1、結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)課程英文名稱：Crystallography and Mineralogy課程編碼：1301XK052 課程類別：必修學(xué) 分：2.5分總學(xué)時/理論/實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）：40/28/12開課單位：地球科學(xué)學(xué)院 適用專業(yè)：地質(zhì)學(xué)先修課程：普通化學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)是地質(zhì)學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,為本專業(yè)的必修課。本課程的學(xué)習(xí)將為巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)等后續(xù)課程準(zhǔn)備知識,同時也直接為開展各方向的地質(zhì)學(xué)研究和勘查、開發(fā)各類礦產(chǎn)資源奠定基礎(chǔ)。課程內(nèi)容體系包括三大部分：第一部分為結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)，第二部分為礦物學(xué)通論，第三部分為礦物學(xué)各論。結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)主要講授

2、晶體與非晶體的概念及其基本性質(zhì)，空間格子和格子要素以及對稱要素、認(rèn)識單形和聚形以及聚形分析方法、晶體定向及晶面符號、晶體的規(guī)則連生。礦物學(xué)通論主要講授礦物的化學(xué)成分、化學(xué)鍵及結(jié)構(gòu)構(gòu)型的主要特征、礦物的形態(tài)、礦物的物理性質(zhì)及其變化的內(nèi)在聯(lián)系和礦物的成因、命名和分類。礦物學(xué)各論以晶體化學(xué)分類為依據(jù)，主要講授自然元素礦物、硫化物及其類似化合物、氧化物和氫氧化物、含氧鹽和鹵化物礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、物理性質(zhì)、分類、成因和主要用途。本課程的任務(wù)是學(xué)習(xí)結(jié)晶學(xué)和礦物學(xué)的基礎(chǔ)概念，掌握觀察、認(rèn)識和描述礦物的基本方法和技能，要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后，掌握結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識（畢業(yè)要求2.1）

3、；具備獨(dú)立的觀察和思維以及解決問題的能力；樹立正確的價值觀。保證學(xué)生達(dá)成專業(yè)的相應(yīng)畢業(yè)要求。通過本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)掌握結(jié)晶學(xué)和礦物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，熟悉觀察、認(rèn)識和描述礦物的基本方法和技能，能用肉眼熟練鑒定重要造巖礦物和造礦礦物，同時訓(xùn)練培養(yǎng)地質(zhì)學(xué)研究中的觀察和思維能力。具體目標(biāo)如下：1、價值目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致的觀察和嚴(yán)密的邏輯思維能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)學(xué)科的興趣，樹立學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、努力創(chuàng)造、積極奉獻(xiàn)的價值觀。2知識和能力目標(biāo)：（1）掌握晶體的構(gòu)造、形態(tài)、性質(zhì)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，能熟練的對晶體進(jìn)行分類及定向（畢業(yè)要求2.1）；（2）掌握礦物

4、的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)及成因相關(guān)的基礎(chǔ)知識，熟記礦物的分類（畢業(yè)要求2.1）；（3）掌握各大類（或類、或族）礦物的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、成因產(chǎn)狀及鑒別特點(diǎn)等基本特征，理解成分、結(jié)構(gòu)、物性之間的內(nèi)部聯(lián)系（畢業(yè)要求2.1）；課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課外自學(xué)、課堂及課后習(xí)題三部分，包括15章的理論教學(xué)6個實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)理論教學(xué)28學(xué)時，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時。課堂理論教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時分配如下：支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)理解掌握分析與應(yīng)用緒 論第一節(jié) 礦物的概念第二節(jié) 晶體的概念第三節(jié)礦物學(xué)的內(nèi)容及其與本專業(yè)的關(guān)系第一章晶體的基本性質(zhì)第一節(jié) 空間格子第二節(jié) 晶面發(fā)育的一般規(guī)律第三節(jié) 晶體的基本性質(zhì)。第二章 晶體

5、的對稱第一節(jié) 對稱的概念和晶體的對稱第二節(jié) 對稱要素和對稱操作第三節(jié) 對稱要素的組合第四節(jié) 晶體的對稱分類第五節(jié) 十四種空間格子第三章 單形和聚形第一節(jié) 單形第二節(jié) 聚形第四章 晶體定向和晶面符號第一節(jié) 晶體的定向第二節(jié) 晶面符號第三節(jié) 單形符號第四節(jié) 晶帶及晶帶符號第五章 晶體的規(guī)則連生第一節(jié) 平行連生第二節(jié) 雙晶第六章 礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造第一節(jié) 離子半徑和離子類型第二節(jié) 晶格類型及其影響第三節(jié) 球體緊密堆積原理第四節(jié) 同質(zhì)多象第五節(jié) 類質(zhì)同象第六節(jié) 礦物的化學(xué)式第七章 礦物的形態(tài)第一節(jié) 礦物單體的晶體習(xí)性第二節(jié) 礦物集合體的形態(tài)第八章礦物的物理性質(zhì)第一節(jié) 光學(xué)性質(zhì)第二節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三

6、節(jié) 其它物理性質(zhì)第九章 形成礦物的地質(zhì)作用第一節(jié) 地殼的化學(xué)組成第二節(jié) 形成礦物的地質(zhì)作用第三節(jié) 反映礦物成因的一些現(xiàn)象第十章礦物的分類和命名第一節(jié) 礦物命名原則第二節(jié) 礦物的晶體化學(xué)分類第十一章自然元素大類第一節(jié) 自然金屬第二節(jié) 自然非金屬第十二章硫化物及其類似化合物大類第一節(jié) 單硫化物第二節(jié) 對硫化物第三節(jié) 含硫鹽第十三章氧化物和氫氧化物大類第一節(jié) 氧化物第二節(jié) 氫氧化物第十四章 含氧鹽大類第一節(jié) 硅酸鹽第二節(jié) 碳酸鹽第三節(jié) 硫酸鹽第十五章 鹵化物大類第一節(jié) 氟化物第二節(jié) 氯溴碘化物注：在“要求”欄內(nèi)以高、中、低來表示對學(xué)生學(xué)習(xí)程度的要求，高為最高要求。理解指能對所學(xué)的內(nèi)容作歸納、分類、解

7、釋、總結(jié)、推斷和一定程度的發(fā)揮。掌握指能理解學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵和意義，包括具體分類、區(qū)別、流程、誤區(qū)等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。可以借助三種形式來表明對材料的領(lǐng)會，一是轉(zhuǎn)換，即用自己的話或用與原先表達(dá)方式不同的方式表達(dá)自己的思想；二是解釋，即對一項(xiàng)信息加以說明或概述；三是推斷，即估計將來的趨勢（預(yù)期的后果）。分析指能將所學(xué)的內(nèi)容分解并找出它們的相互關(guān)系和構(gòu)成，或能計劃、創(chuàng)造、建造或有改變的重構(gòu)。應(yīng)用指能將學(xué)習(xí)材料用于新的具體情境，包括原則、方法、技巧、規(guī)律的拓展， HYPERLINK /doc/6670661-6884501.html t _blank 代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對知識點(diǎn)掌握的基礎(chǔ)上

8、。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為課內(nèi)設(shè)置的一個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，由6個實(shí)驗(yàn)組成。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類型序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)類型學(xué)時支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)演示驗(yàn)證綜合設(shè)計1晶體對稱要素的確定22.12晶體單形和聚形的觀察及分析22.13晶體的定向及晶面符號和單形符號的確定22.14自然元素、硫化物礦物的觀察和鑒定22.15氧化物和氫氧化物礦物的觀察和鑒定22.16含氧鹽、鹵化物礦物的觀察和鑒定22.1實(shí)驗(yàn)一晶體對稱要素的確定 2學(xué)時1目的要求（1）通過對晶體模型的觀察，進(jìn)一步理解和鞏固關(guān)于晶體的對稱及對稱要素等知識。（2）掌握對稱操作，能在晶體模型上找出全部對稱要素。（3）根據(jù)晶體的對稱要素的特點(diǎn)，確定其所屬的晶族和晶系。2方法原理晶

9、體對稱的特點(diǎn)，各對稱要素在晶體上出露位置的規(guī)律，晶體對稱分類的依據(jù)等。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料立方體、八面體、五角十二面體、四方四面體、三方柱、六方雙錐、四方柱、菱面體、斜方柱等晶體模型。4掌握要點(diǎn)學(xué)生應(yīng)掌握運(yùn)用各對稱要素對晶體模型進(jìn)行對稱操作的方法和步驟、各晶體模型的上對稱要素的位置、根據(jù)各晶體所有對稱要素的組合（對稱型）對晶體進(jìn)行分類（確定其所屬晶族和晶系）的原則等要點(diǎn)。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）分別對立方體、八面體、五角十二面體、四方四面體、三方柱、六方雙錐、四方柱、菱面體、斜方柱等晶體模型認(rèn)真觀察分析，掌握這些模型上相同部分在進(jìn)行對稱操作時的重復(fù)規(guī)律；（2）根據(jù)對稱要素在晶體上的出露規(guī)律，找出各晶

10、體可能存在的所有對稱面、對稱軸、旋轉(zhuǎn)反伸軸和對稱中心等對稱要素，并按照書寫規(guī)則加以記錄，確定其對稱型；（3）根據(jù)在各晶體上所找出的所有對稱要素（對稱型），確定其所屬的晶族和晶系。實(shí)驗(yàn)二 晶體單形和聚形的觀察及分析 2學(xué)時1目的要求（1）通過對重要常見單形和聚形的觀察分析，進(jìn)一步理解單形和聚形的概念；（2）掌握各晶系單形符號的選擇原則；（3）加深對各晶系中重要單形的印象，掌握其形態(tài)特征和名稱。（4）掌握進(jìn)行聚形分析的方法和步驟。2方法原理晶體單形的晶面與對稱要素的關(guān)系、不同晶系單形的形態(tài)特征規(guī)律、單形相聚的原則。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料八面體、四角三八面體、菱形十二面體、五角十二面體、四方柱、四方雙

11、錐、四方四面體、三方柱、三方單錐、菱面體、復(fù)三方偏三角面體、六方柱、六方雙錐、斜方柱、單斜斜方柱等單形模型，斜方柱與斜方雙錐、四方柱與四方雙錐的聚形模型。4掌握要點(diǎn)（1）各單形的形態(tài)特征，包括各單形的晶面數(shù)目、形狀，各單形中晶面之間的相互關(guān)系、各晶面與對稱要素（結(jié)晶軸）的空間方位，能區(qū)別形態(tài)較為相似的不同單形；（2）確定單形符號的原則；（3）怎樣進(jìn)行聚形分析。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）對照圖形，按不同晶系逐一觀察所要求的實(shí)際晶體模型，掌握單形的晶面形狀、晶面數(shù)目、晶面分布特點(diǎn)及其與對稱要素的空間關(guān)系；（2）寫出各單形的對稱型、所屬晶系及單形符號；（3）對所要求的聚形模型進(jìn)行對稱操作，確定其對稱型及其所屬

12、的晶系；（4）分析聚形模型，確定聚形中的單形數(shù)目及各單形的名稱。實(shí)驗(yàn)三 晶體的定向及晶面符號和單形符號的確定 2學(xué)時1目的要求（1）掌握各晶系的選軸和定向原則及其晶體常數(shù)特點(diǎn)；（2）掌握晶面符號、單形符號和晶帶符號的概念和確定方法；（3）熟悉各晶系中的常見單形和聚形的種類及特點(diǎn)。2方法原理晶體的定向原則和各晶系晶體常數(shù)的特點(diǎn)；晶面符號、單形符號和晶帶符號的確定規(guī)則。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料四面體、六方雙錐、斜方雙錐、八面體、五角十二面體、四方柱、四方四面體、三方柱、菱面體、斜方柱、單斜斜方柱、三個平行雙面等模型。4掌握要點(diǎn)（1）各晶系晶體的定向（選軸）原則及其晶體常數(shù)特點(diǎn)；（2）確定晶面符號、單形

13、符號的步驟和方法；（3）常見重要晶體的單形和聚形特點(diǎn)。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）在晶體上找出所有的對稱要素，確定晶體的對稱型及其所屬的晶系；（2）根據(jù)晶體的對稱型和晶系給晶體定向，即選定結(jié)晶軸；（3）觀察并確定各晶系的晶體常數(shù)；（4）逐一定出各晶體模型的晶面符號及單形符號。實(shí)驗(yàn)四自然元素、硫化物礦物的觀察和鑒定 2學(xué)時1目的要求（1）加深對自然元素和硫化物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)等方面理論知識的理解；（2）熟悉重要自然元素和硫化物礦物的主要鑒別特征。2方法原理礦物分類學(xué)原理；礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對物理性質(zhì)影響的原理。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料石墨、自然硫、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、辰砂、雄黃、

14、雌黃、輝銻礦、輝鉬礦、黃鐵礦等礦物標(biāo)本；小刀、白瓷板、放大鏡、稀鹽酸。4掌握要點(diǎn)本類礦物的顏色、光澤、透明度、條痕色、解理、硬度、比重等重要物理性質(zhì)的感性認(rèn)識，重要自然元素和硫化物礦物的鑒別特征。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）依次對石墨、自然硫、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、辰砂、雄黃、雌黃、輝銻礦、輝鉬礦、黃鐵礦等礦物標(biāo)本進(jìn)行鑒定；（2）分別記錄各礦物的物理性質(zhì)特點(diǎn)，并注意相似礦物之間的比較鑒別特征。實(shí)驗(yàn)五氧化物和氫氧化物礦物的觀察和鑒定 2學(xué)時1目的要求（1）加深對氧化物和氫氧化物礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)等方面的理論知識的理解；（2）熟悉重要氧化物和氫氧化物礦物的主要鑒別特征。2方法原理礦物分類學(xué)原

15、理；礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對物理性質(zhì)影響的原理。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料剛玉、赤鐵礦、尖晶石、硬錳礦、軟錳礦、磁鐵礦、鉻鐵礦、金紅石、錫石、石英、蛋白石、褐鐵礦、鋁土礦等礦物標(biāo)本；小刀、白瓷板、放大鏡、稀鹽酸。4掌握要點(diǎn)本類礦物的顏色、光澤、透明度、條痕色、解理、硬度、比重等重要物理性質(zhì)的感性認(rèn)識，重要氧化物和氫氧化物礦物的鑒別特征。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）依次對剛玉、赤鐵礦、尖晶石、硬錳礦、軟錳礦、磁鐵礦、鉻鐵礦、金紅石、錫石、石英、蛋白石、褐鐵礦、鋁土礦等礦物標(biāo)本進(jìn)行鑒定；（2）分別記錄各礦物的物理性質(zhì)特點(diǎn)，并注意相似礦物之間的比較鑒別特征。實(shí)驗(yàn)六 含氧鹽、鹵化物礦物的觀察和鑒定 2學(xué)時1目

16、的要求（1）加深對含氧鹽、鹵化物礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)等方面知識的理解；（2）熟悉重要含氧鹽、鹵化物礦物的主要鑒別特征。2方法原理礦物分類學(xué)原理；礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對物理性質(zhì)影響的原理。3主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料橄欖石、鋯石、藍(lán)晶石、紅柱石、石榴子石、綠簾石、電氣石、綠柱石、普通輝石、普通角閃石、透閃石、陽起石、滑石、葉臘石、蛇紋石、黑云母、白云母、高嶺石、綠泥石、海綠石、正長石、斜長石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、重晶石、孔雀石、藍(lán)銅礦、螢石、石鹽等礦物標(biāo)本；小刀、白瓷板、放大鏡、稀鹽酸。4掌握要點(diǎn)本類礦物的顏色、光澤、透明度、條痕色、解理、硬度、比重等重要物理性質(zhì)的感

17、性認(rèn)識，重要含氧鹽、鹵化物礦物的鑒別特征。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）依次對橄欖石、鋯石、藍(lán)晶石、紅柱石、石榴子石、綠簾石、電氣石、綠柱石、普通輝石、普通角閃石、透閃石、陽起石、滑石、葉臘石、蛇紋石、黑云母、白云母、高嶺石、綠泥石、海綠石、正長石、斜長石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、重晶石、孔雀石、藍(lán)銅礦、螢石、石鹽礦物標(biāo)本進(jìn)行鑒定；（2）分別記錄各礦物的物理性質(zhì)特點(diǎn)，并注意相似礦物之間的比較鑒別特征。本課程以“夯實(shí)基礎(chǔ)理論、注重能力培養(yǎng)”為教學(xué)理念，采用理論教學(xué)、課堂、課后習(xí)題與課外自學(xué)等相結(jié)合的教學(xué)方式方法，達(dá)到使學(xué)生掌握結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識的教學(xué)目標(biāo)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、課外自學(xué)

18、及課堂和課后習(xí)題練習(xí)。1課堂教學(xué) 課堂教學(xué)以“提問式”和“啟發(fā)式”方法為主導(dǎo)，同時，有意識設(shè)計一些討論性問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識進(jìn)行思考，通過師生互動交流，得到客觀合理的認(rèn)識，主要教學(xué)目的是使學(xué)生理解本課程的基本理論和具有初步的綜合分析問題的能力。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生以聽課為主，并參與討論，每次課程開始或課程中間進(jìn)行提問，課后留有思考題或小型讀書報告題。教師主要講授課程的基本概念、基本理論和基本方法。2課后習(xí)題和自學(xué)對于本課程中主要知識點(diǎn)，布置適當(dāng)習(xí)題，讓學(xué)生在課堂和課后進(jìn)行練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程所學(xué)的基本概念、基本理論和方法。重點(diǎn)是強(qiáng)化學(xué)生對每個章節(jié)中的重點(diǎn)內(nèi)容的掌握和理解，在

19、此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。對于教學(xué)中比較容易理解的章節(jié)讓學(xué)生自學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力以及抓住要點(diǎn)的能力。1考核內(nèi)容課程考核包括課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、期末考試兩個部分。課內(nèi)實(shí)訓(xùn)成績：30%，包括實(shí)驗(yàn)6次，課堂提問及考勤。期末考試成績：70%。采取閉卷考試方式，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法?？荚囶}型包括名詞解釋（10分）、填空題（30）、選擇題（24分）、簡答題（20分）、論述題 (16分)。其中，結(jié)晶學(xué)基本理論與知識（40分）（畢業(yè)要求2.1）、礦物學(xué)基本理論與知識（44分）（畢業(yè)要求2.1）、其它知識點(diǎn)（16分）（畢業(yè)要求2.1）2成績評定表1 學(xué)生成績評定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

20、學(xué)生核心知識點(diǎn)其它知識點(diǎn)（試卷16分）學(xué)習(xí)過程學(xué)生總得分（登錄成績用）結(jié)晶學(xué)基本理論與知識（試卷40分）習(xí)題1礦物學(xué)的基本理論與知識（試卷44分）習(xí)題2學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)（出勤、回答問題等）張三388037801580考試成績*系數(shù)+平均平時成績*系數(shù)李四378038801580及格率80%平均分37.58037.580158080注：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)過程均要留下合理的記錄，設(shè)定各項(xiàng)成績權(quán)重，確定評分標(biāo)準(zhǔn)。平時成績占比系數(shù)由任課老師定。表2 畢業(yè)要求達(dá)成度評價表課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)任務(wù)觀測點(diǎn)實(shí)際學(xué)習(xí)成果（學(xué)生達(dá)到的平均水平達(dá)成度值普通地質(zhì)學(xué)2.1 掌握礦物巖石學(xué)的理論和方法掌握晶體、礦物的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因相關(guān)的基礎(chǔ)知識，熟記晶體、礦物的分類期末考試試卷80分6681/100=0.81；80/100=0.8；達(dá)成度值=0.81*0.7(考試成績占比) +0.8*0.3（平時成績占比），那么達(dá)成度值為0.81習(xí)題1（空間格子的抽象）習(xí)題180習(xí)題2（硅酸鹽類礦物的基本結(jié)構(gòu)類型及特征）習(xí)題280其它知識點(diǎn)期末考試試卷16分15表3 課程目標(biāo)達(dá)成度專業(yè)