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在以后的章节里,我们将按以上分类对各大类、 类、族、种矿物进行分门别类地介绍。
矿物的命名:
按成分:自然金、钛铁矿; 按物理性质:橄榄石、方解石、重晶石; 按形态:石榴子石、十字石; 按物理性质+化学成分:方铅矿、黄铜矿、磁铁矿; 按物理性质+形态:绿柱石、红柱石; 按地名:高岭石、香花石、包头矿; 按人名:张衡矿
最紧密堆积)、锇型结构(六方最紧密堆积),半 金属元素矿物为砷型结构(NaCl结构沿L3变形, L33L23PC);自然非金属元素矿物结构各异。
物理性质:自然金属元素矿物--金属键的特点(有
哪些特点?);自然非金属元素矿物--非金属键 的特点,物性各异,与化学键有关。
第十八章 自然元素大类
分类
自然金属元素类:铜族(Cu、Au、Ag) 铂族(Pt、Ir、Ru 、Os等)
续
铜型结构
返回
返回
金 刚 返回 石 结 构
与铜型结构对比
返回
异的,称为该矿物的变种或异种。如:铁闪锌矿 (Zn,Fe)S是闪锌矿ZnS的变种,紫水晶是石英的变 种,镜铁矿是呈片状的赤铁矿的变种。
矿物的晶体化学分类(仅列出大类)
第一大类 自然元素矿物 第二大类 硫化物及其类似化合物矿物 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 第四大类 含氧盐矿物 第五大类 卤化物矿物
属同一矿物种。如:2H石墨与3R石墨。
矿物的晶体化学分类:
完全类质同像系列:两个端员为两个独立的矿物种,并以 中间二分法将整个系列分为两个矿物种,端员之间的成 分可作亚种。如:
Mg[CO3]---------------Fe[CO3]
菱镁矿
菱铁矿
(种)
(种)
wk.baidu.com
含铁菱镁矿
(亚种)
同一矿物,因化学成分或物理性质、形态上出现较明显差
单质如:自然金Au、金刚石C; 金属互化物如:Fe0.83Si2(相当于化合物,含量比列
固定)
合金如:Au-------Ag(类质同像系列,含量连续变 化)
在有些情况下,金属互化物与合金不好区分。
第十八章 自然元素大类
概述
化学组成:只有某些元素能形成自然元素矿物(表18 -1)
晶体结构:自然金属元素矿物主要为铜型结构(立方
含金
自然银
自然银
晶体结构:铜型结构(立方最紧密堆积)(图片); 思考:晶系?对称型?
形态:不规则粒状集合体,树枝状等 (图片);
主要矿物简介——自然金:
物理性质: (请同学们自己说出); 成因:热液型,砂金(沉积砂矿),变质型。 用途:“硬通货”,装饰,精密仪器,耐高温、腐蚀材料 等。
关于黄金的纯度:成色-Au的含量,用千分数表示:
世界上产金刚石的主要为南非,我国山东、辽宁也产。 世界上最大的金刚石产于南非,重3000多克拉,我国最大
的 金刚石“常林钻石”158克拉,发现于山东临沭县常林 村。
用途:宝石之王,极硬材料,半导体等。 1克拉=0.2克
主要矿物简介——石墨:
化学组成:C 晶体结构:为一典型层状结构(图片),层内:每个C原 子外的1个s轨道与2个p轨道形成3个sp2杂化轨道,与 周围3个C原子形成共价键,所以,C都是三角形配位; 还有一个p轨道没有参加杂化,这个p轨道垂直层面,相 互重叠形成大键(金属键)。层与层之间还有分子键。
它们结构新颖,物理性质特别,具有超导性、量子效应等, 引起人们的关注。
主要矿物简介——自然硫:
化学组成:S,一般不纯。 晶体结构:分子型结构,S8分子: 分子内为共价键,分子间为分子键。 形态:块状、粒状、土状。 物理性质: 黄色,晶面金刚光泽,
断口油脂光泽,无解理,硬度小, 轻,性脆。 成因:生物化学沉积,火山喷气。 用途:制造硫酸。
思考: C原子是最紧密堆积吗?
Sp3杂化轨道
主要矿物简介——金刚石:
形态:呈单晶体产出,八面体、菱形十二面体等。(图片) 物理性质:(请同学们自己说说)。 成因:高温高压产物,只能形成于地下深处岩浆作用,主 要产于超基性的金伯利岩(一种形成于地幔或下地壳的, 但被迅速带至地面浅处的岩石)中;砂岩。
自然非金属元素类:C: 金刚石、石墨、C60 S: 自然硫
自然半金属元素类:As、 Sb、Bi
主要矿物简介——自然金:
化学成分:Au,与Ag呈完全类质同像,形成金银矿、 银金矿等:
Ag含量 (%)
矿物名称
0~5 自然金
5~15
含银 自然金
15~50
50~85
85~95
95~10 0
银金矿 金银矿
Sp2杂化轨道
未参加杂化的p轨道
主要矿物简介——石墨:
形态、物理性质:同学们自己说说。 成因:高温变质。 用途:耐高温材料,润滑剂,导电材料。
主要矿物简介——富勒烯(C60)与纳米碳管:
化学组成:C,是在合成过程中新发现的C元素的物相。 晶体结构: C60:60个C原子形成一个像足球一样的大分子; 纳米碳管:类似于石墨层卷曲成管。
矿物的命名:
“矿”--金属矿物:方铅矿、黄铜矿 “石”--非金属矿物:方解石、石榴子石 “晶”--透明矿物:水晶 “玉”--宝石类矿物:黄玉、刚玉 “砂”--细小颗粒产出矿物:辰砂 “华”--地表次生的松散状矿物:钴华、钼华 “矾”--溶于水的矿物:胆矾
第十八章 自然元素大类
概述
呈单质状态产出的矿物;也可以是多种金属元素形成 的金属互化物、合金。
金成A 色u Ag 其 Au他金属 10组 00分
首饰用“K”表示纯度:24K金表示100%纯度的金,18K则 表示18/24纯度的金。
主要矿物简介——金刚石:
化学组成:C,但通常还含N、B,并且根据含N、B的多 少对金刚石进行分类。 晶体结构:为一典型结构(图片),单晶胞内除了立方面 心上有C原子外,晶胞内还有4个C原子。化学键:每个C 原子外的1个s轨道与3个p轨道形成4个sp3杂化轨道,与 周围4个C原子形成共价键,所以,C都是四面体配位。
第十七章 矿物的分类和命名
矿物的晶体化学分类:以晶体的结构与成分作为分类依据。 分为:大类-类-(亚类)-族-(亚族)-种-(亚种、
变种)
族
矿物的晶体化学分类:
种:具有确定的晶体结构和相对稳定的化学成分。
同质多像变体:虽然成分相同,但结构不同,物理性质
也不同,属不同矿物种。如:金刚石与石墨。
多型变体:成分相同,且结构差异不大,物理性质也相近,
矿物的命名:
按成分:自然金、钛铁矿; 按物理性质:橄榄石、方解石、重晶石; 按形态:石榴子石、十字石; 按物理性质+化学成分:方铅矿、黄铜矿、磁铁矿; 按物理性质+形态:绿柱石、红柱石; 按地名:高岭石、香花石、包头矿; 按人名:张衡矿
最紧密堆积)、锇型结构(六方最紧密堆积),半 金属元素矿物为砷型结构(NaCl结构沿L3变形, L33L23PC);自然非金属元素矿物结构各异。
物理性质:自然金属元素矿物--金属键的特点(有
哪些特点?);自然非金属元素矿物--非金属键 的特点,物性各异,与化学键有关。
第十八章 自然元素大类
分类
自然金属元素类:铜族(Cu、Au、Ag) 铂族(Pt、Ir、Ru 、Os等)
续
铜型结构
返回
返回
金 刚 返回 石 结 构
与铜型结构对比
返回
异的,称为该矿物的变种或异种。如:铁闪锌矿 (Zn,Fe)S是闪锌矿ZnS的变种,紫水晶是石英的变 种,镜铁矿是呈片状的赤铁矿的变种。
矿物的晶体化学分类(仅列出大类)
第一大类 自然元素矿物 第二大类 硫化物及其类似化合物矿物 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 第四大类 含氧盐矿物 第五大类 卤化物矿物
属同一矿物种。如:2H石墨与3R石墨。
矿物的晶体化学分类:
完全类质同像系列:两个端员为两个独立的矿物种,并以 中间二分法将整个系列分为两个矿物种,端员之间的成 分可作亚种。如:
Mg[CO3]---------------Fe[CO3]
菱镁矿
菱铁矿
(种)
(种)
wk.baidu.com
含铁菱镁矿
(亚种)
同一矿物,因化学成分或物理性质、形态上出现较明显差
单质如:自然金Au、金刚石C; 金属互化物如:Fe0.83Si2(相当于化合物,含量比列
固定)
合金如:Au-------Ag(类质同像系列,含量连续变 化)
在有些情况下,金属互化物与合金不好区分。
第十八章 自然元素大类
概述
化学组成:只有某些元素能形成自然元素矿物(表18 -1)
晶体结构:自然金属元素矿物主要为铜型结构(立方
含金
自然银
自然银
晶体结构:铜型结构(立方最紧密堆积)(图片); 思考:晶系?对称型?
形态:不规则粒状集合体,树枝状等 (图片);
主要矿物简介——自然金:
物理性质: (请同学们自己说出); 成因:热液型,砂金(沉积砂矿),变质型。 用途:“硬通货”,装饰,精密仪器,耐高温、腐蚀材料 等。
关于黄金的纯度:成色-Au的含量,用千分数表示:
世界上产金刚石的主要为南非,我国山东、辽宁也产。 世界上最大的金刚石产于南非,重3000多克拉,我国最大
的 金刚石“常林钻石”158克拉,发现于山东临沭县常林 村。
用途:宝石之王,极硬材料,半导体等。 1克拉=0.2克
主要矿物简介——石墨:
化学组成:C 晶体结构:为一典型层状结构(图片),层内:每个C原 子外的1个s轨道与2个p轨道形成3个sp2杂化轨道,与 周围3个C原子形成共价键,所以,C都是三角形配位; 还有一个p轨道没有参加杂化,这个p轨道垂直层面,相 互重叠形成大键(金属键)。层与层之间还有分子键。
它们结构新颖,物理性质特别,具有超导性、量子效应等, 引起人们的关注。
主要矿物简介——自然硫:
化学组成:S,一般不纯。 晶体结构:分子型结构,S8分子: 分子内为共价键,分子间为分子键。 形态:块状、粒状、土状。 物理性质: 黄色,晶面金刚光泽,
断口油脂光泽,无解理,硬度小, 轻,性脆。 成因:生物化学沉积,火山喷气。 用途:制造硫酸。
思考: C原子是最紧密堆积吗?
Sp3杂化轨道
主要矿物简介——金刚石:
形态:呈单晶体产出,八面体、菱形十二面体等。(图片) 物理性质:(请同学们自己说说)。 成因:高温高压产物,只能形成于地下深处岩浆作用,主 要产于超基性的金伯利岩(一种形成于地幔或下地壳的, 但被迅速带至地面浅处的岩石)中;砂岩。
自然非金属元素类:C: 金刚石、石墨、C60 S: 自然硫
自然半金属元素类:As、 Sb、Bi
主要矿物简介——自然金:
化学成分:Au,与Ag呈完全类质同像,形成金银矿、 银金矿等:
Ag含量 (%)
矿物名称
0~5 自然金
5~15
含银 自然金
15~50
50~85
85~95
95~10 0
银金矿 金银矿
Sp2杂化轨道
未参加杂化的p轨道
主要矿物简介——石墨:
形态、物理性质:同学们自己说说。 成因:高温变质。 用途:耐高温材料,润滑剂,导电材料。
主要矿物简介——富勒烯(C60)与纳米碳管:
化学组成:C,是在合成过程中新发现的C元素的物相。 晶体结构: C60:60个C原子形成一个像足球一样的大分子; 纳米碳管:类似于石墨层卷曲成管。
矿物的命名:
“矿”--金属矿物:方铅矿、黄铜矿 “石”--非金属矿物:方解石、石榴子石 “晶”--透明矿物:水晶 “玉”--宝石类矿物:黄玉、刚玉 “砂”--细小颗粒产出矿物:辰砂 “华”--地表次生的松散状矿物:钴华、钼华 “矾”--溶于水的矿物:胆矾
第十八章 自然元素大类
概述
呈单质状态产出的矿物;也可以是多种金属元素形成 的金属互化物、合金。
金成A 色u Ag 其 Au他金属 10组 00分
首饰用“K”表示纯度:24K金表示100%纯度的金,18K则 表示18/24纯度的金。
主要矿物简介——金刚石:
化学组成:C,但通常还含N、B,并且根据含N、B的多 少对金刚石进行分类。 晶体结构:为一典型结构(图片),单晶胞内除了立方面 心上有C原子外,晶胞内还有4个C原子。化学键:每个C 原子外的1个s轨道与3个p轨道形成4个sp3杂化轨道,与 周围4个C原子形成共价键,所以,C都是四面体配位。
第十七章 矿物的分类和命名
矿物的晶体化学分类:以晶体的结构与成分作为分类依据。 分为:大类-类-(亚类)-族-(亚族)-种-(亚种、
变种)
族
矿物的晶体化学分类:
种:具有确定的晶体结构和相对稳定的化学成分。
同质多像变体:虽然成分相同,但结构不同,物理性质
也不同,属不同矿物种。如:金刚石与石墨。
多型变体:成分相同,且结构差异不大,物理性质也相近,