第3章 矿物的化学成分

冠夺市安全阳光实验学校考点二 金属材料与金属矿物的开发和利用李仕才1．合金(1)概念：合金是指由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。

①熔点：一般比它的各成分金属的低；②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。

2．常见金属材料(1)重要的黑色金属材料——钢 钢铁是用量最大、用途最广的合金。

钢⎩⎪⎨⎪⎧碳素钢⎩⎪⎨⎪⎧低碳钢：韧性、焊接性好，强度低中碳钢：强度高，韧性及加工性好高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好合金钢：具有各种不同的优良性能，常见的有不锈 钢及各种特种钢(2)几种有色金属材料3．金属在自然界中的存在形式金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以游离态存在；化学性质较活泼的金属在自然界中以化合态存在。

4．金属冶炼的一般步骤(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。

(2)冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把金属矿石中的金属从化合态还原为游离态。

(3)精炼：提纯金属。

5．金属冶炼方法(1)热分解法(适用于Hg 、Ag 等不活泼金属)例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。

用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。

(2)热还原法(适用于Zn 、Cu 等中等活泼金属)①焦炭还原法：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为C ＋2ZnO=====△2Zn ＋CO 2↑，C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。

②一氧化碳还原法：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2，CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。

③氢气还原法：H 2还原WO 3、Fe 3O 4，其化学方程式依次为3H 2＋WO 3=====△W ＋3H 2O ，4H 2＋Fe 3O 4=====△3Fe ＋4H 2O 。

郑州市教科版小学科学四年级下册第三章岩石与土壤(及答案)一、教科版四年级下册科学第三章岩石与土壤选择题1．石英、长石、云母三种矿物中最硬的是( )。

A. 长石B. 石英C. 云母【答案】 B【解析】【解答】在三种矿物中，硬度由大到小依次是：石英、长石和云母。

B选项符合题意。

故答案为：B。

【分析】本题考查的是矿物硬度的比较。

2．小英在小山坡上捡到一块岩石，想观察它的颜色，她应该( )。

A. 先把岩石洗干净再观察B. 先把岩石弄碎，再观察它的新鲜表面和颜色C. 及时观察【答案】 B【解析】【解答】对选项进行分析，小英在小山坡上捡到一块岩石，想观察它的颜色，她应该先把岩石弄碎，再观察它的新鲜表面和颜色。

B选项符合题意，故选B.【分析】因为岩石暴露在外，颜色形态等容易被环境污染，所以要想研究岩石的颜色，应该先将其弄碎，再观察它的新鲜表面和颜色。

3．由小石子或卵石组成的岩石是( )。

A. 石灰石B. 砂岩C. 砾岩【答案】 C【解析】【解答】依据我们掌握的有关岩石的知识对学校进行分析，由小石子或卵石组成的岩石是砾石，C选项符合题意，故选C。

【分析】石灰石是由碳酸钙沉积而成的，砂石是指砂粒和碎石的松散混合物；砾石则是由小石子或卵石组成的岩石。

4．以下几种矿物的条痕颜色搭配错误的是( )。

A. 石墨-黑色B. 自然金-黄色C. 石英-蓝色【答案】 C【解析】【解答】依据我们所学的矿石的特点，我们知道：纯正的石英是无色透明的，C 符合题意，故答案为：C。

【分析】石英:成分为二氧化硅，又称硅石，纯正的石英是无色透明的。

所以题目说石英是蓝色的说法是错误的。

5．保留有古代生物遗体的岩石叫( )。

A. 浮石B. 化石C. 板岩【答案】 B【解析】【解答】依据岩石的来源对选项进行分析，化石是指保留有古代生物遗体的岩石，所以B选项符合题意，故选B。

【分析】浮石是由火山喷发而形成的，化石是保留着古代生物遗体的岩石，板岩是由泥浆经区域变质作用形成的。

第二章矿物及其化学成分第一节矿物的概念在古代，矿物泛指从矿山采据且未经加工的天然物体，随着人类对自然认识的深入和科学技术的进步，矿物的概念也在不断发展变化。

现代对矿物的定义是，地质作用或宇宙作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。

它们具有一定的物理、化学性质，在一定的物理化学条件范用内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。

现代的矿物概念，重点强调以下几个特征。

一、矿物是地质作用或宇宙作用的产物这一特征使矿物区别于在工厂或实验室由人工制造的产物。

由人工制造的、各方面性质与大然产出的矿物相同或相似的产物，可以称人造矿物或合成矿物，如人造水晶、人造金刚石等；而那些在自然界无对应矿物的人工合成物，则不能称为合成矿物，如钛酸锶、钇铝榴石等。

那些来自月球或陨石的矿物，为了强调其来源，特别称为月岩矿物和陨石矿物，或统称宇宙矿物。

二、矿物具有相对固定的化学成分矿物成分可用化学式来表达。

如方解石、闪锌矿，其化学成分可分别用化学式CaCO3和ZnS表示。

然而，由于形成环境的复杂性，矿物的成分可在一定范围内变化。

如闪锌矿中的Zn经常被Fe代替，但Fe的含量最高不能超过26%，向且Zn、Fe一起与S仍保持1:1的定比关系，化学式可表示为(Zn,Fe)S。

因此，可以说矿物成分是相对固定的。

三、矿物具有确定的晶体结构这表明矿物应该是晶体，但只有天然产出的晶体才属于矿物。

外观表现为固体的无晶体结构的物质，如蛋白石、水铝英石等不能称为矿物，这类在地质作用或宇宙作用中形成的具有相对固定的化学成分，但无确定晶体结构的均匀固体，称为准矿物或似矿物。

天然非晶质的火山玻璃，因无一定的化学成分，不属准矿物之列。

四、矿物是均匀固体这一特征排除了天然产出的气体和液体，它们可以是自然资源，但不属于矿物，如自然汞；同时也与岩石和矿石区分开来。

矿物作为组成岩石和矿石的基本单元，应该是各部分均匀的。

五、矿物并非固定不变任何矿物都稳定于一定的物理化学条件范围内，超出这个范围，矿物会发生变化，生成新条件下稳定的矿物。

第三章 铀矿物通论教学目的：让学生了解铀矿物的化学成分、晶体化学特点及铀矿物的成因和分类，掌握铀矿物的基本特征及鉴定方法。

教学重点和难点：铀矿物的特点和成因，铀矿物的鉴定。

主要教学内容及要求：了解铀矿物的化学成分、晶体化学特点及铀矿物的成因和分类；理解主要铀矿物的特征；掌握铀矿物的特征及鉴定方法。

矿物是具有相对固定的化学成分和确定的内部结构的天然产物，铀矿物是以铀为基本组分的矿物，现已发现155种铀矿物，下面分别叙述其基本特征。

第一节铀矿物的化学成分一、铀矿物的组成元素在自然界，铀能与许多种化学元素结合。

与铀结合的阴离子主要是O2－，而（OH）一只见于少数铀矿物中，F－只见于个别铀旷物中。

许多元素以络阴离子形式与铀结合。

铀矿物中常见的络阴离子有[SiO4]4－，[PO4]3－，[AsO4]3－，[V2O8]6－，[CO3]2－，[SO4]2－，[MoO4]2－，[SeO3]2－和[TeO3]2－等。

参与铀矿物组成的阳离子主要是亲石元素（惰性气体型离子和靠近惰性气体型离子一侧的过渡型离子）中的K，Na，Ca，Mg，Ba，AI，Ti，Th，Y，RE，Nb，Ta和Mn等，其次是亲硫元素（铜型离子）中的Cu，Pb，Zn，Bi，Tl以及亲铁元素（过渡型离子）中的Fe，Co，Ni和Mo等（图1.1）。

在个别情况下，亲气元素H和N以H+和NH4+的形式参与铀矿物的组成。

二、铀矿物化学成分的特点和变化（一）铀的价态铀是变价元素，在矿物中以+4和+6两种价态存在。

铀原子有6个价电子，其价电子层结构式为5f36d17s2。

当这6个价电子相继失去时，铀可以形成+2，+3，+4，+5和+6五种价态。

但是，在自然界除+4和+6外，其他价态都不稳定。

氧化态为零的铀在水溶液中是极强的还原剂。

因此，在自然界不能形成铀的单质。

在自然界+4和+6价的铀以U4+和UO22+（铀酰）离子形式存在。

铀以+4和+6两种价态存在这一现象有十分重要的意义，因为四价铀和六价铀，不但在晶体化学性质上，而且在地球化学性质上都有重大的差别。