2019-2020年高中化学 化学与生活《走进宝石世界》教案1 鲁科版选修1.doc

2019-2020年高中化学 化学与生活走进宝石世界教案1 鲁科版选修1一、现实中的宝石 通常所说的珠宝，是指天然珠宝玉石和人工宝石。天然珠宝玉石包括天然宝石、天然玉石和天然有机宝石（以下均省略“天然”二字，除天然玻璃外），人工宝石包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。 从矿物学角度出发，宝石是指由同种矿物组成的晶体，如钻石由金刚石组成；玉石是由同种或多种矿物组成的集合体及少部分非晶质体，如翡翠是由硬玉矿物为主并有其它矿物透辉石、闪石等组成的集合体；有机宝石是指部分或全部由有机物组成的宝石，如珍珠。 人工宝石包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石。合成宝石是指由人工制造并且自然界有相对应的宝石，如合成红宝石，合成宝石具有与天然宝石基本相同的物理、化学性质；人造宝石是指由人工制造但自然界目前无相对应的宝石，如人造钇铝榴石，在自然界目前尚未发现有天然的钇铝榴石；拼合宝石是指由两种或以上的宝石（包括人造）成层拼合、粘接而成，如蓝宝石-玻璃拼合石是指由上层蓝宝石和下层玻璃及中间的一层胶组合而成；再造宝石是指由天然宝石的碎屑熔、压结而成，如再造琥珀是由琥珀的碎屑重新熔化而成。下面就主要种类分别介绍。 合成宝石与人造宝石属于人工宝石。人工宝石的定义是：完全或部分由人工生产或制造，用作首饰及装饰品的材料统称为人工宝石。合成宝石是指完全或部分由人工制造并且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质、化学性质和所对应的天然珠宝玉石基本相同。定名时必需在其所对应的天然珠宝名称前加“合成”二字，如“合成红宝石”，“合成祖母绿”等。例如：合成红宝石和合成蓝宝石的化学成份为A1203，矿物名称为刚玉，六方晶系，硬度9，相对密度3.90-4.00，折射率1.762-1.778，其物理性质、化学性质及光学特征与天然红宝石和蓝宝石基本相同，因此可称为合成宝石。据不完全统计，现今世界上已研究成功并投入批量生产的合成宝石达30多种，其中特别重要的有10余种。我们常见的合成宝石有人工合成的祖母绿、红宝石、星光红宝石、蓝宝石、星光蓝宝石、各种颜色的水晶、尖晶石、金红石、金绿猫眼、金刚石等。 人造宝石是指由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。定名时必需在材料名称前加“人造”二字，如“人造钆镓榴石”、“人造钇铝榴石”等，但“玻璃”和“塑料”除外。人造宝石具有宝石的属性，可以用作宝石饰物，主要用于代替或仿造某种类型的天然宝石，如人造钛酸锶、人造钇铝榴石(YAG)、人造钇镓榴石(GGG)等以其高色散的特性，常用于仿钻石。另外，近年来我国生产的稀土玻璃类宝石、玻璃猫眼、人造绿松石、人造珊瑚等均由玻璃材料制成，也属于人造宝石范畴。值得指出的是：合成立方氧化锆以前一直被列入人造宝石范畴，但根据珠宝玉石国家标准释义“立方氧化锆这类物质曾发现于天然锆石的包裹体中”，并且美国宝石学院(GIA)(GemRefrenceGuide)也将传统的所谓“人造立方氧化锆”划归为合成宝石，因此，人工生产的立方氧化锆应称之为“合成立方氧化锆”，属合成宝石范畴。 二、产地及特征 红宝石的主要产地有缅甸，泰国，斯里兰卡，越南，坦桑尼亚，中国的云南、安徽、青海等省也有产出，其中以云南产红宝石质量较好。下面分别一一介绍： 1 、缅甸红宝石：颜色纯正，色泽鲜艳，饱和浓烈，其“鸽血红”品种为世界上最珍贵的红宝石，如图，市面上几乎很难见到。另外在缅甸的孟索矿区新近发现的一种红宝石矿，其颜色呈暗红、褐红，中间呈不透明的乳白色、蓝色色调，通常它们都要经过热处理后，颜色变得较鲜艳，市场上有很多这样的红宝石。 2、泰国红宝石：红宝石颜色较深，透明度较低，呈暗红色调。 3、斯里兰卡红宝石：颜色品种多，包括各个系列，从浅红到红，透明度高，其中的樱桃红也很有名，它是红色中略带一点粉色调。 4、越南红宝石：颜色呈紫红色、暗粉紫色，总体颜色介于缅甸红宝石和泰国红宝石之间，是八十年代发现的。裂隙发育。 5、坦桑尼亚红宝石：颜色为红到紫红，较暗，具黄色色调。裂隙发育。 6、中国红宝石：目前发现的红宝石总体来说，质量较差，无论是颜色、粒度，还是透明度。相比较而言，云南的红宝石质量较好，颜色有紫红色，玫瑰红色，浅红色，但是其裂隙较发育，因而影响其透明度。 三、星光红宝石 星光红宝石是红宝石中的一个品种，在光线照射下，宝石表面呈现三条以60度角相交的星线，它是由于内部有天然的三组细而直的矿物包体对光线反射而形成的，这种红宝石不透明，并且加工成素面形。 四、合成方法及处理方法 人工合成红宝石的技术已经成熟，目前主要有三种方法：焰熔法，助熔剂法，水热法。其中焰熔法红宝石较易鉴定，通过观察内部弧形生长纹和气泡而确定为合成红宝石，市面上特别是旅游商品店出售的颜色鲜红、颗粒较大的标有“红刚玉”、“刚玉”“鲁宾石”的实则就是此种红宝石。助熔剂法红宝石需要专业人员在高倍显微镜下观察其内部特征将其鉴定出来。水热法红宝石合成环境仿照天然红宝石的生长环境，内部特征极象天然红宝石，一般仪器都很难将其区分，常需借助其它大型仪器，如x射线仪。 目前市面上的红宝石大都经过了热处理的方法，经过这样的处理后原本不透明并且色泽灰暗的红宝石变得透明、颜色鲜艳。这种方法处理后不再发生改变，并且已被人们广泛接收，在国家标准中称作“优化”，在宝石命名时可以不标注。而另外的处理方法如扩散法、染色法在命名时则需要注明“处理”。所谓扩散法是指用化学方法在颜色浅的红宝石表面渗入微米级的铬元素，使颜色加深，或者产生星光效果。染色是指直接将红色染料浸入红宝石裂隙中，戴一段时间后，颜色会发生变化。 五、质量评价 对红宝石的质量评价，主要从颜色、净度、切工三个方面。 1、颜色：首先，颜色要纯正，红宝石的颜色有多种，红色、橙红色、粉红色、紫红色、暗红色，其中以纯红色为最好，鸽血红就是一种纯正的红色，不含有任何的杂色。另外颜色要均匀，特别是有色带的红宝石肉眼观察时最好看不到色带。 2、净度:红宝石的净度是指红宝石在形成过程中，内部生成的一些矿物包体，气液包体，主要影响其出火、透明度，裂纹还影响其安全性，因此一颗好的红宝石其包体越少越好，特别是台面下的包体越少越好。 3、切工：红宝石的切工主要从琢型、比例、对称性和修饰度等方面去考虑，琢型是指宝石切磨的形状，常见有椭圆形、圆多面形、祖母绿形等。比例是指琢形的腰宽相对于全深的比，一般可接受的比例是6080。对称性是指腰圆是否对称，底尖是否偏心，台面是否倾斜。修饰度是指刻面排列的整齐度，及抛光质量等。 目前在我国标准中，尚未有红宝石切工评价的标准。