结晶矿物学课程教学大纲

1、结晶矿物学课程教学大纲课程代码：050431006课程英文名称：CrystallographyandMineralogy课程总学时：48讲课：40实验：8上机：0适用专业：无机非金属材料工程，粉体材料科学与工程大纲编写（修订）时间：2010.10一、大纲使用说明：（一）课程地位及教学目标（1）课程的地位本课程是无机非金属材料工程和粉体材料科学与工程专业的专业课，必修课。（2）教学目标掌握几何结晶学与矿物学的基本理论、基本知识和基本技能，了解晶体的基本性质、矿物成分、形态及各大类、类矿物的一般通性。掌握晶体对称、常见单形、聚形分析方法、结晶符号、晶体化学的基本原理及矿物物理性质。具备运用这些知识

2、的能力。（二）知识、能力、技能方面的基本要求（1）知识方面的基本要求掌握晶体结构、晶体的结合、晶体结构、晶体的结合；重点掌握晶体结构掌握矿物和矿物学的基本概念、结晶学及矿物学的研究内容和相互关系、矿物学的研究现状。晶体、非晶体及准晶体、晶体、非晶体及准晶体概念及区别、空间格子概念、空间格子要素、格子类型。晶体的基本性质、晶体的自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能和稳定性，布拉维法则和面角恒等定律。晶体结构、晶体的结合掌握对称的概念和晶体对称特点2.对称操作和对称要素、对称操作和对称要素概念，对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴的概念及操作方法，理解晶体的对称定律。对称要素组合定律.面式、轴

3、式、中心式及旋转反伸轴的对称要素组合定理。对称型和晶体的对称分类、对称型的概念和32种对称型、对称型符号、晶族和晶系的划分掌握单形、单形的概念、47种几何单形和146种结晶单形、47种几何单形的命名及特征。聚形、聚形的概念、聚形分析的方法和步骤。掌握晶体定向及整数定律、晶体定向的概念、晶体常数及晶体定向原则、各晶系晶体的定向方法和晶体常数特点、整数定律及意义。晶面符号、晶面符号（米氏符号）的概念及构成。单形符号单形的概念、单形符号的选择原则。晶棱符号（晶带符号）晶带及晶棱符号的构成。掌握键和晶格类型离子键一离子晶格、共价键一共价键、金属键一金属晶格、分子键一分子晶格及单键型、多键型晶格的特点。

4、球体紧密堆积原理、等大球体紧密堆积、不等大球体紧密堆积的原理和堆积方式。3.配位数和配位多面体配位数和配位多面体的概念及类型。类质同象、类质同象的概念、类质同象与固溶体的关系、类质同象的类型和影响因素。同质多象同质多象的概念、同质多象转变及类型（移位型转变、重建型转变、有序一无序转变）。多型、多型的概念、多型符号的构成及含义。掌握矿物的单体形态、晶体习性及类型、晶面条纹及蚀象。矿物的集合体形态显晶质集合体形态、隐晶及胶态集合体形态。矿物的双晶、双晶及双晶主要类型。（2）能力方面的基本要求要求学生掌握几何结晶学与矿物学的基本理论、基本知识和基本技能，了解晶体的基本性质、矿物成分、形态及各大类、类

5、矿物的一般通性。掌握晶体对称、常见单形、聚形分析方法、结晶符号、晶体化学的基本原理及矿物物理性质。具备运用这些知识的能力，（3）技能方面的基本要求具备合理选材用材、开发新型材料的必要的基础知识和基本技能。（三）实施说明1 .教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。2 .教学手段：由于本课程实践性较强，因此在教学过程中除了强调基本理论和基础知识，还注重基本理论和基本知识在材料专业

6、中的应用。通过实践教学加强对基础知识与基本理论的理解和应用。（四）对先修课的要求在讲授本课前，学生应修完无机化学、物理化学等专业课程。（五）对习题课、实验环节的要求1 .对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。2 .课后作业少而精，内容多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及理论应用方面的内容，作业巩固所学理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业。3 .每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握基本实验方法，获得实验操作的基本

7、训练。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。（六）课程考核方式1 .考核方式：考试2 .考核目标：在考核学生对结晶矿物学基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的应用所学知识分析和解决问题的能力，如矿物采集，标本制作等。3 .成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%实验成绩占20%期末考试成绩占80%平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。（七）参考书目：1 .结晶学及矿物学赵珊茸.高等教育出版社2 .结晶矿物学江建华等著.化学工业出版社

8、3 .结晶学与矿物学周玉.清华大学出版社二、中文摘要本课程是无机非金属材料工程专业和粉体材料科学与工程的专业基础课，课程通过对主要结晶学与矿物学的基本知识、基本理论的讲授，使学生具有应用结晶矿物学的基本原理解决工程实践中的具体问题的初步能力。课程主要内容包括晶体对称，单型和聚型，晶体定向及结晶符号，晶体化学，矿物学及矿物形态，矿物的物理性质，矿物的化学组成和分类等。本课程将为后续专业课程的学习奠定重要的基础。三、课程学时总体分配表章节名称学时讲课实验上机第01部分晶体的对称66第02部分单形和聚形66第03部分晶体定向及结晶符号66第04部分晶体化学66第05部分矿物及矿物学概述64第06部分

9、矿物的形态64第07部分矿物的物理性质644第08部分矿物的化学组成和分类644四、教学内容及基本要求第01部分晶体的对称总学时（单位：学时）:6讲课:6实验:0上机:0具体内容：1.对称的概念和晶体对称特点2.对称操作和对称要素、对称操作和对称要素概念，对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴的概念及操作方法，理解晶体的对称定律。3.对称要素组合定律4.面式、轴式、中心式及旋转反伸轴的对称要素组合定理。5.对称型和晶体的对称分类、对称型的概念和32种对称型、对称型符号、晶族和晶系的划分。重点：对称操作和对称要素难点：32种对称型第02部分单形和聚形总学时（单位：学时）:8讲课:8实验:0上机:0

10、具体内容：1.单形、单形的概念、47种几何单形和146种结晶单形、47种几何单形的命名及特征。2.聚形、聚形的概念、聚形分析的方法和步骤。重点：聚形、聚形的概念难点：47种几何单形和146种结晶单形第03部分晶体定向及结晶符号总学时（单位：学时）:8讲课:8实验:0上机:0具体内容：1 .晶体定向及整数定律、晶体定向的概念、晶体常数及晶体定向原则、各晶系晶体的定向方法和晶体常数特点、整数定律及意义。2.晶面符号、晶面符号（米氏符号）的概念及构成。3.单形符号单形的概念、单形符号的选择原则。4.晶棱符号（晶带符号）晶带及晶棱符号的构成。重点：晶体定向及整数定律难点：晶面符号、晶面符号第04部分晶

11、体化学总学时（单位：学时）:8讲课:8实验:0上机:0具体内容：1.键和晶格类型离子键一离子晶格、共价键一共价键、金属键一金属晶格、分子键一分子晶格及单键型、多键型晶格的特点。2.球体紧密堆积原理、等大球体紧密堆积、不等大球体紧密堆积的原理和堆积方式。3.配位数和配位多面体4.配位数和配位多面体的概念及类型。5.类质同象、类质同象的概念、类质同象与固溶体的关系、类质同象的类型和影响因素。6.同质多象7.同质多象的概念、同质多象转变及类型（移位型转变、重建型转变、有序一无序转变）。8.多型、多型的概念、多型符号的构成及含义。重点：键和晶格类型难点：类质同象第05部分矿物及矿物学概述总学时（单位：

12、学时）:6讲课:6实验:0上机:0具体内容：1 .矿物和矿物学的基本概念、结晶学及矿物学的研究内容和相互关系、矿物学的研究现状。2.晶体、非晶体及准晶体、晶体、非晶体及准晶体概念及区别、空间格子概念、空间格子要素、格子类型。3.晶体的基本性质、晶体的自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能和稳定性，布拉维法则和面角恒等定律。晶体结构、晶体的结合重点：晶体的基本性质难点：晶体结构第06部分矿物的形态总学时（单位：学时）:8讲课:4实验:2上机:0具体内容：1矿物的单体形态、晶体习性及类型、晶面条纹及蚀象。2.矿物的集合体形态显晶质集合体形态、隐晶及胶态集合体形态。矿物的双晶、双晶及双晶主要类型。重点：矿物的单体形态难点：晶体习性及类型第07部分矿物的物理性质总学时（单位：学时）:6讲课:4实验:2上机:0具体内容：1 .矿物的光学性质、矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等光学性质，诸光学性质之间的关系。2 .矿物的解理、断口和裂开、解理、断口和裂开的概念、分级和产生原因。3.矿物的硬度和韧度、硬度、延展性、弹性、挠性和脆性的概念及影响因素。4.矿物的发光性和磁性、发光性概念及类型、磁性的概念和类型。