【创新设计】2013-2014高中化学4.2走进宝石世界同步课件鲁科版选修1

1、1通过对钻石晶体结构的认识，了解四种主要晶体类型及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。典型代表物。2了解常见宝石的主要成分和重要的用途。了解常见宝石的主要成分和重要的用途。3了解宝石的硬度、颜色和化学性质，了解宝石保养需要了解宝石的硬度、颜色和化学性质，了解宝石保养需要注意的问题。注意的问题。 课题课题2走进宝石世界走进宝石世界 水晶的成分是什么？自然界中最硬的物质是什么？水晶的成分是什么？自然界中最硬的物质是什么？提示提示水晶的成分是二氧化硅，硬度最大的物质是金刚石。水晶的成分是二氧化硅，硬度最大的物质是金刚石。 1.钻石：钻石：习惯上人们常把雕琢好的金刚石称为习惯上

2、人们常把雕琢好的金刚石称为 ，也叫，也叫或或。它是自然界最坚硬的物质，被。它是自然界最坚硬的物质，被称为称为。2性质性质：钻石有着耀眼的：钻石有着耀眼的 和晶莹剔透的和晶莹剔透的 ，所，所以它可以制成各种以它可以制成各种；它坚硬耐磨，所以可以制成各；它坚硬耐磨，所以可以制成各种种 。它的化学性质。它的化学性质 ，不溶于水，不溶于水，腐蚀。在纯氧中加热至腐蚀。在纯氧中加热至720800 才能才能燃烧燃烧，燃烧时生成燃烧时生成。笃学一笃学一从钻石说起从钻石说起 钻石钻石金刚石金刚石金刚钻金刚钻硬度之王硬度之王光芒光芒材质材质首饰首饰切割工具切割工具耐酸、碱耐酸、碱二氧化碳二氧化碳稳定稳定3原子晶体

3、原子晶体：相邻原子间均以较强的：相邻原子间均以较强的 键相结合，在键相结合，在空间按一定规则排列的晶体叫做空间按一定规则排列的晶体叫做。这类晶体。这类晶体一般具有很高的一般具有很高的、 和沸点，化学性质稳和沸点，化学性质稳定。定。 、 、金刚砂、金刚砂、 、 、 等都属于原子晶体。等都属于原子晶体。共价共价原子晶体原子晶体硬度硬度熔点熔点单质硅单质硅单质硼单质硼石英石英碳化硼碳化硼氮化硼氮化硼4晶体晶体（1）含义：经过）含义：经过 过程而形成的具有过程而形成的具有 几几何外形的固体，叫做何外形的固体，叫做 。（2）分类：晶体可分为）分类：晶体可分为 晶体、晶体、 晶体、晶体、 晶体、晶体、 晶

4、体。晶体。（3）离子晶体：由）离子晶体：由 和和通过通过 结合而成的晶体，叫做离子晶体。活泼金属所形结合而成的晶体，叫做离子晶体。活泼金属所形成的成的 、 和和的晶体，一般属于的晶体，一般属于离子晶体。离子晶体具有较高的离子晶体。离子晶体具有较高的 、沸点，在熔融状、沸点，在熔融状态或水溶液中可以态或水溶液中可以 ，在，在 时不导电。时不导电。结晶结晶规则规则晶体晶体原子原子离子离子分子分子金属金属阳离子阳离子阴离子阴离子离子键离子键盐类盐类碱类碱类氧化物氧化物熔点熔点导电导电固态固态（4）分子晶体：在分子晶体里，分子之间以）分子晶体：在分子晶体里，分子之间以 相互结合。分子晶体的硬度相互结合

5、。分子晶体的硬度 ，熔点、沸点，熔点、沸点 。多数。多数 和和 的固体都属于分子晶体。的固体都属于分子晶体。（5）金属晶体：自由电子在）金属晶体：自由电子在和和之间之间不断交换，在整个金属中不停地自由运动。自由电子的这种不断交换，在整个金属中不停地自由运动。自由电子的这种运动，使金属原子运动，使金属原子 在一起，以金属键形成金属晶体。在一起，以金属键形成金属晶体。分子间作用力分子间作用力较低较低非金属单质非金属单质共价化合物共价化合物金属阳离子金属阳离子金属原子金属原子堆积堆积低低1.宝石的硬度宝石的硬度：宝石的：宝石的 是宝石的重要特征，不仅可用是宝石的重要特征，不仅可用于宝石的于宝石的 ，

6、而且还是划分宝石档次和等级的，而且还是划分宝石档次和等级的。摩氏硬度是一种。摩氏硬度是一种 硬度，即硬度，即，只表示宝石硬度的，只表示宝石硬度的 。2宝石的颜色宝石的颜色：宝石的：宝石的 是评价和鉴定宝石的重要因素，是评价和鉴定宝石的重要因素，一 般 包 括一 般 包 括 和和 。 自 色 指 宝 石 所 含 的。 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，他色指宝石所含 所产生的颜色。常见的致色元素有所产生的颜色。常见的致色元素有 等。刚玉等。刚玉的主要成分是的主要成分是 ，含有微量，含有微量 元素时呈红色，称红元素时呈红色，称红宝石；含有微量宝石；含有微量元素

7、时，呈蓝色，称为蓝宝石。元素时，呈蓝色，称为蓝宝石。笃学二笃学二宝石的性质宝石的性质 硬度硬度鉴定鉴定主要标准之一主要标准之一顺序位置顺序位置刻划刻划相对硬度相对硬度自色自色他色他色主要元素主要元素微量杂质元素微量杂质元素铁、钛、铬铁、钛、铬Al2O3铁、钛铁、钛颜色颜色铬铬3宝石的化学性质宝石的化学性质：多数宝石在常温、常压下相对：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宝石化学性质的差异在于宝石矿物的 各不相同，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，最易被腐蚀的是。稳定稳定化学组成化学组成金

8、刚石金刚石珍珠珍珠宝石不仅是一种珍贵的装饰品，有些宝石还具有宝石不仅是一种珍贵的装饰品，有些宝石还具有功能，功能，例如例如 、 、玛瑙、琥珀等都是中药材。有些宝石还、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。等领域。 笃学三笃学三宝石的价值宝石的价值 医药医药珊瑚珊瑚珍珠珍珠钻探钻探研磨研磨激光激光【慎思慎思1】 世间宝石千千万，小小的一颗，往往要几万元。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，因此务必谨慎，以防上当受但市场上假冒的宝石不少，因此务必谨慎，

9、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？它是哪一类宝石吗？提示提示宝石的硬度可用于宝石的鉴定，宝石的颜色是划分宝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。宝石的鉴定是一门较深的学问，石档次、品级的重要因素。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、解理及断口、的颜

10、色及颜色的分布状态、明显的多色性、解理及断口、生长纹理及光泽特征等方面的信息，即可认识物质的组成、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。结构与性质的关系，找出鉴别真假宝石的方法。宝石的鉴定，一般可以分为原石和成品两大类。对于原石的宝石的鉴定，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。放大镜和小刀等简单工具，用以初步对宝石矿物进行定名。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室

11、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。的数据，为鉴别宝石提供重要依据。宝石鉴定大致分四个步骤：肉眼鉴定，有效而简便的仪器检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。测，稳定的物理常数验证，签定鉴定报告。总之肉眼鉴定是对宝石的颜色、表面特征、内部特征、加工总之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，大量人质量等方面进行全面的观察。在高科技发展的今天，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造宝石、合成宝石、仿制宝石的问世，仅凭肉眼鉴别

12、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，方能掌握法，要想深入地学习辨别，只有经常看，多实践，方能掌握技巧。技巧。【慎思慎思2】 珍珠饰品在使用时应注意哪些问题？珍珠饰品在使用时应注意哪些问题？提示提示由于珍珠的主要成分是碳酸钙和有机质，遇酸和由于珍珠的主要成分是碳酸钙和有机质，遇酸和碱发生化学变化，往往令珍珠做成的饰品失去光泽。不碱发生化学变化，往往令珍珠做成的饰品失去光泽。不能

13、接触清洁丸、酒精、咖啡、尤其是有机溶剂；夏天人能接触清洁丸、酒精、咖啡、尤其是有机溶剂；夏天人体汗多，不且戴珍珠项链。体汗多，不且戴珍珠项链。 1金刚石的结构金刚石的结构每个碳原子都与它周围的四个碳原子以共价键结合，形成每个碳原子都与它周围的四个碳原子以共价键结合，形成牢固的正四面体结构。牢固的正四面体结构。2金刚石的性质金刚石的性质几乎所有的强酸、强碱都不能将金刚石腐蚀。几乎所有的强酸、强碱都不能将金刚石腐蚀。要点一要点一 |钻钻 石石 成分是碳酸钙和有机化合物，遇酸或碱时就会发生化学变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。化。珍珠的保养：珍珠的保养：（1）不要让珍珠接触樟脑

14、丸、清洁剂、酒精、咖啡、香水、）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，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。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）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。中性肥皂或洗洁精轻轻洗涤、晾干，并忌暴晒珍珠。3珍珠珍珠 （3）不戴时用首饰盒小心存放，并注意保持一定的湿润）不戴时用首饰盒小心存放，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，以免度。忌用脱

15、脂棉包珍珠。不要与其他首饰放在一起，以免刮花珍珠表面。刮花珍珠表面。4五大名贵宝石五大名贵宝石钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿和猫眼石（金绿宝石）。钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿和猫眼石（金绿宝石）。【例例1】有关宝石的下列说法中，正确的是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、玛瑙首饰时可用在清洗水晶、玛瑙首饰时可用NaOH溶液溶液解析解析金刚石是自然界中最坚硬的物质，其摩氏硬度

16、为金刚石是自然界中最坚硬的物质，其摩氏硬度为10，可切割、刻划所有天然物质，刚玉的硬度仅次于金刚石。红可切割、刻划所有天然物质，刚玉的硬度仅次于金刚石。红宝石和蓝宝石主要成分都是宝石和蓝宝石主要成分都是Al2O3，二者区别是：红宝石致，二者区别是：红宝石致色元素是铬（色元素是铬（Cr），蓝宝石致色元素是铁（），蓝宝石致色元素是铁（Fe）和钛）和钛（Ti）。水晶、玛瑙的主要成分为）。水晶、玛瑙的主要成分为SiO2，在清洗时不能用强，在清洗时不能用强碱溶液，因为碱溶液，因为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案答案A【体验体验1】 下列宝石属于自色矿物的是下列宝石属于自色矿物的是（）。（）

17、。A橄榄石橄榄石铁镁硅酸盐，致色元素是铁铁镁硅酸盐，致色元素是铁B孔雀石孔雀石CuCO3Cu（OH）2，致色元素是铜，致色元素是铜C红宝石红宝石Al2O3，致色元素是铬，致色元素是铬D猫眼石猫眼石BeAl2O4，致色元素是铬和铁，致色元素是铬和铁解析解析橄榄石和孔雀石的颜色是由自身所含元素所致，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。矿物。答案答案AB要点二要点二 |晶体类型的比较晶体类型的比较

18、晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体构成微粒构成微粒阴、阳离子阴、阳离子分子或原分子或原子子原子原子金属阳离子和金属阳离子和自由电子自由电子相互作用相互作用离子键离子键分子间作分子间作用力用力共价健共价健金属键金属键熔、沸点熔、沸点较高较高一般较低一般较低很高很高有的很高有的很高（W），有的），有的很低（很低（Hg）硬度硬度略硬而脆略硬而脆硬度小硬度小硬度大硬度大一般较硬少数一般较硬少数软软晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体溶解性溶解性一般易溶于极一般易溶于极性溶剂而难溶性溶剂而难溶于非极性溶剂于非极性溶

19、剂符合相似相符合相似相溶原理溶原理难溶于一难溶于一般溶剂般溶剂难溶于一般溶难溶于一般溶剂（剂（Na等与等与水反应）水反应）导导电电性性晶体晶体不导电不导电不导电不导电不导电不导电导电导电熔融熔融导电导电不导电不导电不导电不导电导电导电溶液溶液溶于水导电溶于水导电有的水溶液有的水溶液导电导电其他其他难挥发，密度难挥发，密度大大大部分能挥大部分能挥发发不挥发不挥发延展性、导热延展性、导热性好性好实例实例强碱、大部分强碱、大部分盐、部分金属盐、部分金属氧化物等氧化物等稀有气体原稀有气体原子形成的晶子形成的晶体、干冰等体、干冰等金刚石、金刚石、晶体硅、晶体硅、金刚砂、金刚砂、石英石英各种金属单质各种金

20、属单质（除（除Hg在常在常温下呈液态外）温下呈液态外）【例例2】关于晶体的下列说法正确的是关于晶体的下列说法正确的是 （）。（）。A在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C金属晶体的熔点一定比原子晶体低，比分子晶体高金属晶体的熔点一定比原子晶体低，比分子晶体高D离子晶体中不可能含共价键离子晶体中不可能含共价键解析解析A项正确；晶体中有阳离子，可以与阴离子构成离子项正确；晶体中有阳离子，可以与阴离子构成离子晶体，也可以与自由电子构成金属晶体，故晶体，也可以与自由电子构成金属晶体，故B项不正确；金项

21、不正确；金属晶体熔点有些很高（如钨），比有些原子晶体还要高；有属晶体熔点有些很高（如钨），比有些原子晶体还要高；有些很低（如汞），比有些分子晶体熔点还低，故些很低（如汞），比有些分子晶体熔点还低，故C项不正确；项不正确；D项中离子晶体必有离子键，也有可能含有共价键，如项中离子晶体必有离子键，也有可能含有共价键，如NH4Cl。答案答案A【体验体验2】 从晶体的分类来看，下列物质明显和其他三种物从晶体的分类来看，下列物质明显和其他三种物质不同的是质不同的是（）。（）。A干冰干冰 B金刚石金刚石 C金刚砂金刚砂 D水晶水晶 解析解析干冰成分为干冰成分为CO2，为分子晶体；金刚石为原子晶，为分子晶体；

22、金刚石为原子晶体；金刚砂成分为体；金刚砂成分为SiC，为原子晶体；水晶成分为，为原子晶体；水晶成分为SiO2，也为原子晶体。也为原子晶体。答案答案A 【案例案例1】 已知已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错晶体的说法错误的是误的是 （）。（）。A该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更牢固该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更牢固B该晶体中每个碳原子连接该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接个氮原子、每个氮原子连接 3个碳原子个碳原子C该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构电子结构D该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空 间网状结构间网状结构解析解析C3N4晶体具