课件29张PPT。第4章 认识生活中的材料
课题2 走进宝石世界 栏目链接 宝石——矿物界的奇珍异宝,自古以来一直让人迷恋。钻石、绿宝石、红宝石和蓝宝石很早就出现在人类历史进程中,开始因稀罕而具有象征意义。后来,奇异的宝石成为了天下权贵们的必备之物。
你都知道哪些宝石呢? 栏目链接 栏目链接一、从钻石说起 1.原子晶体。
(1)原子晶体:相邻原子间均以较强的________相结合,在空间里按一定规则排列的晶体。
(2)常见的原子晶体有:金刚石、单质硅、单质硼、金刚砂(SiC)、________ (SiO2)、碳化硼(B4C3)、氮化硼(BN)等。共价键石英 栏目链接 2.金刚石。
(1)结构。
金刚石中的每个碳原子都与它周围的四个碳原子以共价键相结合,形成牢固的__________结构,属于原子晶体。金刚石是自然界中最坚硬的物质,可用它切割所有的天然物质,因此有“硬度之王”的美称。正四面体 栏目链接 (2)化学性质。
金刚石化学性质________,不溶于水,耐酸、碱腐蚀,在纯氧中加热到720 ℃~800 ℃才能燃烧,燃烧时生成__________。很稳定二氧化碳 栏目链接 (3)主要用途。
①因为金刚石坚硬耐磨,可以制成各种切割和钻探工具。
②金刚石经雕琢可制成装饰品________。钻石 栏目链接二、宝石的性质 1.宝石的硬度:宝石的______是宝石的重要特征,不仅可用于宝石的______,而且还是划分宝石档次和等级的____________。摩氏硬度是一种______硬度,即________,只表示宝石硬度的________。硬度鉴定主要标准之一刻划相对硬度顺序位置 栏目链接 2.宝石的颜色:宝石的______是评价和鉴定宝石的重要因素,一般包括______和______。自色指宝石所含的________所产生的颜色,他色指宝石所含____________所产生的颜色。常见的致色元素有__________等。刚玉的主要成分是________,含有微量______元素时,呈红色,含有微量________元素时,呈蓝色,称为蓝宝石。
3.宝石的化学性质:多数宝石在常温、常压下相对______,宝石化学性质的差异在于宝石矿物的________各不相同,性质又决定了其用途及保养方法,其中最稳定的是________,最易被腐蚀的是______。颜色自色他色主要元素微量杂质元素铁、钛、铬Al2O3铬铁、钛稳定化学组成金刚石珍珠 栏目链接三、宝石的价值 宝石不仅是一种珍贵的装饰品,有些宝石还具有______功能,例如______、______、玛瑙、琥珀等都是中药材。有些宝石还具有特殊性质,例如:金刚石、红宝石、水晶等广泛应用于______、______、______等领域。医药珊瑚珍珠钻探研磨激光 栏目链接 栏目链接知识点一 宝石的性质和用途 1.宝石的硬度——摩氏硬度。
(1)含义:是一种刻划硬度,即相对硬度,只表示宝石硬度的顺序位置。
(2)应用:不仅可用于宝石的鉴定,还是划分宝石档次和等级的主要标准之一。
栏目链接(3)几种常见物品的摩氏硬度。 栏目链接2.宝石的颜色。 (1)致色元素。
①概念:使宝石显出美丽颜色的化学元素。
②常见的致色元素有:钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜等。
(2)颜色成因的分类。
①自色:宝石所含的主要元素所产生的颜色。
如橄榄石的化学成分为铁镁硅酸盐,它所含的铁元素使其呈现绿色。 栏目链接 ②他色:宝石所含微量杂质元素所产生的颜色。
如刚玉主要成分是Al2O3,纯净时为无色,含有微量的铬元素时呈红色,即红宝石;当含有微量的铁和钛元素时呈蓝色,即蓝宝石。 栏目链接 3.宝石的化学性质。
多数宝石矿物在常温、常压下相对稳定,但由于宝石矿物的化学组成各不相同,其化学性质也有很大差异。
(1)金刚石几乎不受所有的强酸、强碱的腐蚀;
(2)以二氧化硅为主要成分的宝石(如水晶、玛瑙)怕碱腐蚀;
(3)以碳酸钙为主要成分的珍珠怕酸腐蚀。 栏目链接 例1 有关宝石的下列说法中,正确的是( )
A.宝石的硬度和颜色是评价和鉴定宝石的重要因素
B.刚玉的硬度大于金刚石的硬度
C.红宝石和蓝宝石的主要化学成分不同
D.在清洗水晶、玛瑙首饰时可用NaOH溶液 思路点拨:(1)若宝石所含的微量元素不同,则宝石的颜色可能不同;(2)清洗宝石做成的首饰时,应注意宝石的构成成分不能与所用洗涤剂发生反应。 栏目链接 解析:金刚石是自然界中最坚硬的物质,刚玉的硬度仅次于金刚石;红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3,二者的区别是红宝石致色元素是铬(Cr)元素,蓝宝石致色元素是铁(Fe)元素和钛(Ti)元素;水晶、玛瑙的主要成分为SiO2,在清洗时不能用强碱溶液,因为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,故选择A项。
答案:A 栏目链接变 式
应 用1.下列宝石的名称与其化学成分不一致的是( )
A.珍珠:有机质、CaCO3
B.孔雀石:BeAl2O4
C.水晶:SiO2
D.翡翠:NaAl(SiO3)2 栏目链接变 式
应 用 解析:珍珠是由生物作用形成的,主要成分是有机质、CaCO3,故A正确;孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,故B不正确;水晶是二氧化硅晶体,故C正确;翡翠的主要成分是NaAl(SiO3)2,故D正确。
答案:B 栏目链接知识点二 晶体的基本类型和性质 栏目链接 栏目链接判断晶体类型的方法
根据晶体性质推断晶体类型:固体不导电,在熔融状态或水溶液中能导电,熔、沸点较高的一般为离子晶体;固态不导电,熔融状态也不导电,熔、沸点较低的一般为分子晶体;固态及熔融态均不导电,熔、沸点很高的一般为原子晶体;固态和熔融态均导电的一般为金属晶体。方 法
技 巧 栏目链接 例2 科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2原子晶体的说法正确的是( )
A.CO2原子晶体可用来制高硬度的钻头
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C.CO2原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质
D.在CO2原子晶体中,每一个碳原子周围结合两个氧原子 栏目链接 解析:依题意,此时CO2晶体类似于SiO2晶体,属于原子晶体,其硬度很大,可用来制作高硬度的钻头,故A正确;由原子晶体转化为分子晶体,原子间的共价键发生改变,属于化学变化,故B错误;CO2原子晶体和CO2分子晶体的物理性质差别很大,故C错误;CO2原子晶体中每个C原子周围结合4个O原子,故D错误。
答案:A 栏目链接变 式
应 用 2.氮化硅是一种具有耐高温结构的陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。氮化硅具有以上性质的原因是( )
A.氮和硅都是不活泼的非金属
B.硅最外层上有4个电子,不易得失电子
C.氮、硅原子构成了原子晶体
D.氮的化合物的化学性质稳定
栏目链接变 式
应 用 解析:原子晶体由于它结构的特殊性,具有高硬度、高熔点、化学性质稳定的特点。与氮、硅的非金属性和硅难得、失电子以及氮的化合物的稳定性的性质无关,并且氮的化合物不一定都稳定;故A、B、D三项都不正确。
答案:C 栏目链接