Кристаллохимия и минерология

			61
	r	30°00'	0°00'
	a	90°00'	0°00'
1	q	60°00'	0°00'	4/mmm
	c	0°00'	0°00'
	a	90°00'	0°00'
2	q	64°00'	0°00'	4mm
	m	90°00'	45°00'
	e	42°23'	45°02'	4/mmm
3	x	34°10'	71°34
	a	90°00'	0°00'	_
4	e	54°44'	45°00'	43m
	e	70°15'	45°00'	_
5	x	-46°05'	-18°26'	4
	q	90°00'	180°00'	m3m
6	e	90°00'	45°00'
	e	39°20'	30°00'	32
7	x	41°24'	0°00'
	e	53°40'	30°00'	6mm
8	x	-52°06'	0°00'
9	e	49°49'	68°30'	mmm
	x	29°00'	90°00'

Каждый студент для выполнения задания 1.1 берет номер варианта соответствующий последней цифре шифра. Для любого варианта задается две-три грани. Они обозначены строчными цифрами латинского алфавита. При наличии грани, отвечающей по симметрии кристалла условию единичной, она обозначена буквой «e».

В кристаллографии принята определенная однозначная система отсчета координат. Первая координатаполярное расстояние ρ.Она показывает угол наклона нормали (полюса) грани. Ноль отсчета угла ρ для верхних граней расположен на верхнем полюсе сферы, для нижних граней- на нижнем полюсе. Для горизонтальной грани угол ρ равен 0°,для вертикальных граней он равен 90°.

62

Вторая координата-долгота φ.Её отсчитывают по экватору от нулевого меридиана. Положение нулевого меридиана определяется точкой пересечения экватора с горизонтальным диаметром сферы, параллельным наблюдателю. В гексагональной сингонии ноль отсчета угла переносят по часовой стрелке на 30° или 60° от места нуля в обычной системе отсчета.

По значениям углов φ и ρ наносятся проекции полюсов граней на сетку Вульфа.Затем в соответствии с видом симметрии выполняются операции симметричного преобразования.Положение проекций граней позволяет определить ориентацию плоскостей и осей симметрии относительно круга проекции и показать их проекции,используя принятые условные обозначения.

Координаты граней могут быть вычислены по условию симметрии или определены графическим путем решения обратной задачи(задание 1.2). Записывать установленные координаты граней следует указывая буквенное обозначение грани и координаты в круглых скобках, на первом месте угол φ ,на втором- ρ.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольную работу оформляют согласно общим требованиям, принятым для текстовых материалов в СЗТУ. В контрольной работе по каждой задаче должны быть отражены тема, исходные данные, конкретная цель решения, полученные результаты и комментарий к ним.

Контрольную работу сдают на проверку преподавателю.

63

4.2. ТЕСТЫ 4.2.1.Тесты по кристаллохимии

1.Закон Гаюи математически связывает:

1.1 внешнюю форму кристалла с наличием дислокаций,

1.2.внешнюю форму кристалла с их внутренним строением,

1.3.внешнюю форму кристалла со свойствами частиц его образующих,

1.4.внешнюю форму кристалла с типом химической связи.

2.Пространственная ориентация грани описывается с помощью:

2.1.индекса Миллера,

2.2.углов между гранями,

2.3.типом кристаллической решетки,

2.4.физических свойств кристаллов.

3.Параметры (периоды) кристаллической решетки это: 3.1.расстояние между катионами,

3.2.расстояние между анионами,

3.3.расстояние между центрами атомов, находящихся в соседних узлах.

3.4.расстояние между многогранниками.

4.Величина периодов решетки для металлов составляет:

4.1.0,01-0,05нм,

4.2.1,1-1,5нм,

4.3.0,8-1,3нм,

4.4.0,1-0,7нм

5.Наиболее распространенной классификацией твердых тел является:

5.1.классификация по химическому составу,

5.2.классификация по массе,

5.3.кристаллографическая классификация ,

5.4.классификация по твердости.

6.При пересечении граней кристаллов образуются:

6.1.узлы кристаллов,

6.2.плоскости кристаллов,

64

6.3.решетки кристаллов,

6.4.ребра кристаллов. 7. Дислокация это:

7.1.дефект структуры кристалла,

7.2.параметр кристаллической решетки,

7.3.символ грани,

7.4.тип структуры кристалла.

8. Количество типов решеток, выделенных Бравэ: 8.1.10,

8.2.12,

8.3.14,

8.4.16.

9.Структурный тип А1 характерен для:

9.1.Au,Ag,Ni,

9.2.Cr,Na,K,

9.3.Mg,Zn,Cd,

9.4.As,Sb,Bi.

10.В структуре каменной соли NaCl элементарная ячейка является:

10.1.кубической гранецентрированной,

10.2.гексагональной примитивной,

10.3.ромбической объёмноцентрированной,

10.4.моноклинной базоцентрированной.

11.Сколько существует кристаллографических сингоний:

11.1.3,

11.2.5,

11.3.7,

11.4.9.

12.В кубической объёмноцентрированной решетке (ОЦК) атомы расположены:

12.1. в вершинах куба,

65

12.2.в вершинах куба и в центре каждой грани,

12.3.в вершинах куба и один атом в центре объёма,

12.4.в вершинах и центре шестигранных оснований призмы.

4.2.2.Тесты по минералогии

1.Минералы это:

1.1.твердые тела,

1.2.газообразные тела,

1.3.жидкие тела,

1.4.аморфные тела.

2.Минерал обладает спайностью если:

1.1.он раскалывается вдоль структурно ослабленных плоскостей,

1.2.он раскалывается вдоль плоскостей, имеющих неправильную фор-

му,

1.3.он раскалывается вдоль определенных плоских поверхностей,

1.4.он раскалывается вдоль плоскостей, имеющих дугообразную фор-

му.

3.Малахит имеет окраску:

3.1.зеленую,

3.2.синюю,

3.3.красную,

3.4.голубую.

4.В изотропных минералах:

4.1.имеется два показателя преломления,

4.2.имеется три показателя преломления,

4.3.имеется четыре показателя преломления,

4.4.имеется один показателя преломления.

5.Классификация минералов основывается только на:

5.1.химическом составе,

5.2.на внутренней структуре,

66

5.3. одновременно на внутренней структуре и химическом составе, 5.4.принципе родства внутреннего строения.

6.В самородном состоянии в природе найдены:

6.1.2 элемента,

6.2.20 элементов.

6.3.200 элементов,

6.4.2000 элементов.

7.Минимальная плотность минералов составляет:

7.1.0,09 г/куб.см,

7.2.0,9 г/куб.см,

7.3.1,9 г/куб.см,

7.4.2,9 г/куб.см.

8.К самородным элементам относятся:

8.1.золото,сера графит,

8.2.пирит, киноварь, галенит,

8.3.галит, флюорит, сильвин,

8.4.кварц, оксид железа, гидрооксид хрома.

4.2.2.Таблица правильных ответов на тесты

Раздел					кристаллография
№ во-	1	2	3	4		5	6	7	8	9	10	11	12
проса
№ от-	1.2	2.1	3.3	4.4		5.3	6.4	7.1	8.3	9.1	10.1	11.3	12.3
вета
Раздел				минералогия
№ во-	1	2	3	4		5	6	7	8
проса
№ от-	1.1	2.3	3.1	4.4		5.3	6.2	7.2	8.1
вета

67

4.3. ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ

Учебным планом по данной дисциплине предусмотрена сдача зачёта. К зачёту допускаются студенты, имеющие на руках зачтённую контрольную работу и принятый преподавателем отчёт по лабораторному практикуму.

Вопросы к зачёту

1.Каковы общие свойства твердых кристаллов?

2.В чём состоит понятие однородности кристаллов?

3.Чем обусловлены однородность и анизопропность кристаллов?

4.В чём отличие аморфных веществ от кристаллических?

5.Как изменяется внутренняя энергия вещества при кристаллизации?

6.Что является основой для выделения сингоний и категорий?

7.Назовите простые формы кубической сингонии.

8.Какова установка кристаллов различных сингоний?

9.Что такое стереографическая и гномостереографическая проекции?

10.Понятие о решетках Бравэ,сколько их и какие.

11.Что называется трансляцией?

12.В чём сущность закона кристаллографических пределов?Понятие символа грани.

13.Законы рациональности отношений параметров и постоянства углов

вкристаллах.

14.Симметрия как основа классификации кристаллов

15.Что означает пространственная группа?

16.Понятие винтовой оси симметрии и плоскости скользящего отражения.

17.Какие элементы симметрии кристаллических структур Вы знаете?

18.Что такое координационное число и координационный многогранник?

19.Охарактеризуйте каждую из семи сингоний.

68

20.В чём состоит первый и второй принцип кристаллохимии? 21.Какие существуют типы плотнейших упаковок? 22.Каковы нарушения порядка расположения частиц?

23.В чём состоит общий принцип симметрии, сформулированный П.Кюри?

24.Как формулируется основной закон кристаллофизики, или принцип Ф.Неймана?

25.Как изображается симметрия однородного электрического поля? 26.Как влияет симметрия кристалла на симметрию указательной поверхности?

27.На каком принципе построена современная классификация минералов?

28.Каковы формы минеральных агрегатов?

29.Какая зависимость существует между показателями преломления, отражения и блеском минералов?

30.Какие существуют типы окраски минералов?

31.Какие методы определения твердости Вы знаете?

32.От чего зависит плотность минералов?

33.Назовите самородные металлы, имеющие большое практическое значение в современном обществе.

34.На какой основе выделяются сульфиды и аналогичные им соединения?

35.Какие электроположительные элементы находятся в составе сульфидов и их аналогов?

36.Каковы общие свойства сульфидов?

37.Какое значение имеют сульфиды и их аналоги в химической технологии?

38.Чем отличаются гидроксиды от оксидов?

39.В чём сущность современной кристаллохимической классификации силикатов?

69

40.Чем отличаются островные силикаты от каркасных?

41.Охарактеризуйте физические и химические свойства слоистых силикатов?

42.Назовите наиболее широко распространенные в природе минералы из класса карбонатов и охарактеризуйте значение для экономики страны.

43.Какие минералы являются полезной составной частью фосфоритов?

45.Минералы какого класса используются преимущественно в качестве сырья для производства чугуна?

46.Назовите минералы из класса оксидов и класса силикатов, применяемые в качестве огнеупоров.

47.Перечислите минералы, применяемые в качестве огнеупорных наполнителей в формовочных и стержневых смесях.

48.Перечислите типы магматических горных пород.

49.Назовите горные породы, являющиеся сырьём для производства алюминия.

50.Назовите осадочные горные породы, являющиеся сырьём для получения огнеупоров.

СОДЕРЖАНИЕ

1.	Информация о дисциплине
	1.1. Предисловие	3
	1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы	4
2.	Рабочие учебные материалы	6
	2.1. Рабочая программа

Введение	6
Раздел 1. Кристаллохимия	6
1.1. Классификация кристаллов и методы кристаллогра-	6

70
фического индицирования
1.2. Структура кристаллов. Пространственные группы
симметрии	7
1.3.Систематическая кристаллохимия	8
1.4. Физические свойства кристаллов и их зависимость от	8
симметрии структуры
Раздел 2. Минералогия	9
2.1. Общие замечания	9
2.2.Кристаллохимическая классификация минеральных	9
видов

2.2.Тематические планы дисциплины	11
- для студентов очно – заочной формы обучения	11
- для студентов заочной формы обучения	13
2.3. Структурно – логическая схема дисциплины	14
2.4. Временной график изучения дисциплины	16
2.5. Практический блок	17
Лабораторные работы (по формам обучения)	17
2.6. Рейтинговая система	19
3. Информационные ресурсы дисциплины	20
3.1. Библиографический список	20
3.2. Опорный конспект	21
3.3. Учебное пособие	51
3. 4. Глоссарий	51
3.5. Методические указания к выполнению лабораторных ра-
бот	55
4. Блок контроля освоения дисциплины	60
.	60
4 1. Контрольная работа