1. Co je to mineralogie = věda o minerálech (nerostech), podmínkách jejich vzniku, stavbě a chemickém složení

Transkript

1 Přírodopis 9. třída pracovní list Téma: Mineralogie Jméno:. 1. Co je to mineralogie = věda o minerálech (nerostech), podmínkách jejich vzniku, stavbě a chemickém složení 2. Definice minerálu = nerost = neústrojná přírodnina, jejíž složení lze vyjádřit chemickou značkou nebo vzorcem. Nachází se obvykle v krystalickém stavu, který je energeticky nejvýhodnější. 92% hmoty zemské kůry je v krystalickém stavu. Nepatrný počet jsou nerosty beztvaré amorfní např. opál, hnědel 3. Podle čeho se určuje vnitřní stavba nerostu ( vysvětli na modelech soli, diamantu a grafitu ) Podle uspořádání iontů, atomů nebo molekul, které tvoří uvnitř krystalu geometrickou síť tzv. krystalovou mřížku. Sůl NaCl v krystalu se střídají ionty sodíku a chlóru ve stejných vzdálenostech ve třech navzájem kolmých směrech. Sůl krystaluje ve tvaru krychle. Diamant C Každý uhlík je pevně vázán ve čtyřech různých směrech se sousedními stejně vzdálenými uhlíky. Grafit (tuha) C uhlíky jsou pevně seřazeny pouze v rovnoběžných rovinách, avšak mezi rovinami jsou velké mezery a málo pevné vazby. 4. Podle čeho se určuje vnější stavba nerostu Je odrazem vnitřní stavby. Určuje se podle rovin, os a středu souměrnosti a) střed souměrnosti je bod ležící zpravidla uprostřed krystalu. b) rovina souměrnosti je myšlená rovina, která půlí krystal na dvě zrcadlově stejné poloviny. c) osní kříž jedná se o tři pomyslné přímky procházející středem krystalu. Každá z nich určuje jeden směr v prostoru (předozadní, pravolevý a vertikální) 5. Přehled krystalových soustav: NÁZEV POČET ROVIN PŘÍKLAD 1. TROJKLONNÁ 0 skalice modrá, plagioklas, kaolinit 2. JEDNOKLONNÁ 3. KOSOČTVEREČNÁ 4. ČTVEREČNÁ 5. ŠESTEREČNÁ 6. KRYCHLOVÁ 7. KLENCOVÁ 1 3 (mezi všemi osami jsou pravé úhly) sádrovec, amfibol, ortoklas, augit, biotit, mastek, muskovit síra, olivín, bauxit, aragonit, antimonit 5 cínovec (kasiterit), chalkopyrit, rutil 7 apatit, molybdenit, grafit, beryl 9 3 galenit, sůl, zlato, stříbro, diamant, fluorit, granát, pyrit, sfalerit kalcit, křemen, dolomit, magnezit, hematit, korund, siderit, turmalín

2 6. Na čem závisí fyzikální vlastnosti nerostů Na chemickém složení a vnitřním uspořádání částic v krystalové mřížce. 7. Přehled: Optické vlastnosti - PROPUSTNOST SVĚTLA průhledné (křišťál, muskovit) propouštějí světlo, lze přes ně číst průsvitné (jantar, sůl) lze přes ně vidět jen obrysy neprůhledné nepropouštějí světlo - BARVA tvoří se pohlcováním světla na atomech prvků v krystalové mřížce. Nerosty se stálou barvou jsou barevné nebo bezbarvé (např. křemen bezbarvý, síra žlutá, skalice modrá). Pokud minerál obsahuje příměs chemických látek (MnO,FeO,NiO, CrO) bývá zbarvený a může vytvářet barevné odrůdy. Odrůdy křemene: ametyst fialová, růženín růžová, citrín žlutá, záhněda, hnědá, morion černá - VRYP je barva jemného prášku, který vzniká otíráním minerálu o porcelánovou destičku. Barva vrypu nemusí být shodná s barvou nerostu. - LESK je dán lomem světla na plochách úlomků nerostů (např. diamantový, kovový, perleťový, skelný, mastný, hedvábný, matný) Mechanické vlastnosti - ŠTĚPNOST A LOM pokud se krystal po úderu rozpadne na rovné lesklé plochy a trhliny je štěpný (např. sůl, kalcit). Pokud se objeví nerovná plocha tzv. lom, nerost je neštěpný (např. křemen). Štěpnost bývá dokonalá nebo nedokonalá, lom většinou lasturnatý - SOUDRŽNOST ( PEVNOST ) je schopnost minerálu odolávat tlaku nebo nárazu. Kujné jsou minerály dobře soudržné jde je rozklepat na tenký plíšek (kovy). Pružné a ohebné jsou např. slídy. Křehké = málo soudržné se po úderu rozletí na malé úlomky. - TVRDOST závisí na vzdálenosti částic v krystalové mřížce. Čím je tato vzdálenost kratší, tím je tvrdost vyšší. Německý mineralog Friedrich Mohs sestavil desetičlennou stupnici. Tvrdší minerál vždy rýpe do měkčího, ale nikdy naopak: 1 mastek 2 sůl kamenná 3 kalcit 4 fluorit 5 apatit 6 živec (ortoklas) 7 křemen 8 topaz 9 korund 10 - diamant - HUSTOTA závisí na atomové hmotnosti prvků. Vypočítáme ji podle vzorce:

3 Elektrické vlastnosti : např. slída = izolant Magnetismus : např. magnetit a minerály obsahující železo Žáruvzdornost: tuha využívá se jako nádoby pro slévárenství, teplovody apod. 8. Na čem závisí chemické vlastnosti minerálů na chemickém složení, na obsahu chemických prvků 9. Přehled: o PRVKY (kovové a nekovové) ZLATO - chemická značka Au - vlastnosti barva žlutá, kujný, měkký, nízká teplota tání - výskyt USA, Jihoafrická republika, Austrálie, v ČR řeka Otava a Kocába - využití bankovnictví, šperkařství, zubní lékařství, elektronické čipy DIAMANT - chemická značka C - vlastnosti nejtvrdší, třpytivé brusné plochy, různé barvy - výskyt Jihoafrická republika, Sibiř - využití šperkařství, brusné hlavice GRAFIT ( TUHA ) - chemická značka C - vlastnosti černý s kovovým leskem, malá tvrdost, stírá se, žáruvzdorný - výskyt Český Krumlov, Staré Město pod Sněžníkem - využití výroba tužek, brzdová obložení, žáruvzdorné kelímky, elektrody SÍRA - chemická značka S - vlastnosti žlutá barva, křehká, měkká, mastný lesk - výskyt Polsko - využití chemický průmysl, výroba kyseliny sírové, postřiků, desinfekce sudů o SULFIDY PYRIT - chemická značka FeS 2 - vlastnosti žlutá barva, kovový lesk - výskyt Příbram, Kutná Hora, Zlaté Hory - využití výroba kyseliny sírové, ruda železa, hlušina v uhlí GALENIT - chemická značka PbS - vlastnosti šedý, štěpný, kovový lesk, - výskyt Polsko, Německo, Austrálie, Kanada, Příbram, Kutná Hora - využití stříbrná a olověná ruda

4 Co je to hlušina? Hlušina je materiál, který je vytěžen během hlubinné těžby jako nežádoucí složka, jenž se ukládá poblíž těžební oblasti v podobě hald. o HALOGENIDY HALIT ( SŮL KAMENNÁ ) - chemická značka NaCl - vlastnosti bezbarvý, slaná chuť, skelný lesk, dokonalá štěpnost, rozpustný ve vodě, krystalová soustava - výskyt Polsko, Slovensko, Rakousko - využití potravinářstrví, chemický průmysl FLUORIT - využití CaF 2, v hutnictví, sklářství, výroba plastů a kyseliny fluorovodíkové o OXIDY A HYDROXIDY MAGNETIT ( magnetovec ) - chemická značka Fe 3 O 4 - vlastnosti magnetické, černo modrá barva, - výskyt Ural, Švédsko, Hrubý Jeseník - využití těží se jako železná ruda HEMATIT ( krevel ) - chemická značka Fe 2 O 3 - vlastnosti krvavě červený vryp - výskyt Ukrajina, Švédsko, Praha, Plzeň - využití těží se jako železná ruda SMOLINEC - je radioaktivní minerál, který se používá k výrobě jaderné energie KŘEMEN - chemická značka SiO 2 - vlastnosti bezbarvý s barevnými odrůdami, skelný lesk, - výskyt Bochovice a Hostákov, Příbram, Cínovec - využití šperkařství, sklářství, elektronika, optika - barevné odrůdy křišťál = čirý, ametyst = fialový, růženín = růžový, záhněda = hnědý, citrín = žlutý, morion = černý OPÁL - chemická značka SiO 2. nh 2 O - vlastnosti je beztvarý (amorfní), bílá až nažloutlá barva - výskyt Slovensko, Austrálie, Mexiko - využití šperkařství, primitivní řezací nástroje - co je to pazourek směs opálu a křemene LIMONIT ( hnědel ) železná ruda s rezavě hnědou barvou

5 o UHLIČITANY KALCIT - chemická značka CaCO 3 - vlastnosti bílý, štěpný - výskyt a využití horninotvorný činitel vznik vápence, krápníkové jeskyně např. Moravský kras o SÍRANY SÁDROVEC - chemická značka CaSO 4 - vlastnosti beztvarý, medově žlutý, perleťový lesk - využití rozdrcený se přidává do cementu, výroba sádry, bílý jemnozrnný alabastr v sochařství o KŘEMIČITANY ŽIVCE - dva druhy živců draselný = ortoklas, sodnovápenatý = plagioklas - využití výroba porcelánu a keramiky SLÍDY - dva druhy slíd světlá = muskovit, tmavá = biotit - využití přídavek do omítek, izolační materiál v elektroprůmyslu MASTEK - vlastnosti nejměkčí nerost, žlutozelená barva, mastný lesk - výskyt Sobotín v Hrubém Jeseníku - využití plnidlo do papíru, zubních past, mýdel a pudrů, keramika GRANÁTY (pyrop) - vlastnosti vysoká tvrdost, červená barva - výskyt České středohoří - využití šperkařství, brusivo, o MINERÁLY ORGANICKÉHO PŮVODU JANTAR - způsob vzniku zkamenělá pryskyřice třetihorních jehličnanů - vlastnosti beztvarý, žlutá barva, průhledný - výskyt kolem Baltského moře - využití šperkařství, výzkum třetihorního hmyzu

6 Vyhledej odpovědi na tyto otázky: 1. Které minerály se dobývají jako železná ruda 2. Z kterých minerálů se získává: olovozinek měď uran sádra 3. Které minerály nemají krystalovou mřížku 4. Z čeho se vyrábí porcelán 5. Z čeho se získává hliník 6. Jmenuj minerály, které mají barvu: zelenou žlutou červenou 7. Jeden drahý kámen je typický pro Českou republiku. Který? 8. Které minerály se nacházejí v okolí školy Doplňující učivo: Tvorba minerálů: - aby se minerál mohl hospodářsky využít, musí se vyskytovat v koncentrované formě 1. Magmatická separace když roztavená hmota nebo-li magma chladne, v různých hloubkách začínají krystalizovat různé materiály ( velmi hluboko krystalizují např. diamanty tzv. kimberlitové sopky v jižní Africe ) 2. Kontaktní metamorfismus horniny se mění při kontaktu s teplem nějaké vyvřeliny. Výsledkem je změna obsahu minerálu. 3. Hydrotermické procesy podzemní proudy horké vody, bohaté na minerály, pronikají puklinami v horninách a pokrývají stěny pukliny minerály ( např. olovo, zinek, zlaté a stříbrné žíly) 4. Usazování mnohé minerály se snadno rozpouštějí ve vodě a mohou se koncentrovat odpařováním sůl 5. Zbytková ložiska zvětrávání může vymývat nebo vyluhovat rozpuštěné minerály do půdy, samotná cenná součást však zůstává na místě ( např.železná a hliníková ruda ). Dobývání minerálů: 1. Rýžování krouživým pohybem vypouklé pánve ve vodě se odplavují nežádoucí lehké minerály a těžké se hromadí na dně pánve 2. Tavení rudy 3. Elektrolýza reaktivní prvky hliník, titan 4. Pěnová flotace cínu 5. Biologické způsoby s využitím rostlin a bakterií jen experiment 6. Hledání náhradních zdrojů za tzv. fosilní paliva uhlí, ropa, zemní plyn