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1、课题2走走进宝石世界宝石世界目标导航预习引导目标导航预习引导一、从钻石说起1.金刚石的物理、化学性质:金刚石是自然界中最坚硬的物质,可以用它切割所有的天然物质,因此有“硬度之王”之称。它的化学性质很稳定,不溶于水,耐酸、碱腐蚀,在纯氧中加热至720800才燃烧,燃烧时生成二氧化碳。2.原子晶体: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,致使金刚石具有很高的硬度。像金刚石这样,相邻原子均以较强的共价键相结合,在空间按一定规则排列的晶体叫做原子晶体。这类晶体一般具有很高的硬度、沸点、熔点,化学性质稳定。常见的原子晶体有单质硅(Si)、单质硼(B)、金刚砂(S
2、iC)、石英(SiO2)、碳化硼(B4C3)、氮化硼(BN)等。目标导航预习引导3.晶体的分类:晶体可分为原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体。4.宝石的形成:地球上存在着各种各样的宝石,有些是自然界产出的矿物单晶,如钻石、红宝石、蓝宝石等;有些是经过生物或其他作用形成的固体,如珍珠、琥珀、珊瑚等。目标导航预习引导预习交流交流1宝石的含义是什么?答案:宝石是指符合工艺要求的天然矿物单晶体,如钻石、红宝石、蓝宝石等,但广义的宝石泛指符合工艺要求的、能用于装饰的所有矿物和岩石,还包括来自动物的珍珠等。宝石分为天然宝石和人工合成宝石。天然宝石因为资源有限,多数比较珍贵。人工合成宝石如红宝石、蓝宝石
3、等质地优良、色泽鲜艳,是非常好的装饰品。假宝石则是用塑料和玻璃制成的,与宝石的性质不同。目标导航预习引导二、宝石的性质1.宝石的硬度宝石的硬度是宝石的重要特征,不仅可用于宝石的鉴定,而且还是划分宝石档次和等级的主要标准之一。摩氏硬度是一种刻划硬度,即相对硬度,只表示宝石硬度的顺序位置。2.宝石的颜色宝石的颜色是评价和鉴定宝石的重要因素,一般包括自色和他色。自色指宝石所含的主要元素所产生的颜色,他色指宝石所含微量杂质元素所产生的颜色。常见的致色元素有铁、钛、铬等。刚玉的主要成分是Al2O3,含有微量铬元素时呈红色,称红宝石;含有微量铁、钛元素时,呈蓝色,称为蓝宝石。目标导航预习引导3.宝石的化学
4、性质多数宝石在常温、常压下相对稳定,宝石化学性质的差异在于宝石矿物的化学组成各不相同,性质又决定了其用途及保养方法,其中最稳定的是金刚石,最易被腐蚀的是珍珠。三、宝石的价值宝石不仅是一种珍贵的装饰品,有些宝石还具有医药功能,例如珊瑚、珍珠、玛瑙、琥珀等都是中药药材。有些宝石还具有特殊性质,例如金刚石、红宝石、水晶等广泛应用于钻探、研磨、激光等领域。目标导航预习引导预习交流交流2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,首先因稀罕而具有象征意义。后来,奇异的宝石成了天下权贵们的必备之物。你都知道哪些宝石呢?答案:宝石中性优者如:金刚石、钢
5、玉、绿柱玉、贵石榴石、电气石、贵蛋白石等;质稍劣者如:水晶、玉髓、玛瑙、碧玉、孔雀石、琥珀、石榴石、蛋白石等。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二解析:依据题意,此时CO2晶体类似于SiO2晶体,属于原子晶体,每个碳原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个碳原子。由原子晶体转化为分子晶体,原子间的共价键发生改变,属化学变化,且二者的物理性质截然不同,但二者化学成分相同,化学性质相似。答案:(1)化学变化(2)42(3)不同(4)相同问题导学即时检测一二迁移与应用近年来,科学家在氦气中给石墨电极通电,石墨挥发,在其挥发的黑烟中发现了C60,它与金刚石互称。它是一种具有空心类似足球状结构的新分子
6、,碳原子之间存在键,它的摩尔质量是,而金刚石是一种具有结构的晶体,碳原子间通过键结合,含有碳原子构成的环,则最小环上有(填数字)个碳原子,每个碳原子上的两个碳碳键的夹角都是(填角度)。请填写数字代表的内容:,。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、宝石的性质和价值活动与探究世间宝石千千万,小小的一颗,往往要几万元。但市场上假冒的宝石不少,因此购买宝石务必谨慎,以防上当受骗。当你面对众多宝石时,你能辨别出它的真假并说出它是哪一类宝石吗?解析:宝石的硬度可用于宝石的鉴定,宝石的颜色是划分宝石档次、品级的重要因素。
7、宝石的鉴定是一门较深的学问,掌握各种常见宝石的不同的鉴定方法及鉴定思路,熟悉各种常见宝石在肉眼下和常用仪器下的鉴定特征,包括宝石的颜色及颜色的分布状态、明显的多色性及断口、生长纹理及光泽特征等方面的信息,即可认识物质的组成、结构与性质的关系,找出鉴别真假宝石的方法。答案:宝石的鉴定,一般可以分为原石和成品两大类。对于原石的鉴定,又可以分为野外鉴定和室内鉴定。野外鉴定多数采用放大镜和小刀等简单工具,用以初步对宝石矿物进行定名。问题导学即时检测一二室内鉴定主要是利用各种手段和仪器,进一步测定宝石矿物的数据,为鉴别宝石提供重要依据。天然宝石绝大部分都是自然界产出的矿物或矿物集合体。每一种矿物都有一定
8、的化学成分、晶体结构、晶体形态、物理性质和化学性质。矿物在上述任何一方面的特征都可以作为鉴定矿物的依据,因而矿物鉴定方法就有:(1)肉眼观察鉴定(颜色、形态、光泽、解理等);(2)物理性质测试鉴定(比重、折射率、硬度);(3)在以晶体光学性质为依据的偏光显微镜下鉴定;(4)晶体结构分析(X射线衍射、红外光谱等);(5)化学成分分析(化学简分析、化学全分析、电子探针成分分析、X射线荧光分析)等。宝石鉴定大致分四个步骤:肉眼鉴定,有效而简便的仪器检测,稳定的物理常数验证,签定鉴定报告。问题导学即时检测一二肉眼鉴定是对宝石的颜色、表面特征、内部特征、加工质量等方面进行全面的观察。在高科技发展的今天,
9、大量人造宝石、合成宝石、仿制宝石的问世,仅凭肉眼鉴别已有很大的局限性,尤其是合成宝石与天然宝石很难区别。因此需要借助于仪器来最终确定。当然这仅仅是一些基本的鉴别方法,要想深入地学习辨别,只有经常看,多实践,方能掌握技巧。迁移与应用例题古代豪门贵族中“珍珠衫”是用珍珠做成的衣服,夏天穿在身上特别的凉快,可是如果这种衣服不用布做衬里,直接接触皮肤,夏天过后就会变得面目全非,不再漂亮了,因为。解析:珍珠的主要成分为碳酸钙和有机化合物,受汗液的作用时间长了就会变色,失去光泽。答案:珍珠的主要成分是碳酸钙,接触皮肤后被汗液所腐蚀而色彩有所变化问题导学即时检测一二解析:宝石能做装饰品,一些宝石具有医药功能
10、,A项错误;除此之外,一些宝石还是工业技术必需的材料,B项正确、C项错误。用珍珠做的项链受汗液作用,时间一长就会变色,失去光泽,所以夏天人体流汗多,不宜戴珍珠项链,D项错误。答案:B问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二3.宝石的化学性质金刚石:几乎所有的强酸强碱都不能将金刚石腐蚀。珍珠:成分是碳酸钙和有机化合物,遇酸或碱时就会发生化学变化。珍珠的保养:(1)不要让珍珠接触樟脑丸、清洁剂、酒精、咖啡、香水、油、盐、醋和脏物,尤其是有机溶剂,若沾上酒或咖啡,应马上用清水冲洗后用软布擦干。(2)夏天流汗多,不宜戴珍珠项链。珍珠不戴时应用高级中性肥皂或洗洁精轻轻洗涤晾干,并忌暴晒珍珠。(3)不戴时
11、用首饰盒小心存放,并注意保持一定的湿润度。忌用脱脂棉包珍珠。不要与其他首饰放在一起,以免刮花珍珠表面。问题导学即时检测一二问题导学即时检测123451.下列属于原子晶体的化合物是()A.干冰B.二氧化硅C.金刚石D.氯化钠解析:干冰为分子晶体,氯化钠为离子晶体。属于原子晶体的有选项B和C,其中金刚石是单质,只有二氧化硅是属于原子晶体的化合物。答案:B问题导学即时检测123452.下列说法错误的是()A.原子晶体中只存在非极性共价键B.分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力C.金属晶体通常具有导电性、导热性和良好的延展性D.离子晶体在熔化状态下能导电解析:有的原子晶体中存在极性共价键,如SiO
12、2原子晶体中Si、O之间的化学键就是极性共价键,故A项错误;分子晶体由分子构成,分子间以分子间作用力结合。分子晶体的状态变化实际上是分子间距离的变化,这种变化只需克服分子间作用力就可实现,故B项正确;金属晶体中有自由电子,故能导电、导热,自由电子与所有金属阳离子形成金属键,这是金属有延展性的原因,C项正确;离子晶体中有离子,熔化后离子可自由移动,故能导电,D项正确。答案:A问题导学即时检测123453.据美国科学杂志报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,制得具有高熔点、高硬度的二氧化碳晶体。下列关于该晶体的说法正确的是()A.该晶体属于分子晶体B.该晶体易汽化,可用作制冷材料C.
13、一定条件下,该晶体可跟氢氧化钠反应D.每摩尔该晶体中含5molCO键解析:高熔点、高硬度是原子晶体的特点,故该二氧化碳晶体是原子晶体。答案:C问题导学即时检测123454.下列宝石的名称与其化学成分不一致的是()A.珍珠:有机化合物,CaCO3B.孔雀石:BeAl2O4C.水晶:SiO2D.翡翠:NaAl(SiO3)2解析:孔雀石的主要成分为CuCO3Cu(OH)2。答案:B问题导学即时检测123455.下列宝石属于自色矿物的是()橄榄石铁镁硅酸盐,致色元素是铁孔雀石CuCO3Cu(OH)2,致色元素是铜红宝石Al2O3,致色元素是铬猫眼石BeAl2O4,致色元素是铬和铁A. B.C.D.解析:橄榄石和孔雀石的颜色是由自身所含元素所致,这种矿物称为自色矿物;红宝石和猫眼石的颜色是由它们所含微量杂质元素所产生的颜色,这种矿物称为他色矿物。答案:A
