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2018_2019学年高中化学主题4认识生活中的材料课题2走进宝石世界课件鲁科版选修1201809073157_图文

主题4 认识生活中的材料
课题2 走进宝石世界

学习目标:1.通过对钻石晶体结构的认识,了解四种主要晶体类型及典型代 表物。(重点)2.认识不同宝石的成分、性质及保养方法。(难点)3.通过对宝石的了 解,学习更多关于无机元素及化合物组成、性质方面的知识。(重难点)

一、从钻石说起 1.金刚石 (1)结构

[自 主 预 习·探 新 知]

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 正四面体结构。

(2)性质 ①物理性质:硬度大,不溶于水,熔点在 3 500 ℃以上。 ②化学性质:金刚石的化学性质很稳定,耐酸碱腐蚀,在纯氧中加热到 720 ℃~800 ℃才能燃烧,燃烧时生成二氧化碳 。 (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 。

微点拨:金刚石是自然界中最坚硬的物质,有“硬度之王”之称,它可以 切割所有的天然物质。

2.原子晶体 (1)原子晶体 相邻原子间均以较强的 共价键相结合,在空间按 一定规则排列 的晶体。 (2)常见的原子晶体有: 金刚石(C) 、单质硅(Si) 、单质硼(B)、金刚砂 (SiC)、 石英(SiO2) 、碳化硼(B4C3)、氮化硼(BN)等。

3.各种各样的宝石 (1)天然宝石 ①矿物单晶:如 钻石、红宝石、蓝宝石等。 ②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 刻划 硬度,即相对硬度,只表示宝石硬度的 顺序位置 。

(2)应用?????用 用于 于宝 划石 分的 宝石鉴的定

。 档次

和 等级



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。 ②他色: 宝石所含微量杂质元素 所产生的颜色。如红宝石:含 铬(Cr) 元素;蓝宝石: 含 铁(Fe)和钛(Ti) 元素。

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 SiO2 ;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CuCO3·Cu(OH)2; 珍珠的主要化学成分为 CaCO3 和有机化合物。

4.宝石的化学性质 多数宝石矿物在常温、常压下 相对稳定 。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。

三、宝石的价值 1.装饰功能 2.医药功能: 珊瑚、珍珠、玛瑙、 琥珀都是中药药材。珍珠有镇惊安神, 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 金刚石、红宝石、水晶等广泛应用于钻探、研磨、激光等领域。

[基础自测] 1.判断对错(对的在括号内打√,错的在括号内打×) (1)金刚石化学性质稳定,耐酸、碱腐蚀,在纯氧中也不燃烧。( ) (2)宝石只能天然形成,无法人工合成。( ) (3)珍珠(主要成分为 CaCO3)性质稳定,不与酸、碱反应。( ) (4)珍珠有镇惊安神、止咳化痰等功效。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√

2.下列宝石中,硬度最大的是( )

A.红宝石 C.水晶

B.珍珠 D.钻石

【导学号:72572143】

D [钻石也叫金刚石、金刚钻,素有“硬度之王”之称。]

3.关于宝石的结构与性质,下列说法正确的是( ) A.金刚石是原子晶体,它是自然界中最硬的物质 B.刚玉是离子晶体,其化学成分是 SiO2 C.珍珠就是比较纯净的 CaCO3 D.红宝石中含有微量元素 Cu,蓝宝石中含有微量元素 Fe
A [刚玉的主要成分是 Al2O3,不是 SiO2;含微量元素铬的宝石呈红色,含 微量元素铁和钛的宝石呈蓝色;珍珠的主要成分是碳酸钙和有机质。]

[合 作 探 究·攻 重 难]
宝石的组成、性质与分类
璀殩的宝石首饰

[思考交流] 1.天然宝石可分为哪两类?人工可以制作宝石吗?
【提示】 天然宝石可分为矿物单晶和生物宝石两类,目前人工已可以合 成宝石,如祖母绿。
2.划分宝石等级和档次的标准是什么?评价和鉴定宝石的重要因素是什 么?
【提示】 划分宝石等级和档次的标准是硬度,评价和鉴定宝石的重要因 素是颜色。

3.钻石的耐酸碱性能很好,为什么?珍珠的成分是什么?其性质稳定吗?
【提示】 钻石的主要成分是碳元素,性质稳定,故耐酸碱性能优良。珍 珠中含有 CaCO3 和有机质,既怕酸腐蚀又怕碱腐蚀,故性质不太稳定。

1.宝石的组成 金刚石(钻石)——碳单质,刚玉——Al2O3,红宝石——Al2O3(含 Cr),蓝宝 石——Al2O3(含 Fe、Ti),水晶、玛瑙——SiO2,孔雀石——CuCO3·Cu(OH)2,珍 珠——CaCO3

2.宝石的分类
宝石???天然宝石?????矿 生物 物单 宝晶 石: :钻 珍石 珠、 、红 琥宝 珀石 等等 ??人工合成宝石:祖母绿
3.从化学组成分析宝石耐酸、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。

[当 堂 达 标·固 双 基]
题组 1 从钻石说起 1.下列说法正确的是( )
A.熔点:金刚石>NaCl>干冰 B.水晶的主要成分 SiO2 属于分子晶体 C.金属晶体熔点都高于离子晶体 D.金刚石的硬度不如金刚砂(SiC)

【导学号:72572144】

A [水晶的主要成分是 SiO2 属于原子晶体,B 错;金属晶体熔点差距大, 如钨熔点很高,但汞(水银)在常温下为液态,C 错;金刚石硬度大于金刚砂(SiC), D 错。]

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
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。]

题组 2 宝石的性质与价值 3.有关金刚石的性质说法正确的是( )

A.硬度大 C.不耐化学腐蚀
【答案】 A

B.易导电 D.不燃烧

【导学号:72572145】

4.下列宝石的名称与化学成分不一致的是( )

A.珍珠:有机化合物、CaCO3 B.孔雀石:BeAl2O4

C.水晶:SiO2

D.翡翠:NaAl(SiO3)2

B [孔雀石的主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2。]

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