结晶学课件

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L2B、无PC、无CD、有垂直的P4.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、（101）D、（hh l）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）。

2）三、六方晶系晶体：（100）与（0001），（100）与（110），（100）与（101），（0001）与（110）。

4.在极射赤平投影图（下图）中，有9个晶面（1，2，3，4，5，6，7，8和9）的投影点（其中5为●，6为○，8为●，9为○），请找出分别满足下列关系的晶面各有哪些：（7分）1）直立的晶面；2）水平的晶面；3）倾斜的晶面；4）与晶面2的方位角相同的晶面；5）与晶面2的极距角相同的晶面；6）与晶面6的极距角互补的晶面；7）与晶面2平行的晶面。

五、聚形分析（5个模型，每个7分，任选3个作极射赤平投影图，每个图2分，2．“•”和“Ο”各对应上、下半球晶面投影的图例。

3．“单形名称与形号”这一栏中的单形形号必须与投影图中的单形形号一致。

《结晶学》（40学时）试题参考答案一、填空题1.几何外形、物理性质2.垂直3.等轴、三方、斜方、六方4.面心格子、金刚石滑移面、等轴、3L44L36L29PC5.卡斯巴、钠长石律聚片6.离子键、共价键、金属键、分子键、氢键7.金属、离子二、选择题1.B2.B3.C4.C5.AB6.ACD7.ACD8.ABD9.ABC10.CD三、名词解释1.平行六面体：空间格子中最小的重复单位，由两两相互平行的六个面围限起来的。

2.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。

3.空间群：晶体内部结构中，对称要素的组合。

由于它们不交于一点，且能够用数学的群来表示，顾称为空间群。

4.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。

5.多型：一种元素或化合物以两种或两种以上的层状结构存在的现象，不同层状结构之间单元层是相同的，仅仅是层的堆垛方式不同四、问答题1.答：（平面格子见下图）相同。

因为空间格子是反映晶体的格子构造规律性的几何图形。

同一种晶体它的规律性是相同的，与选取的对象无关。

因此，按照不同研究对象所画的平面格子相同。

a.以氯离子为研究对象b.以钠离子为研究对象2.答：同质多像是指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。

其转变类型根据变体间相互转换关系可以分为：1）双变性转变，即两变体之间的转变是双向的，其转变过程快速且是可逆的。

如：α-石英←→β-石英2）单变性转变，两变体之间的转变是单向的，其转变过程迟缓，且只在升温过程中发生。

如：β-石英→β2-鳞石英→β-方石英其转变类型根据不同变体间的结构关系来看，可以分为：1）重建式转变，转变时晶体结构发生了彻底改组，包括键性、配位态及堆积方式等的变化，再重新建立起新变体的结构。

如：金刚石和石墨间的转变2）移位式转变，不涉及键的破坏和重建，只是结构中原子或离子稍作位移，键角有所改变，相当于整个结构发生了一定的变形。

如：α-石英和β-石英之间的转变3）有序-无序转变，同种物质晶体结构的无序态与有序态之间的转变。

如：黄铜矿（CuFeS2）晶体中Fe2+和Cu2+之间的有序态和无序态的转变3.答：等轴晶系：垂直、垂直、垂直、斜交斜方晶系：垂直、垂直、斜交、斜交三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直4.答：1）4，72）13）2，3，5，6，8，94）3，45）5，8 6）2，5，8 7）9五、聚形分析说明：该题选取五个不同晶系晶体模型，考核学生对聚型分析掌握的熟练程度。

首先分析出晶体的对称型（1分），确定其所属晶系（0.5分）。

接着给晶体定向（0.5分），并写出其晶体常数（0.5分）。

之后写出对称型的国际符号（1分）。

最后确定组成该晶体的单形名称和单形符号（3.5分）。

另外，同学们自己从5个模型中任选3个，对这3个晶体的对称型以及各个单形的代表面进行极射赤平投影（每个模型2分，其中对称型投影1分，代表性晶面投影1分）。

此题通常需要用时40-60分钟。

A 、晶莹透明的固态物质B 、具有天然规则多面体的物质C 、具有内部质点周期重复排列格子构造的固体D 、不具有格子构造的物质A 、单位晶胞B 、平行六面体C 、晶格D 、简单格子A 、网面密度越大，面网间距越小。

B 、网面密度越大，面网间距越大。

C 、面网间距与对应的网面密度无关。

A 、3B 、3mC 、ˉ3mD 、6/mmmA 、晶胞是格子构造中划分出来的平行六面体。

B 、晶胞是空间格子中划分出来的最小重复单位。

C 、晶胞是具体晶体结构中，根据平行六面体的划分原则所划分出来的最小重复单位。

D 、晶胞是晶体内部的格子构造。

A 、a0=0.8570nm b0=0.1298nm c0=0.7220nm α=90°41ˊβ=115°59ˊ γ=87°30ˊB 、a0=0.8561nm b0=0.1299nm c0=0.7192nm α=90°β=116°06ˊ γ=90° C 、a0=0.8870nm b0=0.5450nmc0=0.7140nm α=90° β=90°γ=90° D 、a0=0.3472nm b0=0.3472nm c0=0.4374nm α=90° β=90°γ=90°A 、晶体的对称定律B 、面角守恒定律C 、布拉维法则D 、整数定律A 、倾斜对称轴的投影B 、直立对称轴的投影C 、倾斜对称面的投影D 、直立对称面的投影A 、对称面B 、对称轴C 、对称中心D 、旋转反伸轴E 、高于六次的对称轴A 、平行B 、垂直C 、斜交A 、垂直B 、平行C、斜交12、对称要素L4+P‖的组合应为：（答案：A）A、L44PB、L44PCC、L44L25PC13、轴角β是：（答案：C）A、Y∧ZB、X∧YC、Z∧X14、对称型2/m定向时，将2定为：（答案：B）A、X轴B、Y轴C、Z轴15、对称型L33L24P属于：（答案：C）A、低级晶族B、高级晶族C、六方晶系D、三方晶系16、微观对称要素43垂直纸面的图示符号为：（答案：A）A、图1B、图2C、图3D、图4A、都相等B、都不相等C、在X、Y轴上相等D、以上都不是A、mB、2C、ˉ1D、2/mA、三斜B、单斜C、斜方D、四方E、等轴A、四面体、八面体和立方体B 、三方柱、六方柱和菱面体C 、四面体、八面体和四方柱A 、八面体B 、菱形十二面体C 、四方双锥D 、立方体A 、斜方双锥B 、八面体C 、四方双锥D 、四面体A 、四方晶系B 、三方晶系C 、空间群符号D、对称型的国际符号A 、斜方四面体B 、斜方柱C 、平行双面D 、斜方双锥A 、平行双面B 、四方柱C 、立方体D 、四方双锥A 、（010）（0ˉ10）（001）（00ˉ1）（011）（0ˉ11）（01ˉ1）（0ˉ1ˉ1）B 、（100）（ˉ100）（010）（0ˉ10）（110）（1ˉ10）（ˉ110）（ˉ1ˉ10）C 、（100）（ˉ100）（001）（00ˉ1）（101）（ˉ101）（10ˉ1）（ˉ10ˉ1）D 、（010）（0ˉ10）（100）（ˉ100）（001）（00ˉ1）（ˉ1ˉ10）（0ˉ1ˉ1）A 、特殊形B 、一般形C 、几何单形D 、结晶单形A 、开形B 、闭形C 、定形D 、变形A 、8B 、6C 、12D 、4A 、燕尾双晶和膝状双晶B 、卡斯巴双晶和聚片双晶C 、接触双晶和穿插双晶D 、道芬双晶和巴西双晶A 、双晶面B 、双晶轴C 、双晶中心D 、双晶接合面A 、刚玉Al2O3B 、闪锌矿ZnSC 、铁闪锌矿 (Zn,Fe2+)SD 、白云石CaMg[CO3]2A 、共价键B 、分子键C 、金属键或离子键D 、氢键A 、类质同象B 、同质多象C 、多型D 、有序—无序A 、晶系B 、一个重复周期内的结构单元层的层数C 、配位数D 、对称轴E 、分子数A 、（ˉ110）B 、（1ˉ10）C 、（11ˉ1）D 、（ˉ111）A 、两种单形B 、两个结构单元C 、两个等效点系D 、两种点群A 、2/m{2，m ，ˉ1}B 、2/m{2，m ， ˉ1，1}C 、2/m{2，m }D 、2/m{2，m1，m2=1 }A 、生长速度最快的面网B 、垂直于面网密度大的面网C 、面网密度最小的面网D 、平行于面网密度大的面网A、不具有对称中心 B 、有一个对称轴C 、具有单向极轴L3D 、具有3个对称面。