结晶学与矿物学-湖北教育考试院.doc
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1、湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:结晶学和矿物学 课程代码:08926 第一部分 课程性质与目标一、课程性质与特点“结晶学及矿物学”是地质、材料、珠宝等专业的专业基础课。该课程的性质特点是:理论性强,同时又具有实践性。在“结晶学”中,空间抽象概念多,因此理性思维很重要,但又要通过实践来建立空间概念;在“矿物学”中,各矿物具体特征多,因此归纳类比思维很重要,同时要通过实践认识矿物的各种物理现象及其内在联系。二、 课程目标与基本要求结晶学目标:掌握有关晶体对称的基础理论,基本要求:学会从晶体的宏观形态分析晶体的对称及晶体定向、单形名称及符号;矿物学目标:掌握矿物成分、结构、形态、物性、成
2、因、用途的基础知识及其它们之间的相互联系,重点掌握三十种左右常见矿物的鉴定特征,基本要求:掌握肉眼鉴定矿物的技能,学会对一些矿物物理现象进行成因理论分析。三、 与本专业其他课程的关系 该课程是专业基础课。该课程以“数学”“物理”“化学”“普通地质学”课程为基础,该课程又是后续的“岩石学”“宝石学”等的基础。第二部分 考核内容与考核目标第一单元 结晶学(第一章第十章)第一章 晶体及结晶学 (一)重点:深入理解晶体的定义,理解晶体的基本性质。 识记:晶体的概念;理解:晶体概念中格子构造的含义;应用:从晶体结构中画出空间格子的方法。识记:晶体的六大基本性质;理解:晶体基本性质与格子构造的关系;应用:
3、从格子构造分析某一基本性质的成因。(二)次重点:理解空间格子要素及其性质。识记:结点、行列、面网、最小平行六面体的概念;理解:相互平行的行列、面网上结点间距的关系,面网间距与面网密度的关系;应用:最小平行六面体的形状与晶胞参数的关系。第二章 晶体的测量与投影 (一)重点:面角守恒定律及其意义,识记:面角守恒定律;理解:面角守恒定律的内因;应用:面角守恒定律的意义。(三)一般:极射赤平投影的原理,利用吴氏网进行晶体投影。识记:投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的概念;理解:投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的空间关系和含义;应用:利用极距角、方位角在吴氏网进行晶体投影。第三章 晶体的宏观
4、对称 (一)重点:熟练掌握对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴,理解对称要素的组合定律,熟练掌握晶体对称分类体系。识记:对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴的概念,对称型的概念;理解:能熟练地确定对称型及晶系;应用:能运用对称要素组合定律判断对称型对否。(三)一般:理解晶体对称的特点。理解晶体的对称定律。识记:晶体对称的3 个特点,理解:晶体对称特点的含义。识记:晶体的对称定律的概念;理解:能用几何图形说明晶体的对称定律。第四章 晶体定向与结晶符号 (一)重点:熟练掌握晶体定向的原则、各晶系晶体定向方法和晶体常数特点。掌握一些重要对称型的国际符号及其与对称型的一般符号(全面符号)的转换。掌握晶
5、面的米氏符号。识记:晶体定向的原则、各晶系晶体定向方法和晶体常数特点;理解:能熟练地确定对称型、晶系后进行晶体定向。识记:对称型的国际符号的书写方法;理解:各晶系对称型国际符号三个序号位对应的方向;应用:国际符号与一般符号(全面符号)的转换。识记:晶面米氏符号的表示方法;理解:能从坐标系中确定某晶面的米氏符号。(二)次重点:理解整数定律的含义。识记:整数定律的概念;理解:整数定律的证明。第五章 单形与聚形 (一)重点:理解单形的概念,熟悉16种常见单形(平行双面、斜方柱、斜方双锥、三方柱、三方单锥、菱面体、四方柱、四方双锥、六方柱、六方双锥、立方体、八面体、四面体、五角十二面体、菱形十二面体)
6、;理解几何单形与结晶单形的区别;理解单形相聚的条件及聚形的概念,熟练掌握各晶系晶体的聚形分析的步骤和方法。识记:单形的概念;理解:16种常见单形的形态特点与对称型。识记:聚形的概念;理解:单形相聚的条件;应用:判断那些单形可以相聚。 第六章 群论基础及其在晶体对称理论中的应用 不要求。第七章 晶体内部结构的微观对称 (二)次重点:理解空间格子和晶胞的概念,熟悉各晶系晶胞参数的特点、四种格子类型(P、C、I、F)和十四种空间(布拉维)格子,能看懂空间群的国际符号。识记:空间格子、晶胞、晶胞参数的概念;理解:空间格子、晶胞、晶胞参数与晶系的关系;应用:空间格子的具体画法(能从点阵中画出平行六面体)
7、,微观画格子与宏观选择晶轴的对应关系。识记:格子类型的概念;理解:只有十四种空间(布拉维)格子的原因;应用:举例说明只有十四中空间格子的推导过程。第八章 晶体生长简介 (二)次重点:理解科塞尔理论(层生长理论)、螺旋生长理论,理解布拉维法则。识记:科塞尔理论(层生长理论)、螺旋生长理论的概念和生长过程描述;理解:从生长质点成键难易解释这两种生长过程;应用:对比分析这两种生长模型。识记:布拉维法则的概念;应用:从面网密度与生长速度解释布拉维法则。第九章 晶体的规则连生 (一)重点:掌握双晶的概念,双晶轴、双晶面、双晶接合面、双晶类型、双晶律和双晶的识别方。识记:双晶、双晶轴、双晶面、双晶接合面、
8、双晶类型、双晶律的概念;理解:在模型上能找出一些双晶律的双晶轴、双晶面。(二)次重点:了解晶体的平行连晶、浮生与交生。识记:晶体的平行连晶、浮生与交生的概念;理解:晶体的平行连晶、浮生与交生的内部结构关系。第十章 晶体化学简介 (一)重点:理解最紧密堆积原理及其意义,理解类质同象、同质多象、多型现象和有序-无序结构。识记:最紧密堆积原理的概念、过程,适用的化学键类型;理解:六方和立方这两种最紧密堆积方式的区别,其中的四面体空隙和八面体空隙的数目和分布,配位数和配位多面体的概念;应用:最紧密堆积原理在分析一些简单晶体结构的应用。识记:类质同象、同质多象、多型现象和有序-无序结构的概念;理解:分析
9、这些概念的影响因素、内部结构原因、外部条件原因等;应用:分析一些具体矿物中的这些现象。(二)次重点:了解晶格类型。识记:五种晶格类型及其物理性质;理解:举例说明这五种晶格类型的晶体并说明其物理性质的原因。第二单元 矿物学(第十一章第二十三章) 第十一章 矿物及矿物学 (一)重点:矿物的概念。识记:矿物的概念;理解:矿物概念中三个关键内容的含义;应用:判断物质是否为矿物。第十二章 矿物的化学成分 (一)重点:矿物中“水”的类型,矿物的晶体化学式的书写原则及其含义。 识记:矿物中“水”的三种类型及两种过渡类型;理解:各种类型“水”在晶体结构中存在形式及稳定性;应用:举例说明各种类型“水”。识记:矿
10、物晶体化学式的书写原则;理解:读懂晶体化学式中的各种符号的含义。(二)次重点:地壳中化学元素的丰度及离子类型在矿物学中的意义。识记:克拉克值、丰度最高的前8种元素、分散元素与聚集元素,三种离子类型及其所形成的矿物种类;理解:地壳中化学元素的丰度对地壳中矿物含量、元素存在形式的影响。第十三章 矿物的形态 (一)重点:矿物形态的类型,描述矿物形态的方法。识记:矿物单体形态的概念:晶习、各种晶面花纹,矿物集合体形态的概念:各种显晶集合体名词、隐晶集合体名词;理解:晶习、各种晶面花纹与晶体结构、对称性的关系,隐晶集合体的成因方式;应用:举例说明一些矿物晶体形态的形成机理。第十四章 矿物的物理性质 (一
11、)重点:矿物的颜色(自色、他色和假色)、条痕、光泽和透明度,矿物解理、裂开、断口、硬度、相对密度,熟练掌握其描述方法、等级划分。识记:矿物的颜色(自色、他色和假色)、条痕、光泽和透明度的概念,矿物解理、裂开、断口、硬度、相对密度的概念,这些物理性质观察方法和划分等级方法;理解:颜色、条痕、光泽和透明度的关系,解理、裂开、断口的关系。第十五章 矿物的成因 (一)重点:矿物组合、共生、伴生、世代和生成顺序,标型矿物和矿物标型特征。识记:矿物组合、共生、伴生、世代和生成顺序的概念;应用:矿物组合、共生、伴生、世代和生成顺序的判断。识记:标型矿物和矿物标型特征的概念;理解:标型矿物和矿物标型特征的区别
12、;应用:举例说明一些标型矿物和矿物的标型特征。(二)次重点:矿物的变化,假像和副像。识记:矿物成分变化、结构变化的各种方式,假像和副像的概念;应用:举例说明矿物成分变化、结构变化的现象。第十六章 矿物的鉴定和研究方法简介 (三)一般:矿物成分、结构、形貌等研究的一些主要测试方法(包括送样要求、适用范围、灵敏度)。第十七章 矿物的分类和命名 (二)次重点:矿物的晶体化学分类体系,矿物种、亚种、异种(或变种)。识记:矿物划分大类、类(亚类)、族(亚族)、种(亚种或异种(变种)的依据,矿物种、亚种、异种(或变种)的概念;应用:举例说明矿物的晶体化学分类体系。(三)一般:矿物的命名原则与习惯。第十八章
13、 自然元素大类 (一)重点:自然金、金刚石、石墨。识记:自然金、金刚石、石墨的化学成分、晶体结构特点、物理性质特点(鉴定特征)、成因类型、某些特殊应用;理解:它们的结构与物理性质的关系,金刚石与石墨结构关系分析,自然金属元素类矿物的共性分析。(三)一般:自然硫、自然铋。识记:自然硫、自然铋、富勒烯及纳米碳管的化学成分、晶体结构特点、物理性质特点(鉴定特征)、成因类型、某些特殊应用;理解:它们的结构与物理性质的关系。第十九章 硫化物及其类似化合物大类 (一)重点:方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿。识记:方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿的化学成分(包括有特殊意义的类质同像化学元素)、晶体结构特点、物理
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