结晶学复习题

1、 结晶学复习题一、名词解释 单形、晶体、空间格子、科塞尔原理、布拉维法则、面角恒等定律、类质同象、同质多象、解理、断口、对称、平行连生、克拉克值、铝硅酸盐、矿物、配位数、配位多面体、双晶、假象、胶体、二八面体结构、三八面体结构、格子构造1.单形:单形是由对称要素联系起来的一组晶面的总和。2.晶体的定义：晶体是具格子构造的固体。3.空间格子：用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。4.科塞尔原理：晶面生长的过程应该是先长完一条行列，然后再长相邻的行列；长满一层面网然后开始长第二层面网。晶面（晶体的最外层的面网）是平行地向外推移的。这

2、就是科塞尔原理。5. 布拉维法则：生长速度大的晶面在晶体生长过程中逐渐缩小，甚至消失；而生长速度小的晶面在生长过程中扩大了，最后在保留在晶体上。6.成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等，这一规律称为面角恒等定律。7.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 8.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9.解理：矿物晶体在受力作用时，沿一定结晶学方向破裂成一序列光滑平面的

3、固有特性称为解理。 这些平面称解理面 。如方铅矿的立方体完全解理 10.断口：当矿物遭受超过其弹性极限的外力作用时，沿任意方向破裂成不平整的断面11.晶体具有对称性，这表现在晶体外形上是相等的晶面、晶棱和角顶有规律的重复出现。12.平行连生:同种晶体，彼此平行地连生在一起，在连生着的晶体之间，其对应的晶面和晶棱相互平行。13.克拉克值：元素在地壳中平均的百分含量，通常有质量克拉克值和原子克拉克值两种表示方法。14.铝硅酸盐：在硅酸盐类中，Al3+以四次配位的形式，进入到SiO4四面体中，替代一部分Si4+,这种硅酸盐称为铝硅酸盐。 15.矿物是自然作用中形成的天然固态单质或

4、化合物，具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确定的内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是组成岩石和矿石的基本单元。16.配位数：在晶体结构中某质点周 围与该质点直接联系的质点数，称为该质点的配位数。17.双晶:双晶是两个或两个以上的同种晶体的规则连生，其中一个晶体是另一个晶体的镜像反映，或者其中一个晶体旋转180°后与另一个晶体重合或平行。18.假象：矿物受到改造后，其矿物种类已发生变化，但原来矿物的晶形仍维持不变，这种被保留下来的矿物晶体形态称为假象。 19.层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构：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

5、面体与之相适应。当这三个八面体中心位置为二价离子（如Mg2+）占据时，所形成的结构为三八面体型结构；如Mg3Si4O10(OH)2。若其中充填的为三价离子（如Al3+），则这三个八面体位置将只有两个离子充填，有一个是空着的，这种结构称为二八面体型结构。如Al2Si4O10(OH)2 。二、填空题1晶体的基本性质有  自限性 、均一性 、 对称性、 异向性、 最小内能性和 稳定性 。 2结晶学中，hkl是  单形  符号，（hkl）是 晶面 符号，hkl是 晶棱，晶带 符号。3.具有TOT型结构单元层的矿物有  滑石（云母）和  叶腊石

6、（绿泥石），具有TO型结构单元层的矿物有   高岭石 和 蛇纹石 。4矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分为  吸附水 、 结晶水 、 结构水 、  层间水 和  沸石水 。 5等大球最紧密堆积有 立方最紧密堆积 和  六方最紧密堆积 两种基本形式，球体之间存在 四面体 和 八面体 两种空隙类型。 6按最外层电子构型。通常将阳离子划分为 惰性气体型 、  铜型  和  过渡型等三种离子类型。 7矿物的颜色，据其产生的原因通常可分为 自色 、 他色 和 假色 三种。 8根

7、据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型： 一向延长型 、 二向延长型 、 三向延长型 。 9.晶体分为低级晶族、中级晶族、高级晶族。低级晶族（无高次轴）分为三斜晶系、单斜晶系、斜方晶系。中级晶族（只有一个高次轴）分为三方晶系、四方晶系、六方晶系。高级晶族（有数个高次轴）有一个等轴晶系。10.格子分为四种类型：原始格子、底心格子、体心格子、面心格子。11. 双晶要素:包括双晶面和双晶轴两种。 12. 双晶律:双晶结合的规律称为双晶律,包括双晶面、双晶轴、接合面。13.双晶类型：接触双晶和穿插双晶。其中，斜长石是聚片双晶，正长石是常见的卡氏双晶。14.10个级

8、别，由低到高排列：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。三、简答题1.简述辉石和角闪石的异同点 ？辉石     黑色   短柱状   八边形    87°或93° 无附加阴离子  产于超基性-基性岩，形成早，形成于深变质岩中  角闪石  墨绿色   长柱状   六边形或菱形  附加阴离子OH  124°或56°  产于中酸性岩，形成晚，变质程度较低。2.晶体对称的特点？晶体的对称有以下特

9、点：  1）所有晶体都是对称的  2）晶体的对称受格子构造的严格控制，即晶体对称的有限性  3）晶体的对称不仅表现在外部形态上，而且表现在性质上。3.晶族、晶系的划分依据及各晶系的特点？.晶族：据高次对称轴数目分高、中、低三个族。 低级晶族：无高次轴 中级晶族：有一个高次轴高级晶族：有几个高次轴 晶系：据晶族中各晶类所具有的对称要素特点,进一步把三个晶族分为七个晶系。 4.面网密度越大面网间距越大这句话对吗？试画图解释。              

10、60;                          对，同一点阵中，面网密度大的面网，其面网间距亦大；反之密度亦小。5.聚形的概念及特点。聚形的概念:由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形称为聚形。 特点： （1）在聚形中，同一单形的晶面是同形等大的（不同单形的晶面一般大小形态不同），有几种单形聚合就有几种不同的晶面。 （2）聚形中每个单形晶面数目不变。 （3）聚形形成并不是任意的，只有相同对称型的单形才能组合形成聚形。&

11、#160;（4）单形数目有限，但是聚形在形态上确是无限多。6.类质同象的概念、分类及其影响因素，试举例说明。 类质同象的概念:晶体中某种质点被类似的质点所代替，而能保持原有晶格，只是晶格常数略有改变的现象，称为类质同象。类质同象可分为完全类质同象、不完全类质同象、等价类质同像、异价类质同像。如闪锌矿中的zn离子与fe离子的关系为不完全类质同象关系。完全类质同象中如镁橄榄石中mg2sio4的mg离子可被fe代替。 影响因素：7.简述形成矿物的地质原因。8.简述硫化物及其类似化合物大类的晶体化学特征及物理特征。晶体化学特征：  性质上区别于标准离子晶格的晶体

12、。这是因为在硫化物及其类似化合物中原子间的键性复杂，不仅表现共价键性，还显示一定的离子键性，甚至还有金属键性。可以看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙。类质同像替代广泛，同质多像普遍。 物理性质 ： （1）金属色、金属光泽、条痕色深、不透明。少数硫化物（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等）具金刚光泽、半透明。 （2）部分矿物具完好的解理,另些矿物无解理。 （3）单硫化物和硫盐矿物硬度低，其硬度在2-4之间，对硫化物及其类似化合物，其硬度增高至5-6.5左右。 （4）熔点低，相对密度较大，一般在4以上。9简述硫化物及其类似化合

13、物的分类，试举例。 可按阴离子的类型分为3类  1. 单硫化物    阴离子为简单的S2-、Se2-等，如方铅矿PbS、黄铜矿CuFeS2、辉钼矿MoS2等，其中黄铜矿和辉钼矿中的S2代表两个S2-的简单离子。 2. 对硫化物   阴离子为两个原子以共价键结合后形成的双原子离子，如S22-Se22-AsS2-等，相当于过氧化物中的O22-。常见的对硫化物如黄铁矿FeS2（简写为FeS2）、毒砂FeAsS等。对硫化物又叫复硫化物或双硫化物。  3.含硫盐   阴离子为半金属As、Sb、Bi与S结合而成的离子团，如As

14、S33-、SbS33-等，如同含氧盐的亚砷酸根AsO33-。常见矿物如淡红银矿（硫砷银矿）。含硫盐又称磺酸盐 10.简述硅酸盐五种络阴离子的结构特点及通式。按络阴离子的形式分为五个亚类： 岛状硅酸盐亚类   络阴离子为孤立四面体和双四面体（包括具单四面体SiO44- 、双四面体Si2O76- ） 环状硅酸盐亚类  络阴离子为环状硅氧骨干，其中以六方环最重要 SinO3n2n-(n3)  链状硅酸盐亚类 络阴离子为链状硅氧骨干，其中以辉石式单链和角闪石式双链为重要（包括具单链Si2O64

15、-及双链 Si4O116-硅氧骨干的矿物）   层状硅酸盐亚类 络阴离子为层状硅氧骨干，其中以六方网状层最重要Si4O106- 架状硅酸盐亚类 络阴离子在构造中联成一个整体，当无铝代替时，即为石英族，当有铝代硅时（个别情况是铍代替硅），即形成架状硅酸盐（铝硅酸盐）。(AlxSin-x)O2nx- 11.简述铝在硅酸盐中的作用，试举例。铝在硅酸盐晶体结构中具有双重作用 （1）作为金属阳离子和硅酸根结合，形成铝的硅酸盐。如在绿柱石Be3Al2Si6O18中，Al3+作为阳离子，位于环状硅酸根之间，其配位数为6，位于O2

16、-构成的八面体中； （2）代替硅进入四面体，形成铝硅酸根，和阳离子结合成铝硅酸盐。如正长石KAlSi3O8，此时Al和Si一样位于四面体中，配位数为4。 12.论述碳酸盐类矿物的物性特征。碳酸盐矿物多具有无色或浅色、透明、玻璃光泽、硬度较低（2-5）等特点。 (1)加热易分解CO32-在加热条件下易被阳离子夺走一个O2-放出CO2。 CaCO3=CaO+CO2  易在高温低压条件下反应，从晶体结构上看，阳离子的离子电位（电价/半径）越高或极化力越强，越易分解（易夺取O2-）。反映碳酸盐矿物主要形成于低温条件，其中铜型离子碳酸盐温度最低

17、，过渡型离子次之，惰性气体离子最稳定。 （2）遇酸易分解         CaCO3+2HClCaCl2+H2CO3      H2CO3H2O+ CO2  阳离子的离子电位越高，与CO32-结合越强，越难分解，其中BaCO3、SrCO3、Ca CO3在冷稀盐酸中能迅速分解。各种碳酸盐矿物在酸中均不稳定，故其一般形成于弱碱环境中。（3）各阳离子类质同象替代广泛。  13.简述氧化物大类的晶体化学特征及物性特征。晶体化学特征 

18、：氧化物中以离子键为主，由(OH)- 或(OH)-和O2-共同形成紧密堆积，晶体结构主要是层状或链状。 形态物性： （1）形态：氧化物呈粒状、致密块状集合体；氢氧化物则常见为细分散胶态混合物。 （2）硬度：氧化物具有高的硬度。氢氧化物的硬度则显著降低。 （3）解理：氧化物一般解理不发育（级别为中等至不完全）。氢氧化物往往发育一组完全、极完全解理。 （4）密度：氧化物的相对密度变化较大。氢氧化物的相对密度较小。 （5）光学性质：本大类矿物的光学性质随阳离子类型的不同而变化，惰性气体型离子Mg、Al、Si等的氧化物和氢氧化物，通常呈浅色或无色，半透明至透明，以玻璃光泽为主。如Al2O3，刚玉；而阳离子为过渡型离子如Fe、Mn、Cr等元素时，则呈深色或暗色，不透