学安排本课程讲课与实习比例为1：1。

教学分两个单元进行。

第一单元结晶学（第一章~第十章）（40学时）第一章晶体及结晶学（讲课2学时）深入理解晶体的定义，掌握从晶体结构中画出空间格子的方法，理解空间格子要素及其性质。

了解晶质、非晶质和准晶态的区别。

理解晶体的基本性质。

第二章晶体的测量与投影（讲课2学时，实习2学时）理解面角守恒定律及其意义，了解晶体测量的方法。

学会使用接触测角仪。

理解极射赤平投影的空间过程，学会利用吴氏网进行晶体投影，能绘制主要对称型的对称要素和单形代表晶面的目估投影。

第三章晶体的宏观对称（讲课4学时，实习4学时）理解晶体对称的特点。

熟练掌握对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴，理解对称定律及对称要素的组合定律，掌握常见的对称型，要求学生能熟练地在晶体模型上找出对称型，并能运用对称要素组合定律判断对称型对否。

熟练掌握晶体对称分类体系。

第四章晶体定向与结晶符号（讲课2学时，实习2学时）熟练掌握晶体定向的原则、各晶系晶体定向方法和晶体常数特点；要求学生能熟练地从晶体模型上确定对称型、晶系后进行晶体定向。

熟悉对称型的国际符号及其与对称型的一般符号（全面符号）的转换。

掌握晶面符号、晶棱符号的书写方法，理解整数定律的含义，了解晶带定律。

湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：结晶学和矿物学课程代码：08926第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点“结晶学及矿物学”是地质、材料、珠宝等专业的专业基础课。

该课程的性质特点是：理论性强，同时又具有实践性。

在“结晶学”中，空间抽象概念多，因此理性思维很重要，但又要通过实践来建立空间概念；在“矿物学”中，各矿物具体特征多，因此归纳类比思维很重要，同时要通过实践认识矿物的各种物理现象及其内在联系。

二、课程目标与基本要求结晶学目标：掌握有关晶体对称的基础理论，基本要求：学会从晶体的宏观形态分析晶体的对称及晶体定向、单形名称及符号；矿物学目标：掌握矿物成分、结构、形态、物性、成因、用途的基础知识及其它们之间的相互联系，重点掌握三十种左右常见矿物的鉴定特征，基本要求：掌握肉眼鉴定矿物的技能，学会对一些矿物物理现象进行成因理论分析。

三、与本专业其他课程的关系该课程是专业基础课。

该课程以“数学”“物理”“化学”“普通地质学”课程为基础，该课程又是后续的“岩石学”“宝石学”等的基础。

第二部分考核内容与考核目标第一单元结晶学（第一章~第十章）第一章晶体及结晶学（一）重点：深入理解晶体的定义，理解晶体的基本性质。

识记：晶体的概念；理解：晶体概念中格子构造的含义；应用：从晶体结构中画出空间格子的方法。

识记：晶体的六大基本性质；理解：晶体基本性质与格子构造的关系；应用：从格子构造分析某一基本性质的成因。

（二）次重点：理解空间格子要素及其性质。

识记：结点、行列、面网、最小平行六面体的概念；理解：相互平行的行列、面网上结点间距的关系，面网间距与面网密度的关系；应用：最小平行六面体的形状与晶胞参数的关系。

第二章晶体的测量与投影（一）重点：面角守恒定律及其意义，识记：面角守恒定律；理解：面角守恒定律的内因；应用：面角守恒定律的意义。

（三）一般：极射赤平投影的原理，利用吴氏网进行晶体投影。

识记：投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的概念；理解：投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的空间关系和含义；应用：利用极距角、方位角在吴氏网进行晶体投影。

《结晶学与矿物学》实验大纲（非独立设课）一、课程基本概况：课程名称（中文）：结晶学与矿物学（英文）：Crystallography and Mineralogy课程代码：01600002课程类别：B：学科必修学时学分：课程总学时 72 其中实验（上机）学时 36 学分 4.5先修课程：《普通地质学》、《普通化学》二、课程简介本课程是资源勘查专业的专业基础课程。

本课程由结晶学和矿物学两个既相对独立又密切联系的教学内容构成，其中结晶学为30课时，矿物学为42课时。

讲课与实验课时比例为1:1，理论教学和实验课各安排36学时。

结晶学部分主要以晶体的对称、晶体定向与结晶学符号、单形和聚形、双晶为主要内容，简要介绍晶体内部结构对称和晶体化学的基本知识和基本理论；矿物学部分则主要讲授矿物的化学成分、结构、形态、物理性质和成因产状的基本概念和基本理论，按矿物的晶体化学分类体系介绍80种左右的常见矿物。

通过本课程的学习，使学生掌握结晶学中有关晶体对称理论、晶体化学基本知识和矿物学中有关矿物成分、结构、形态、物理性质、成因等的基本概念、基本知识，初步掌握鉴定和研究矿物的基本技能和方法；了解一些矿物的主要用途。

三、课程实验教学目的与基本要求1、通过本课程实验，使学生掌握矿物的肉眼鉴定和描述的基本方法，认识部分矿物种类，进而了解常见的矿物共生组合规律，培养学生利用放大镜鉴别矿物的基本技能2、通过本课程实验，锻炼学生的观察和动手能力，提高综合分析和解决问题的能力。

培养学生撰写实验报告、研究论文等基本科研能力。

四、实验方式与注意事项实验方式：实验讲解、示范及学生自己动手实验，最后提交实验报告。

注意事项：1、结晶学实验课要带圆规、矿物学实验课要带放大镜。

2、严格遵守实验室的各项规章制度，爱护晶体模型和矿物标本。

五、实验课程内容（项目）及学时分配课程实验总时数36学时，安排18个必修实验项目。

注：实验类型指：演示、验证、综合、设计；实验要求指：必修、选修。