《矿石学》实验指导书.doc

《矿石学》实验指导书 院系：资源与环境工程学院 专业：矿物加工工程 实验一　　晶体的宏观对称 一、目的要求 学会在晶体模型上找对称要素的方法，建立晶体宏观对称的概念。 掌握各晶体的对称特点 二、原理 晶体对称性原理 三、实验用具或模型 木制晶体模型：001、201（202）、161（162）、121（122）、051（053）、034、093（094）、8、28、38、45 四、实验内容 找出各晶体模型上的全部对称要素（C、P、Ln、Li4、Li6），组合成对称型，然后根据对称型确定该模型所属的晶系，晶族。 五、实验方法及步骤 找晶体模型的对称要素时，首先应找对称轴，其次找对称面，最后是对称心。 （一）找对称轴（L） 以先找高次轴，再找低次轴的次序进行。 1．晶体上可以出现一个或数个相同或不同轴次的对称轴，但不可能存在五次或高于六次的对称轴； 　　2．对称轴可能是 两对应角顶 两对应面心 两对应晶棱中点 角顶与面心 棱中点与面心 的连线 3．操作方法：绕上述连线旋转360°，观察晶体上相同部分重复出现的次 数，即为对称轴的轴次； 4．旋转反伸轴：一般只考虑Li4和Li6。 Li4是一个独立的复合对称要素，不能用其它对称要素的组合来代替。Li4包含一个L2，且垂直L2方向无对称面P则此L2即为Li4。有Li4时它包含的L2不再写入对称型中。 Li6等效于L3＋P（P⊥L3）的组合，但因它在对称分类中具有特殊意义，故需用Li6而不用L3＋P。 5．操作：晶体绕旋转反伸轴旋转一定角度后，再对轴上一点进行反伸，可使相等部分重复。 （二）找对称面（P） 1．晶体可有也可没有对称面，最多可有9个对称面。 　　2．对称面可以是 垂直并平分晶面 垂直晶棱并通过它的中点 包含晶棱 的平面 3．操作：若某平面将晶体平分为了互为镜像的两个相等部分，则此平面即为一个对称面。 （三）找对称中心C 1．晶体只有一个C或没有C； 2．若晶体上有两两相互平行、同形等大、方向相反的对应晶面则该晶体有C，反之则无C； 3．操作：用反伸对称操作。将模型放在桌面上，若观察到上面的晶面与接触桌面的晶面反向平行、同形等大，则晶体上的所有对应晶面必定两两反向平行、同形等大，此晶体就有对称中心，否则无。 （四）确定晶体的对称型 根据上述方法将所有对称要素找到后，依次写出对称轴（轴次由高到低）→ 对称面 → 对称中心，即为该晶体的对称型。将结果与《晶体分类简表》中32种对称型对照，若由不符则需检查对称要素有无遗漏或重复，直至与其中的一种吻合。 （五）确定晶体所属晶族和晶系 根据晶体对称型中高次轴的有无和多少，确定晶体所属晶族；再根据对称轴的轴次及数量确定它所属的晶系（各晶系对称特点见《晶体分类简表》）。 实验二　　四十七种单形 一、目的要求 认识晶体的47种单形，掌握各晶族主要单形的特点。 二、原理 晶体的形态理论。 三、实验用具及模型 四十七种单形的木制模型。 四、实验内容及方法 1．定义：单形是由所有对称要素联系起来的一组晶面的总和。同一单形的所有晶面同形等大。 2．对照图标按晶族逐一认识四十七种单形。对一个单形的描述要注意它的几何外形，晶面形状、数目、相互关系，晶面与对称要素间的相对位置以及单形的横切面形状等。 3．对比下列相似单形之异同 (1)斜方柱、四方柱、立方体； (2)复三方柱与六方柱； (3)三方双锥、菱面体、三方偏方面体； (4)复三方双锥、三方偏方面体、六方双锥； (5)斜方双锥、四方双锥、八面体； (6)斜方四面体、四方四面体、四面体； (7)菱形十二面体、五角十二面体； (8)三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体、偏方复十二面体； (9)四六面体与六四面体。 五、实验报告要求 将实验结果填入《实验报告》表中，要求完成十二个模型。 六、举例 见《实验报告》。 七、注意事项 爱护模型，不在模型上涂写。 实验三 聚形分析 一、目的要求 学会聚形分析的基本方法 二、原理 单形聚合规律 三、实验用具及模型 木制聚形模型，其编号为：201（202）、161（162）、122（121）、051（054）、034、094（093）、001（018）。 四、实验内容及方法 1．定义：两个或两个以上的单形按一定规律的聚合称为聚形。只有对称型相同的单形才能相聚。 2．分析步骤 (1)找出各聚形的全部对称要素，确定其对称型，进而确定它所属的晶族、晶系； (2)将模型中同形等大的晶面归为一种单形，据此确定组成该聚形的单形数目； (3)确定单形名称 = 1 \* GB3