高中化學(xué) 化學(xué)與生活《走進(jìn)寶石世界》教案1 魯科版選修1

1、課題2 走進(jìn)寶石世界一、現(xiàn)實(shí)中的寶石 通常所說的珠寶，是指天然珠寶玉石和人工寶石。天然珠寶玉石包括天然寶石、天然玉石和天然有機(jī)寶石（以下均省略“天然”二字，除天然玻璃外），人工寶石包括合成寶石、人造寶石、拼合寶石和再造寶石。 從礦物學(xué)角度出發(fā)，寶石是指由同種礦物組成的晶體，如鉆石由金剛石組成；玉石是由同種或多種礦物組成的集合體及少部分非晶質(zhì)體，如翡翠是由硬玉礦物為主并有其它礦物透輝石、閃石等組成的集合體；有機(jī)寶石是指部分或全部由有機(jī)物組成的寶石，如珍珠。 人工寶石包括合成寶石、人造寶石、拼合寶石、再造寶石。合成寶石是指由人工制造并且自然界有相對應(yīng)的寶石，如合成紅寶石，合成寶石具有與天然寶石基本

2、相同的物理、化學(xué)性質(zhì)；人造寶石是指由人工制造但自然界目前無相對應(yīng)的寶石，如人造釔鋁榴石，在自然界目前尚未發(fā)現(xiàn)有天然的釔鋁榴石；拼合寶石是指由兩種或以上的寶石（包括人造）成層拼合、粘接而成，如藍(lán)寶石-玻璃拼合石是指由上層藍(lán)寶石和下層玻璃及中間的一層膠組合而成；再造寶石是指由天然寶石的碎屑熔、壓結(jié)而成，如再造琥珀是由琥珀的碎屑重新熔化而成。下面就主要種類分別介紹。 合成寶石與人造寶石屬于人工寶石。人工寶石的定義是：完全或部分由人工生產(chǎn)或制造，用作首飾及裝飾品的材料統(tǒng)稱為人工寶石。合成寶石是指完全或部分由人工制造并且自然界有已知對應(yīng)物的晶質(zhì)或非晶質(zhì)體，其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和所對應(yīng)的天然珠寶玉石基本相

3、同。定名時(shí)必需在其所對應(yīng)的天然珠寶名稱前加“合成”二字，如“合成紅寶石”，“合成祖母綠”等。例如：合成紅寶石和合成藍(lán)寶石的化學(xué)成份為A1203，礦物名稱為剛玉，六方晶系，硬度9，相對密度3.90-4.00，折射率1.762-1.778，其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及光學(xué)特征與天然紅寶石和藍(lán)寶石基本相同，因此可稱為合成寶石。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)今世界上已研究成功并投入批量生產(chǎn)的合成寶石達(dá)30多種，其中特別重要的有10余種。我們常見的合成寶石有人工合成的祖母綠、紅寶石、星光紅寶石、藍(lán)寶石、星光藍(lán)寶石、各種顏色的水晶、尖晶石、金紅石、金綠貓眼、金剛石等。 人造寶石是指由人工制造且自然界無已知對應(yīng)物的晶質(zhì)或非晶質(zhì)

4、體。定名時(shí)必需在材料名稱前加“人造”二字，如“人造釓鎵榴石”、“人造釔鋁榴石”等，但“玻璃”和“塑料”除外。人造寶石具有寶石的屬性，可以用作寶石飾物，主要用于代替或仿造某種類型的天然寶石，如人造鈦酸鍶、人造釔鋁榴石(YAG)、人造釔鎵榴石(GGG)等以其高色散的特性，常用于仿鉆石。另外，近年來我國生產(chǎn)的稀土玻璃類寶石、玻璃貓眼、人造綠松石、人造珊瑚等均由玻璃材料制成，也屬于人造寶石范疇。值得指出的是：合成立方氧化鋯以前一直被列入人造寶石范疇，但根據(jù)珠寶玉石國家標(biāo)準(zhǔn)釋義“立方氧化鋯這類物質(zhì)曾發(fā)現(xiàn)于天然鋯石的包裹體中”，并且美國寶石學(xué)院(GIA)(GemRefrenceGuide)也將傳統(tǒng)的所謂“

5、人造立方氧化鋯”劃歸為合成寶石，因此，人工生產(chǎn)的立方氧化鋯應(yīng)稱之為“合成立方氧化鋯”，屬合成寶石范疇。 二、產(chǎn)地及特征 紅寶石的主要產(chǎn)地有緬甸，泰國，斯里蘭卡，越南，坦桑尼亞，中國的云南、安徽、青海等省也有產(chǎn)出，其中以云南產(chǎn)紅寶石質(zhì)量較好。下面分別一一介紹： 1 、緬甸紅寶石：顏色純正，色澤鮮艷，飽和濃烈，其“鴿血紅”品種為世界上最珍貴的紅寶石，如圖，市面上幾乎很難見到。另外在緬甸的孟索礦區(qū)新近發(fā)現(xiàn)的一種紅寶石礦，其顏色呈暗紅、褐紅，中間呈不透明的乳白色、藍(lán)色色調(diào)，通常它們都要經(jīng)過熱處理后，顏色變得較鮮艷，市場上有很多這樣的紅寶石。 2、泰國紅寶石：紅寶石顏色較深，透明度較低，呈暗紅色調(diào)。 3

6、、斯里蘭卡紅寶石：顏色品種多，包括各個(gè)系列，從淺紅到紅，透明度高，其中的櫻桃紅也很有名，它是紅色中略帶一點(diǎn)粉色調(diào)。 4、越南紅寶石：顏色呈紫紅色、暗粉紫色，總體顏色介于緬甸紅寶石和泰國紅寶石之間，是八十年代發(fā)現(xiàn)的。裂隙發(fā)育。 5、坦桑尼亞紅寶石：顏色為紅到紫紅，較暗，具黃色色調(diào)。裂隙發(fā)育。 6、中國紅寶石：目前發(fā)現(xiàn)的紅寶石總體來說，質(zhì)量較差，無論是顏色、粒度，還是透明度。相比較而言，云南的紅寶石質(zhì)量較好，顏色有紫紅色，玫瑰紅色，淺紅色，但是其裂隙較發(fā)育，因而影響其透明度。 三、星光紅寶石 星光紅寶石是紅寶石中的一個(gè)品種，在光線照射下，寶石表面呈現(xiàn)三條以60度角相交的星線，它是由于內(nèi)部有天然的三

7、組細(xì)而直的礦物包體對光線反射而形成的，這種紅寶石不透明，并且加工成素面形。 四、合成方法及處理方法 人工合成紅寶石的技術(shù)已經(jīng)成熟，目前主要有三種方法：焰熔法，助熔劑法，水熱法。其中焰熔法紅寶石較易鑒定，通過觀察內(nèi)部弧形生長紋和氣泡而確定為合成紅寶石，市面上特別是旅游商品店出售的顏色鮮紅、顆粒較大的標(biāo)有“紅剛玉”、“剛玉”“魯賓石”的實(shí)則就是此種紅寶石。助熔劑法紅寶石需要專業(yè)人員在高倍顯微鏡下觀察其內(nèi)部特征將其鑒定出來。水熱法紅寶石合成環(huán)境仿照天然紅寶石的生長環(huán)境，內(nèi)部特征極象天然紅寶石，一般儀器都很難將其區(qū)分，常需借助其它大型儀器，如x射線儀。 目前市面上的紅寶石大都經(jīng)過了熱處理的方法，經(jīng)過這

8、樣的處理后原本不透明并且色澤灰暗的紅寶石變得透明、顏色鮮艷。這種方法處理后不再發(fā)生改變，并且已被人們廣泛接收，在國家標(biāo)準(zhǔn)中稱作“優(yōu)化”，在寶石命名時(shí)可以不標(biāo)注。而另外的處理方法如擴(kuò)散法、染色法在命名時(shí)則需要注明“處理”。所謂擴(kuò)散法是指用化學(xué)方法在顏色淺的紅寶石表面滲入微米級(jí)的鉻元素，使顏色加深，或者產(chǎn)生星光效果。染色是指直接將紅色染料浸入紅寶石裂隙中，戴一段時(shí)間后，顏色會(huì)發(fā)生變化。 五、質(zhì)量評價(jià) 對紅寶石的質(zhì)量評價(jià)，主要從顏色、凈度、切工三個(gè)方面。 1、顏色：首先，顏色要純正，紅寶石的顏色有多種，紅色、橙紅色、粉紅色、紫紅色、暗紅色，其中以純紅色為最好，鴿血紅就是一種純正的紅色，不含有任何的雜色。另外顏色要均勻，特別是有色帶的紅寶石肉眼觀察時(shí)最好看不到色帶。 2、凈度:紅寶石的凈度是指紅寶石在形成過程中，內(nèi)部生成的一些礦物包體，氣液包體，主要影響其出火、透明度，裂紋還影響其安全性，因此一顆好的紅寶石其包體越少越好，特別是臺(tái)面下的包體越少越好。 3、切工：紅寶石的切工主要從琢型、比例、對稱性和修飾度等方面去考慮，琢型是指寶石