Министерство образования и науки российской федерации




Скачать 139.17 Kb.
НазваниеМинистерство образования и науки российской федерации
Дата20.11.2012
Размер139.17 Kb.
ТипДокументы


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано


_____________________________

Руководитель ООП по

направлению 130101

профессор Ю.Б. Марин

Утверждаю


___________________________

Зав. кафедрой МКП

профессор Марин Ю.Б.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Кристаллохимия


Специальность: 103101 Прикладная геология

Специализация: Прикладная геохимия, петрология, минералогия


Квалификация (степень) выпускника: специалист


Санкт-Петербург

2012


1. Цели и задачи дисциплины:

Цель преподавания дисциплины – дать студентам знания о закономерностях атомного строения кристаллов, являющихся фундаментом для всестороннего изучения вещества минералов и их синтетических аналогов, необходимые для понимания их физико-химических свойств и процессов образования.

Задачи дисциплины: дать теоретическую основу для дальнейшего прохождения специальных дисциплин, изучающих вещество Земли в кристаллическом состоянии, ознакомить с современными представлениями о: законах симметрии кристаллической решетки; химической связи в кристаллах; факторах, определяющих структуру кристаллов, структурном разнообразии кристаллических веществ, полиморфизме и изоморфизме, взаимосвязи между структурой и физическими свойствами кристаллов минералов.


2. Место дисциплины в структуре ООП:


Курс «Кристаллохимия» входит в состав вариативной части дисциплин математического и естественнонаучного цикла подготовки специалистов по направлению «Прикладная геология» и специализации «Прикладная геохимия, петрология, минералогия», относится к дисциплинам по выбору студента и изучается студентами данной специальности в течение 3 семестра после прохождения курсов «Общая геология» и «Кристаллография» и параллельно с изучением курса «Минералогия».

Для освоения дисциплины обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по физике, химии, математике и указанным выше дисциплинам в объёме 2 семестра.


3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-9, ОК-11, ОК-21, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-11, ПК-12, ПК-19, ПК-21, ПК-22, ПК-23, ПК-24, ПК-25.

В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать: важнейшие характеристики симметрии кристаллического вещества и методы геометрического описания кристаллической структуры; основы теории плотнейшей упаковки частиц в кристалле; главные особенности основных структурных типов простых веществ и простейших химических соединений; важнейшие закономерности полиморфизма и изоморфизма; энергетические характеристики кристаллической структуры; особенности кристаллохимии важнейших породообразующих и рудных минералов.

    Уметь: на кристаллохимической основе интерпретировать физико-химические свойства минералов, явления полиморфизма и изоморфизма делать выводы об особенностях процессов минералообразования; по моделям и описаниям кристаллических структур минералов определять их основные геометрические и кристаллохимические характеристики; на основании структурных данных строить компьютерные трехмерные модели кристаллической структуры.

    Владеть: навыками интерпретации физико-химических свойств минералов на кристаллохимической основе.



4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

3










Аудиторные занятия (всего)

51

51










В том числе:

-

-

-

-

-

Лекции

34

34










Практические занятия (ПЗ)

0

0










Семинары (С)

0

0










Лабораторные работы (ЛР)

17

17










Самостоятельная работа (всего)

21

21










В том числе:

-

-

-

-

-

Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы

11

11










Реферат
















Другие виды самостоятельной работы:
















Работа с моделями структур

5

5










Работа с литературой

5

5










Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)




зачет










Общая трудоемкость час

зач. ед.

72

72










2

2












5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Введение. Структура кристаллов и ее симметрия.

Предмет, задачи, история кристаллохимии. Пространственная решетка. Элементы симметрии бесконечных фигур. Взаимодействие элементов симметрии. Пространственные группы. Аспекты пространственных групп. Правильные системы точек и их характеристики. Работа с экспериментально определенными структурными данными.

2

Основные понятия и принципы кристаллохимии.

Главные структурные типы: соединения с формулами AX и AX2. Координационное число. Химическая связь в кристаллах. Электроотрицательность. Геометрический мотив структуры. Кристаллохимические радиусы. Плотнейшие упаковки.

3

Факторы, определяющие структуру кристалла.

Структуры кристаллов с ионной связью. Координационные полиэдры. Правила Полинга. Структуры кристаллов с ковалентной связью.

4

Полиморфизм и изоморфизм.

Морфотропия. Энергия кристаллической структуры. Полиморфизм. Структурные превращения. Структурное упорядочение. Политипия. Изоморфизм.

5

Структура и свойства кристаллических соединений.

Связь свойств кристаллов с их структурой: кристалломорфология, механические свойства, плотность, термические, электрические, магнитные и оптические свойства.

6

Кристаллохимия отдельных групп минералов.

Методы прямого изучения структуры. Кристаллохимия основных групп минералов. Аспекты генетической и прикладной кристаллохимии.


5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

1

Общая геохимия




+




+

+

+

2

Кристаллооптика










+

+




3

Минералогия

+

+

+

+

+

+

4

Петрография










+

+

+

5

Прикладная геохимия




+




+

+

+

6

Лабораторные методы изучения минералов, пород и руд

+

+

+

+

+

+


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1

Введение. Структура кристаллов и ее симметрия.

8




8




7

23

2

Основные понятия и принципы кристаллохимии.

8




6




6

20

3

Факторы, определяющие структуру кристалла.

4










2

6

4

Полиморфизм и изоморфизм.

8










2

10

5

Структура и свойства кристаллов.

2










2

4

6

Кристаллохимия отдельных групп минералов.

2




3




2

7

6. Лабораторный практикум:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1

1

Нахождение элементов симметрии кристаллических структур

4

2

1

Определение пространственной группы кристаллической структуры

4

3

2

Нахождение правильных систем точек для пространственной группы

4

4

2

Контрольная работа по описанию структуры

2

5

6

Подробное описание кристаллических структур минералов по их моделям

3


7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия: учебник. М.: КДУ, 2005. 592 с.

Урусов В.С., Еремин Н.Н. Кристаллохимия. Краткий курс. М, Изд-во МГУ, 2010.

б) дополнительная литература

Белов Н.В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз. Изд.АН СССР, 1947.

Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. М., Недра, 1976.

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

Брэгг У.Л., Кларингбулл Г.Ф. Кристаллическая структура минералов. М., Мир, 1967.

Доливо-Добровольский В.В. Кристаллохимия. СПб, РИЦ СПГГИ, 1999.

Загальская Ю.Г., Литвинская Г.П. Геометрическая микрокристаллография. Изд.МГУ, 1976.

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

Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. Изд. МГУ, 1987.

в) программное обеспечение: ПО для 3D-моделирования кристаллических структур (Atoms или эквивалент).

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Для лабораторных работ по всем разделам используются наборы шариковых моделей структур кристаллических веществ (в т.ч. главных минералов), модели шаровых упаковок, модели координационных многогранников.


11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

В ходе прохождения лабораторного практикума каждый студент должен ознакомиться с важнейшими структурными типами простых веществ и химических соединений несложного состава и строения и научиться давать кристаллохимическое описание структуры; для изучаемых структур студент должен уметь определить сингонию, тип ячейки Браве, пространственную группу, число формульных единиц в элементарной ячейке, геометрический мотив структуры, охарактеризовать структуру в терминах плотнейших упаковок, начертить проекцию структуры на плоскость; сложные структуры минералов, содержащие большое число атомов в элементарной ячейке, а также структуры с ромбоэдрической ячейкой давать для самостоятельного определения не рекомендуется; такие структуры целесообразно использовать для демонстрации.

В часы самостоятельных занятий каждый студент должен выполнить расчетно-графическую работу по индивидуальному заданию. В эту работу входит: (1) построение графика указанной в задании пространственной группы с указанием правильных систем точек для этой группы и их характеристик; (2) построение компьютерной 3D-модели кристалла минерала (на основе экспериментальных структурных данных) с подробной характеристикой заселенных структурных позиций (координация, симметрия позиции).

Текущий контроль осуществляется на каждом лабораторном занятии. Промежуточный контроль осуществляется путем проведения плановой контрольной работы. Итоговый контроль – при приеме зачета, включающего описание структуры минерала по модели и завершающую беседу с преподавателем по вопросам теории.

_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра МКП СПГГУ доцент Морозов М.В.


Эксперты:

____________________ ___________________ _________________________

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)



Похожие:

Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15 мая...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15 мая...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 15 мая...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации
Порядком проведения единого государственного экзамена, утверждённым приказом Министерства образования и науки Российской Федерации...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Российской Федерации 19 января 2007 г., регистрационный n 8806), с изменениями, внесенными приказом Министерства образования и науки...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Российской Федерации 19 января 2007 г., регистрационный n 8806), с изменениями, внесенными приказом Министерства образования и науки...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ от 11 октября 2011 г. N 2451 об утверждении порядка проведения единого государственного экзамена
Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15 мая...
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации
Приказами Министерства образования и науки Российской Федерации от 3 июня 2008 г. N 164 и от 31 августа 2009 г. N 320
Министерство образования и науки российской федерации iconПрограмма составлена в соответствии с программой-минимум кандидатского экзамена по специальности 08. 00. 01 Экономическая теория, утвержденной приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 08.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Министерство образования и науки российской федерации iconМинистерство образования и науки российской федерации
Постановление Правительства РФ от 15. 06. 2004 n 280 утратило силу в связи с изданием Постановления Правительства РФ от 15. 05. 2010...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница