結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)習(xí)題庫(kù)

1、第一章習(xí)題1.晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)答：晶體和非晶體均為固體，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。晶體是具有格子構(gòu)造的固體，即晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間做周期性重復(fù)排列。而非晶體不具有格子構(gòu)造。晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律和近程規(guī)律，非晶體只有近程規(guī)律。準(zhǔn)晶態(tài)也不具有格子構(gòu)造，即內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)也沒(méi)有平移周期，但其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列具有遠(yuǎn)程規(guī)律。因此，這種物態(tài)介于晶體和非晶體之間。2.在某一晶體結(jié)

2、構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎在某一晶體結(jié)構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎為什么為什么答：晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。因?yàn)橄喈?dāng)點(diǎn)是滿足以下兩個(gè)條件的點(diǎn)：a.點(diǎn)的內(nèi)容相同；b.點(diǎn)的周?chē)h(huán)境相同。同種質(zhì)點(diǎn)只滿足了第一個(gè)條件，并不一定能夠滿足第二個(gè)條件。因此，晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。3.從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明晶體的基本性質(zhì)。從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明晶體的基本性質(zhì)。答：晶體具有六個(gè)宏觀的基本性質(zhì)，這些性質(zhì)是受其微觀世界特點(diǎn)，

3、即格子構(gòu)造所決定的?，F(xiàn)分別敘述：a.自限性晶體的多面體外形是其格子構(gòu)造在外形上的直接反映。晶面、晶棱與角頂分別與格子構(gòu)造中的面網(wǎng)、行列和結(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。從而導(dǎo)致了晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下往往自發(fā)地形成幾何多面體外形的性質(zhì)。b.均一性因?yàn)榫w是具有格子構(gòu)造的固體，在同一晶體的各個(gè)不同部分，質(zhì)點(diǎn)的分布是不一樣的，所以晶體的各個(gè)部分的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)也是相同的。c.異向性同一晶體中，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在不同方向上的排布一般是不同的。因此，晶體的性質(zhì)也隨方向

4、的不同有所差異。d.對(duì)稱(chēng)性晶體的格子構(gòu)造本身就是質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，這本身就是一種對(duì)稱(chēng)性；體現(xiàn)在宏觀上就是晶體相同的外形和物理性質(zhì)在不同的方向上能夠有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。e.最小內(nèi)能性晶體的格子構(gòu)造使得其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布是質(zhì)點(diǎn)間引力和斥力達(dá)到平衡的結(jié)果。無(wú)論質(zhì)點(diǎn)間的距離增大或縮小，都將導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)勢(shì)能增加。因此，在相同的溫度條件下，晶體比非晶體的內(nèi)能要小；相對(duì)于氣體和液體來(lái)說(shuō)，晶體的內(nèi)能更小。f.穩(wěn)定性?xún)?nèi)能越小越穩(wěn)定，晶體的穩(wěn)定性是最小內(nèi)能

5、性的必然結(jié)果。4.4.找出找出圖12a12a中晶體平面中晶體平面結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)并畫(huà)出平面空構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)并畫(huà)出平面空間格子（即面網(wǎng)）格子（即面網(wǎng)）。答：取其中一個(gè)Si原子為研究對(duì)象，找出其相當(dāng)點(diǎn)并畫(huà)出其空間格子（見(jiàn)右圖）2）結(jié)合對(duì)稱(chēng)型的推導(dǎo)（課本P32，表32）來(lái)分析這些對(duì)稱(chēng)要素共存所符合的組合定律；3）根據(jù)找出的對(duì)稱(chēng)要素，按照一定的書(shū)寫(xiě)原則寫(xiě)出對(duì)稱(chēng)型；4）根據(jù)晶體對(duì)稱(chēng)分類(lèi)中晶系的劃分原則，確定其所屬的晶系。第四章習(xí)題1.總結(jié)下列對(duì)稱(chēng)型中

6、，各對(duì)稱(chēng)要素在空間的分布特點(diǎn)，它們與三個(gè)晶軸的關(guān)系：總結(jié)下列對(duì)稱(chēng)型中，各對(duì)稱(chēng)要素在空間的分布特點(diǎn)，它們與三個(gè)晶軸的關(guān)系：m3m，m3，3m。答：在m3m對(duì)稱(chēng)型中，其所有對(duì)稱(chēng)要素為3L44L36L29PC。其中對(duì)稱(chēng)中心C在原點(diǎn)；3個(gè)P分別垂直于其中一個(gè)結(jié)晶軸，另外6個(gè)P分別平分兩個(gè)結(jié)晶軸其包含另一個(gè)結(jié)晶軸；6個(gè)L2分別是任意兩個(gè)結(jié)晶軸的對(duì)角線；4和L3分別位于四個(gè)結(jié)晶軸的體對(duì)角線，3個(gè)L4相互垂直且分別與一個(gè)結(jié)晶軸重合。在m3對(duì)稱(chēng)型中，其

7、所有對(duì)稱(chēng)要素為3L24L33PC。其中對(duì)稱(chēng)中心C在原點(diǎn)；3個(gè)P相互垂直且分別垂直于其中一個(gè)結(jié)晶軸；4和L3分別位于四個(gè)結(jié)晶軸的體對(duì)角線，3個(gè)L2相互垂直且分別與一個(gè)結(jié)晶軸重合。在3m對(duì)稱(chēng)型中，其所有對(duì)稱(chēng)要素為L(zhǎng)33P。L3與Z軸重合，3個(gè)P分別垂直于X、Y、U軸。2.區(qū)別下列對(duì)稱(chēng)型的國(guó)際符號(hào)：區(qū)別下列對(duì)稱(chēng)型的國(guó)際符號(hào)：23與323m與m36mmm與6mm3m與mm4mmm與mmmm3m與mmm答：首先我們可以通過(guò)這些對(duì)稱(chēng)型的國(guó)際符號(hào)

8、展示的對(duì)稱(chēng)要素，確定它們所屬的晶系。然后將對(duì)稱(chēng)要素按照國(guó)際符號(hào)書(shū)寫(xiě)的方位分別置于其所在的位置。最后根據(jù)對(duì)稱(chēng)要素組合定律將完整的對(duì)稱(chēng)型推導(dǎo)出來(lái)。23與32：23為等軸晶系，對(duì)稱(chēng)型全面符號(hào)為3L24L3；32為三方晶系，對(duì)稱(chēng)型全面符號(hào)為L(zhǎng)33L2。3m與m3：3m為三方晶系，對(duì)稱(chēng)型全面符號(hào)為L(zhǎng)33P；m3為等軸晶系，對(duì)稱(chēng)型全面符號(hào)為3L24L33PC。6mmm與6mm：6mmm為六方晶系，對(duì)稱(chēng)型全面符號(hào)為L(zhǎng)66L27PC；6mm為六方晶系，