结晶学基础实验教学大纲

结晶学基础实验教学大纲01．教学单位：材料科学与工程学院02．实验中心：无机非金属材料工程实验教学中心03．课程名称：结晶学基础04．课程代码：43220305．课程类别：学科基础课06．课程性质：选修07．课程学时：48学时，其中实验课12学时08．课程学分：2.509．面向专业：无机非金属材料工程10．实验课程的教学目的、任务与要求教学目的：是通过对晶体单形与聚形的对称系与单形晶面的极射赤平投影，分析32个晶体点群的对称性特征；32个晶体点群中各晶类点群所可能存在的单形种类与对称特征；理解晶体点群的结晶单形与几何单形之间的差异。任务与要求：（1）能够通过对47个几何单形的对称系分析，导出其所对应的本征点群。（2）能够通过在几何单形的晶面上添加晶面花纹（对应于实际晶体晶面的原子排布）由47个几何单形扩展出146种结晶单形，进而导出全部32个晶体点群。（3）掌握单形的常见分类及其依据：开形—闭形，左形—右形，正形—负形，定形—变形。（4）理解关于单形的几个重要概念：一般形—特殊形，特征单形—非特征单形，导出单形—本征单形。11．学生应掌握的实验技术及实验能力《结晶学基础》实验课是完成本课程教学的重要组成部分，目的是使学生掌握晶体宏观点对称理论的基本原理和操作方法，培养学生独立动手解决问题的能力。12．开设实验项目本课程实验部分共计开设8个实验（包含2个选做实验），12学时，具体内容与学时安排如下：开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数43220301晶体的目估投影验证必做2143220302晶体定向与结晶符号验证必做2143220303高级晶族晶体的单形分析验证必做2143220304中级晶族晶体的单形分析验证必做2143220305低级晶族晶体的单形分析验证必做2143220306高级晶族晶体的聚形分析验证必做2143220307中级晶族晶体的聚形分析*验证必做2143220308低级晶族晶体的聚形分析*验证必做21*表示在时间充裕条件下安排的选做实验。13．实验教材或指导书或主要参考资料（1）《结晶学及矿物学》实习指导书，赵珊茸主编，高等教育出版社，2011.2.（2）《结晶学与矿物学》实习与自学指导书，编著，地质出版社，2007.10.14．考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：要求学生实验前应预习实验相关内容，通过实验指导教师讲解实验内容、实验原理和方法，仪器设备的演示操作，学生应独立完成实验，有原始数据记录，按照实验报告要求完成实验报告。本实验课程成绩占本课程总成绩的20%，实验成绩按百分制，依据参加实验课和实验报告评分，对于无故两次不做实验的同学取消实验成绩。考核方式：考试。成绩评定标准：实验成绩实行百分制，主要包括实验过程中出勤、预习报告、实验相关理论知识、实验技能、实验数据、实验报告规范正确等，实验课缺课达1/3或以上的同学，没有实验成绩。成绩考核内容一览表序号内容要求成绩占比%1实验预习实验原理阐述准确完整；实验步骤设计合理。202实验报告质量实验报告格式规范，字迹工整；内容准确全面，图表齐全。603实验课后思考题实验课后思考题回答全面准确。20结晶学基础（432203）实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称晶体的目估投影4实验项目编号432203015网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握晶体多面体晶面的球面投影与极射赤平投影方法2.掌握晶体点群对称系的球面投影与极射赤平投影方法10实验内容掌握球面投影与极射赤平投影原理，对晶体晶面与晶体点群对称系进行投影。11实验原理1.晶体多面体晶面的球面投影与极射赤平投影①球面投影：以晶体多面体质心为球心，作包围晶体多面体的投影球，从球心出发，作每个晶面的外法线，与球面的交点即为晶面的球面投影点—极点。②极射赤平投影：取投影球的赤道面为投影面，北半球的极点与南极点连线、南半球的极点与北极点连线，每条连线都与赤道平面有一个交点，这些交点就是晶体多面体晶面的极射赤平投影点。2.晶体点群对称系的球面投影与极射赤平投影①对称轴的极射赤平投影及其图示符号②对称面的极射赤平投影及其图示符号12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备1.极球、大演示晶体模型七种、样品盒2.几何单形：立方体、八面体、菱形十二面体、正四面体，四方单锥、四方四面体，三方单锥、三方偏方面体，六方单锥、六方柱，斜方单锥、斜方四面体15实验套数2516开出时间199717教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程26、27结晶学基础（432203）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称晶体定向与结晶符号4实验项目编号432203025网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的为七个晶系的宏观晶体建立合适的坐标系统，对晶面、单形、晶棱、晶带进行指标化。10实验内容1.掌握等轴晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系晶体的三轴定向方式，以及晶面符号、单形符号与晶棱符号表示方法。2.掌握三方晶系、六方晶系晶体的四轴定向方式，以及晶面符号、单形符号与晶棱符号表示方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备1.三轴定向用几何单形：立方体、八面体、菱形十二面体、四面体，四方单锥、四方四面体，斜方单锥、斜方四面体，斜方柱2.四轴定向用几何单形：三方偏方面体、菱面体，六方柱、六方单锥15实验套数2516开出时间199717教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程2627结晶学基础（432203）实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称高级晶族晶体的单形分析4实验项目编号432203035网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握立方晶系点群T、Th、Td、O、Oh对应的35种结晶单形的导出方法，15种几何单形的几何特征；理解结晶单形与几何单形之间的差异。2.掌握立方晶系点群对应的15种几何单形的晶体定向方式，对称系与单形晶面投影方式，晶面符号以及单形符号表示方法。10实验内容1.掌握从15个几何单形上寻找对称要素，以确定确定对称系，划分晶族、晶系、晶类的方法；2.掌握15个几何单形及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备几何单形小模型：47个几何单形中立方晶系对应的15个单形：四面体、三角三四面体、四角三四面体、五角三四面体（左右型）、六四面体；八面体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体（左右型）、六八面体，立方体、四六面体、菱形十二面体、五角十二面体、偏方复十二面体。15实验套数2516开出时间19970917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程专业26、27结晶学基础（432203）实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称中级晶族晶体的单形分析4实验项目编号432203045网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握四方晶系7个点群C4、D4、C4h、C4v、D4h、S4、D2d对应的31种结晶单形（11种几何单形），三方晶系点群C3、D3、C3v、C3i、D3d对应的27种结晶单形（14种几何单形）和六方晶系C6、D6、C6h、C6v、D6h、C3h、D3h对应的31种结晶单形（13种几何单形）的几何特征；理解结晶单形与几何单形的差异；2.掌握上述25种几何单形（89种结晶单形）及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。10实验内容1.掌握从上述25种几何单形上寻找对称要素，以确定对称系，划分晶族、晶系、晶类的方法；2.掌握上述25种几何单形及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备47种几何单形中上述2个晶系对应的16种几何单形小模型：三方单锥、复三方单锥、三方双锥、复三方双锥、三方柱、复三方柱、三方偏方面体（左右型）、菱面体、复三方偏三角面体，六方柱、复六方柱、六方单锥、复六方单锥、六方双锥、复六方双锥、六方偏方面体（左右型）15实验套数2516开出时间19970917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程26、27结晶学基础（432203）实验项目卡5No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称低级晶族晶体的单形分析4实验项目编号432203055网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握三斜晶系点群C1、Ci对应的2种结晶单形（2种几何单形），单斜晶系点群C2、Cs、C2h对应的9种结晶单形（5种几何单形）和正交晶系点群D2、C2v、D2h对应的11种结晶单形（7种几何单形）的几何特征；理解结晶单形与几何单形之间的差异；2.掌握上述7种几何单形（22种结晶单形）及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。10实验内容1.掌握从上述7种几何单形上寻找对称要素，以确定对称系，划分晶族、晶系、晶类的方法；2.掌握上述7种几何单形及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备47中几何单形中上述3个晶系对应的7种几何单形小模型：单面、平行双面，双面，斜方柱、斜方四面体、斜方单锥、斜方双锥。15实验套数2516开出时间199717教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程26、27结晶学基础（432203）实验项目卡6No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称高级晶族晶体的聚形分析4实验项目编号432203065网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的掌握立方晶系重要矿物晶体常见的聚形特征与分析方法10实验内容1.掌握从立方晶系重要矿物晶体常见的聚形上寻找对称要素以确定对称系，划分晶族、晶系、晶类的方法；2.掌握立方晶系重要矿物晶体常见的聚形及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备15实验套数2516开出时间19970717教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼+实习室23一次性材料品名实验报告纸、酒精、记号笔、标签纸、胶水、脱脂棉24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程26、27结晶学基础（432203）实验项目卡7（选做）No字段名填写内容1课程名称结晶学基础2课程编号4322033实验项目名称中级晶族晶体的聚形分析4实验项目编号432203075网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的掌握中级晶族晶系重要矿物晶体常见的聚形特征与分析方法10实验内容1.掌握从中级晶族晶系重要矿物晶体常见的聚形上寻找对称要素以确定对称系，划分晶族、晶系、晶类的方法；2.掌握中级晶族晶系重要矿物晶体常见的聚形及其对称系的极射赤平投影方式，晶面符号、单形符号表示方式以及单形命名方法。11实验原理参照实验教材12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备15实验套数2516开出时间19970917教学单位名称材料科学与工程学院18