2020年結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)試卷(樣卷)及答案

1、東華理工大學(xué)二00 二00 學(xué)年第 學(xué)期 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 期 末 考試試題（ 樣 ）卷 16、按最外層電子構(gòu)型。通常將陽離子劃分為 、 和 等三種離子類型。 11、黃鐵礦的分子式為 ，常見的晶形為 。 7、礦物的顏色，據(jù)其產(chǎn)生的原因通?？煞譃?、 和 三種。 8、根據(jù)晶體在三維空間的發(fā)育程度，晶體習(xí)性大致分為三種基本類型： 、 、 。9、正長(zhǎng)石常見的雙晶是 ，斜長(zhǎng)石的雙晶是 。三、將下列單形符號(hào)所表示的幾何單形名稱填入表中（6分）。 符 號(hào)晶 系100110111四方晶系等軸晶系 四、聚形分析（3×7）模型號(hào)對(duì)稱型晶系選軸原則晶體常數(shù)特點(diǎn)對(duì)稱型的國(guó)際符號(hào)單形名稱及形號(hào)一 名詞解釋（5

2、×2分）1、TOT型結(jié)構(gòu)： 2、對(duì)稱型：3、尖晶石型結(jié)構(gòu)：4、礦物的硬度： 5、類質(zhì)同像：二填空題（9×2分）1、晶體的基本性質(zhì)有 、 、 、 、 和 。 2、結(jié)晶學(xué)中，hkl是 符號(hào)，（hkl）是 符號(hào)，hkl是 符號(hào)。3、空間群國(guó)際符號(hào)P42/mnm中，P表示 、42表示 、n表示 、m表示 、屬于 晶系。 4、礦物中的水，據(jù)其存在形式及在結(jié)構(gòu)中的作用分為 、 、 、 和 。5、等大球最緊密堆積有 和 兩種基本形式，球體之間存在 和 兩種空隙類型。 6、 是礦物； 不是礦物。 水、CO2、石英、輝石。7、六方柱是 晶系的單形。 8、顯晶質(zhì)礦物集合形態(tài)主要有 、 、 。9

3、、晶體中的對(duì)稱操作有 、 、 等幾種。 說明：1.試題須用碳素墨水鋼筆集中填在方格內(nèi)，答題紙另附并裝訂于后，字跡須工整清晰；2.試題須經(jīng)教研室或系（部）領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真審核并簽署本人代號(hào)；3.學(xué)生只須在第一頁(yè)試題紙上填寫姓名等東華理工大學(xué)二00 二00 學(xué)年第 學(xué)期 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 期 末 考試試題（樣）卷 2 A圖 B圖 五、礦物的肉眼鑒定（3×7）標(biāo)本號(hào)礦物鑒定特征礦物名稱及化學(xué)式形態(tài)光學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)其他性質(zhì)注：硅酸鹽類礦物的晶體化學(xué)式寫出硅氧骨干即可六、問答題 （4×6分）1、舉例說明礦物解理產(chǎn)生的原因。（6分）2、以Si為原始幾何點(diǎn)，找出它的相當(dāng)點(diǎn)，畫出空間格子的平面格子（

4、A圖）；以O(shè)為原始幾何點(diǎn)，找出它的相當(dāng)點(diǎn)，畫出相應(yīng)的空間格子的平面格子（B圖）。這兩種情況下畫出的平面格子相同嗎？為什么？ （6分）3、試從晶體化學(xué)的角度解釋Al2SiO5的同質(zhì)多象現(xiàn)象，并分析它們所代表的溫度壓力條件？（6分）4、層間域是什么？層間域中的內(nèi)容會(huì)影響礦物的哪些特性？（6分） 說明：1.試題須用碳素墨水鋼筆集中填在方格內(nèi)，答題紙另附并裝訂于后，字跡須工整清晰；2.試題須經(jīng)教研室或系（部）領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真審核并簽署本人代號(hào)；3.學(xué)生只須在第一頁(yè)試題紙上填寫姓名等東華理工大學(xué)二00 二00 學(xué)年第 學(xué)期 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 期 末 考試試題（樣）卷 答案 1 三、將下列單形符號(hào)所表示的幾何單形名

5、稱填入表中 符 號(hào)晶 系100110111四方晶系四方柱四方柱四方雙錐/單錐等軸晶系立方體菱形十二面體八面體/四面體四、聚形分析說明：該題選取三個(gè)不同晶系晶體模型，考核學(xué)生對(duì)聚型分析掌握的熟練程度。首先分析出晶體的對(duì)稱型（1分），確定其所屬晶系（0.5分）。接著給晶體定向（0.5分），并寫出其晶體常數(shù)（0.5分）。之后寫出對(duì)稱型的國(guó)際符號(hào)（1分）。最后確定組成該晶體的單形名稱和單形符號(hào)（3.5分）。預(yù)計(jì)同學(xué)們需要20分鐘時(shí)間完成。五、礦物的肉眼鑒定說明：該題選擇三種不同類型的礦物，考核學(xué)生對(duì)常見礦物肉眼鑒定的熟練程度。首先描述礦物的形態(tài)（1分），礦物的光學(xué)性質(zhì)（1.5分），接著描述礦物的力學(xué)性

6、質(zhì)（1.5分），然后描述礦物的其他性質(zhì)（1分），最后根據(jù)前面觀察描述的內(nèi)容，確定礦物的名稱和化學(xué)式（2分）。預(yù)計(jì)同學(xué)們需要20分鐘時(shí)間完成。六、問答題1.答：解理的產(chǎn)生嚴(yán)格受其晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素（晶格、化學(xué)鍵類型及其強(qiáng)度和分布）的控制，常沿面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)產(chǎn)生。下面按照晶格類型，將解理產(chǎn)生的原因分別描述如下：1）在原子晶格中，各方向的化學(xué)鍵力均等，解理面面網(wǎng)密度最大的面網(wǎng)。 例如：金剛石晶體的解理沿111產(chǎn)生。2）離子晶格，因靜電作用，解理沿由異號(hào)離子組成的、且面網(wǎng)間距大的電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生，例如：石鹽的解理沿100產(chǎn)生；或者，解理面兩層同號(hào)離子層相鄰的面網(wǎng)，例如：螢石的解理沿111產(chǎn)生。

7、 3）多鍵型的分子晶格，解理面由分子鍵聯(lián)結(jié)的面網(wǎng)，例如：石墨的解理沿0001產(chǎn)生。4）金屬晶格，由于失去了價(jià)電子的金屬陽離子為彌漫于整個(gè)晶格內(nèi)的自由電子所聯(lián)系，晶體受力時(shí)很容易發(fā)生晶格滑移而不致引起鍵的斷裂。故金屬晶格具強(qiáng)延展性而無解理。一、名詞解釋TOT型結(jié)構(gòu)：層狀硅酸鹽的一種基本結(jié)構(gòu)單元層，它是由兩層四面體層和一層八面體層構(gòu)成。其中T代表四面體層，O代表八面體層。對(duì)稱型：宏觀晶體中，所有對(duì)稱要素的組合。例如：立方體的對(duì)稱型為m3m。尖晶石型結(jié)構(gòu)：是A2+B3+2O4型氧化物的一種結(jié)構(gòu)。O2-作立方最緊密堆積，A2+充填1/8的四面體空隙，B3+充填1/2的八面體空隙的結(jié)構(gòu)。尖晶石就具有這種

8、結(jié)構(gòu)。礦物的硬度：是指礦物抵抗外界刻劃、擠壓等作用的能力。摩氏硬度是一種常用的礦物的硬度描述方法。類質(zhì)同像：是指晶體結(jié)構(gòu)中，某種質(zhì)點(diǎn)被相似的質(zhì)點(diǎn)所替代，鍵型和晶格類型不變，只是在晶胞參數(shù)略有變化，宏觀性質(zhì)有所改變的現(xiàn)象。二、填空題1.自限性、均勻性、對(duì)稱性、各向異性、最小內(nèi)能性、穩(wěn)定性2.單形、晶面、晶棱/晶帶3.原始格子、四次中性螺旋軸、對(duì)角線滑移面、對(duì)稱面、四方4.吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水、層間水、沸石水5.立方最緊密堆積、六方最緊密堆積、四面體、八面體6.惰性氣體型、銅型、過渡型7.自色、他色、假色8.一向延長(zhǎng)型、二向延長(zhǎng)型、三向延長(zhǎng)型9.卡斯巴雙晶、聚片雙晶 說明：1.試題須用碳素墨水鋼

9、筆集中填在方格內(nèi)，答題紙另附并裝訂于后，字跡須工整清晰；2.試題須經(jīng)教研室或系（部）領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真審核并簽署本人代號(hào)；3.學(xué)生只須在第一頁(yè)試題紙上填寫姓名等東華理工大學(xué)二00 二00 學(xué)年第 學(xué)期 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 期 末 考試試題（樣）卷 答案 2 4.答：層間域是指層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)單元層之間的區(qū)域。如果結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)部電荷已達(dá)平衡，則層間域中無須其它陽離子存在；如果結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)部電荷未達(dá)到平衡，則層間域中有一定量的陽離子（如K+、Na+、Ca2+等），還可以吸附一定量的水分子或有機(jī)分子。層間域中有無離子，不同離子的存在或分子的吸附，將大大影響礦物的物理性質(zhì)，例如：吸附性、離子交換性、彈性、撓性等。2.答：圖A中藍(lán)色的圖形為Si為研究對(duì)象所畫的平面格子，圖B中藍(lán)色的圖形為O為研究對(duì)象所畫的平面格子。圖形相同。因?yàn)榭臻g格子是反映晶體的格子構(gòu)造規(guī)律性的幾何圖形。同一種晶體它的規(guī)律性是相同的，與選取的對(duì)象無關(guān)。因此，按照不同研究對(duì)象所畫的平面格子相同。A圖 B圖3.答：Al2SiO5的同質(zhì)三像變體晶體結(jié)構(gòu)中，Si4+全部為四次配位，并呈孤立的SiO4四面體。兩個(gè)Al3+中的一個(gè)均與氧呈六次配位，并以共棱的方式聯(lián)結(jié)成平行于c軸方向延伸的AlO6八面體鏈，剩余的另一個(gè)Al3+在三種礦物中的配位數(shù)各不相同。在紅柱石中為五次配位，在藍(lán)晶石中為六次配位，在夕線石中為四次配位。這