课程名称：结晶学与矿物学实验
英文名：Crystallography and Mineralogy
课程编号：15017
课程总学时：85
实验总学时：28
实验周学时：2
开设实验项目数：14
课程总学分：4
实验课学分：1
本大纲主撰人：赵明 蔡元峰
一、实验教学目标与基本要求
“结晶学与矿物学”分别是以研究晶体和矿物的两门自然科学，“结晶学与矿物学实验”的内容由结晶学实验和矿物学实验两个部分组成。
1、由对晶体模型观察所获得的感性认知，进一步理解和巩固关于晶体的对称、对称变换、对称要素、双晶要素等结晶学的基本概念及基础知识；掌握对称变换的要领，并能借以系统地找出晶体模型上的全部对称要素，并能确定晶体所属的晶族和晶系。
2、熟悉各晶系的晶体的几何常数特征，正确运用各晶系的定向法则，写出晶面符号。
3、认识和区别晶体中47种几何学单形，能正确从聚形中分析出组成它的各个单形，并写出各个相应的单形符号。
4、学习和认识晶体的规则连生体，熟悉最常见的若干双晶律，并能进行双晶分析。写出双晶要素。
5、认识矿物中典型的晶体习性和集合体形态的特征，以及矿物外观鉴定特征，并能具体用于矿物手标本的肉眼鉴定。学习和掌握对矿物手标本上外观鉴定特征的系统观察和描述方法。
6、认识自然元素矿物类、硫化物及其类似化合物矿物类、卤化物矿物类、氧化物和氢氧化物矿物类、含氧盐矿物类中主要矿物的形态和物理性质，了解其化学成分特点，掌握常见矿物的外观鉴定特征。
7、通过实验培养学生的观察能力和综合分析、解决问题的能力；锻炼动手能力和逻辑思维能力。要求同学对待实验结果有一个端正的科学态度，树立严肃和严谨的工作作风，为以后的科研工作打下良好的基础。
二、实验课程内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 学时 | |
本专业 | 非本 专业 | |||
1 | 系统寻找晶体的对称要素和确定对称型 | 认识晶体模型上的对称重复规律，根据对称组合定律，按照实验操作步骤，系统地找出晶体模型上的全部对称要素。并根据晶体模型上的对称特点，确定晶体所属的晶族和晶系。 | 2 |
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2 | 晶体的三轴定向及其晶面符号的确定 | 根据定向法则选出三个结晶轴，并将晶体按规定的方位作好相应的安置；然后根据晶体的几何常数特征，逐一地定出各晶面的米氏符号。 | 2 |
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3 | 晶体的四轴定向及其晶面符号的确定 | 根据定向法则选出四个结晶轴，并将晶体按规定的方位作好相应的安置；然后根据晶体的几何常数特征，逐一地定出各晶面的米-布指数。 | 2 |
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4 | 中低级晶族的单形认识和聚形分析 | 借助于单形的晶面数目，各晶面之间的几何关系，以及晶面与对称要素间的方位关系来认识中、低级晶族晶体中的32种几何上不同的单形。并进行聚形分析，确定出组成该聚形的单形数目，并写出各个单形符号。 | 2 |
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5 | 高级晶族的单形认识和聚形分析 | 借助于单形的晶面数目，各晶面之间的几何关系，以及晶面与对称要素间的方位关系来认识高级晶族晶体中的15种几何上不同的单形。并进行聚形分析，确定出组成聚形的单形数目，并写出各个单形符号 | 2 |
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6 | 双晶分析 | 认识实际晶体的规则连生体—平行连晶和双晶，按照双晶分析的方法对晶体模型进行双晶类型，双晶要素和双晶律的确定。 | 2 |
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7 | 结晶学实验考试 | 独立完成约5个晶体模型的对称型的确定和相应的聚形分析。 | 2 |
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8 | 矿物形态和主要物理性质的认识及自然元素矿物、硫化物矿物的认识 | 认识矿物的晶体习性、各种集合体的形态及解理、断口、硬度、比重、颜色、光泽、透明度、发光性等主要物理性质的现象和特征；结合标本掌握常见的自然元素矿物和硫化物矿物的外观鉴定特征。 | 2 |
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9 | 卤化物矿物和氧化物及氢氧化物矿物的认识 | 认识萤石、石盐、刚玉、赤铁矿、金红石、锡石、软锰矿、石英及其一系列亚种、蛋白石、钛铁矿、磁铁矿、铬铁矿、黑钨矿、水镁石等矿物的形态和物理性质，并掌握其晶体化学式及外观鉴定特征。 | 2 |
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10 | 碳酸盐、硼酸盐、硫酸盐、钨酸盐和磷酸盐矿物的认识 | 认识方解石--文石族矿物、白云石、孔雀石、蓝铜矿、硼镁铁矿、硼镁石、重晶石、天青石、铅矾、硬石膏、石膏、白钨矿、独居石、磷灰石等矿物的形态特征和物理性质，并掌握其晶体化学式及其外观鉴定特征。 | 2 |
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11 | 岛状和环状结构硅酸盐矿物的认识 | 认识锆石、橄榄石、蓝晶石、红柱石、夕线石、石榴子石、黄玉、十字石、榍石、绿帘石、符山石、绿柱石、堇青石、电气石的形态和物理性质，掌握其外观鉴定特征，比较相似矿物，找出区别特征。 | 2 |
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12 | 链状和层状结构硅酸盐矿物的认识 | 认识辉石族矿物、似辉石矿物、角闪石族矿物，及其云母等14种层状矿物的形态特征和物理性质；掌握辉石类与角闪石类矿物的解理特征，观察类质同象系列矿物中，由所含元素种类或含量上的不同而引起颜色上的变化。 | 2 |
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13 | 架状结构硅酸盐矿物的认识 | 认识透长石、正长石、微斜长石、条纹长石、天河石、霞石、白榴石、方柱石、沸石的形态和物理性质，掌握其外观鉴定特征。认识长石族矿物中常见的双晶。 | 2 |
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14 | 矿物学实验考试 | 独立鉴定25-30块未知的矿物标本。 | 2 |
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三、教学方式与考核要求
本实验课程的内容与课堂讲课内容紧密衔接，实验教学形式上采用讲解、示范及师生交流、互动相结合的方式，运用模型教具、典型实物标本、多媒体课件等先进实验教学的手段，帮助同学加深理解和巩固课堂上讲授的内容，把空间几何上的抽象概念问题通过实验教学而得以解决。
本实验课的成绩采用平时成绩和考试成绩相结合的综合成绩评定方法。平时成绩主要根据实验课的到课率、实验报告、发挥主观能动性的积极程度等方面的考核而取得。考试成绩则指期中和期末两次实验考试成绩的综合结果。
四、实验教材、参考书
（一）实验教材：
《结晶学导论》，罗谷风著，地质出版社，2010年；
《矿物学导论》，赵明编，地质出版社，2010年；
（二）参考书：
1、《基础结晶学与矿物学》，罗谷风主编，南京大学出版社，1993年
2、《结晶学导论》，罗谷风，地质出版社，1985年
3、《矿物学导论》，陈武、季寿元，地质出版社，1985年
4、《结晶学及矿物学》(上、下册)，潘兆橹，地质出版社，1984年
5、《近代晶体学基础》(上、下册)，张克从，科学出版社，1987年
6、《矿物学原理》，施倪承、马喆生等译，地质出版社，1992年
7、《结晶学及矿物学》赵珊茸，高等教育出版社，2004年
8、《晶体学基础》，秦善，北京大学出版社，2004年
9、《矿物学基础》，秦善，北京大学出版社，2006年
10、《矿物学》，陈平，化工出版社，2006年
11、The manual of Mineral Science (23rd edition), Klein C. and Dutrow B., John Wiley & Sons, Inc. 2007.
12、《Introduction to Mineralogy》, Nesse W.D., Oxford University Press. 2000.
13、《An Introduction to Mineralogy for Geologists》, Phillips W. J. and Phillips N., John Wiley & Sons, Inc. 1980.
14、《Minerals: Their constitution and origin》, Wenk H-R. and Bulakh A., Cambridge University Press, 2004.
16、《Principles of Mineralogy》, Blackburn W. H. and Dennen W. H., W. C. Brown Publishers,1988.
17、《Mineralogy》Berry, Mason and Dietrich, 1983.
18、《Introduction to Mineral Sciences》, Putnis A., Cambridge University Press, 1992.
19、《Crystals: Growth, Morphology and Perfection》，Sunagawa I., Cambridge University Press, 2005.