2019年高中化学 主题4 课题2 走进宝石世界课件 鲁科版选修1

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.了解金刚石的化学成分、性能和用途。2.认识四种不同的晶体类型。3.根据各种宝石的不同性质，学会鉴别和保养。4.了解宝石的价值。1．金刚石与石墨互称同素异形体。2．金刚石是碳原子间以四个碳碳单键相互连接而成的立体空间网状结构。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共价键相结合，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)、石英(SiO2)、碳化硼(B4C3)、氮化硼(BN)等。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，形成牢固的正四面体结构，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。(2)化学性质。金刚石化学性质很稳定，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。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，含有微量铁、钛元素时，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。易错提醒1．金刚石是最硬的物质，成分是碳元素。2．珍珠的主要成分是碳酸钙。自我检测1．判断正误。(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。(√)2．下列宝石中，硬度最大的是()A．红宝石B．珍珠C．水晶D．钻石答案：D3．一些宝石具有医药功能，如珊瑚、珍珠、玛瑙、琥珀等都是名贵的中药药材。其中有镇惊安神、止咳化痰功效的是()A．珊瑚B．珍珠C．玛瑙D．琥珀解析：我国古老的中医学认为，珍珠有镇惊安神、止咳化痰之功效。答案：B要点一宝石的组成、分类和性质问题：宝石由什么组成的？有哪些分类和性质？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——CaCO32．宝石的分类。宝石天然宝石矿物单晶：钻石、红宝石等生物宝石：珍珠、琥珀等人工合成宝石：祖母绿3．宝石的性质。(1)硬度：划分宝石等级和档次的标准之一。几种常见物品的莫氏硬度：名称金刚石刚玉石英小钢刀硬度10975.5～6名称窗玻璃铜针指甲硬度5.532(2)颜色：包括自色和他色。评价和鉴定宝石的重要因素。(3)化学性质：常温常压相对稳定。[例1]“翡翠西瓜”是慈禧太后众多陪葬品中非常著名的一件，它的主要化学成分是NaAl(SiO3)2，其致色元素是()A．钠(Na)B．铝(Al)C．硅(Si)D．铬(Cr)解析：Na、Al、Si都不是致色元素。答案：D即时演练1．有关金刚石的性质说法正确的是()A．硬度大B．易导电C．不耐化学腐蚀D．不燃烧答案：A要点二判断晶体类型的方法问题：判断晶体类型的方法有哪些？1．根据晶体的组成微粒及相互作用判断。原子晶体是由原子间通过共价键相连接。分子晶体是由分子间通过范德华力相作用。离子晶体是由离子间通过离子键相作用。金属晶体一般是由金属阳离子与自由电子间通过金属键相作用。2．根据晶体性质判断。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。3．根据物质的类别。原子晶体：金刚石、晶体硅、金刚砂、石英等。分子晶体：稀有气体的晶体、干冰等共价分子的晶体。离子晶体：强碱、大部分盐、部分氧化物等。金属晶体：金属单质或合金。[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：A2．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解析：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。答案：C宝石钻石组成与性质硬度颜色化学性质宝石的价值