自然元素类学习.pptx

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1、1半金属元素半金属元素：即As、Sb、Bi。它们构成的矿物具有歪曲了的NaCl型晶胞，形成略显层状的菱面体晶格.非金属元素；非金属元素；主要是C和S。C有两个同质多像变体，一为金刚石，一为石墨。前者为纯共价键的典型实例，因而硬度特大，光泽强，相对密度大，不导电，难导热。石墨为层状结构，层内具共价链一金属键，层间为分子链内于层间连接力弱，故在物性上具明显的异向性，产生（0001)极完全解理。S在自然界有三个同质多像变体，最常见的是自然硫(硫)，它由8个S原子以共价键连接成S8环。环分子间为分子键连结，所以它的硬度低，熔点低，导电导热性也差。第1页/共19页2典型矿物介绍：典型矿物介绍：一、一、自

2、然金自然金（1）化学成分）化学成分：主要是金，其次含有Ag、Cu、Pd、Pt、Bi等。金与银是完全的类质同象系列，分为自然金（含银小于5%）、含银自然金（含银515%）、银金矿（含银1550%）、金银矿（含银5085%）、含金自然银（含银8595%）、自然银（含银大于95%）。自然金中的金含量是以成色来表示的，即金的重量占整个重量的千分率，表示为金的成色=Au/（Au+Ag+Cu+）*1000金的成色常与成因有关，即成色是标型特征之一。第2页/共19页3（2）晶体结构：）晶体结构：等轴晶系，O5h-Fm3m，Z=4，a=0.4078nm，原子呈立方最紧密堆积,形成立方面心格子的铜型结构。第3页

3、/共19页4（3）矿物的形态：）矿物的形态：六八面体晶类，对称型为Oh即为3L44L36L29PC，完好晶体少见，常见单形有立方体、菱形十二面体、八面体、四六面体、四角三八面体等。第4页/共19页5（4）物理性质）物理性质：颜色和条痕均为金黄色(随着含银量的增加色变浅，银金矿为淡黄至奶黄色；含铜时，色变深，呈深黄色)。强金属光泽。无解理。硬度23。相对密度15.618.3，纯金为19.3(在同重量的金属中金的体积最小，1Kg黄金的体积仅相当于半径为2.3cm的圆球或边长为3.71cm的立方体大小)。延展性强，可抽成细丝或压成全箔(1g纯金可抽成直径为0.00434mm，长3.5km的细丝)。具

4、良好的导电、导热性能。化学性质稳定，不溶于酸和碱，只溶于王水。火烧后不变色。第5页/共19页6（5）成因）成因：成因极为复杂，可产于多种地质作用下。各种成因的热液型金矿、风化壳、沉积型金矿等。第6页/共19页7二、自然铋二、自然铋（1）化学成分：Bi成分较纯，有时含微量Fe、S、Te、As、Sb等元素。第7页/共19页8新鲜断口呈微带浅带的银白色，在空气中很快变成特有的浅红锖色；灰色条痕；强金属光泽。解理平行0001完全，硬度225。相对密度970一983。延展性弱。良逆磁性。导电性。物理性质物理性质 第8页/共19页9三、金刚石三、金刚石（1）化化学学成成分分：少含一些N和B，这些元素的含量

5、直接影响着金刚石的各种物理性质，成为金刚石的分级的依据。第9页/共19页10（2）晶晶体体结结构构：等轴晶系，O7hFd3m，a=0.35595nm，Z=8，等轴晶系的面心格子，把整个立方体分为八个小立方体，两两错开的小立方体中各放入一个原子。第10页/共19页113）矿物的形态：）矿物的形态：八面体、菱形十二面体及其聚形第11页/共19页12（4）物理性质）物理性质无色透明，通常略带深浅不同的黄色色调，也有乳白色、线绿色、天蓝色、粉红色、紫色、褐色、棕色或黑色(合石墨包裹体)。湖南砂矿中的金刚石呈黄色或强黄绿色、浅绿色、少量温棕黄、线灰色。它是由两种色心引起，即氮原子中心和放射性辐射损伤中心

6、。具有一定弧氮中心的金刚石，对能量高于2.2ev(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收而呈黄色；辐射损伤中心使C的电子结构发生变化，产生晶格缺陷，形成一系列新的吸收，使金刚石着色。典型的金刚光泽，具有高的折射率和强的色散，一经琢磨得法就显出闪烁光芒。解理111中等、110不完全。硬度10，为金刚石独有的特性。相对密度347356，一般352左右。抗磨性强。具发光性，日光下团圆后，夜间(或置于暗室)则发谈青蓝色的磷光，放有“夜明珠”之称。在紫外线照射下发绿色、天蓝或紫色磷光(有区域性)，但也有不发光的。第12页/共19页135）成因）成因金刚石在高温、高压条件下形成。产于与超基性岩有关的金伯

7、利岩(角砾云母橄揽岩、橄榄岩)和钾镁煌斑岩小。它们通常呈岩管、岩墙和岩脉产出，也可呈喷发状态产出。在金伯利岩中橄榄石、金云母、富铬镁铝榴石、铬透辉石、镁钛铁矿、镁铬铁矿、镁尖晶石、钙钛矿和金刚石成组合。其中血红色的镁铝榴石和镁钛铁矿是含矿金伯利岩的标型矿物。我国山东、贵州、辽宁等先后发现金刚石的原生矿床。世界闻名的金刚石产地是南非金伯利。第13页/共19页14四、石墨四、石墨（1）化化学学成成分分：含有其他一些杂质成分，甚至可达1020%，主要有二氧化硅、氧化铝、氧化亚铁、氧化镁、氧化钙、五氧化二磷、氧化铜等，此外还有一些水、沥青、粘土。第14页/共19页15（2）晶体结构：）晶体结构：六方晶

8、系，D46hP63/mmc，a=0.246nm，c=0.680nm，Z=4。为典型的层状结构，每层由碳原子排列成六方环状网，上层面网的碳原子对着下层面网六方环的中心。层间为分子键，层内是共价键-金属键。第15页/共19页16（3）矿矿物物的的形形态态：为六方板状晶形，常见的单形有：平行双面、六方双锥、六方柱，底面常具三角形条纹。完好晶体少见，多为鳞片状、致密块状、土状等。第16页/共19页17（4）物物理理性性质质：铁黑至钢灰色，条痕为光亮黑色，金属光泽，隐晶质集合体呈土状，不透明，解理平行0001极完全，硬度低，性软，有滑感、易染手，比重软，良导电性等。第17页/共19页18（5）成因：）成因：必须在高温条件形成，主要是变质条件下，多产于受强烈区域变质或接触变质作用下形成的。第18页/共19页19感谢您的观看！第19页/共19页