高中化学 4.2 走进宝石世界课件 鲁科版选修1.ppt

课题2走进宝石世界 1 了解金刚石的化学成分 性能和用途 认识原子晶体和四种不同类型晶体的区别 2 根据各种不同宝石的性质 学会宝石的鉴别和保养 3 了解宝石的价值 一 从钻石说起1 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 相结合 形成牢固的 结构 共价键 正四面体 2 性质 物理性质 硬度大 不溶于水 熔点在3500 以上 化学性质 金刚石的化学性质 耐 腐蚀 在纯氧中加热到720 800 才能燃烧 燃烧时生成 3 主要用途 因为金刚石坚硬耐磨 可以制成各种切割和钻探工具 金刚石经雕琢可制成装饰品 很稳定 酸 碱 co2 钻石 2 晶体 1 定义 经过结晶过程而形成的具有规则几何外形的固体 2 四种晶体的比较 阴阳离子间通过离子键形成的晶体 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体 由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体 阴阳离子 分子 原子 金属阳离子 自由电子 离子键 分子间作用力 共价键 金属键 nacl naoh mgso4 干冰 i2 p4 h2o 金刚石 sic 晶体硅 sio2 镁 铁 金 钠 硬度较大 熔点 沸点较高 多数易溶于水等极性溶剂 熔化或溶于水时能导电 硬度小 熔点 沸点低 相似相溶 熔化时不导电 有的水溶液可导电 硬度大 熔点 沸点高 难溶解 有的能导电 如晶体硅 但金刚石不导电 硬度差异较大 熔点 沸点差异较大 难溶于水 钠 钙等与水反应 晶体导电 熔化时也导电 3 各种各样的宝石 1 天然宝石 矿物单晶 如钻石 红宝石 蓝宝石等 生物宝石 如珍珠 琥珀 珊瑚等 2 人工合成宝石 如人工合成的祖母绿等 二 宝石的性质1 宝石的硬度 摩氏硬度 1 含义 是一种 硬度 即相对硬度 只表示宝石硬度的 用于宝石的 2 应用用于划分宝石的 和 刻划 顺序位置 鉴定 档次 等级 3 几种常见物品的摩氏硬度 10 2 宝石的颜色 1 致色元素 概念 使宝石显出美丽颜色的化学元素 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 自色 宝石所含的 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 他色 宝石所含 所产生的颜色 如红宝石 含 元素 蓝宝石 含 元素 主要元素 绿色 微量杂质元素 铬 铁 钛 3 几种宝石的化学成分金刚石是碳元素形成的单质 水晶 玛瑙的主要化学成分是 红宝石和蓝宝石的主要化学成分是al2o3 孔雀石的主要化学成分是 珍珠的主要化学成分为 sio2 cuco3 cu oh 2 caco3和有机质 4 宝石的化学性质多数宝石矿物的化学性质在常温 常压下 但由于宝石矿物的 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 腐蚀 3 主要成分是碳酸钙和有机化合物的珍珠 怕 腐蚀 相对稳定 化学组成 碱 酸和碱 三 宝石的价值1 装饰功能2 医药功能 珊瑚 珍珠 玛瑙 琥珀等都是中药药材 有镇惊安神 止咳化痰等功效 3 其他功能 有些宝石具有特殊性质 成为一些工业技术必需的材料 如 等广泛应用于钻探 研磨 激光等领域 珍珠 金刚石 红宝石 水晶 1 四种晶体的熔沸点比较一般情况下 原子晶体 离子晶体 分子晶体 而金属晶体的熔沸点差别较大 有的很高 如金属钨 有的很低 如金属汞 2 刚玉 红宝石 蓝宝石的区别和联系红宝石 蓝宝石同属刚玉矿物 主要成分都是al2o3 纯净的刚玉为无色的 含有微量铬元素时呈红色 称红宝石 含有微量铁元素和钛元素时 呈蓝色称为蓝宝石 3 宝石人工优化时应用的原理利用氧化还原的原理 例如将蓝宝石置于强还原性环境中进行加热处理 可将其中所含的fe3 还原为fe2 从而加深刚玉的颜色 如果在强氧化性环境中加热 将fe2 变为fe3 可使刚玉蓝色变浅 这一原理在宝石优化中广泛应用 4 从化学组成角度分析 宝石耐酸 耐碱的情况金刚石主要成分为碳元素 故耐酸碱性能很好 以sio2或硅酸盐为主要成分的宝石怕碱腐蚀 珍珠因含有caco3和有机质 既怕酸腐蚀又怕碱腐蚀 宝石的组成 功能和性质 典例1 下列有关宝石的说法中错误的是 a 金刚石是自然界中最坚硬的物质b 宝石的硬度和颜色是评价和鉴别宝石的重要因素c 红宝石和蓝宝石的化学成分相同d 在清洗水晶 玛瑙 珍珠时不能用naoh溶液 思路点拨 解答本题时要注意以下两点 1 红宝石和蓝宝石的主要化学成分均为氧化铝 但微量元素不同 2 在清洗宝石时注意宝石的成分 确保其不能与清洗剂反应 解析 选c 红宝石和蓝宝石的主要化学成分均为氧化铝 含有微量铬元素时呈红色 即红宝石 含有微量铁和钛元素时呈蓝色 即蓝宝石 延伸探究 1 红宝石和蓝宝石都有美丽的颜色 属于自色还是属于他色 提示 宝石所含的主要元素所产生的颜色是自色 由宝石中所含微量杂质元素所产生的颜色是他色 红宝石和蓝宝石的主要成分是al2o3 红宝石中因含微量铬元素而显红色 蓝宝石中因含微量铁元素和钛元素而显蓝色 它们的颜色属于他色 2 如何清洗珍珠饰品 提示 珍珠饰品不戴时应用高级中性肥皂或洗洁精轻轻洗涤 晾干 以确保珍珠饰品持久亮丽 变式备选 下列宝石 既耐酸又耐碱的是 a 珍珠b 玛瑙c 孔雀石d 钻石 解析 选d 钻石的成分为碳单质 既耐酸又耐碱 珍珠因含有caco3和有机质 既怕酸腐蚀又怕碱腐蚀 玛瑙的主要成分为sio2 怕碱腐蚀 孔雀石的主要成分为cuco3 cu oh 2 怕酸腐蚀 四种晶体类型及重要性质 典例2 下列叙述正确的是 a 分子晶体中的每个分子内一定含有共价键b 原子晶体一定为单质c 离子晶体中可能含有共价键d 金属晶体的熔点和沸点都很高 思路点拨 解答本题时要注意以下两点 1 分子有单原子 双原子和多原子分子 2 离子晶体中一定含有离子键 可能含有共价键 解析 选c 稀有气体为单原子分子 晶体中无共价键 a错 sio2属于原子晶体却是共价化合物 b错 在铵盐中既存在离子键又存在共价键 c正确 金属汞的熔点很低 d错 方法技巧 判断晶体类型的方法离子晶体的构成粒子为阴 阳离子 粒子间作用力为离子键 一般是由活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成 原子晶体的构成粒子为原子 粒子间作用力为共价键 一般是由非金属元素形成 分子晶体的构成粒子为分子 粒子间作用力为分子间作用力 一般是由非金属元素形成的分子 金属晶体是由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体 做这类题目时要分清晶体类型 然后再判断微粒和微粒之间的作用力 按照上述归纳 再做一做下面的练习题熟悉一下解题