氧化物和氢氧化物矿物大类..45页PPT
高中化学课件：铁的氧化物和氢氧化物
【整理与提升】 利用“价——类”的分析模型，预测FeCl2和FeCl3的性质和转化
【资料卡片】
氯化铁溶液显黄色，滴加KSCN溶液后，溶液变为 血红色；氯化亚铁溶液显浅绿色，滴加KSCN溶液后无 变化，可以利用此反应检验Fe3+的存在
常见的氧化剂
07
√ √ 非金属单质O2、 Cl2、 Br2、 I2 、S
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
氧化性
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe
【含铁氧化
Fe2O3可作外墙涂料
【含铁氧化物的用途】
【资料卡片】“有料”的Fe3O4 材料：常用的磁性材料，特制纯净的Fe3O4用
金属阳离子Cu2+ 、 Ag+ 、Fe3+
√ 其它：H + 、 KMnO4(H +) 、 √ √ √ H2O2 (H +) 、 HNO3 、浓 H2SO4 等
常见的还原剂
07
√ √ √ 金属单质：Zn 、Fe、Cu
非金属单质及低价化合物：C、H2、
CO
√√
非金属阴离子 I- 、Br-、 S2-
其它：Fe2+
可能的制备方案：
Fe2+﹢2Fe3+﹢8OH－ == Fe3O4↓﹢4H2O， Fe2+﹢Fe2O3﹢2OH－ == Fe3O4﹢H2O， 2Fe3+﹢FeO﹢6OH－ == Fe3O4﹢3H2O 4Fe2O3﹢Fe == 3Fe3O4 3Fe2O3﹢H2 == 2Fe3O4﹢H2O 6Fe2+﹢12OH－﹢O2 === 2Fe3O4﹢6H2O
第十六讲氧化物与氢氧化物介绍
如最常见的石英；有的是工业上提取特种金属和稀有金属
的主要矿物原料；有些矿物的晶体可直接为工业所利用， 如因硬度高而作仪表轴承或研磨材料的刚玉，以及因具压 电性而用于无线电工业的石英晶体—水晶。
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（二）化学成分特点
阳离子主要是惰性气体型离子(如Si、Al等)和靠近惰
性气体型离子一边的过渡型离子(如Fe、Mn、Ti、Cr等), 及 少量铜型离子(如Cu、Sb、Bi、Sn等) 。此外，在少数氧化物 中还含有水分子。 本大类按阴离子可分为两类：氧化物类和氢氧化物类
；
本大类矿物成分中的类质同象替代现象比较广泛，在 成分复杂的铌钽氧化物中类质同象尤为发育，化学性质相近 的元素经常成组出现于同一矿物中。这一特点，对稀有、放 射性元素的综合利用具有重大意义。
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• 氧化物矿物中类质同象代替广泛，阳离子的主 要类质同象如下：等价类质同象系列有：（1） Ca、Sr、Ba；（2）Mg、Fe、Mn；（3）Al、Cr、 V、Fe2+、Mn3+； （4）La、Ce、Y；（5）Zr、 Hf；（6）Ce、Th；（7）Th、U；（8）Mo、W， 其中，Mg、Fe、Mn；La、Ce；Nb、Ta可形成完 全类质同象。导价类质同象系列有：（1）Na+、 Ca2+、Y3+、Ce3+；（2）Li*、Al；（3）Fe2+、 Sc3+；（4）Ca、Ce3+；（5）Fe2+、Ti4+； （6）Fe3+、Ti4+；（7）Fe3+、Nb5+；（8） Ti4+、Nb5+；（9）Sn4+、Nb5+。 •
相联系，如一水软铝石，其中以三水铝
石Al(OH)3构造比较典型（如图）：
4-地球的物质组成
二， 矿物的分类 矿物一般都具有一定的化学成分和内部结 构，从而也有一定的物理和化学性质，但由于 地质条件的复杂性和多样性，矿物的成分、内 部结构和它们的物理、化学性质也并非绝对均 一。 矿物可按化学成分或内部构造进行分类。 1，矿物的成分分类 按矿物的化学成分，将矿物分成单质矿物和化 合物矿物两大类。在化合物矿物类中再进一步 按化合物的种类进行分类。
地壳中元素的分布特点
1，虽在地壳中存在的化学元素有180余种，但分 布较多的只有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、 Ti、H十种，这10种元素的重量之和占地壳总重 量的99.96%，(其中O、Si、Al、Fe占88.31%）， 而其余百余种元素重量的总和不足地壳重量的千 分之一。 2，元素在地壳中的分布是不均匀，不仅各元素在 总重量上是不均匀的，而且在不同地区、不同深 度的分布也是不均匀的。在地壳上部以O、Si、 Al、Ca、Na、K为主；在地壳下部则以O、Si、 Fe、Mg为主。
石盐晶体的内部，Na+与Cl-在三维空间呈立方体状周 期性重复排列。
在液态或气态物质中的离子或原子互相结合形成晶体 的过程称为结晶。 晶体内部质点的排列方式称晶体结构。不同的离子或 原子可构成不同的晶体结构。 相同的离子或原子在不同的地质条件下也可形成不同 的晶体结构。 晶质矿物因内部结构固定，因此，具有特定的外形。
3· 1 地球中的元素
3· 1· 1 元素在地球中的分布
根据宇宙始于大爆炸的理论，地球上各种物质都是从基 本粒子聚变成氢开始的，然后是四个氢合成一个氦，氦再 进一步合成其他各种元素。 大爆炸大约发生在150亿年前，在大爆炸后的50万－100 万年时，现今的各种元素已通过核聚变逐渐形成。庸才的 形成远比太阳系的起源早。 现代物理、化学的理论研究和实验表明，在太阳系内目 前仍在进行着氢合成氦及氦合成其他元素的热核聚变，已 经可以肯定地说，宇宙中的元素通过热核聚变反应，经历 了从简单到复杂的形成演化过程。
氧化物及氢氧化物类矿物的分布及特点
本类矿物散布相当遍及,共约180多种,包含紧张造岩矿物如石英及Fe、Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物,是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的紧张来源,高岭土厂家额经济代价很大.1.赤铁矿Fe2O3赤铁矿包含两类:一类为镜铁矿,晶体多为板状、叶片状、鳞片状及块状调集体.钢灰色至铁玄色,条痕樱赤色,金属光芒,不通明.硬度2.5—6.5,性脆.比重5.0—5.3.无磁性.另外一类为沉积型赤铁矿,常呈鲕状、肾状、块状或粉末状.暗赤色,条痕樱赤色,半金属或昏暗光芒,硬度较小.判定特性:镜铁矿常以板状、鳞片状调集体、钢灰色彩及樱赤色条痕为特性.沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗朱颜色及樱赤色条痕为特性.镜铁矿重要产于打仗变质带,沉积型赤铁矿重要产于沉积岩中.赤铁矿为最紧张的铁矿石之一.赤铁矿粉可用作赤色涂料和制赤色铅笔.我国赤铁矿产地甚多,辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙关等地都是闻名的产地.我国各种铁矿资本储量占居世界前线.2.磁铁矿Fe3O4或FeO·Fe2O3晶体常为小八面体,偶然为菱形十二面体,凡是呈粒状或块状调集体.铁玄色,条痕玄色,金属或半金属光芒,不通明.硬度5.5—6.解理不明白,性脆.比重4.9—5.2.具备强磁性.判定特性:铁玄色,条痕玄色,强磁性.磁铁矿重要在复原前提下构成,多产于与岩浆勾当或变质感化有关的矿床和岩石中.磁铁矿是最紧张的铁矿石之一.我国产地甚多.磁铁矿中的Fe3+可以为Ti4+、Cr3+、V3+等所取代(类质同像取代),当含V、Ti较多时,则称钒钛磁铁矿.如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地.3.褐铁矿FeO(OH)·nH2O褐铁矿是很多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶体矿物(针铁矿、纤铁矿及别的杂质)调集体的总称.成份不纯,水的含质变化也很大,一般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等.黄褐、黑褐以致玄色,条痕黄褐色(铁锈色),半金属或土状光芒,不通明.硬度4—5.5,风化后小于2,可染手.比重2.7—4.3.判定特性:色彩由铁黑至黄褐,但条痕比力牢固,为黄褐色.褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质期间的湖海沉积而成,大概是含铁矿物的风化产品.褐铁矿为一种炼铁矿石,也能够用做褐色颜料.4.锡石SnO2晶体常呈正方双锥和正方柱的聚形(图2-16).凡是呈致密块体,或柱状、粒状块体产出.棕色、棕玄色,条痕浅褐色,奇怪面金刚光芒,断口紧脂光芒,多为不通明.硬度6—7,解理不明白,性脆.比重6.8—7.1.不溶于酸,化学性不乱.判定特性:棕玄色,硬度高,比庞大,断口紧脂光芒.需要时需做化学判定.锡石是产业上独一炼锡的质料.我国事世界上紧张产锡国家之一,云南个旧为我国闻名的锡都.比年又在云南、广西、四川发明了紧张的原生锡矿及锡砂矿,此中以广东北丹大厂范围最大.我国锡矿储量位居世界前线.5.软锰矿MnO2凡是为隐晶块体,或呈粉末状,煤玄色(或带微红微褐),条痕玄色(或带褐色),隐晶块体为半金属光芒,粉末状者为土状光芒,不通明.硬度2—3.比重4.7—5.0.判定特性:玄色煤烟灰状,性软易污手.软锰矿重要是风化带次生矿物,或在地质期间浅海中沉积而成.软锰矿是紧张的锰矿石.我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰矿产出.6.铝土矿Al2O3·nH2O(一般式,但它不是一种零丁矿物)铝土矿是由多少铝的氢氧化物矿物(如三水铝石Al[OH]三、硬水铝石AlO[OH]、软水铝石AlO[OH])所构成的夹杂物,常常含有高岭土、铁矿等杂质.具备产业代价的铝土矿一般请求此中Al2O3>40%,Al2O3/SiO2>2:1.铝土矿多呈致密块状、鲕状、豆状等产出,白、灰、黄、褐等色,土状光芒,硬度3左右,比重2.5—3.5.判定特性:外表似黏土岩,但硬度较高,比重较大,没有粘性、可塑性及光滑感.铝土矿重要是在干冷天气前提下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成.铝土矿是炼铝的重要矿石,我国散布遍及,在华北西南地域大凡是有石炭二叠纪煤系散布之处每每有铝土矿(如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、辽宁本溪等),南边云、贵、闽诸省亦有铝土矿.我国铝土矿储量居世界前线,但大都硅铝比值较低,冶炼比力困难.7.石英SiO2石英有多种同质多像变体.最多见的石英晶体多为六方柱及菱面体的聚形(图2-17及封底下图),柱面上有较着的横纹.在岩石中石英常为无晶形的粒状,在晶洞中常构成晶簇,在石英脉中常为致密块状.无色通明的晶体称为水晶,别的另有含有杂质而带色彩的紫水晶(含锰)、烟水晶(含有机质)、蔷薇石英(又叫芙蓉石,含铁锰)等.具典范的玻璃光芒,通明至半通明,硬度7,无解理,贝壳状断口,性硬,比重2.5—2.8.别的另有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物,红色、灰红色者称玉髓(或称石髓、髓玉),白、灰、红等分歧色彩构成的同心层状或平行条带状者称玛瑙,不污浊、红绿各色称碧玉,黑、灰各色者称燧石.此类矿物具脂肪或蜡状光芒,半通明,贝壳状断口.别的另有一种硬度稍低、具珍珠、蜡状光芒、含有水份的矿物,称卵白石(SiO2·nH2O).石英类矿归天学性子不乱,不溶于酸(氢氟酸除外).判定特性:六方柱及晶面横纹,典范的玻璃光芒,很大的硬度(小刀不能刻画),无解理.隐晶质各种具较着的脂肪光芒.石英是自然界几近到处可见的矿物,在地壳中含量仅次于长石,占地壳分量的12.6%.它是很多岩石的紧张造岩矿物.含石英的岩石风化后构成石英砂粒,遍及各地.石英用处很广,可用制光学器皿,紧密仪器的轴承,钟表的"钻石"等;石英砂可用作研磨质料、玻璃及陶瓷等产业的质料;质纯通明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体,巨细为2*2*2cm3时,可作压电石英片和光学质料.文章来源：/blog/post/156.html。
第六讲矿物各论一PPT课件
{100}及其聚形。 【物理性质】高硬度(10, 具有方向性, 比石英硬度高1000倍!
最硬的物质? )、抗磨性高、热的良导体、 热膨胀系数小、 折射率高(2.40 - 2.48)、 强色散、抗酸碱(不溶于王水)、战 略资源
1）自然金属矿物类： 主要为铂族元素Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt和Cu、 Ag、Au元素所构成的矿物。典型的金属键。 成分:类质同象现象较为广泛（如金的成色）； 形态:等轴粒状和六方板状。 物理性质:典型的金属特性(不透明、金属光泽、硬 度低、比重大、延展性强，为热和电的良导体)。
一、自然元素矿物
矿物岩石学
• 主讲人：唐安 • 华北水利水电大学 • 地质工程教研室
第六讲 矿物分类各论一
思考题
1.自然元素矿物的主要类型及主要矿物？ 2.硫化物及其类似化合物的分类？ 3.氧化物的分类？ 4.氢氧化物的分类？ 5.金刚石与石墨物理性质差异的主要原因？ 6.石英的主要鉴定特征？ 7.褐铁矿的成因及主要鉴定特征？
自然硫晶体
二）自然硫族矿物
【物理性质】 不同色调的黄色；晶面呈金刚光泽，断面显油 脂光泽。 贝壳状断口；硬度1~2；性脆；解理不完全; 燃点 低; 比重2.05~2.08。
【成因和产状】 见于地壳的最上部分和其表部，全球的一半
左右的硫以自然硫产出 。
– 生物化学作用形成的沉积硫矿床 – 在硫化物矿床氧化带下部，由金属硫化物氧化分解而成,
金刚石
【成因和产状】 原生金刚石－－金伯利岩。1887年
发现于南非的金伯利。
金刚石
【成因和产状】 次生金刚石－－砂矿
金刚石常含各种杂质和包裹体 （ N和B ），其含量和存在的形式， 直接影响其光、电、热的性能，成 为金刚石分类的基本依据。
个论--氧化物和氢氧化物类.
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
氧化物和氢氧化物矿物有200多种，占地壳总重量的17% 左右，其中石英族矿物占12.6%，铁的氧化物和氢氧化物 占3.9%,其次是Al Mn Ti Cr的氧化物或氢氧化物。 氧化物和氢氧化物矿物大多形成于氧化电位(Eh)较高 的条件下，因此，变价元素Fe、Mn等在这类矿物中一般都 以高价状态出现。
矿物加工工程专业
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
小知识之一：
蓝宝石的化学成分 为三氧化二铝 （Al2O3），因含微量 元素钛（Ti4+）或铁 （Fe2+）而呈蓝色。在 一定的条件下，可以 产生美丽的六射星光， 被称为“星光蓝宝 石”。
工艺矿物学Ⅰ 矿物个论－氧化物和氢氧化物 矿物加工工程专业
刚玉集合体呈粒状或致密块状。玻璃光泽至金刚光 泽，透明到不透明，无解理，摩氏硬度9，比重 3.95—4.10，密度随着Cr2O3的含量的增加而增加，
熔点可达到2050℃。
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
成因产状：
工艺矿物学Ⅰ 矿物个论－氧化物和氢氧化物 矿物加工工程专业
工业价值：由Si、Al、Mg等阳离子组成的矿物，在适 宜的地质条件下，常形成重要的非金属矿产；由Fe、Mn 、 Cr、V、Nb等阳离子组成的矿物，常构成重要的金属矿产。
分类
属于本大类的矿物，按其成分中的阴离子种类可分为：
第一类：氧化物，阴离子为O2-，如石英、赤铁矿等。 第二类：氢氧化物，阴离子为OH-，如三水铝石、针 铁矿等。
氧化物、氢氧化物矿物
2〕隐晶质异种：
玉髓〔石髓〕：呈钟乳状、肾状、 葡萄状、皮壳状等外貌,具蜡状光泽 半透明的纤维状异种,常呈乳白、黄、 褐、深蓝等色,尚有红褐色<光玉髓>、 苹果绿〔绿玉髓〕、绿色中夹有红色 碧玉小斑点<血玉髓,血滴石,鸡血石>.
mineralogy
第三节 矿物学各论
矿物的晶体化学分类简介 自然元素矿物 卤化物矿物 硫化物 氧化物和氢氧化物矿物 硅酸盐矿物 其它含氧盐矿物〔碳酸盐、硫酸盐等〕 矿物的形成与变化
• 一、氧化物矿物
•
刚玉： Al2O3
• 化学组成：
• 一般含微量 Cr3+、 Fe2+、 Ti4+、 Mn2+、
晶体结构：
玛瑙为低温热液之胶体成因,主要 产于喷出岩气孔中；也见于残坡积及 冲积层中.
碧玉广泛产于沉积岩、变质岩中.
燧石主要产于石灰岩及白垩层中, 多为成岩交代成因.
用途：
纯净的一般石英大量用作玻璃、 陶瓷、混凝土、冶炼硅钢的原料, 以及硅质耐火材料、建筑材料、 研磨材料、瓷器配料等.还可用于 提取单晶硅以制造太阳能电池.
•
在某些红<蓝>宝石的{0001}面上
• 可见因含有定向分布的针状金红石
• 包裹体而呈现的六射星光,称为
• 星光红<蓝>宝石星光红<蓝>宝石.
• H 9.无解理；常因聚片双晶或微细 • 包裹体而产生{0001}或10{ 1 1 }的裂开.
• 成因产状：
• 各种成因.多形成于高温、 • 富Al贫Si的条件下.
氧化物和氢氧化物矿物大类
铁的氢氧化物：包括 针铁矿(FeOOH)，水针 铁矿(FeOOH.nH2O)，纤 铁矿(FeOOH)和水纤铁 矿(FeOOH.nH2O)。铁的 氢氧化物聚集体实际 上常呈针铁矿、纤铁 矿、水针铁矿、水纤 铁矿和更富于水的氢 氧化铁胶凝体以及铝 的氢氧化物、泥质物 质的混合物，这种混 合物统称为“褐铁矿 “
晶体结构: O2-作六方最紧 密堆积，Ti4+ 位于八面体空 隙中，CN＝6。O2-则位于以 Ti4+ 为角顶所组成的平面三 角形的中心，CN＝3。[TiO6] 八面体彼此上、下共棱联结 形成平行c轴方向无限延伸 的[TiO6]八面体链，链间通 过共用[TiO6]八面体的角顶 相联。其晶胞参数c0 值恰好 为[TiO6]八面体的棱长。
金黄色或柠檬黄色 浅玫瑰或粉红色
（2）隐晶质异种 玉髓（石髓） 纤维状，特别是指褐至灰色、半透明、蜡状光 泽的钟乳状体。产于岩石孔洞中 玛瑙
燧石
各种颜色的玉髓条带或同心圆环带交互排列而成
暗色、坚韧、极致密的结核状物质
碧玉 块状、细粒密实的石英，呈暗红色、褐色或黄色，广泛 产出于沉积岩或变质岩中
磁铁矿（magnetite) Fe3O4
镁的氢氧化物： 水镁石
铝的氢氧化物：包括硬水铝石(AlOOH)、 一水软铝石(AlOOH)和三水铝石 (Al[OH]3)三种矿物。常与其它矿物形 成细分散机械混合物，为含水氧化物 （如褐铁矿）、含水的铝的硅酸盐 （如高岭石）、赤铁矿、蛋白石等矿 物胶结，称为铝土矿 锰的氢氧化物：包括水锰矿MnO(OH)和 硬锰矿。广义硬锰矿为含有多种元素 的锰的氧化物和氢氧化物。往往呈葡 萄状、钟乳状、肾状
磁铁矿是炼铁的主要矿物原料，也是传统的中药材。
黑钨矿 (wolframite) (Mn, Fe)MO4