结晶学(答案)
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考试课程名称:结晶学学时:40学时
考试方式:开卷、闭卷、笔试、口试、其它
考试内容:
一、填空题(每空0.5分,共10分)
1.晶体的对称不仅体现在几何外形上,同时也体现在物理性质上。
2.中级晶族中,L2与高次轴的关系为垂直。
3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为:23为等轴晶系,32为三方晶系,mm2为斜方晶系,6mm为六方晶系。
4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m,其中F表示面心立方格子,d表示金刚石型滑移面,根据其空间群符号可知金刚石属于等轴晶系,其宏观对称型的全面符号为3L44L36L29PC 。
5.正长石通常发育卡斯巴双晶,斜长石发育聚片双晶。
6.晶体中的化学键可以分为离子键、共价键、金属键、分子键四种。
7.最紧密堆积原理适用于金属晶格和离子晶格的晶体。
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?(C )
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:( B )
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L i4和L i6的晶体的共同点是:( C )
A、有L2
B、无P
C、有C
D、有垂直的P
4.关于布拉维法则说法不正确的是:( C )
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,B)
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(A,D)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:(C,D)
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,B,D)
A、(hhl)
B、(hkl)
C、(1011)
D、(hh h2l)
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,B,C)
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(C,D)
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)
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。
a.以氯离子为研究对象
b.以钠离子为研究对象
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)
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:α-石英←→ β-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:β-石英 → β2-鳞石英 → β-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:α-石英和β-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.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、斜方晶系和单斜晶系晶体:(001)与[001],(010)与[010],(111)与[111],(110)与(010)。
2)三、六方晶系晶体:(1010)与(0001),(1010)与(1120),(1010)与(1011),(0001)与(1120)。
答:等轴晶系:垂直、垂直、垂直、斜交
斜方晶系:垂直、垂直、垂直、斜交
单斜晶系:斜交、垂直、垂直、斜交
三、六方晶系:垂直、斜交、斜交、垂直
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;4,7
2)水平的晶面;1
3)倾斜的晶面;2,3,5,6,8,9
4)与晶面2的方位角相同的晶面;3,4
5)与晶面2的极距角相同的晶面;5,8
6)与晶面6的极距角互补的晶面;2,5,8
7)与晶面2平行的晶面。9