中国地质大学结晶学部分考题

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L2B、无PC、无CD、有垂直的P4.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、（1011）D、（hhh2l）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）氯离子钠离子氯离子钠离子ab2.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：（1010）与（0001），（1010）与（1120），（1010）与（1011），（0001）与（1120）。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。五、聚形分析（5个模型，每个7分，任选3个作极射赤平投影图，每个图2分，共41分）模型号对称型晶系选轴原则晶体常数特点对称型的国际符号单形名称及形号123456789模型号投影图注：1.投影内容：对称要素、单形只投一个晶面（代表晶面）并注上单形形号2．“•”和“Ο”各对应上、下半球晶面投影的图例。3．“单形名称与形号”这一栏中的单形形号必须与投影图中的单形形号一致。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、3L44L36L29PC5.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.B2.B3.C4.C5.AB6.ACD7.ACD8.ABD9.ABC10.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。a.以氯离子为研究对象b.以钠离子为研究对象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、斜交单斜晶系：斜交、斜交、斜交、垂直三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直4.答：1）4，72）13）2，3，5，6，8，94）3，45）5，86）2，5，87）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。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。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。二、名词解释：（每个2分，共10分）2．对称型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1、晶体的科学定义是：（答案：C）A、晶莹透明的固态物质B、具有天然规则多面体的物质C、具有内部质点周期重复排列格子构造的固体D、不具有格子构造的物质2、从三维空间看，空间格子中的最小重复单位是：（答案：B）A、单位晶胞B、平行六面体C、晶格D、简单格子3、空间格子中，网面密度与对应的面网间距之间的关系为：（答案：B）A、网面密度越大，面网间距越小。B、网面密度越大，面网间距越大。C、面网间距与对应的网面密度无关。4、菱面体和六方柱相聚后，其对称型属于：（答案：C）A、3B、3mC、ˉ3mD、6/mmm5、以下关于晶胞的说法，正确的有：（答案：C）A、晶胞是格子构造中划分出来的平行六面体。B、晶胞是空间格子中划分出来的最小重复单位。C、晶胞是具体晶体结构中，根据平行六面体的划分原则所划分出来的最小重复单位。D、晶胞是晶体内部的格子构造。6、某晶体为单斜晶系，其晶胞参数为：（答案：B）A、a0=0.8570nmb0=0.1298nmc0=0.7220nmα=90°41ˊβ=115°59ˊγ=87°30ˊB、a0=0.8561nmb0=0.1299nmc0=0.7192nmα=90°β=116°06ˊγ=90°C、a0=0.8870nmb0=0.5450nmc0=0.7140nmα=90°β=90°γ=90°D、a0=0.3472nmb0=0.3472nmc0=0.4374nmα=90°β=90°γ=90°7、晶体测量的理论依据是：（答案：B）A、晶体的对称定律B、面角守恒定律C、布拉维法则D、整数定律8、在极射赤平投影中，其投影基圆的直径相当于：（答案：D）A、倾斜对称轴的投影B、直立对称轴的投影C、倾斜对称面的投影D、直立对称面的投影9、根据晶体对称定律，晶体中不可能出现的对称要素有：（答案：E）A、对称面B、对称轴C、对称中心D、旋转反伸轴E、高于六次的对称轴10、中级晶族中，L2与高次轴Ln可能的空间方位关系有：（答案：B）A、平行B、垂直C、斜交11、单斜晶系的（001）与Z轴一定是：（答案：a）A、垂直B、平行C、斜交12、对称要素L4+P‖的组合应为：（答案：A）A、L44PB、L44PCC、L44L25PC13、轴角β是：（答案：C）A、Y∧ZB、X∧YC、Z∧X14、对称型2/m定向时，将2定为：（答案：B）A、X轴B、Y轴C、Z轴15、对称型L33L24P属于：（答案：C）A、低级晶族B、高级晶族C、六方晶系D、三方晶系16、微观对称要素43垂直纸面的图示符号为：（答案：A）A、图1B、图2C、图3D、图417、斜方晶系中，晶面（111）在X、Y、Z轴上的截距：（答案：B）A、都相等B、都不相等C、在X、Y轴上相等D、以上都不是18、三斜晶系对称特点是只有一个：（答案：C）A、mB、2C、ˉ1D、2/m19、（111）在哪个晶系中与三个晶轴等距相交？（答案：E）A、三斜B、单斜C、斜方D、四方E、等轴20、下列哪组单形可以相聚：（答案：B）A、四面体、八面体和立方体B、三方柱、六方柱和菱面体C、四面体、八面体和四方柱21、等轴晶系中，{111}所代表的单形是：（答案：A）A、八面体B、菱形十二面体C、四方双锥D、立方体22、四方晶系