结晶学与矿物学试题(1)(2)

3..从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（8分）

四 名词解释（5个，每个3分，共15分）

1.平行六面体 2.晶体对称定律 3 .多型 4.矿物的硬度5. 类质同像

结晶学与矿物学试及卷答案

一 填空题（每空1分，共39分）

1.自限性、均匀性、对称性、各向异性、最小内能性、稳定性 2.单形、晶面、晶棱/晶带

3.原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方 4.吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水

5.立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体 6.惰性气体型、铜型、过渡型 7.自色、他色、假色

8.一向延长型、二向延长型、三向延长型

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9.卡斯巴双晶、聚片双晶

10离子键、共价键、金属键、分子键、氢键 二 选择题（每个1分，共10分。前7个为单选） 1-5 B A A A A 6-10 D C BC BCD AC 三 问答题（36分）

1、举例说明矿物解理产生的原因。（12分）

答：解理的产生严格受其晶体内部结构因素（晶格、化学键类型及其强度和分布）的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。下面按照晶格类型，将解理产生的原因分别描述如下：

1）在原子晶格中，各方向的化学键力均等，解理面∥面网密度最大的面网。 例如：金刚石晶体的解理沿{111}产生。

2）离子晶格，因静电作用，解理沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性中和面网产生，例如：石盐的解理沿{100}产生；或者，解理面∥两层同号离子层相邻的面网，例如：萤石的解理沿{111}产生。 3）多键型的分子晶格，解理面∥由分子键联结的面网，例如：石墨的解理沿{0001}产生。

4）金属晶格，由于失去了价电子的金属阳离子为弥漫于整个晶格内的自由电子所联系，晶体受力时很容易发生晶格滑移而不致引起键的断裂。故金属晶格具强延展性而无解理。 2. 以Si为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（A图）；以O为原始几何点，找出它的相当点，画出相应的空间格

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子的平面格子（B图）。这两种情况下画出的平面格子相同吗？为什么？（16分）

答：图A中蓝色的图形为Si为研究对象所画的平面格子，图B中蓝色的图形为O为研究对象所画的平面格子。图形相同。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。 3..从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（8分）

答：金刚石和石墨的化学成分相同，但它们的晶体结构和晶格类型有较大差异，从而导致了它们宏观形态和物理性质上存在很大的差异。金刚石的空间格子为立方面心格子，晶格中质点以共价键联结，是典型的原子晶格晶体。其物理性质显示原子晶格的特点：硬度高，光泽强，具脆性，不导电。石墨的空间格子为三方或六方格子，层状结构，层内具共价键—金属键，层间为分子键。表现在物理性质上为晶体具明显的异向性，具{ 0001 } 极完全解理（层状结构导致），硬度低（分子键引起），金属光泽，电的良导体（金属键存在）。

四 名词解释（5个，每个3分，共15分）

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.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

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层状结构之间单元层是相同的，仅仅是层的堆垛方式不同

4.矿物的硬度：是指矿物抵抗外界刻划、挤压等作用的能力。摩氏硬度是一种常用的矿物的硬度描述方法。

5.类质同像：是指晶体结构中，某种质点被相似的质点所替代，键型和晶格类型不变，只是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。

结晶学与矿物学试及卷答案

一．

名词解释

1．矿物：地壳天然产物；有一定化学成分、晶体结构和形态物性，相对稳定的单质和化合物；是组成岩石和矿石的基本单位；

2．晶体化学：晶体化学成分与晶体结构的关系。 3．同质多象变体：成分相同而结构不同的晶体

4．含氧盐：各种含氧酸的络阴离子与金属阳离子所组成的盐类化合物。

5．晶格类型：根据化学键划分的晶体结构类型，有离子、原子、金属、分子晶格等。 6．晶体习性：晶体常出现的单形；单体在三维空间发育的程度及自形程度。 7．矿物的假象：经交代或溶解再充填作用，新矿物保留原矿物外形的现象。 8．同质多象：化学成分相同的物质，具有不同晶体结构的现象。 9．整数定律：晶面在晶轴上截距系数之比是简单的整数比

10．晶簇的几何淘汰律：垂直或接近垂直基底的晶芽能得到良好发育和保存，其他方向的晶芽常被排挤和淘汰。

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11．晶面花纹：晶体在生长或溶蚀过程留在晶面上的、各种形态和微形貌。

12．间层矿物（或混层矿物）：两种以上层状硅酸盐矿物的晶片沿轴方向堆砌而成的多矿物集合体 二．

判断题

1．聚形纹只能出现在晶面上。 （ √ ） 2．晕色是透明矿物表面呈现的一种假色。 （ √ ） 3．矿物的结晶水是可自由进出矿物的结构而不破坏晶格的水。 4．矿物特殊光泽的产生与该矿物表面性质及集合方式有关。 5．同质多象的每个变体都是独立的矿物种。 6．矿物多型都是独立的矿物种。 7．内部结构为左旋（31

）的石英，外形表现为左形晶。 8．结核体形成方式是围绕一个中心自内向外生长而成。 9．辉锑矿解理面上的横纹和纵纹都是聚片双晶纹。 10．与晶轴的截距分别为2a、6b、3c的晶面符号为（263）。 11．蛇纹石Mg3[Si4O10](OH)2

属三八面体型层状硅酸盐矿物。 12．叶蜡石Al2[Si4O10](OH)2属二八面体型层状硅酸盐矿物。 13．钠钙长石系列是个完全类质同象系列。 14．钾钠长石系列是个完全类质同象系列。 15．平行连生体是由多个同种晶体的晶面与晶棱相互平行连生而成的。 16．金刚光泽比半金属光泽要强些。 三．选择题

1．下列那组元素属惰性气体型离子？（ B ）

A．Fe、Co、Ni B．Ca、Mg、Al C．Pb、Zn、Hg 2．配位多面体相联的最稳定形式是（ B ）

A．共面连接 B．共角顶连接 C．共棱连接 3．矿物最稳定的物理性质是（ C ）

A．颜色 B．密度 C．解理 D．发光性 E．裂开 4．橄榄石的颜色是（ A ）

A．自色 B．假色 C．他色

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