结晶学与矿物学-复习资料

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Li4和Li6的晶体的共同点是：（ ）
A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P
4.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、（hhl）
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。

《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、3L44L36L29PC
5.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.B 2.B 3.C 4.C 5.AB 6.ACD 7.ACD 8.ABD 9.ABC 10.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。

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：-石英←→ -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：-石英 → 2-鳞石

英 → -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：-石英和-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）4，7
2）1
3）2，3，5，6，8，9
4）3，4
5）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。



考试课程名称： 矿 物 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、名词解释（每个2分，共10分，答案写在答题纸上）
1. 晶体习性 2. 克拉克值 3. 假像 4. 条痕 5. 铝硅酸盐

二、填空题（每空0.5分，共12分）
1、地壳中化学元素分布最多的8种元素为 ，因此，地壳中 和 大类矿物分布最广。
2. 白云石CaMg[CO3]2和镁方解石（Ca,Mg）[CO3]中的Ca2+和Mg2+间的关系分别为 和 。
3. 矿物中的水分为 、 和 等三种基本类型，蛋白石（SiO2? nH2O）中的水为 水，水镁石（Mg(OH)2）中的水为 水。
4.组成软玉的主要矿物为 和 。
5. 具有正尖晶石型结构的矿物有 ，具有反尖晶石型结构的矿物有 。
6. 正长石常见 双晶，斜长石常见 双晶。
7. Al2SiO5有 、 和 等三种同质多相变体，其中 为铝的铝硅酸盐。
8.具有TOT型结构单元层的矿物有 和 ，具有TO型结构单元层的矿物有 和 。

三、选择题（每个1分，共14分。前7个为单选）
1、常与硫元

素相结合形成硫化物的离子为：（ ）
A、惰性气体型 B、铜型 C、过渡型 D、以上均可
2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：（ ）
A、解理面上 B、断口上 C、裂开面上 D、晶面上
3、绿柱石呈现绿色是因为：（ ）
A、含有色素离子 B、色心 C、含有杂质包裹体 D、干涉效应
4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：（ ）
A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像
5、在K[AlSi3O8]的三种有序-无序变体中，透长石对应：（ ）
A、完全无序态 B、完全有序态 C、部分有序态 D、均有可能
6、聚片双晶纹出现在：（ ）
A、晶面上 B、解理面上 C、断口上 D、以上均可
7、高温石英转变成低温石英后仍保留其原来的六方双锥的外形，此种现象称为：（ ）
A、蚀像 B、假像 C、副像 D、类质同像
8、二向延长性晶体的形态可以描述为：（ ）
A、柱状 B、板状 C、鳞片状 D、纤维状
9、关于褐铁矿描述正确的有：（ ）
A、是一种矿物 B、是混合物
C、可用于炼铁 D、是铁矿石的风化产物
10、具有金刚光泽的矿物，它的透明度可以是：（ ）
A、透明 B、不透明 C、半透明 D、以上均可
11、下面矿物中，石英的异种有：（ ）
A、水晶 B、玛瑙 C、燧石 D、芙蓉石
12、硬度中等的矿物有：（ ）
A、石膏 B、正长石 C、磷灰石 D、方解石
13、具有NaCl型衍生结构的矿物有：（ ）
A、黄铁矿 B、橄榄石 C、方解石 D、重晶石
14、以下矿物中，属于化学计量矿物的有：（ ）
A、铁闪锌矿 B、磁黄铁矿 C、黄铁矿 D、黄铜矿

四、问答题（共24分）
1.从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（7分）
2.下图是云母型晶体的结构示意图，请在图中标出下列结构单元：
a.四面体片 b.八面体片 c.结构单元层 d.层间域
并请指出云母型晶体的结构单元层类型。（5分）

3.闪锌矿有深色和浅色之分，同时其他光学性质相应地也各有所不同，请解释其原因所在。（6分）
4.斜方辉石与单斜辉石矿物的解理面符号不同，解理夹角是否一样？为什么？请简单图示说明。（6分）
《矿物学》（40学时）参考答案

名词解释
1.晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体习性。
2.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。
3.假像：矿物成分交代强烈时，一种矿物将另一种矿物完全交代，同时保留了前一

种矿物的外形的现象称为假象。
4.条痕：矿物粉末的颜色。是鉴定矿物的重要依据之一。
5.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。
二、填空题
1.O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 氧化物和氢氧化物 含氧盐
2.复盐中两种固定占位的阳离子 类质同象
3.吸附水 结晶水 结构（化合）水 吸附 结构（化合）
4.透闪石 阳起石
5.尖晶石（铬铁矿） 磁铁矿
6.卡斯巴 钠长石律聚片
7.红柱石 蓝晶石 矽线石 矽线石
8.滑石（云母） 叶腊石（绿泥石） 高岭石 蛇纹石
三、选择题
1-5 B A A A A
6-10 D C BC BCD AC　
11-14 ABCD CD AC ACD


考试内容：

一、填空题（每空0.5分，共17分）
1．晶体的基本性质有 、 、 、 、 和 。

2．结晶学中，{hkl}是 符号，（hkl）是 符号，[hkl]是 符号。

3．空间群国际符号P42/mnm中，P表示 、42表示 、n表示 、m表示 、属于 晶系。

4．矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分为 、 、 、 和 。

5．等大球最紧密堆积有 和 两种基本形式，球体之间存在 和 两种空隙类型。

6．按最外层电子构型。通常将阳离子划分为 、 和 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 、 和 三种。

8．根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： 、 、 。

9．正长石常见的双晶是 ，斜长石的双晶是 。

二、名词解释：（每个2分，共10分）
1． TOT型结构 2． 对称型 3． 尖晶石型结构 4． 矿物的硬度 5． 类质同像

三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中（各写出一种，共6分）。
符 号
晶 系 {100} {110} {111}
四方晶系
等轴晶系


一、填空题
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
9.卡斯巴双晶、聚片双晶
二、名词解释
TOT型结构：层状硅酸盐的一种基本结构单元层，它是由两层四面体层和一层八面体层构成

。其中T代表四面体层，O代表八面体层。
对称型：宏观晶体中，所有对称要素的组合。例如：立方体的对称型为m3m。
尖晶石型结构：是A2+B3+2O4型氧化物的一种结构。O2-作立方最紧密堆积，A2+充填1/8的四面体空隙，B3+充填1/2的八面体空隙的结构。尖晶石就具有这种结构。
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。
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。
三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中
符 号
晶 系 {100} {110} {111}
四方晶系 四方柱 四方柱 四方双锥/单锥
等轴晶系 立方体 菱形十二面体 八面体/四面体

《结晶学及矿物学》（60学时）试题参考答案


四、问答题
1.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。


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