1、课题2 走进宝石世界课程标准导航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。2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。3培养学生学习化学的兴趣,体会化学知识与生活密切相关。新知初探自学导引 自主学习 一、从钻石说起 1钻石的物理性质 钻石也叫_或金刚钻。是自然界中最硬的物质,有“_”之称。密度是3.52 gcm3,熔点在3500 以上。金刚石硬度之王2钻石的化学性质 化学性质很稳定,_溶于水,耐酸、碱腐蚀,在纯氧中加热至720800 才能燃烧,生成_。3金刚石的结构 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,属于_。
2、不二氧化碳共价键正四面体原子晶体4原子晶体(1)原子晶体:相邻原子间均以较强的_相结合,在空间按_的晶体。(2)常见的原子晶体有:金刚石、_(SiC)、_(SiO2)、碳化硼(B4C3)、氮化硼(BN)等。共价键一定规则排列单质硅、单质硼、金刚砂石英想一想1钻石和宝石是一回事吗?提示:钻石也叫金刚石,是碳的单质,是宝石中的一种.而宝石是各种各样的,其成分复杂.二、宝石的性质 1硬度 宝石的硬度是宝石的重要特性,可用于宝石的鉴定。2主要化学成分:水晶_、玛瑙_、孔雀石CuCO3Cu(OH)2、珍珠_和有机质。3颜色:分为自色和他色。4化学性质:多数宝石常温、常压下相对_。SiO2SiO2稳定Ca
3、CO3三、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。_具有镇惊安神,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_、红宝石,水晶等广泛应用于钻探、研磨、激光等领域。珍珠金刚石想一想2珍珠饰品能否用醋酸洗涤?红宝石能否用碱液洗涤?提示:珍珠的主要成分为CaCO3,与酸反应,故不能用醋酸洗涤;红宝石的主要成分为Al2O3,不能用碱液洗。自主体验1硬度大的物质中有“四大金刚”之说,即金刚石、刚玉、晶体硅和碳化硅,而其中有“硬度之王”美称的是()A金刚石 B刚玉 C晶体硅D碳化硅 解析:选A.天然物质中硬度最大的是金刚石.2某种宝石是
4、一种原子晶体,下列事实能说明这种结论的是()是两性氧化物 硬度大 它的熔点是2045 几乎不溶于水 AB CD 解析:选B。原子晶体一般硬度大,熔、沸点很高,几乎不溶于水。3关于宝石的用途,下列说法正确的是()A珍珠只有装饰作用,并没有镇惊安神、止咳化痰的作用 B金刚石、红宝石、水晶等广泛应用于钻探、研磨、激光等领域 C宝石只能做装饰品,无其他用途 D珍珠项链任何季节都可以戴,且无任何变化 解析:选B。宝石能做装饰品,一些宝石具有医药功能,除此之外,一些宝石还是工业技术必需的材料。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。要点突破讲练互动 要点
5、晶体的基本类型和性质探究导引1天然有机宝石的成分如何?提示:天然有机宝石部分或全部由有机化合物组成,有些是生物体的一部分,有些是经过生物作用或石化作用形成的固体,如珍珠、象牙、琥珀、珊瑚等。探究导引2 原子晶体里存在分子吗?提示:原子晶体、离子晶体里都不存在分子,只有分子晶体里有单个的分子。要点归纳晶体的基本类型和性质 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 结构 构成晶体的粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 结构 粒子间的相互作用力 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 性质 硬度 较大、质脆 很高 低 有的很大
6、,有的很小 熔点 较高 很高 较低 有的很高,有的低 沸点 较高 很高 较低 高低相差很大 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 性质 溶解性易溶于水等极性溶剂 难溶于任何溶剂 相似相溶 难溶于常见溶剂 导电、导热性 晶体不导电,水溶液或熔融液导电 一般不具有导电性 一般不导电 电和热的良导体 延展性 无 无 无 良好 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 实例列举 大部分盐、强碱等,如 NaCl、KOH、NH4NO3 单质,如金刚石、晶体硅、晶体硼;共价化合物,如SiO2、SiC、B4C3、BN等 单质,如 H2、Cl2、O2;共价 化合物,如冰、SO3 金属单
7、质,如钠、铜;合金,如青铜、钢 即时应用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 B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 D离子晶体中不可能含共价键 解析:选A。A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B项不正确;金属晶体熔点有些很高(如钨),比有些原子晶体还要高;有些很低(如汞),比有些分子晶体熔点还低,故C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NH4Cl。题型1 宝石的成分、功能和性质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
8、要因素 B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 D在清洗水晶、玛瑙首饰时可用NaOH溶液 题型探究权威预测 例1【思路点拨】解答此题注意以下问题:(1)加强基础知识的记忆;(2)正确理解各类宝石的成分和性质。【解析】选项A正确。金刚石是自然界中最坚硬的物质,其摩氏硬度为10,可以切割、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Al2O3,二者的区别是:红宝石的致色元素是铬(Cr),蓝宝石的致色元素是铁(Fe)和钛(Ti)。水晶、玛瑙的主要化学成分是SiO2,在清洗时不能用强碱溶液,因为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。【答案】A【易误
9、警示】因为不熟悉红宝石和蓝宝石的主要化学成分而错选选项C。题型2 原子晶体的结构和性质(2012山东潍坊高二质检)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()ACO2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 CCO2原子晶体和CO2分子晶体具有相同的 例2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,可用来制做高硬度的钻头,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【思路点拨】根
10、据晶体结构 判断晶体类型 确定晶体性质于化学变化,B错误。CO2原子晶体和CO2分子晶体的物理性质差别很大,C错误。CO2原子晶体中每个C原子周围结合4个O原子,D错误。【答案】A【名师点睛】(1)金刚石的晶体结构中,在相邻的两个C原子之间各插入一个O原子,则变为类似SiO2的结构。(2)在金刚石的晶体结构中,1个碳原子与4个碳原子形成4个共价键,每个共价键为2个碳原子共用,故1个碳原子平均形成2个共价键,在1 mol金刚石中含有2 mol CC。课堂达标即时巩固 1金刚石之所以被称为“硬度之王”,这是根据一个标准划分的,这个标准叫做()ADH B摩氏硬度 C电离度D溶解度 解析:选B。摩氏硬
11、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,而不是 硬度的测定值。金刚石的摩氏硬度最大,所以被称为“硬度之王”。2(2012青岛高二检测)下列宝石的致色元素错误的是()A孔雀石铜(Cu)B猫眼石铬(Cr)、铁(Fe)C红宝石铬(Cr)D黄玉铬(Cr)解析:选D。黄玉的致色元素是铁(Fe)不是铬(Cr)。3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:选B。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C金刚石是单质,只有二氧化硅是属于原子晶体的化合物。4在钻石、水晶、翡翠、珍珠这些宝石中,主要成分是单质的是_,是氧化物的是_,是钠盐的是
12、_,主要成分里含有机质的是_。以上宝石中硬度最大的是_,主要成分属于原子晶体的是_。解析:钻石的主要成分是碳的单质,水晶的主要成分是SiO2,翡翠的主要成分是NaAl(SiO3)2属于钠盐.珍珠的主要成分是CaCO3和有机质.钻石(金刚石)是自然界中硬度最大的物质。金刚石和SiO2都属于原子晶体。答案:钻石 水晶 翡翠 珍珠 钻石 钻石和水晶5有A、B、C三种无色透明晶体,其珍贵程度均达到宝石级水平,其中A硬度最大,可切割除A以外的其他矿石;B既能溶于强酸,又能溶于强碱溶液;C能溶于强碱溶液,除氢氟酸外不与其他酸反应。据此填写下表空格:A B C 化学式 晶体类型 构成微粒 微粒间作用 解析:A为金刚石,属原子晶体;B为刚玉,属离子晶体;C为水晶,属原子晶体。答案:C Al2O3 SiO2 原子晶体 离子晶体 原子晶体 C Al3、O2 Si、O 共价键 离子键 共价键