谁能解释下赤铁矿的相关信息????
赤铁矿(Hematite)赤铁矿为无水氧化铁矿石,其化学式为Fe2O3,理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床,从埋藏和开采量来说,它都是工业生产的主要矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
赤铁矿含铁量一般为50%~60%,含有害杂质硫和磷比较少,还原性较磁铁矿好,因此,赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的,也有野生的,再生的赤铁矿是磁铁矿经过氧化以后失去磁性,但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿,在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物,如褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)。赤铁矿具有半金属光泽,结晶者硬度为5.5~6,土状赤铁矿硬度很低,无解理,相对密度4.9~5.3,仅有弱磁性,脉石为硅酸盐。
自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种,即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然条件下稳定,称为赤铁矿;后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定,处于亚稳定状态,称之为磁赤铁矿。
赤铁矿中Fe 70%,O 30%,常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系,完好晶体(纯净的赤铁矿呈现黑色)少见。结晶赤铁矿为钢灰色,隐晶质;土状赤铁矿呈红色。条痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗淡。硬度5~6。比重5~5.3。
赤铁矿的集合体有各种形态,形成一些矿物亚种,即:
「1」镜铁矿 为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。镜铁矿储量较小较少见,但在选矿过程中容易与脉石解离,从这点上讲,是赤铁矿中最优质的亚种;
「2」云母赤铁矿 具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。较为少见;
「3」鲕状或肾状赤铁矿 形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。最为难选的铁矿石之一,需要超细磨才能达到完全的单体解离,但回收率会有很大的下降。
赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一,可形成于各种地质作用,但以热液作用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里,赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿「Goethite」经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下,赤铁矿可转变为磁铁矿,称假象磁铁矿
1.磁铁矿
磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和 FeO 的复合物。FeO 31.03%,Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%,O 27.6%,等轴晶系。单晶体常呈八面体,较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上,长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色,半金属光泽,不透明。硬度5.5~6.5,比重4.9~5.2, 无解理,脉石主要是石英及硅酸盐。具有强磁性。还原性差,一般含有害杂质硫和磷较高。在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
2.赤铁矿
赤铁矿(Hematite)赤铁矿为无水氧化铁矿石,其化学式为Fe2O3,理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床,从埋藏和开采量来说,它都是工业生产的主要矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
赤铁矿含铁量一般为50%~60%,含有害杂质硫和磷比较少,还原较磁铁矿好,因此,赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的,也有野生的,再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性,但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿,在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物,如褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)。赤铁矿具有半金属光泽,结晶者硬度为5.5~6,土状赤铁矿硬度很低,无解理,相对密度4.9~5.3,仅有弱磁性,脉石为硅酸盐。
自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种,即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然条件下稳定,称为赤铁矿;后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定,处于亚稳定状态,称之为磁赤铁矿。
综上所述,故炼铁矿时多用赤铁矿.
目前我国是全球钢铁消费量最大的国家,同时也是钢铁最大生产国,因此每年我国要消耗的铁矿石是非常庞大的,国内的铁矿石根本没法满足国内钢铁生产需求,所以每年我国都要从国外大量进口铁矿石。
比如2019年1-12月,我国累计进口铁矿石10.7亿吨,同比增长0.5%;而2020年 前10个月,我国进口铁矿砂已经达到9.75亿吨,同比增长11.2%,目前我国每年进口的铁矿石就达到上千亿美元。
看到这很多人可能都不太理解,为什么我国要从国外高价进口这些铁矿石,而不是利用国内的废旧钢铁呢?
对于这个问题,很多人都说国内的废旧钢铁供应不够,没法满足我国钢铁生产的需求,这确实是一个原因,但并不是主要的原因,从实际情况来看,目前我国的废弃钢铁实际上是非常多的,目前市场上有很多人收废弃钢铁都推在那卖不动了。
比如我们在信贷行业也接触过不少收购废弃钢铁的客户,这些客户在前几年日子过得还是挺不错的,当时一斤废铁就能卖个一块钱左右,但目前废弃钢铁的价格已经有了明显下滑,最低价的时候废铁价格甚至只卖到三毛钱一斤,而且这么低的价格,有时候未必还能卖得出去,结果有很多人囤积了大量的废铁,出现了巨额亏损的。
而现在废弃钢铁之所以很难卖,这里最主要的原因是最近几年我国关闭了大量小钢铁厂,而这些民营小钢铁厂一般都是这些废弃钢铁的主要采购商,他们利用这些废弃钢铁生产出来的一些地条钢以前还有一定的市场,但是这些小钢铁厂本身的污染是比较严重的,再加上前几年我国钢铁行业产能过剩比较突出,所以有大量的小钢铁厂都被关闭掉了,因此市场对废弃钢铁的需求量就出现了大幅缩水。
目前市场剩下的基本上都是那些大型钢铁厂,而这些钢铁厂对于这些废弃钢铁一般是不怎么感兴趣,很多钢铁厂都更倾向于直接进口铁矿石,而不是采购这些废钢铁,这里面主要出于几个方面的考虑。
第一、为了保证钢铁的质量钢铁行业经过几年的整顿之后,目前剩下的大多数都是一些大型钢铁厂,而这些大型钢铁厂针对的客户都是一些大客户,他们对钢铁的品质要求是非常高的,比如是用于建设桥梁、大楼这些钢铁你总不可能用那些地条钢吧?
而废铁本身含的杂质非常多,这里面有多种有色金属,即便经过多重筛选之后,也不敢保证钢铁的纯度,所以用废铁生产出来的钢材一般都质量不达标,合格率可能非常低,所以为了保证产品的质量很多大型钢铁厂都不会使用废铁进行生产。
第二、废弃钢铁加工工序复杂废弃的钢铁本身含的杂质是非常多的,这里面想要得到高纯度的铁,就必须经过多道程序进行提炼,首先要对废弃钢铁进行分类,然后再进行裁剪切割,再进行融化,然后再经过多道程序把一些杂质去掉,这里面的工序是比较复杂的。
而且按照目前我国现有的技术,还没法提高废弃钢铁再利用的纯度。
第三、钢铁厂现有生产线不支持加工废铁。一个钢铁厂一条生产线的投入是非常大的,而目前很多大型钢铁厂的生产线都是为铁矿石而设计的,这些生产线基本上都是用高炉,这些高炉并不能直接融化废弃的钢铁,只能融化铁粉,除非大家有办法把废钢铁弄成粉末。
另外目前钢铁的生产过程基本上都是流程化的,比如从铁矿石进行融化提炼铁水,接着铁水进入下一个工序铸生铁,生铁再通过加入碳之后变成钢,这里面是不需要经过复杂的提纯工序的。
而提炼废弃钢铁,则需要有复杂的提纯手续,也就是去掉各种杂质,这种操作流程目前很多钢铁厂的生产线都不支持。
第四、进口铁矿石实际成本比采购废铁更低。很多人都觉得我国进口铁矿石贵,甚至铁矿石比国内的废弃钢铁都要贵,但事实果真如此吗?我们来对比一下就知道。
我们以2020年1~10月份为例,前10个月,我国进口铁矿砂9.75亿吨,进口均价为每吨683.3元,虽然最近一段时间铁矿石进口价格有所上涨,但以人民币计价的青岛港的澳大利亚粉矿价格、日照港的巴西粉矿价格分别达到每吨929元、每吨990元,再加上运费最多也就1300元左右每吨。
我国进口的这些铁矿石本身的品质是比较高的,一吨铁矿石大概能够产生0.6吨的铁,这意味着生产一吨铁大概需要1.66吨铁矿石,其费用成本大概是2100元左右。
而目前我国废铁的回收价格大概是在2200块钱左右每吨。
每吨废铁能够产生的纯铁大概是在70%~80%之间,我们就按80%计算,这意味着生产一吨纯铁,大概需要1.25吨废铁,对应的费用为2750元,这个费用明显要比铁矿石高出很多。
另外废铁提炼成纯铁的费用更高,这里面光是进行裁剪,切割所需的人工成本都是比较高昂的,存放废铁还要占大面积的地方。
所以综合算下来之后,进口铁矿石的成本实际上要比废铁成本更低,毕竟对于这些进口的铁矿石来说,我国采购的量非常大,钢铁厂能够以较低的价格进口。
第五、一些废铁收购商没法提供发票。目前能够生产钢铁的基本都是一些正规的大型钢铁厂,而这些钢铁厂在进口铁矿石或者收购废铁的时候,他们是需要对方提供发票的,这样才能抵扣税点。
但是目前很多小型废铁收购商都不能提供发票,所以他们也没法跟那些大型钢铁厂合作,只能卖给一些小的钢铁厂。
总之,按照目前实际情况来看,进口铁矿石实际上是一个更好的选择,但未来随着我国废铁越来越多,再加上我国废的回收利用技术不断提升,我相信废铁也将会成为我国钢铁生产的主要材料来源之一。
大家都回答得很好了!我也没有太多可说的。
首先进口矿铁石的,都是比较大型的炼铁企业。而这些大型的炼铁厂很少建有有废旧钢铁回收处理环节的生产线。因为废旧钢铁回炉重铸的工艺要比直接用铁矿石炼钢铁要复杂得多。因为废旧钢铁回收往往含有不同型号的钢材,该附带有其他不通种类的金属。分拣是件非常麻烦的事,就算分拣之后要生产出统一标准的钢材是非常困难的。工艺上也是非常复杂的。从投资的角度来说,投资的角度来要,一套废旧钢铁回收再生产的成本要高于直接用铁矿石生产的成本。
而且还有一个重要的原因,那就是产量非常不稳定。回收的金属时多时少,而且形态不一,占用的场地是非常大的,比原铁矿石占用的场地还大。虽然可以压缩成模块再堆放,但是这个环节无疑是增加一道不必要工序的。由于回收的不稳定也让钢铁企业的生产造成产量的不稳定性。
另外就是回收金属的价格波动比较大。而进口铁矿石的价格波动短期内波动比较小。这给企业在资金预算上带来很大的方便。对企业控制成本和出厂价格带来非常大的便利性。
从这几个角度来看,进口铁矿石,无论成本,还是管理上,还生产效率等等各方面就要忧于回收废旧钢铁。
其实回收废旧钢铁是非常困难的,因为地域性分散等原因,使得大企业回收的运输成本非常高。而钢铁企业利用海运的铁矿石的运输成本相对便宜。
所以我们的废旧钢铁一般就是本地小企业回收再熔炉的。然后再制造一些对质量标准要求没有那么高的铁制品再次出售。
回收钢铁要想成规模,那么必须要有大型废旧钢铁来源。而废旧钢铁重要的来源一般都是车辆和船只。由于我国的工业起步比较晚。无论车辆和船只到淘汰期的数量还是比较有限嗯,无法支撑大钢铁企业的回收和再生产要求!所以这条路暂时还走不通。除非进行国外回收。但是一般国家都是内部回收处理的。像美国就是回收率非常高。
我们要形成回收规模还得等国内铁制品的大规模残废期才行。
为什么要高价进口铁矿石
关于我国为什么要高价进口铁矿石,主要原因是随着我国经济增长,城市化进程加快,对钢铁的需求量也在不断增加。
但是我国国内的铁矿较少,且铁矿质量不佳,大多是贫矿, 贫矿就是指铁矿石中含铁量不高,而贫矿又占据了总储量的80%;再者是因为我国的铁矿大多是多种元素共生的复合矿,比如:有些贫矿上部位赤铁矿,而下半部分为磁铁矿。
为了满足我国对钢铁的需求,所以我国需要大量进口国外优质铁矿石,这些铁矿石由于含铁量高,锻炼工艺简单,因此使用进口铁矿石的成本比使用国内贫矿的成本更低。
对于为什么不回收废铁的使用,其实是因为废铁回收远比我们想象的要麻烦。
为什么不使用废旧钢铁首先,我国城市化进程较晚,很多钢铁还没有达到报废年限,目前市面上废旧钢铁总量较小,无法满足国内对钢铁的需求。
再者,对于大量使用钢铁的企业来说,使用铁矿石比使用废旧钢铁更为方便,这是因为铁矿石锻造工艺已经非常成熟,且可以标准化实施,整个工艺流程可以做到自动化。
而废旧钢铁无论是回收还是分拣,都需要人工完成,这意味着自动化程度不高,且价格更为昂贵。
更重要的是,废旧钢铁的产量没有保证,受市场供给量波动较大。
另外,废旧钢铁在空间上也有差异。在一些发达的城市,废旧钢铁产量较多,然而很多大型钢铁厂远离发达城市,这意味着使用废旧金属,还需要额外的运输费用,成本较为提高。
还有,废旧的钢铁需要分拣,而分拣工作需要人工将钢铁从废弃物上弄下来。 分拣工作完成之后,要对不同型号的钢铁归门别类的分类,而分类之后的废旧钢铁产量更低。
分拣之后的废铁需要经过剪切机或者是破碎机进行切割,有些切割成颗粒状,有些切割成小块,目的都是为了方便打包、运输以及重造。
废旧钢铁需要在高昂的废旧钢铁处理器对这些钢铁进行回炉重造,生产出统一标准的钢铁。
从成本角度来看,回收废旧钢铁,分拣钢铁,处理钢铁,以及重造钢铁需要一系列的工艺和投资设备, 使得废旧钢铁的成本显著上升,甚至比进口铁矿石成本更高 ,因此很少有企业愿意投资这套设备。
种种因素权衡之下,很多企业宁愿选择高价的铁矿石,也不愿意回收低价的废旧钢铁,原因就是废旧钢铁虽然回收价低,但使用成本高。
废旧钢铁的使用率虽然现如今的废旧钢铁使用率不高,但未来废旧钢铁使用率肯定会有大幅增长。
首先是因为铁矿石属于不可再生资源,总有一天能源会枯竭,此时如果人们找不到钢铁替代品,就需要将矛头瞄向废旧钢铁。
再者,随着我国小 汽车 、轮船等产业报废量提高,市面上的废旧钢铁产量将会更高,此时人们就可以大量回收废旧钢铁,统一分拣,统一切割,统一回炉重造。由于废旧钢铁产量较大,所以废旧钢铁再生时的综合成本会下降。
另外,市面上的废旧钢铁产量提高,也会导致该行业生产模式以及生产线更加成熟,而这也会使得废旧钢铁的价格降低,使得对钢铁需求量较大的企业多了一个选择。
其次是因为随着铁矿石的减少,价格必然会上升。此时废旧钢铁就可能具有价格优势,受企业欢迎。
总结从目前来看,我国废旧钢铁的回收使用率并不高,只有20%左右,这意味着我国废旧钢铁上存在着大量的浪费。这也说明,我国在废旧钢铁使用上,还有很大的潜力,预计在2025年废旧钢铁的利用率能提高到30%,甚至是更高。
| (1)C、H CH 4 (2)不可再生 Al(OH) 3 (3)增大煤与空气(或氧气)的接触面积 方案Ⅰ80% 方案Ⅱ40% [实验反思]偏大 [实验分析]生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳,不能被氢氧化钠溶液吸收或生成的二氧化碳不能全部被氢氧化钠溶液吸收(合理即可 |
| 试题分析:根据课本知识可知(1)石油中主要含有C、H两种元素;天然气的主要成分是甲烷化学式为CH 4 ;(2)化石燃料属于不可再生能源,在处理二氧化碳的方法中的反应中的方程式为KAlSi 3 O 8 +CO 2 +2H 2 O==KHCO 3 +X+3SiO 2 ↓,则X的化学式的确定根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变解题,故为Al(OH) 3 ;(3)工业上,煤炭燃烧前进行粉碎的目的是增大煤与空气(或氧气)的接触面积,煤隔绝空气加强热得到的焦炭,是冶铁的重要原料。为了测定某赤铁矿中氧化铁的质量分数,方案I 取8.00g赤铁矿粉,加入足量稀硫酸,完全反应后过滤,得到1.60g滤渣。则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为 80%;方案Ⅱ 如右图所示,取8.00g赤铁矿粉与过量的焦炭粉混合后加强热,充分反应。测得氢氧化钠溶液反应前后质量增加了1.32g。如果产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,根据所学反应3C+2Fe 2 O 3 4Fe+3CO 2 ↑计算,赤铁矿粉中氧化铁的质量分数,设样品中氧化铁的质量为X 3C+2Fe 2 O 3 4Fe+3CO 2 ↑ 132 X 1.32g 320:132=X:1.32g X=3.2g 故,赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为:3.2g/8g×100%=40% [实验反思]方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气对实验结果有影响,这会导致测出的氧化铁的质量分数偏大,因为二氧化碳的质量多,造成计算出的氧化铁的质量大,故质量分数偏大;[实验分析]方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果,可能的原因是]生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳,不能被氢氧化钠溶液吸收或生成的二氧化碳不能全部被氢氧化钠溶液吸收。 |
矿物分为下列大类:自然元素矿物﹑硫化物及其类似化合物矿物﹑卤化物矿物﹑氧化物及氢氧化物矿物﹑含氧盐矿物(包括硅酸盐﹑硼酸盐﹑碳酸盐﹑磷酸盐﹑砷酸盐﹑钒酸盐﹑硫酸盐﹑钨酸盐﹑钼酸盐﹑硝酸盐﹑铬酸以上各类化合物加上单质矿物共十八类。
矿物是具有一定化学组成的天然化合物,它具有稳定的相界面和结晶习性。由内部结晶习性决定了矿物的晶型和对称性;由化学键的性质决定了矿物的硬度、光泽和导电性质;由矿物的化学成分、结合的紧密度决定了矿物的颜色和比重等。在识别矿物时,矿物的形态和物理性质由于其易于鉴定而成为鉴定矿物最常用的标志。
矿物一般是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体。其化学成分一定并可用化学式表达。所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成。
扩展资料:
矿物的化学性质:
1、晶体结构
化学组成和晶体结构是每种矿物的基本特征,是决定矿物形态和物理性质以及成因的根本因素,也是矿物分类的依据﹐矿物的利用也与它们密不可分。
2、化学组成
化学元素是组成矿物的物质基础。人们对地壳中产出的矿物研究较为充分。地壳中各种元素的平均含量(克拉克值)不同。氧﹑硅﹑铝﹑铁﹑钙﹑钠﹑钾﹑镁八种元素就占了地壳总重量的97%,其中氧约占地壳总重量的一半(49%),硅占地壳总重的1/4以上(26%)。
3、原子与配位数
共价键的矿物(如自然金属﹑卤化物及氧化物矿物等)晶体结构中,原子常呈最紧密堆积(见晶体),配位数即原子或离子周围最邻近的原子或异号离子数,取决于阴阳离子半径的比值。
4、成分和结构
一定的化学成分和一定的晶体结构构成一个矿物种。但化学成分可在一定范围内变化。矿物成分变化的原因,除那些不参加晶格的机械混入物﹑胶体吸附物质的存在外,最主要的是晶格中质点的替代,即类质同象替代,它是矿物中普遍存在的现象。
参考资料来源:百度百科-矿物
(2)化石燃料属于不可再生能源,根据化学方程式:KAlSi3O8+CO2+2H2O═KHCO3+X+3SiO2↓和质量守恒定律分析,反应前K:1个,反应后:1个,则x中不含K;反应前Al:1个,反应后应:1个,则x中含有一个Al,依此类推,x中还含有3个O,3个H,则X的化学式为 Al(OH)3;
(3)工业上,煤炭燃烧前进行粉碎的目的是:增大煤与空气(或氧气)的接触面积,使煤燃烧充分;
方案I 则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为:
| 8.00g?1.60g |
| 8.00g |
方案Ⅱ
解:设赤铁矿粉中氧化铁的质量为X.
3C+2Fe2O3
| ||
320 132
X 1.32g
| 320 |
| 132 |
| X |
| 1.32g |
赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为:
| 3.20g |
| 8.00g |
【实验反思】方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气中有二氧化碳气体,这会导致测出氢氧化钠溶液增加的质量偏大,从而计算出的氧化铁的质量分数偏大.
【实验分析】方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果,可能的原因是生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳,不能全部被氢氧化钠溶液吸收.
矿物质种类很多,按它们在猪体内含量多少,一般可分为常量元素(也称大量元素)和微量元素两大类。常量元素包括钙、磷、钾、钠、硫、氯和镁等。在常量元素中,猪饲料中常缺乏钙、磷和钠、氯(食盐),故需额外加以补充。其他常量元素,由于猪的需要量较少,饲料中的含量一般都能满足需要。微量元素包括铜、铁、锌、硒、碘、锰和钴等,这些微量元素在饲料中常缺乏,所以缺什么就要额外的补什么,因为它们对猪机体的作用是很大的(功能见后)。不论常量元素还是微量元素,它们存在的主要形式都是以化合物的形式存在。
(岩浆岩) 也称“火成岩”。地壳深处或来自地幔的熔融岩浆,受某些地质构造的影响,侵入到地壳中或上升到地表凝结而成的岩石:在距地表相当深的地方开始凝结的称为“深成岩”,如橄榄岩、辉岩、花岗岩等;喷出地表或在地表附近凝结的称为“喷出岩”,如玄武岩、流纹岩等;介于深成岩和喷出岩之间的是“浅成岩”,如花岗岩、正长斑岩等。
三种常见的岩浆岩:
1.花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。
2.橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
3.玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。
(沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。
四种常见的沉积岩:
1.砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。
2.砂岩 颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3.页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。
4.石灰岩 俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。
变质岩: 地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。
三种常见的变质岩:
1.大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建筑石材。
2.板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。
3.片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。岩性坚,但极易风化破碎。
C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如C02、H:S等)。
矿物学家把所有矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,例如:中小学生几乎天天都用铅笔,制造笔心的石墨就是矿物的一种。我们每餐都用的食盐也是天然石盐矿物的一种,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。
有机矿物的化学成分是碳氢化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成Si02,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。Fe和O两个元素可以组成亦磁铁矿、赤铁矿以及磁铁矿等,亦铁矿和磁铁矿都是炼铁的主要原料。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。
(地壳里为什么有各种各样的矿物) 在自然界里,我们可以见到各式各样的矿物:有的质地坚硬,有的柔软;有的色泽鲜明,有的平淡无奇;形象不一,种类繁多。然而不管有多少种,总超不出自然界的各种元素。这些元素在地壳的长期演化过程中,不断化合、分解、迁移,终于造成今天我们看到的三千多种矿物,它们是构成地壳的物质基础。
(岩石与矿物的区别) 岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。
煤、石油、天然气属于可燃性有机岩,而不是矿物。
(矿物是怎样形成的) 形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,还因为岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。还有一条途径是通过水和大气,有时还有生物的作用,使已经形成的矿物发生化学变化,或者使溶解在水中的元素或化合物之间互相作用并沉淀堆积起来,造成各种次生的矿物。例如高岭石是长石、云母等与水作用,风化变成的。
(矿物的外表特征和物理性质) 各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。
(矿物的形状) 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是一些不规则的块状。
(矿物的颜色) 矿物具有各种颜色,有些矿物的名字就是根据它的颜色命名的,如黑云母是黑色,赤铁矿是棕红色,黄铜矿是黄色。有些矿物是无色的,如水晶等。
(矿物的解理与断口) 有些矿物被敲打后,常沿一定方向裂开,形成光滑平面,这种性质叫解理。如方解石受力后按三个方向裂开,形成具有光滑表面的菱形体小块;云母可按一定方向揭成一叶叶的薄片。另一些不具解理的矿物被敲打后,常形成各种形状的破裂面,叫做断口,如石英常有贝壳状断口。
(矿物的硬度) 矿物的软硬程度叫做硬度。一般用两种不同的矿物互相刻划,来比较矿物的相对硬度。德国矿物学家弗里德里希.莫斯用这种互相刻划的方法,于1812年形成了十种普通矿物(从最软到最硬)的等级(见图表:教学参考P98)。
D、(矿产) 一切埋藏在地下或分布于地表(包括地表水体)的可供人类开采的天然矿物资源,被广泛称为矿产。按工业上的不同用途,矿产可分为三大类:
(1)金属矿产 指经冶炼从中提取金属元素的矿产。可分为以下几种:1)钢铁基本原料金属矿产,如铁、锰、铬;2)有色金属矿产,如铜、铅、锌、铝、镁、金、银;3)稀有金属矿产,如锂、铷、铍;4)分散元素矿产,如锗、硒;5)放射性元素矿产,如铀、镭。
(2)非金属矿产 指经简单加工可提出非金属原料或直接可应用的矿产。可分为以下几种:1)冶金辅助原料矿产,如菱镁矿、耐火黏土、硅石等;2)特种非金属矿产,如金刚石、水晶、石棉、云母等;3)化工原料非金属矿产,如磷、硫、钠盐、天然碱等;4)建筑材料非金属矿产。
(3)燃料矿产 如煤、油页岩、石油、天然气等。
(矿产的开采) 分布在地表的和埋藏得比较浅的,可以露天开采;埋藏得比较深的,需要开凿矿井,在地下开采。我国开采、利用矿产有悠久的历史。早在2000年前,就知道利用煤做燃料冶炼铜、铁。我国还是世界上利用石油和天然气最早的国家,“石油”一词最早见于宋代著名科学家沈括的著作。
(太阳能) 是另一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的象征,46亿年来太阳一直照耀着地球,送来光和热。将阳光聚焦,可以将光能转化为热能。在日照充足的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥器。
(地热) 地球自身提供的能源。地球开始形成的时候曾经是一个炽热的行星,在漫长的地质年代里,地球表面逐渐冷却,但内部仍然保存了大量的热能。同时,地球内部放射性元素在不断地蜕变,这种化学反应也在不断地释放热量。由于地幔和地壳热传导比较慢,地壳以下的温度逐步上升,越接近地核温度越高。在大多数地区,每下降100米温度要上升2~3摄氏度。表面上看这个数字不大,但是,聚沙成塔,地下热就是一个十分可观的能量来源。据估计,仅仅地面以下3千米范围内的地热资源就相当于3万亿吨煤提供的热量,差不多等于全世界煤炭开采量的1 000倍。
(不可再生的能源) 矿物燃料和核燃料统称不可再生的能源,它们都要经过若干世纪的蓄积才能形成,不可能在几代人的生活期间补充起来。
[可再生的能源] 包括木材、水能、潮汐能、风能、地热、太阳能以及水中的氢等。这类能源能自行更新,天然地补充。水力发电很少污染大气,潮汐能和风能也是潜力很大的无污染能源。在水能、潮汐能、风能、地热能等天然能源中,人类最理想的能源是太阳能和氢燃料。它们是取之不尽、用之不竭的清洁能,只要找到经济有效的应用技术,它们的优越性是其他能源所不能比拟的
B、(岩石) 覆盖在地球上的坚固部分称为岩石。岩石有各式各样的种类,通常我们所称呼的石头,就是岩石破碎之后的样子。岩石是在各种不同的地质作用下产生的,是由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。如花岗岩由石英、长石、云母等多种矿物组成。根据成因,岩石可分三大类:即由岩浆活动形成的岩浆岩;由外力作用形成的沉积岩;由变质作用形成的变质岩。研究岩石有很重要的意义:(土)人类需要各种矿产,而矿产与岩石密切相关;(2)岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础;(3)岩石是研究地壳历史的依据。
(岩浆岩) 也称“火成岩”。地壳深处或来自地幔的熔融岩浆,受某些地质构造的影响,侵入到地壳中或上升到地表凝结而成的岩石:在距地表相当深的地方开始凝结的称为“深成岩”,如橄榄岩、辉岩、花岗岩等;喷出地表或在地表附近凝结的称为“喷出岩”,如玄武岩、流纹岩等;介于深成岩和喷出岩之间的是“浅成岩”,如花岗岩、正长斑岩等。
三种常见的岩浆岩:
1.花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。
2.橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
3.玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。
(沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。
四种常见的沉积岩:
1.砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。
2.砂岩 颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3.页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。
4.石灰岩 俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。
变质岩: 地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。
三种常见的变质岩:
1.大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建筑石材。
2.板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。
3.片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。岩性坚,但极易风化破碎。
C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如C02、H:S等)。
矿物学家把所有矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,例如:中小学生几乎天天都用铅笔,制造笔心的石墨就是矿物的一种。我们每餐都用的食盐也是天然石盐矿物的一种,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。
有机矿物的化学成分是碳氢化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成Si02,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。Fe和O两个元素可以组成亦磁铁矿、赤铁矿以及磁铁矿等,亦铁矿和磁铁矿都是炼铁的主要原料。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。
(地壳里为什么有各种各样的矿物) 在自然界里,我们可以见到各式各样的矿物:有的质地坚硬,有的柔软;有的色泽鲜明,有的平淡无奇;形象不一,种类繁多。然而不管有多少种,总超不出自然界的各种元素。这些元素在地壳的长期演化过程中,不断化合、分解、迁移,终于造成今天我们看到的三千多种矿物,它们是构成地壳的物质基础。
(岩石与矿物的区别) 岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。
煤、石油、天然气属于可燃性有机岩,而不是矿物。
(矿物是怎样形成的) 形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,还因为岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。还有一条途径是通过水和大气,有时还有生物的作用,使已经形成的矿物发生化学变化,或者使溶解在水中的元素或化合物之间互相作用并沉淀堆积起来,造成各种次生的矿物。例如高岭石是长石、云母等与水作用,风化变成的。
(矿物的外表特征和物理性质) 各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。
(矿物的形状) 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是一些不规则的块状。
(矿物的颜色) 矿物具有各种颜色,有些矿物的名字就是根据它的颜色命名的,如黑云母是黑色,赤铁矿是棕红色,黄铜矿是黄色。有些矿物是无色的,如水晶等。
(矿物的解理与断口) 有些矿物被敲打后,常沿一定方向裂开,形成光滑平面,这种性质叫解理。如方解石受力后按三个方向裂开,形成具有光滑表面的菱形体小块;云母可按一定方向揭成一叶叶的薄片。另一些不具解理的矿物被敲打后,常形成各种形状的破裂面,叫做断口,如石英常有贝壳状断口。
(矿物的硬度) 矿物的软硬程度叫做硬度。一般用两种不同的矿物互相刻划,来比较矿物的相对硬度。德国矿物学家弗里德里希.莫斯用这种互相刻划的方法,于1812年形成了十种普通矿物(从最软到最硬)的等级(见图表:教学参考P98)。
D、(矿产) 一切埋藏在地下或分布于地表(包括地表水体)的可供人类开采的天然矿物资源,被广泛称为矿产。按工业上的不同用途,矿产可分为三大类:
(1)金属矿产 指经冶炼从中提取金属元素的矿产。可分为以下几种:1)钢铁基本原料金属矿产,如铁、锰、铬;2)有色金属矿产,如铜、铅、锌、铝、镁、金、银;3)稀有金属矿产,如锂、铷、铍;4)分散元素矿产,如锗、硒;5)放射性元素矿产,如铀、镭。
(2)非金属矿产 指经简单加工可提出非金属原料或直接可应用的矿产。可分为以下几种:1)冶金辅助原料矿产,如菱镁矿、耐火黏土、硅石等;2)特种非金属矿产,如金刚石、水晶、石棉、云母等;3)化工原料非金属矿产,如磷、硫、钠盐、天然碱等;4)建筑材料非金属矿产。
(3)燃料矿产 如煤、油页岩、石油、天然气等。
(矿产的开采) 分布在地表的和埋藏得比较浅的,可以露天开采;埋藏得比较深的,需要开凿矿井,在地下开采。我国开采、利用矿产有悠久的历史。早在2000年前,就知道利用煤做燃料冶炼铜、铁。我国还是世界上利用石油和天然气最早的国家,“石油”一词最早见于宋代著名科学家沈括的著作。
(太阳能) 是另一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的象征,46亿年来太阳一直照耀着地球,送来光和热。将阳光聚焦,可以将光能转化为热能。在日照充足的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥器。
(地热) 地球自身提供的能源。地球开始形成的时候曾经是一个炽热的行星,在漫长的地质年代里,地球表面逐渐冷却,但内部仍然保存了大量的热能。同时,地球内部放射性元素在不断地蜕变,这种化学反应也在不断地释放热量。由于地幔和地壳热传导比较慢,地壳以下的温度逐步上升,越接近地核温度越高。在大多数地区,每下降100米温度要上升2~3摄氏度。表面上看这个数字不大,但是,聚沙成塔,地下热就是一个十分可观的能量来源。据估计,仅仅地面以下3千米范围内的地热资源就相当于3万亿吨煤提供的热量,差不多等于全世界煤炭开采量的1 000倍。
(不可再生的能源) 矿物燃料和核燃料统称不可再生的能源,它们都要经过若干世纪的蓄积才能形成,不可能在几代人的生活期间补充起来。
[可再生的能源] 包括木材、水能、潮汐能、风能、地热、太阳能以及水中的氢等。这类能源能自行更新,天然地补充。水力发电很少污染大气,潮汐能和风能也是潜力很大的无污染能源。在水能、潮汐能、风能、地热能等天然能源中,人类最理想的能源是太阳能和氢燃料。它们是取之不尽、用之不竭的清洁能,只要找到经济有效的应用技术,它们的优越性是其他能源所不能比拟的 地球是一个由不同物质和不同状态的同心圈层构造所组成的球体。这些圈层可以分为外部圈层和内部圈层。外部圈层是指地球表面以外的圈层,按照不同的特点可以分为大气圈、水圈和生物圈。内部圈层是指从地球表面往里直到地球中心的各圈层,有表及里可以分为地壳、地幔、地核。地壳是由岩石构成的,也就是说,岩石组成地球的外壳,覆盖在地球的表面。
B、(岩石) 覆盖在地球上的坚固部分称为岩石。岩石有各式各样的种类,通常我们所称呼的石头,就是岩石破碎之后的样子。岩石是在各种不同的地质作用下产生的,是由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。如花岗岩由石英、长石、云母等多种矿物组成。根据成因,岩石可分三大类:即由岩浆活动形成的岩浆岩;由外力作用形成的沉积岩;由变质作用形成的变质岩。研究岩石有很重要的意义:(土)人类需要各种矿产,而矿产与岩石密切相关;(2)岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础;(3)岩石是研究地壳历史的依据。
(岩浆岩) 也称“火成岩”。地壳深处或来自地幔的熔融岩浆,受某些地质构造的影响,侵入到地壳中或上升到地表凝结而成的岩石:在距地表相当深的地方开始凝结的称为“深成岩”,如橄榄岩、辉岩、花岗岩等;喷出地表或在地表附近凝结的称为“喷出岩”,如玄武岩、流纹岩等;介于深成岩和喷出岩之间的是“浅成岩”,如花岗岩、正长斑岩等。
三种常见的岩浆岩:
1.花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。
2.橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
3.玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。
(沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。
四种常见的沉积岩:
1.砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。
2.砂岩 颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3.页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。
4.石灰岩 俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。
变质岩: 地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。
三种常见的变质岩:
1.大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建筑石材。
2.板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。
3.片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。岩性坚,但极易风化破碎。
C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如C02、H:S等)。
矿物学家把所有矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,例如:中小学生几乎天天都用铅笔,制造笔心的石墨就是矿物的一种。我们每餐都用的食盐也是天然石盐矿物的一种,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。
有机矿物的化学成分是碳氢化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成Si02,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。Fe和O两个元素可以组成亦磁铁矿、赤铁矿以及磁铁矿等,亦铁矿和磁铁矿都是炼铁的主要原料。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。
(地壳里为什么有各种各样的矿物) 在自然界里,我们可以见到各式各样的矿物:有的质地坚硬,有的柔软;有的色泽鲜明,有的平淡无奇;形象不一,种类繁多。然而不管有多少种,总超不出自然界的各种元素。这些元素在地壳的长期演化过程中,不断化合、分解、迁移,终于造成今天我们看到的三千多种矿物,它们是构成地壳的物质基础。
(岩石与矿物的区别) 岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。
煤、石油、天然气属于可燃性有机岩,而不是矿物。
(矿物是怎样形成的) 形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,还因为岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。还有一条途径是通过水和大气,有时还有生物的作用,使已经形成的矿物发生化学变化,或者使溶解在水中的元素或化合物之间互相作用并沉淀堆积起来,造成各种次生的矿物。例如高岭石是长石、云母等与水作用,风化变成的。
(矿物的外表特征和物理性质) 各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。
(矿物的形状) 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是一些不规则的块状。
(矿物的颜色) 矿物具有各种颜色,有些矿物的名字就是根据它的颜色命名的,如黑云母是黑色,赤铁矿是棕红色,黄铜矿是黄色。有些矿物是无色的,如水晶等。
(矿物的解理与断口) 有些矿物被敲打后,常沿一定方向裂开,形成光滑平面,这种性质叫解理。如方解石受力后按三个方向裂开,形成具有光滑表面的菱形体小块;云母可按一定方向揭成一叶叶的薄片。另一些不具解理的矿物被敲打后,常形成各种形状的破裂面,叫做断口,如石英常有贝壳状断口。
(矿物的硬度) 矿物的软硬程度叫做硬度。一般用两种不同的矿物互相刻划,来比较矿物的相对硬度。德国矿物学家弗里德里希.莫斯用这种互相刻划的方法,于1812年形成了十种普通矿物(从最软到最硬)的等级(见图表:教学参考P98)。
D、(矿产) 一切埋藏在地下或分布于地表(包括地表水体)的可供人类开采的天然矿物资源,被广泛称为矿产。按工业上的不同用途,矿产可分为三大类:
(1)金属矿产 指经冶炼从中提取金属元素的矿产。可分为以下几种:1)钢铁基本原料金属矿产,如铁、锰、铬;2)有色金属矿产,如铜、铅、锌、铝、镁、金、银;3)稀有金属矿产,如锂、铷、铍;4)分散元素矿产,如锗、硒;5)放射性元素矿产,如铀、镭。
(2)非金属矿产 指经简单加工可提出非金属原料或直接可应用的矿产。可分为以下几种:1)冶金辅助原料矿产,如菱镁矿、耐火黏土、硅石等;2)特种非金属矿产,如金刚石、水晶、石棉、云母等;3)化工原料非金属矿产,如磷、硫、钠盐、天然碱等;4)建筑材料非金属矿产。
(3)燃料矿产 如煤、油页岩、石油、天然气等。
(矿产的开采) 分布在地表的和埋藏得比较浅的,可以露天开采;埋藏得比较深的,需要开凿矿井,在地下开采。我国开采、利用矿产有悠久的历史。早在2000年前,就知道利用煤做燃料冶炼铜、铁。我国还是世界上利用石油和天然气最早的国家,“石油”一词最早见于宋代著名科学家沈括的著作。
(太阳能) 是另一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的象征,46亿年来太阳一直照耀着地球,送来光和热。将阳光聚焦,可以将光能转化为热能。在日照充足的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥器。
(地热) 地球自身提供的能源。地球开始形成的时候曾经是一个炽热的行星,在漫长的地质年代里,地球表面逐渐冷却,但内部仍然保存了大量的热能。同时,地球内部放射性元素在不断地蜕变,这种化学反应也在不断地释放热量。由于地幔和地壳热传导比较慢,地壳以下的温度逐步上升,越接近地核温度越高。在大多数地区,每下降100米温度要上升2~3摄氏度。表面上看这个数字不大,但是,聚沙成塔,地下热就是一个十分可观的能量来源。据估计,仅仅地面以下3千米范围内的地热资源就相当于3万亿吨煤提供的热量,差不多等于全世界煤炭开采量的1 000倍。
(不可再生的能源) 矿物燃料和核燃料统称不可再生的能源,它们都要经过若干世纪的蓄积才能形成,不可能在几代人的生活期间补充起来。
[可再生的能源] 包括木材、水能、潮汐能、风能、地热、太阳能以及水中的氢等。这类能源能自行更新,天然地补充。水力发电很少污染大气,潮汐能和风能也是潜力很大的无污染能源。在水能、潮汐能、风能、地热能等天然能源中,人类最理想的能源是太阳能和氢燃料。它们是取之不尽、用之不竭的清洁能,只要找到经济有效的应用技术,它们的优越性是其他能源所不能比拟的
①色,味,态:无色无味气体(标准状况)
②熔点:-218.4℃(变为淡蓝色雪花状的固体) 沸点:-182.9℃(变为淡蓝色液体)
③密度:1.429克/升(气),1.419克/厘米3(液),1.426克/厘米3(固)
④水溶性:不易溶于水,标准情况下,1L水中可以溶解约30mL的氧气
⑤贮存:天蓝色钢瓶
2.化学性质:
总体来说,氧气的化学性质比较活泼。
用途:1.冶金工业 在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
2.化学工业 在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等,以强化工艺过程,提高化肥产量。
3.国防工业 液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
4,医疗保健方面:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无
氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
此外氧气在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。
化学式:O2
稀有气体:稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素
物理性质:空气中约含1%(体积百分)稀有气体,其中绝大部分是氩。稀有气体都是无色、无臭、无味的,微溶于水,溶解度随分子量的增加而增大。稀有气体的分子都是由单原子组成的,它们的熔点和沸点都很低,随着原子量的增加,熔点和沸点增大。它们在低温时都可以液化。
化学性质:稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6(氦为 1s2),是最稳定的结构,因此,在通常条件下不与其他元素作用,长期以来被认为是化学性质极不活泼,不能形成化合物的惰性元素。除氦以外,稀有气体原子的最外电子层都是由充满的ns和np轨道组成的,它们都具有稳定的8电子构型。稀有气体的电子亲合势都接近于零,与其它元素相比较,它们都有很高的电离势。因此,稀有气体原子在一般条件下不容易得到或失去电子而形成化学键。表现出化学性质很不活泼,不仅很难与其它元素化合,而且自身也是以单原子分子的形式存在,原子之间仅存在着微弱的范德华力(主要是色散力)。直到1962年,英国化学家N.巴利特才利用强氧化剂PtF6与氙作用,制得了第一种惰性气体的化合物Xe[PtF6],以后又陆续合成了其他惰性气体化合物,并将它的名称改为稀有气体。空气是制取稀有气体的主要原料,通过液态空气分级蒸馏,可得稀有气体混合物,再用活性炭低温选择吸附法,就可以将稀有气体分离开来。
用途:稀有气体被电流击穿,会发出彩色荧光,因此可做彩灯。
利用稀有气体极不活动的化学性质,有的生产部门常用它们来作保护气。
俗名:无
化学式:He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn
氢气:物理性质:
氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。标准状况下,1升氢气的质量是0.0899克,比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在101千帕压强下,温度-252.87℃时,氢气可转变成无色的液体;-259.1℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。
化学性质:在常温下,氢气的化学性质是稳定的。在点燃或加热的条件下,氢气很容易和多种物质发生化学反应。纯净的氢气在点燃时,可安静燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,有水生成。若在火焰上罩一干冷的烧杯,可以烧杯壁上见到水珠。
用途:氢气的用途之一
氢气的用途是由氢气的性质决定的。例如,氢气密度是所有气体中最小的,可将氢气充入探空气球。氢气跟氧气反应时放出大量的热,氢氧焰可达3000℃的高温,用于焊接或切割金属;做高能燃料。利用氢气的还原性,可以冶炼重要的金属。
氢气的用途之二
氢气可充气球或气艇,用做双氢内冷发电机中导热材料,冶炼有色金属和高纯锗、硅,合成氨、盐酸,石油加氢,制硬化油,高效能燃料,氢氧焰。
氢气的用途之三
氢气是最轻的气体,最常见的用途是充填氢气球和氢气飞艇。其实氢气是重要的化工原料。如:氢气和氮气在高温、高压、催化剂存在下可直接合成氨气,目前,全世界生产的氢气约有2/3用于合成氨工业。在石油工业上许多工艺过程需用氢气,如加氢裂化,加氢精制、加氢脱硫、催化加氢等。氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,用水吸收得到重要的化工原料枣盐酸。氢气在氧气中燃烧的火焰枣氢氧焰可达3000℃高温,可用于熔融和切割金属。氢气和一氧化碳的合成气,净化后经加压和催化可以合成甲醇。在食品工业上,氢气用于动植物油脂的硬化,制人造奶油和脆化奶油等。在冶金工业中,利用氢气的还原性提炼贵重金属。氢气还可以提供防止氧化的还原气氛。随着新技术的发展,氢气的应用将更为广泛和重要。氢气是最理想的无污染燃料,液氢还有希望成为动力火箭的推进剂。
俗称:轻气
化学式:H2
二氧化碳:物理性质:
【相对分子量或原子量】44.01
【密度】1.977g/L(相对密度1.53(以空气的平均密度(1.29g/L)为基准)
【熔点(℃)】-56.6(5270帕)
【沸点(℃)】-78.48(升华)
【性状】
无色无味气体。
【溶解情况】
溶于水(体积比1:1),部分生成碳酸。
化学性质:
【用途】二氧化碳是酸性氧化物,可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火
气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业,并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等。
固态二氧化碳俗称干冰
化学式:CO2
一氧化碳的物理性质
在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体,熔点-199℃,沸点-191.5℃。标准状况下气体密度为l.25g/L,和空气密度(标准状况下1.293g/L相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为中性气体。
分子结构:一氧化碳分子为极性分子,分子形状为直线形。
一氧化碳的化学性质
一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性,一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳
用途:作燃料。
酒精
主要成分:乙醇
乙醇的化学式:C2H5OH
外观与性状: 无色液体,有酒香。
燃点(℃):75
熔点(℃): -114.1
沸点(℃): 78.3
相对密度(水=1): 0.79
相对蒸气密度(空气=1): 1.59
饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1
临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32
闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0
爆炸下限%(V/V): 3.3
酒精是一种无色透明、易挥发,易燃烧,不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。学名是乙醇, 分子式C2H6O,(酒精燃烧C2H6O+3O2→2CO2+3H2O)因为它的化学分子式中含有羟基,所以叫做乙醇,比重0.7893(20/4°)。凝固点-117.3℃。沸点78.2℃。能与水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。有吸湿性。与水能形成共沸混合物,共沸点78.15℃。乙醇蒸气与空气混合能引起爆炸,爆炸极限浓度3.5-18.0%(W)。酒精在70%(V)时,对于细菌具有强列的杀伤作用.也可以作防腐剂,溶剂等。处于临界状态(243℃、60kg/CM·CM)时的乙醇,有极强烈的溶解能力,可实现超临界淬取。由于它的溶液凝固点下降,因此,一定浓度的酒精溶液,可以作防冻剂和冷媒。酒精可以代替汽油作燃料,是一种可再生能源。
物理性质:黑体.化学性质:斜体.
俗称:酒精
双氧水:外观与性状: 水溶液为无色透明液体,有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。
主要成分: 工业级 分为27.5%、35%两种。熔点(℃): -0.89℃(无水)
沸点(℃): 152.1℃(无水)
折射率:1.4067(25℃)
相对密度(水=1): 1.46(无水)
饱和蒸气压(kPa): 0.13(15.3℃)
溶解性:能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。
结构:H-O-O-H 没有手性,由于-O-O-中O不是最低氧化态,故不稳定,容易断开
溶液中含有氢离子,而过氧根在氢离子的作用下会生成氢氧根离子,其中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度。
毒性LD50(mg/kg):大鼠皮下700
燃爆危险: 本品助燃,具强刺激性。
1.取5ML5%的过氧化氢溶液于试管中,将带火星的木条伸入试管中,木条没有复燃。
2.取5ML5%的过氧化氢溶液于试管中,加热,再将带火星的木条伸入试管中,木条复燃。
3.取5ML5%的过氧化氢溶液于试管中,加入少量二氧化锰,再将带火星的木条伸入试管中,木条复燃。二氧化锰做催化剂,和过氧化氢反应生成氧气和水。
主要用途
在不同的情况下可有氧化作用或还原作用。可用氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂,并供火箭燃料、有机或无机过氧化物、泡沫塑料和其他多孔物质等。
医用双氧水(3%左右或更低)是很好的消毒剂 。
工业用是10%左右用于漂白,作强氧化剂,脱氯剂,燃料等。
实验用做制O2原料。
高锰酸钾KMnO4
性状与稳定性:深紫色细长斜方柱状结晶,带蓝色的金属光泽。味甜而涩。密度2.703克/立方厘米。高于240℃分解,易溶于水、甲醇、丙酮,但与甘油、蔗糖、樟脑、松节油、乙二醇、乙醚、羟胺等有机物或易的物质混合发生强烈的燃烧或爆炸。水溶液不稳定。遇光发生分解,生成灰黑色二氧化锰沉淀并附着于器皿上。属强氧化剂,在酸性条件下氧化性更强,可以用做消毒剂和漂白剂 ,和强还原性物质反应会褪色,如SO2 不饱和烃
中文俗称:灰锰氧
氯酸钾KCLO3
主要成分: 含量:工业级 一级≥99.5%二级≥99.2%。
外观与性状: 无色片状结晶或白色颗粒粉末,味咸而凉。
pH:
熔点(℃): 368.4
沸点(℃): 400
相对密度(水=1): 2.32
相对蒸气密度(空气=1): 无资料
饱和蒸气压(kPa): 无资料
燃烧热(kJ/mol): 无意义
临界温度(℃): 无意义
临界压力(MPa): 无意义
辛醇/水分配系数的对数值: 无资料
闪点(℃): 无意义
引燃温度(℃): 无意义
爆炸上限%(V/V): 无意义
爆炸下限%(V/V): 无意义
溶解性: 溶于水,不溶于醇、甘油。
主要用途: 用于火柴、烟花、炸药的制造,以及合成印染、医药,也用作分析试剂。
其它理化性质: 400(约)
稳定性:
禁配物: 强还原剂、易燃或可燃物、醇类、强酸、硫、磷、铝、镁。
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