结晶学与矿物学PPT精品课程课件全册课件汇总

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结晶学及矿物学晶体的物性PPT课件

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磷光：矿物在外加能量的激发下
发光，当撤除激发源后，发光的持续时间＞10-8秒；
• 而持续发光时间＜10-8秒的发光
称荧光。
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注意：矿物的发光性与晶格中存在微量杂质元素及因杂质而产生的晶格缺陷有关。
§2 矿物的力学性质
•矿物的力学性质：矿物在外力(如敲打、挤压、拉引、刻划等)作用下所表现出来的性质。
四、矿物的光泽
五、特殊光学效应六、双折射和色散七、矿物的发光性
一、矿物的颜色
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颜色：矿物对入射的白色可见光
（390～770nm）中不同波长的光波
吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。
电磁波谱
1）当矿物对各色光同等程度地均匀吸收时，其所呈颜色取决于吸收程度： • ① 若均匀地全部吸收，矿物呈黑色；
•
1）鉴别矿物的主要依据 2）提供有关矿物的信息 3）广泛应用于国民经济中
§1 矿物晶体的光学性质
§2 矿物晶体的力学性质 §3 矿物晶体的其它物理性质
§1 矿物的光学性质
• 矿物的光学性质：矿物对可见光的反射、折射、吸收等所表现出来的各种性质。
一、矿物的颜色二、矿物的条痕三、矿物的透明度
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解理严格受晶体结构因素—— 晶格类型及化学键类型、强度和分布的控制，解理面常沿面网间化学键力最弱的面网产生。
•
① 原子晶格，各方向的化学键力
均等，解理面∥面网密度最大即d 最大的面网。
•
② 离子晶格，因静电作用，解理
沿由异号离子组成的、且 d大的电性中和面网产生；或者，解理面 ∥两层同号离子层相邻的面网。
•
据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光的强弱，配合矿物的条痕和透明度，矿物的光泽分四个等级：

结晶学与矿物学(课堂PPT)

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3
教材和参考书
教材
矿物学简明教程，戈定夷，地质出版社，1989
参考书
基础结晶学与矿物学，罗谷风，南京大学出版社，1993 结晶学及矿物学（上、下），潘兆橹，地质出版社，1993 结晶学及矿物学，赵珊茸，高等教育出版社，2004
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4
考试方式
平时成绩占20% (包括出勤、上课、作业和实验情
3.在地质专业中的地位：
重要的专业基础课、直接为后继课程—岩石学、构造地质学、石油地质学等打基础。
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20
第一篇几何结晶学基础
第一章晶体的基本性质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子 1．空间格子的概念
用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。
结晶学与矿物学
Crystallography and Mineralogy
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1
课前的话
课程说明教材和参考书考试方式其他
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2
课程说明
课程名称: 结晶学与矿物学 Crystallography and Mineralogy
授课教师: 胡华、孟宪富授课对象: 地质、资工、地化总学时数: 地质44(28+16)；资工、地化40(28+12) 周学时数: 4 考查方式: 闭卷考试
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18
绪论
三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
2.结晶学的内容：
研究晶体发生、生长、外部形态、内部结构及物
理性质的科学。早期主要研究对象是自然界中生长
的矿物晶体,为矿物学的一部分、到了十九世纪后半
叶，成为一门独立的科学，但仍然为矿物学中的重

结晶学与矿物学课件 1结晶学与矿物学__第一章_晶体及其性质

气体：扩散作用使质点作直线运动，不改变方向，
具有占据最大空间的运动趋势，稳定性差；
液体：流动作用使质点移动，所以其决定于容器的
形状；
非晶质体：质点运动类似晶体，质点处于振动状态，
且质点的相对移动极为困难。但时间加长，这种运动可以显现出来，在温度较高时，这种运动更为显著。
本章概要
1.晶体、非晶体 2.空间格子——抽象，难点 3.晶体6个基本性质
头接耳,关手机,作笔记。总成绩=平时课堂表现30%+实验报告
20%+期末考试50%
第一篇结晶学 Crystallography
第一章晶体及结晶学
第一节结晶学及其发展历史
对象：晶体（生成和变化、外部形态几何规律、内部结构、化学成分、物理性质）
地位：地球科学主干课程，专业基础课？
常林钻石
➢3.对称性
晶体相同的性质在不同方向或位置上作有规律的重复。
宏观对称——晶体相同部位能够在不同的方
向或位置上有规律重复出现的特性，宏观对称是晶体分类的基础。
微观结构对称——格子状构造本身就是质点
在三维空间呈周期性重复的体现，从这个意义上说，所以的晶体都是对称的。
➢4 一定的熔点
晶体具有一定的熔点，晶体加热在熔点温度开始熔化，直到晶体完全融化温度才继续升高。
玻璃、蔗糖等非晶质则不具有固定的熔点，熔化过程温度的变化为一条曲线；
➢5.最小内能性
相同热力学条件下，晶体与同种物质的非晶质体、液体、气体状态相比较，其内能最小。
内能＝动能＋势能
动能——晶体内部质点在平衡点周围作无规则运动所决
定的，与T、P有关。
势能——质点间相互位置所决定的，与质点的排列有关。

结晶学和矿物学课件-结晶矿物学综述

1
2
5
6
3
4
具 L4 4P 的平面点阵
单位平行六面体参数图解
单位平行六面体的三组棱长a、b、c及三者相互之间的夹角α、β 、γ 是表征它们形状大小的一组参数，称为平行六面体参数或晶格参数
βα γ
7-2 晶胞
晶胞：能充分反映整个晶体构造特征的最基本
结构单位。
晶胞参数（a、b、c、 α 、β 、γ ）
8-5. 类质同象 8-6. 同质多象 8-7. 有序和无序 8-8. 型变和多型
晶体化学是研究单质或化合物中离子、分子或原子在晶体
内的分布规律，从而阐明化学成分与晶体结构以及与晶体的物理性质、化学性质之间关系的分支学科。
1、等大球体的最紧密堆积
isometric spheriform closest packing
分子晶格的特点：分子键的作用力是很弱的，所以分子晶格的晶
体一般熔点低，可压缩性大，热膨胀率大，导热率小，硬度低，透明，不导电。
化学键和晶格类型
氢键与氢键晶格:
氢键：是一种由氢原子参与成键的特殊键型，其性质介于共价键与分子键之间。氢键具有方向性和饱和性；其键强虽比分子键强，但仍与一般分子键属于同一数量级。氢键主要存在于一些氢氧化物、层状结构硅酸盐等矿物中。
离子，它们彼此间借助于在整个晶格内运动着的“ 自由电子”而相互维系，形成金属单质或金属互化物。金属晶格的特点：
由于金属键具自由电子，金属晶体为良导体，不透明，高反射率，金属光泽。具高密度，硬度一般较低。
化学键和晶格类型
分子键与分子晶格(molecular lattice):
在分子晶格中存在着真实的分子, 分子之间由范德华力相维系；它们相互间的空间配置方式则主要取决于分子本身的几何特征。

结晶学与矿物学通用课件

农业等领域。
03
盐
盐是一种非金属矿物，主要由氯化钠组成。它呈白色，具有晶体光泽。
盐是人类生活和工业生产的必需品，用于制造氯碱、纯碱、金属钠等化
学品，也用作调味品和防腐剂。
05
结晶学与矿物学的应用
结晶学在材料科学中的应用
晶体结构与性能关系
结晶学研究晶体的结构及其与性能的关系，为材料科学提供了晶体设计、合成和优化的理论基础。
矿物加工技术矿物学原理在矿物加工技术中得到应用，如浮选、磁选、重选等选矿方法，以及矿石的破碎、磨矿、筛分等工艺流程。
尾矿与废弃物资源化矿物学研究有助于尾矿和废弃物中有用矿物的回收和资源化利用，提高资源利用效率，减少环境污染。
结晶学与矿物学在环境保护中的意义
环境矿物材料结晶学与矿物学指导环境矿物材料的研制与应用，如吸附剂、催化剂、环保陶瓷等，用于环境治理与保护。
结晶学与矿物学通用课件
CONTENTS
• 结晶学基础 • 晶体的结构与对称性 • 矿物学概述 • 常见矿物及其性质 • 结晶学与矿物学的应用 • 实验与实习指导
01
结晶学基础
结晶学定义与研究内容
定义
结晶学是研究晶体生成、结构及其性质的科学。
研究内容
结晶学的研究内容包括晶体的生成机理、晶体的内部结构、晶体的物理和化学性质以及晶体的应用等方面。
化学性质
包括与酸的反应、导电性、磁性等。
矿物的分类与命名
分类
按化学成分可分为元素矿物、硫化物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、卤化物矿物等；按晶体结构可分为离子晶体矿物、原子晶体矿物、分子晶体矿物等。
命名
一般采用成分+性质/颜色/产地等方式进行命名，例如石英、方解石、金刚石等。

结晶学与矿物学课件-绪论与矿物化学成分

的化學成分（1學時）
一地殼的化學成分 1 豐度：地質體中的化學元素含量即為豐度。 2 克拉克值：地殼中化學元素的含量即為克
拉克值。 3 地殼中分布最廣的八種元素:詳見後一頁
的表格，前八種元素總量占99%，因此可以說地殼主要是由這八種元素所組成。但人們常要開採的重要礦產資源如：銅、鉛、鋅、金、銀、鈾、鎢等礦產資源都不在此八元素之列。
2 晶體化學式的書寫原則：
晶體化學式是最常用的，晶體化學式的書寫原則為：（1）陽離子在前，（絡）陰離子在後，絡陰離子用方括號，如石英SiO2、
方解石Ca[CO3] （2）對複化合物，陽離子按其鹼性由強到弱、價態由低到高排列，如白雲
石CaMg[CO3]2、磁鐵礦FeFe2O4（即Fe2+Fe3+2O4）。（3）附加陰離子寫在陰離子和絡陰離子之後，如白雲母KAl2[（Si3Al）O10]
3 具有雙重性質的水：沸石水和層間水
4 吸附水：是指被機械地吸附於礦物顆粒表面及裂隙中，或滲入到礦物集合體中的中性水分子。其不參與晶格中，不屬於礦物的化學組成。礦物中的吸附水含量是不固定的，是隨環境的溫度和濕度而變化，常壓下，在溫度為100~110℃條件下，吸附水全部從礦物中逸出而不破壞礦物的結構。
是在各種地質作用中形成的天然單質或化合物；具有一定的化學成分和內部結構，從而有一定的形態、物理性質和化學性質；它們在一定的地質和物理化學條件下穩定存在；是岩石和礦石的基本組成單位。
3 理解礦物定義的幾個關鍵：
①是在各種地質作用下形成的而非人工合成或天外來客；
②具有一定的化學成分，這些化學成分是以一定的內部結構規律排列，而非雜亂無章的混合；
8 沸石水：主要存在於沸石簇礦物晶格中的寬大的空腔和通道中的中性水分子，與其中的陽離子結合成水合陽離子，與層間水性質相近，沸石水也兼有吸附水和結構水的性質。

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绪论
一、矿物的概念
2.矿物的定义矿物是指地质作用中形成的单质或化合物，具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确定的内部结构，稳定于一定的物理化学条件，
是组成岩石和矿石的基本单元。
绪论
二、晶体的概念
1.晶体
晶体是具格子构造的固体。
绪论
二、晶体的概念
2．非晶质
内部质点不做格子状规则排列的物质叫作非晶质。除气体和液体外，那些看起来是固体，而内部质点不做格子状排列的物质，如玻璃、松香等也是非晶质，应属过冷液体，只有晶体才能称为真正的固体。
XX学院 XX 专业
结晶学与矿物学
【全套课件】
授课人：XX XX
课前的话
课程说明教材和参考书考试方式其他
课程说明

课程名称: 结晶学与矿物学 Crystallography and Mineralogy
授课教师: 授课对象: 总学时数: 周学时数: 考查方式:
晶体与非晶体结构（平面）示意图
(a)晶体，（b）玻璃（非晶体）
由图可见，晶体的内部结构中原子、离子是有规律排列的，具格子构造；非晶体的内部结构是不规律的，不具格子构造。但是，非晶体的内部结构在很小的范围内也具有某些有序性（如一个小红点周围分布着三个小蓝点），这种有序性与晶体结构中的一样。我们将这种局部的有序称为近程规律，而在整个结构范围的有序称为远

胡华、孟宪富地质、资工、地化地质44(28+16)；资工、地化40(28+12) 4 闭卷考试
其他
准备一个作业本
我的办公地点:
地科院2楼地质系办公室课程中有问题随时解决
绪论
一、矿物的概念
1.理解要点
⑴ 一般认为矿物是在地壳中各种地质作用综合作用下形成的天然单质或化合物。人工制作的、地球以外的应与之区别。 ⑵ 矿物绝大多数为固态无机物，少量是液态（自然汞、水等）和气态（二氧化碳、水蒸气等）的，有机矿物较少（琥珀等）。 ⑶ 化学上均匀，具有相对固定的化学成分，可用化学式表示，但可在一定范围内变化。 ⑷ 固体矿物绝大多数是晶质体，其内部的原子或离子作规律的排列而具有一定的结构，少数“固态”矿物是非晶质的，其内部原子或离子不作规律排列。 ⑸ 矿物不是固定不变的。
能高、不稳定，而晶态内能小、稳定。相反，晶体也可因内
部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态，这个过程称为非晶化（non—crystallizing）。非晶化一般需要外能，例如一些含放射性元素矿物晶体，由于受放射性蜕变所发出的α 射线的作用，晶体遭到破坏而转变为非晶态。
3.准晶体
1984年在电子显微镜研究中，发现
时珍的医药专著《本草纲目》(1596年)全面可靠地描述了38 种药用矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及
药用等；而战国时期(公元前475年—公元前221年)的《管子.
地数》中之“管子六条”则系最早揭示矿物共生的客观规律及自然界中某些有用矿产的指示矿物，是成因矿物学 (genetic mineralogy)的萌芽思想之一。德国人阿格里科拉 (Georgius Agricola)在著作《论矿物的起源》(1556年)中首先将矿物与岩石分开，并引入“矿物”这个名词。
第一章晶体的基本性质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子
⑴ 氯化铯的晶体构造质点（Cl-、Cs+）在晶体构造中的任一方向上的相同部分呈等间距、周期性的重复出现，排列成三度空间的立体格子。
第一篇
几何结晶学基础
第一章晶体的基本性质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子
重要的专业基础课、直接为后继课程—岩石学、
构造地质学、石油地质学等打基础。
第一篇
几何结晶学基础
第一章晶体的基本性质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子 1．空间格子的概念
用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实
际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。
第一篇
几何结晶学基础
了一种新的物态，其内部质点排列
具有远程规律，但没有平移周期，
即不具格子构造。左图就是一种具有远程规律，但没有平移周期的图形，这种物态是介于晶体与非晶体之间的一种状态，人们称之为准晶态或准晶体（quasicrystal）。
绪论
三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
1.矿物学的内容：
研究矿物的化学成分、内部构造、外表形态、物理性质及其相互关系，并阐述地壳中矿物的形成和变化历史，探讨其时间和空间分布的规律及其实际用途的科学。其研究的主要对象为地壳中产出的、无机的、晶质矿物。
⑵ 相当点
为晶体构造中的一系列几何点，这些点周围的环境是完全相同的，即各相当点在相同的方向上隔相同的距离，有相同的质点分布。
第一篇
几何结晶学基础
程规律。显然，晶体既有近程规律也有远程规律，非晶体则只有近程规律。
液体的结构与非晶态结构相似，也只具有近程规律；在气体中无远程规律也无近程规律。
晶体与非晶体在一璃，在漫长的地质年代中，其内部质点进行着很缓慢的扩散、调整，趋于规则排列，即由非晶态转化为晶态，这一过程称为晶化（crystallizing）或脱玻化（devitrification）。晶化过程可以自发进行，因为非晶态内
绪论
三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
2.结晶学的内容：
研究晶体发生、生长、外部形态、内部结构及物理性质的科学。早期主要研究对象是自然界中生长
的矿物晶体,为矿物学的一部分、到了十九世纪后半
叶，成为一门独立的科学，但仍然为矿物学中的重
要组成部分。
绪论
三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
3.在地质专业中的地位：
矿物学是一门很古老的学科，它的产生和发展是
人类长期生产实践的结果。早在我国史前的旧石
器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来
制作生产工具(石器)和装饰品。
古代人们用矿物作器具

世界上比较系统描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末战国初(即公元前475年)的《山海经》，比西方的《似金属
论》、《石头论》等问世要早得多，且内容更丰富。明代李