Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в горнодобывающей промышленности


Скачать 110.52 Kb.
НазваниеУчебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в горнодобывающей промышленности
Дата публикации23.08.2013
Размер110.52 Kb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Право > Документы


Министерство образования Республики Беларусь

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в горнодобывающей промышленности
УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель Министра образования

Республики Беларусь

________________ А.И. Жук

____________________

Регистрационный № ТД-______/тип.

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ
Типовая учебная программа

для высших учебных заведений по специальности:

1-51 01 01 Геология и разведка месторождений полезных ископаемых

СОГЛАСОВАНО
Председатель Учебно-методического

объединения высших учебных заведений Республики Беларусь

по образованию в области горно-

добывающей промышленности

_______________ С.Г. Оника

________________________


СОГЛАСОВАНО

Начальник Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь

____________ Ю.И. Миксюк

________________________
Проректор по учебной и воспитательной работе Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»

____________ В.И. Шупляк

________________________





Эксперт-нормоконтролер

____________ _____________

________________________




Минск 2009

СоставителЬ:

Н. М. Лапчук, доцент кафедры физики полупроводников и наноэлектроники Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук, доцент.
Рецензенты:

Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники факультета естествознания Белорусского государственного университета;
Кафедра геологи и разведки полезных ископаемых геолого-географического факультета Учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»;
В. П. Самодуров, заведующий лабораторией физико-химических методов Государственного научного учреждения «Институт геохимии и геофизики Национальной академии наук Беларуси», кандидат геолого-минералогических наук.
^ РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой динамической геологии Белорусского государственного университета

(протокол № 12 от 16.06.2008 г.);
Научно-методическим советом Белорусского государственного университета

(протокол № 1 от 01.12.2008 г.);
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области горнодобывающей промышленности

(протокол № 6 от 23.06.2008 г.).
Ответственный за выпуск: Н. М. Лапчук

^ I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Кристаллография - наука о кристаллах. Она изучает их внешнюю форму, внутреннее строение (структуру), физико-химические свойства, происхождение. Современная кристаллография включает следующие основные разделы: морфология кристаллов (геометрическая кристаллография), кристаллохимия (структурная кристаллография), кристаллофизика, кристаллогенезис (рост кристаллов). Кристаллография является базисом для изучения минералогии, петрографии, геохимии, курса полезных ископаемых, литологии. Изучаются основы строения природных материалов и физики явлений, происходящих в них, особенности роста кристаллов в лабораторных, заводских и природных условиях, их механические, электрические, оптические и магнитные свойства, а также связь минералогии, химии и физики кристаллов и их применение.

Цель изучения дисциплины: дать студентам знания о кристаллах, показать богатую гамму вариаций их химических и физических свойств, обусловленных заложенной самой природой их внутренней структурой.

Задачи дисциплины: научить основным законам кристаллографии, умело и эффективно использовать полученные знания в различных областях современной геологии, в том числе для направленных поисков полезных ископаемых, обучить студентов практическим навыкам работы с кристаллами, овладению приемами грамотного описания внешней формы и внутреннего (атомного) строения кристаллов, необходимых для правильной интерпретации результатов самостоятельной научной работы и понимания специальной литературы; знакомство с методами исследования кристаллического вещества.

Выпускник должен:

знать:

  • основные понятия геометрической кристаллографии и симметрии кристаллов;

  • основные механизмы зарождения и роста кристаллов;

  • основные понятия кристаллохимии;

  • основные физические свойства кристаллов;

  • основные методы исследования кристаллического состояния вещества;

уметь:

  • решать типовые кристаллографические задачи;

  • рассчитывать плотность кристалла по его атомной структуре;

  • определять индексы кристаллографических плоскостей и направлений;

  • устанавливать сингонии и виды симметрии;

  • определять элементы симметрии кристаллов.

На изучение дисциплины «Кристаллография» по специальности 1-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» отводится всего 122 часа, в том числе 54 аудиторных часа: на лекции – 36 часов, семинарские занятия – 8 часов, практические занятия – 10 часов. После завершения изучения дисциплины рекомендуется экзамен.

^ II. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН





п/п


Название разделов и тем

Всего

аудит.

часов

Лекций

Семинарских

Практи-

ческих

1.

Введение. Общие вопро-

сы кристаллографии

2

2

-

-

2.

Геометрическая кристаллография

12

8

2

2

3.

Морфология кристаллов

12

8

2

2

4.

Основы кристаллохимии

12

8

2

2

5.

Физические свойства кристаллов

10

6

2

2

6.

Методы исследования кристаллов

6

4

-

2




ИТОГО

54

36

8

10



III. Содержание учебного материала


  1. Общие вопросы кристаллографии


Предмет и задачи кристаллографии, ее место и связь с другими естественными науками. Важнейшие этапы зарождения, становления и развития науки о кристаллах, основные пути образования кристаллов. Функции кристаллического состояния материи, значение познания законов кристаллографии для направления поисков полезных ископаемых, изучения истории развития Земной коры. Роль кристаллов в современной технике. Разделы кристаллографии.
2. Геометрическая кристаллография
Кристаллическая решетка и кристаллический многогранник. Операции и элементы симметрии. Обозначение элементов симметрии в символике Браве. Особенности симметрии кристаллов - отсутствие осей симметрии 5-го и выше 6-го порядков. Кристаллографические координатные системы. Распределение 32-х классов по 3-м категориям, 6-ти сингониям - кристаллографическим координатным системам, отражающим основные особенности кристаллов - симметрию и анизотропию. Международная символика точечных классов (групп) симметрии. Закон постоянства углов (закон Н. Стенона) – основа первого кристаллографического метода исследования кристаллов – гониометрии. Символы граней и ребер кристаллов. Понятия «символ грани» и «символ ребра» кристалла. Параметры и индексы граней – индексы Вейса и Миллера. Понятие «единичная грань», ее выбор в кристаллах разных сингоний. Символы ребер кристаллов. Связь символов граней и ребер кристаллов. 14 типов пространственных решеток Браве. Понятие элементарной ячейки (ячейка Браве), ее параметры. Трансляционные элементы симметрии – плоскости скользящего отражения и винтовые оси.
3. Морфология кристаллов
Понятия «простая форма кристаллов», «облик» и «габитус» кристалла.

Рост кристаллов (кристаллогенезис). Возникновение, рост и разрушение кристаллов. Причины и условия образования кристаллов в природе. Механизмы зарождения и роста кристаллов. Краткий обзор теорий роста кристаллов (молекулярно- кинетическая теория Косселя-Странского, теория спиралевидного роста кристаллов и др.). Концентрационные и конвекционные потоки. Влияние симметрии среды на форму растущего кристалла - универсальный принцип симметрии Кюри. Дефекты кристаллов (точечные, линейные, объемные). Пирамиды роста. Зональное и секториальное строение кристалла. Влияние внешних условий и особенностей внутреннего кристаллического строения на скорости роста граней кристалла. Динамическое поведение структуры кристалла в среде кристаллизации. Морфологические особенности реальных кристаллов (скульптура граней, скелетные формы, дендриты, сферолиты и т.д.). Ложные формы кристаллов. Способы установления истинной симметрии кристаллов. Различные типы срастаний кристаллов – незакономерные и закономерные Краткие сведения о современных наиболее распространенных методах выращивания кристаллов.
4. Основы кристаллохимии
Предмет кристаллохимии. Кристаллические и аморфные тела. Обусловленность основных свойств кристаллов (анизотропии, симметрии, плоскогранности и др.) их внутренним «решетчатым» строением. Основные понятия и термины кристаллохимии. Атомные и ионные радиусы, их изменения в группах и периодах периодической системы Д.И.Менделеева. Типы химической связи, их реализация в кристаллических структурах. Теория плотнейших упаковок и ее использование при описании кристаллических структур. Полиэдрический метод (метод Полинга-Беляева) изображения кристаллических структур. Геометрические пределы устойчивости структур. Координационные числа, координационные полиэдры, число формульных единиц. Краткие сведения о морфотропии (морфотропные ряды), полиморфизме, политипии, изоморфизме (изовалентный, гетеровалентный, изоструктурный). Обзор основных типов структур кристаллов. Кристаллохимия силикатов. Особенности образования и строения силикатов. Алюмосиликаты.
5. Физические свойства кристаллов
Общие сведения. Симметрия физических свойств кристаллов, их связь с особенностями кристаллической структуры. Механические свойства – плотность, твердость, ковкость, упругость, спайность. Внешние отличительные признаки. Тепло- и электропроводность, пиро- и пьезоэлектричество. Электрические свойства кристаллов. Магнитные свойства кристаллов. Оптические свойства кристаллов – поляризация света, показатели преломления, двупреломление, оптическая активность (вращение плоскости поляризации). Свойства минералов, связанные с возбуждением энергии кристаллов.
6. Методы исследования кристаллов
Определение показателей преломления Иммерсионный метод. Рефрактометр Герберта Смита. Морфометрия (гониометрия, фотогониометрия и др.). Оптические методы (поляризационный микроскоп) – показатели преломления, двупреломления, оптическая активность. Изучение минералов в проходящем свете; в отраженном свете. Дифракционные и спектроскопические методы – рентгенография, электронография, нейтронография и др. Рентгеновские методы: рентгеновские лучи, их природа и получение. Рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализы. Резонансные методы.

^ IV. ЛИТЕРАТУРА





Основная


1.

Батти Х., Принг А. – Минералогия для студентов. М., 2001.

2.

Егоров-Тисменко Ю. К., Литвинская Г. П., Загальская Ю. Г. Кристаллография. – М., 1992.

3.

Загальская Ю. Г., Литвинская Г. П., Егоров-Тисменко Ю. К. Геометрическая кристаллография. – М., 1986.

4.

Загальская Ю. Г., Литвинская Г. П., Егоров-Тисменко Ю. К. Руководство к практическим занятиям по кристаллохимии. – М., 1983.

5.

Попов Г. М., Шафрановский И. И. Кристаллография. – М., 1972.

6.

Уиттекер Э. Кристаллография. – М., 1983.

7.

Шаскольская М. П. Кристаллография. – М., 1984.





Дополнительная


8.

Шафрановский И. И., Алявдин В.Ф. Краткий курс кристаллографии. – М., 1984.

9.

Выращивание кристаллов из растворов./ Под редакцией Т. Г. Петрова и др. – Л., 1983.

10.

Козлова О. Г. Рост и морфология кристаллов. – М., 1980.

11.

Сиротин Ю. И., Шаскольская М. П. Основы кристаллофизики. – М., 1978.

12.

Шубников А. В., Копцик В. И. Симметрия в природе и искусстве. – М., 1972.

13.

Бокий Г. Б. Кристаллохимия. – М., 1971.

14.

Банн Ч. Кристаллы, их роль в природе и науке. – М., 1970.



Приложение 1


^ ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Особенности симметрии кристаллов - отсутствие осей симметрии 5-го и выше 6-го порядков.

2. Краткий обзор теорий роста кристаллов (молекулярно- кинетическая теория Косселя-Странского, теория спиралевидного роста кристаллов и др.).

3. Обзор основных типов структур кристаллов. Кристаллохимия силикатов. 4. Электрические и магнитные свойства кристаллов.
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Параметры и индексы граней – индексы Вейса и Миллера.

2. Влияние внешних условий и особенностей внутреннего кристаллического строения на скорости роста граней кристалла.

3. Типы химической связи, их реализация в кристаллических структурах.

4. Свойства минералов, связанные с возбуждением энергии кристаллов.

5. Рентгеновские методы: рентгеновские лучи, их природа и получение.



Похожие рефераты:

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...

Учебно-методическое объединение высших учебных заведений Республики...


Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза