Кристалографія та мінералогія

Мета дисципліни – отримання студентами необхідних знань про склад, особливості будови кристалічних ґраток різноманітних елементів та сполук, фізичні і хімічні властивості мінералів, а також процесів їх утворення, форми, структуру і фізико-механічні властивості кристалів.

Завдання дисципліни: вивчення утворення, будови і властивостей кристалів, а також вивчення ідеальної і реальної структури кристалічної речовини. Отримання штучних кристалів, які знаходять широке застосування в приладобудуванні і ювелірній промисловості, у радіотехніці, технічній оптиці й акустиці тощо.
 
Основні результати навчання 
Знання основних груп матеріалів та здатність обґрунтовано здійснювати їх вибір для конкретного використання.
Вміння збирати необхідну інформацію, використовуючи науково-технічну літературу, бази даних та інші джерела, аналізувати і оцінювати її, обирати оптимальні методи та здійснювати статистичний аналіз даних.
Здатність поєднувати теорію і практику для розв’язання завдань матеріалознавства.
Уміти пропонувати нові технічні рішення з урахуванням цілей та ресурсних обмежень,
економічних, екологічних, правових та без пекових аспектів, розробляти і застосовувати нові металургійні технології.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
*
Л – лекційні заняття; 
ПЗ – практичні заняття; 
СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; 
МКР – модульна контрольна робота;
К – консультації.
*
*
Тематика та види навчальних занять
*
1 тиждень
Л 1. Мінералогія і кристалографія як науки. Історія виникнення та розвитку, основні напрямки, завдання.
ПЗ 1. Визначення елементів в кристалографічних моделях. 
СРС. К.

2 тиждень
Л 2. Зв'язок мінералогії та кристалографії з іншими науками. Поняття про кристали, просторові грати. Найважливіші властивості кристалів.
ПЗ 2.Дослідження властивостей реальних кристалів. 
СРС. К.

3 тиждень
Л 3. Загальні поняття симетрії кристалів. Елементи симетрії. 32 види симетрії. Сингонії. Прості форми і комбінації простих форм. Відкриті і закриті форми.
ПЗ 3. Вибір координатних систем для опису кристалічних многогранників і метод індексування граней кристалічних многогранників.
СРС. К.

4 тиждень
Л 4. Елементи зовнішнього огранення кристалів та їх взаємозв’язок з просторовою граткою. Властивості кристалічних речовин. Відмінність аморфних речовин від кристалічних.
ПЗ 4. Робота з моделями кристалів. Елементи симетрії: осі симетрії, площина симетрії і
центр симетрії.
СРС. К.

5 тиждень
Л 5. Основні закони геометричної кристалографії. Закон Ейлера-Декарта. Формула Вульфа-Брегів. Метод кристалічного індукування.
ПЗ 5. Дослідження   густини   мінералів, фізичних та хімічних  властивостей  твердих  тіл,  кристалічної структури і природи хімічного зв'язку.
СРС. К.

6 тиждень
Л 6. Символи вузлів, ребер, граней. Параметри Вейса та Мілллера.
ПЗ 6. Методи побудови пласких проекцій кристалічних многогранників.
СРС. К.

7 тиждень
Л 7. Лекція 7. Закон Гаюї. Кристалографічні проекції. Сітка Вульфа. Симетрія кристалів.
Елементи симетрії. Принцип Кюрі.
ПЗ 7.  Визначення класів симетрії кристалічних многогранників.
СРС. К.
МКР 1

8 тиждень
Л 8.  Форми кристалів. Сингонії кристалів. Поняття, означення, кристалографічні категорії. Комірки Браве.
ПЗ 8. Робота з моделями кристалів.
СРС. К.

9 тиждень
Л 9. Основні поняття. Типи хімічних зв’язків. Атомні та іонні радіуси. Щільні упакування.
ПЗ 9.Визначення    параметрів  кристалів  за  допомогою графічної   сітки  Вульфа.  
СРС. К.

10 тиждень
Л 10. Координаційне  число.  Визначення  стехіометрії  формули  речовини. Поляризація іонів. Ізоморфізм. Поліморфізм. Типи структур.
ПЗ 10.  Проблеми  створення твердих тіл з наперед заданими властивостями.
СРС. К.

11 тиждень
Л 11. Історія розвитку морфології мінералів. Фізичні властивості мінералів: форма, блиск, прозорість, окремість.
ПЗ 11. Визначення класів симетрії кристалічних многогранників.
СРС. К.

12 тиждень
Л 12. Механічні властивості мінералів: твердість, крихкість, пластичність, пружність. Теплові, електричні, магнітні властивості. Методи отримання штучних мінералів.
ПЗ 12. Визначення простих форм і їх комбінацій у кристалічних многогранниках
СРС. К.

13 тиждень
Л 13. Поняття про мінерал, мінеральну особистість, мінеральний вигляд, мінеральні різновиди.
ПЗ 13. Опис елементарної комірки кристалічної структури.
СРС. К.

14 тиждень
Л 14. Ізоморфізм і поліморфізм. Діагностичні властивості мінералів. Класифікація мінералів. Генезис мінералів.
ПЗ 14. Залежність  фізичних  і  хімічних  властивостей твердих тіл від кристалічної структури і природи хімічного зв'язку. 
СРС. К.

15 тиждень
Л 15. Галоїди, карбонати, фосфати, арсенати, ванадати, хромати, вольфрамати, борати.
ПЗ 15. Вивчення форми кристалів. Проблеми створення твердих тіл.
СРС. К.
МКР 2.
Самостійна робота
*
Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 15 годин;
2) підготовка до практичних занять – 30 годин (включаючи підготовку до МКР);
3) підготовка до екзамену – 30 годин.
*
Процедура оцінювання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. 
Здобувачі протягом семестру готуються до практичних занять, виконують дві  модульні контрольні роботи. Кожний модуль оцінюється у 30 балів:
Семестровий модуль № 1
Оцінка за виконання практичних завдань – 20 балів. Термін надання виконаних робіт – до 8 тижня.
МКР1 – 30 балів (8 тиждень). 
Перескладання можливе протягом 9 – 14 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
Оцінка за виконання практичних завдань – 20 балів. Термін надання виконаних робіт – до 15 тижня.
МКР2.  – 30 балів (15 тиждень).
Підсумковим контролем з дисципліни є екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів. День і час екзамену/ перескладання встановлює деканат.
 
Умови допуску до підсумкового контролю
* До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %. Складання/перескладання екзамену організовується за встановленим деканатом ІПТДМ розкладом.
 

Політика освітнього процесу
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
*Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
*Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».
*Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
*Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, шпаргалок під час проходження модульних контролів та іспиту з дисципліни.