Кристаллы – природные многогранники. Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство. - презентация

1 Кристаллы – природные многогранники. Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище… Все природные драгоценные камни, кроме опала, являются кристаллическими, и многие из них, такие, как алмаз, рубин, сапфир и изумруд, попадаются в виде прекрасно ограненных кристаллов.

2 Кристаллы Кристаллы - (от греч. krýstallos, первоначально лёд, в дальнейшем горный хрусталь, кристалл) твёрдые тела, имеющие естественную форму правильных многогранников. Эта форма следствие упорядоченного расположения в кристаллах атомов, образующих трёхмерно-периодическую пространственную укладку кристаллическую решетку. Правильная форма кристаллов является следствием упорядоченного расположения частиц, из которых они состоят: атомов, молекул, ионов. Эти частицы выстраиваются в строгом порядке (в отличие от частиц в газах, жидкостях и в аморфных твёрдых телах). От порядка расположения частиц зависит форма кристалла: куб, призма, октаэдр или другой многогранник. Кристаллы - (от греч. krýstallos, первоначально лёд, в дальнейшем горный хрусталь, кристалл) твёрдые тела, имеющие естественную форму правильных многогранников. Эта форма следствие упорядоченного расположения в кристаллах атомов, образующих трёхмерно-периодическую пространственную укладку кристаллическую решетку. Правильная форма кристаллов является следствием упорядоченного расположения частиц, из которых они состоят: атомов, молекул, ионов. Эти частицы выстраиваются в строгом порядке (в отличие от частиц в газах, жидкостях и в аморфных твёрдых телах). От порядка расположения частиц зависит форма кристалла: куб, призма, октаэдр или другой многогранник.

3 Почему же у кристаллов такая правильная и красивая форма? В древности горный хрусталь (кристаллы кварца) действительно считались окаменевшим льдом. Если из кристалла хлорида натрия сделать шар, а потом опустить в насыщенный раствор этой же соли, то уже через несколько дней мы обнаружим, что вместо шарика опять получился кристалл кубической формы. То же самое происходит и с любыми другими кристаллами: они способны к "самоогранке" и постепенно восстанавливают свою природную, самую устойчивую форму. Кристаллическая решетка, как гигантский многоэтажный сборный дом, состоит из совершенно одинаковых "клеточек". А от того, каковы эти клеточки, в каком порядке и насколько прочно они скреплены друг с другом, зависит все многообразие кристаллических форм, существующих в природе. В древности горный хрусталь (кристаллы кварца) действительно считались окаменевшим льдом. Если из кристалла хлорида натрия сделать шар, а потом опустить в насыщенный раствор этой же соли, то уже через несколько дней мы обнаружим, что вместо шарика опять получился кристалл кубической формы. То же самое происходит и с любыми другими кристаллами: они способны к "самоогранке" и постепенно восстанавливают свою природную, самую устойчивую форму. Кристаллическая решетка, как гигантский многоэтажный сборный дом, состоит из совершенно одинаковых "клеточек". А от того, каковы эти клеточки, в каком порядке и насколько прочно они скреплены друг с другом, зависит все многообразие кристаллических форм, существующих в природе.

4 Законы кристаллографии Выросшие в равновесных условиях Кристаллы имеют форму правильных многогранников той или иной симметрии, грани Кристаллов плоские, ребра между гранями прямолинейные. Углы между соответствующими гранями Кристалла одного и того же вещества постоянны. В этом заключается первый закон геометрии кристаллографии закон постоянства углов (Н. Стенон, 1669). Он формулируется и так: при росте Кристаллов грани его передвигаются параллельно самим себе. Измерение межгранных углов. До появления рентгеноструктурного анализа широко использовавшееся как средство идентификации химического состава Кристаллов. Выросшие в равновесных условиях Кристаллы имеют форму правильных многогранников той или иной симметрии, грани Кристаллов плоские, ребра между гранями прямолинейные. Углы между соответствующими гранями Кристалла одного и того же вещества постоянны. В этом заключается первый закон геометрии кристаллографии закон постоянства углов (Н. Стенон, 1669). Он формулируется и так: при росте Кристаллов грани его передвигаются параллельно самим себе. Измерение межгранных углов. До появления рентгеноструктурного анализа широко использовавшееся как средство идентификации химического состава Кристаллов.

5 Второй основной закон геометрии кристаллографии закон целых чисел является макроскопическим следствием микро периодичности кристаллического вещества, которое состоит из повторяющихся в пространстве элементарных ячеек, имеющих, в общем случае, форму параллелепипеда с ребрами (периодами кристаллической решётки), равными а, в, с. Всякая атомная плоскость кристаллической решётки отсекает на осях координат целые числа периодов решётки. Обратные им, также целые, числа называются кристаллографическими индексами граней. Второй основной закон геометрии кристаллографии закон целых чисел является макроскопическим следствием микро периодичности кристаллического вещества, которое состоит из повторяющихся в пространстве элементарных ячеек, имеющих, в общем случае, форму параллелепипеда с ребрами (периодами кристаллической решётки), равными а, в, с. Всякая атомная плоскость кристаллической решётки отсекает на осях координат целые числа периодов решётки. Обратные им, также целые, числа называются кристаллографическими индексами граней. Кристаллические многогранники симметричны: их грани и ребра могут быть совмещены друг с другом с помощью операций симметрии. Каждая операция производится относительно плоскости оси или центра симметрии. Всего существует 32 класса симметрии кристаллических многогранников (32 точечные группы симметрии). Каждый класс характеризуется определённым набором элементов симметрии. Кристаллические многогранники симметричны: их грани и ребра могут быть совмещены друг с другом с помощью операций симметрии. Каждая операция производится относительно плоскости оси или центра симметрии. Всего существует 32 класса симметрии кристаллических многогранников (32 точечные группы симметрии). Каждый класс характеризуется определённым набором элементов симметрии. Второй закон

6 Неравновесные условия При неравновесных условиях образования Кристаллы их идеальная форма (габитус) может претерпевать изменения. Различия в условиях подвода вещества, скоростей роста, молекулярных процессов и т. п. при кристаллизации могут привести к исключительному многообразию форм Кристаллов : округлости граней и рёбер, возникновению пластинчатых, игольчатых, нитевидных, ветвистых (дендритных), Кристаллов типа снежинок. Эти особенности используются в технике выращивания Кристаллов разнообразных форм (дендритных лент германия, тонких плёнок различных полупроводников). Некоторым Кристаллом уже в процессе выращивания придаётся форма требуемого изделия трубы, стержня, пластинки. Если в объёме расплава образуется сразу большое количество центров кристаллизации, то разрастающиеся Кристаллы, встречаясь друг с другом, приобретают форму неправильных зёрен. При неравновесных условиях образования Кристаллы их идеальная форма (габитус) может претерпевать изменения. Различия в условиях подвода вещества, скоростей роста, молекулярных процессов и т. п. при кристаллизации могут привести к исключительному многообразию форм Кристаллов : округлости граней и рёбер, возникновению пластинчатых, игольчатых, нитевидных, ветвистых (дендритных), Кристаллов типа снежинок. Эти особенности используются в технике выращивания Кристаллов разнообразных форм (дендритных лент германия, тонких плёнок различных полупроводников). Некоторым Кристаллом уже в процессе выращивания придаётся форма требуемого изделия трубы, стержня, пластинки. Если в объёме расплава образуется сразу большое количество центров кристаллизации, то разрастающиеся Кристаллы, встречаясь друг с другом, приобретают форму неправильных зёрен.

7 Свойства кристаллов Природные минералы обычно описывают следующими свойствами: химическая формула и класс, цвет, тип кристаллической решётки или сингония, твёрдость, блеск, плотность, цвет черты. Природные минералы обычно описывают следующими свойствами: химическая формула и класс, цвет, тип кристаллической решётки или сингония, твёрдость, блеск, плотность, цвет черты. Твёрдость измеряется по десятибалльной шкале Мооса. Самой низкой твёрдостью, принятой за единицу, обладает минерал тальк. Самая большая твёрдость у алмаза, она равна 10. Если царапать друг о друга два минерала, то более твёрдый оставляет царапину на менее твёрдом - так сравнивают минералы по твёрдости. (Твёрдость человеческого ногтя равна 2 - 2,5, поэтому можно быстро определить, больше или меньше двух твёрдость данного материала или минерала.) Твёрдость измеряется по десятибалльной шкале Мооса. Самой низкой твёрдостью, принятой за единицу, обладает минерал тальк. Самая большая твёрдость у алмаза, она равна 10. Если царапать друг о друга два минерала, то более твёрдый оставляет царапину на менее твёрдом - так сравнивают минералы по твёрдости. (Твёрдость человеческого ногтя равна 2 - 2,5, поэтому можно быстро определить, больше или меньше двух твёрдость данного материала или минерала.) Блеск минерала бывает металлическим, металловидным, стеклянным, алмазным, матовым, восковым, перламутровым, шелковистым, смолистым или жирным. Блеск минерала бывает металлическим, металловидным, стеклянным, алмазным, матовым, восковым, перламутровым, шелковистым, смолистым или жирным. Цвет черты определяют, проводя минералом по фарфоровой шероховатой пластинке (её называют бисквитом). Минералы описывают и другими свойствами: прозрачность, излом, спайность, магнетизм, показатель преломления. Цвет черты определяют, проводя минералом по фарфоровой шероховатой пластинке (её называют бисквитом). Минералы описывают и другими свойствами: прозрачность, излом, спайность, магнетизм, показатель преломления.

8 Самые интересные виды кристаллов Аметист - разновидность кварца Аметист - разновидность кварца Формула: SiO2 Формула: SiO2 Класс: Силикаты Класс: Силикаты Цвет: Фиолетовый Цвет: Фиолетовый Сингония: Тригональная Сингония: Тригональная Твёрдость: 7 Твёрдость: 7 Плотность (г/см 3): 2,65 Плотность (г/см 3): 2,65 Блеск: Стеклянный Блеск: Стеклянный Цвет черты: Белый Цвет черты: Белый Название аметиста произошло от греческого слова неопьяненный. Аметист - самый ценный минерал в группе разновидностей кварца. Прозрачный кварц называется горным хрусталём. Он прозрачен для ультрафиолетовых лучей, в отличие от обычного стекла, и потому применяется в ультрафиолетовой оптике (не случайно лампы, излучающие ультрафиолетовые лучи, называют кварцевыми). Кварц обладает пьезоэлектрическими свойствами, т. е. способен преобразовывать механическое воздействие в электрическое напряжение, что обусловливает его применение в электротехнике. Название аметиста произошло от греческого слова неопьяненный. Аметист - самый ценный минерал в группе разновидностей кварца. Прозрачный кварц называется горным хрусталём. Он прозрачен для ультрафиолетовых лучей, в отличие от обычного стекла, и потому применяется в ультрафиолетовой оптике (не случайно лампы, излучающие ультрафиолетовые лучи, называют кварцевыми). Кварц обладает пьезоэлектрическими свойствами, т. е. способен преобразовывать механическое воздействие в электрическое напряжение, что обусловливает его применение в электротехнике.

9 Пирит Пирит - серный колчедан Пирит - серный колчедан Формула: FeS2 Формула: FeS2 Класс: Сульфиды Класс: Сульфиды Цвет: Светло-золотистый Цвет: Светло-золотистый Сингония: Кубическая Сингония: Кубическая Твёрдость: 6-6,5 Твёрдость: 6-6,5 Плотность (г/см 3): 4,95-5,10 Плотность (г/см 3): 4,95-5,10 Блеск: Металлический Блеск: Металлический Цвет черты: Зеленовато-чёрный, Цвет черты: Зеленовато-чёрный, коричнево-чёрный коричнево-чёрный Название минерала происходит от греческого слова огнеподобный из- за способности высекать искры при ударе. Ещё его называют золотом для дураков из-за похожести на золото. В древней Индии кристаллы пирита носили при себе в качестве амулета. Название минерала происходит от греческого слова огнеподобный из- за способности высекать искры при ударе. Ещё его называют золотом для дураков из-за похожести на золото. В древней Индии кристаллы пирита носили при себе в качестве амулета.

10 Арагонит Арагонит - карбонат кальция, Арагонит - карбонат кальция, твёрдая разновидность кальцита твёрдая разновидность кальцита Формула: CaCO3 Формула: CaCO3 Класс: Карбонаты Класс: Карбонаты Цвет: Белый, серый, бледно- Цвет: Белый, серый, бледно- жёлтый, зелёный, синий, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый, чёрный фиолетовый, чёрный Сингония: Ромбическая Сингония: Ромбическая Твёрдость: 3,5-4 Твёрдость: 3,5-4 Плотность(г/см 3): 3 Плотность(г/см 3): 3 Блеск: Стеклянный Блеск: Стеклянный Цвет черты: Белый, светло-серый Название происходит от местности в Испании - Арагонии, где впервые было обнаружено месторождение арагонита. Этот минерал считается камнем домашнего уюта и семейного благополучия. Цвет черты: Белый, светло-серый Название происходит от местности в Испании - Арагонии, где впервые было обнаружено месторождение арагонита. Этот минерал считается камнем домашнего уюта и семейного благополучия.

11 Исландский шпат Исландский шпат - оптический Исландский шпат - оптический кальцит кальцит Формула:CaCO3 Формула:CaCO3 Класс: Карбонаты Класс: Карбонаты Цвет: Бесцветный, слабо жёлтый Цвет: Бесцветный, слабо жёлтый Сингония: Ромбическая Сингония: Ромбическая Твёрдость: 3 Твёрдость: 3 Плотность (г/см 3): 2,7-2,9 Плотность (г/см 3): 2,7-2,9 Блеск: Стеклянный Блеск: Стеклянный Цвет черты: Белый Цвет черты: Белый В 1669 году профессор Копенгагенского Университета Э. Бартолин обнаружил, что луч света, падающий перпендикулярно на поверхность кристалла исландского шпата, разделяется на два луча: один луч продолжает путь без изменения направления и называется обыкновенным, а другой отклоняется, нарушая обычный закон преломлекния света, и называется необыкновенным. Если положить кристалл исландского шпата на бумагу с рисунком или текстом, то мы увидим раздвоенное изображение. Исландский шпат широко используется в оптическом приборостроении для изготовления поляризационных призм. Крупнейшие в мире месторождения исландского шпата находятся в России в районе Нижней Тунгуски. В 1669 году профессор Копенгагенского Университета Э. Бартолин обнаружил, что луч света, падающий перпендикулярно на поверхность кристалла исландского шпата, разделяется на два луча: один луч продолжает путь без изменения направления и называется обыкновенным, а другой отклоняется, нарушая обычный закон преломлекния света, и называется необыкновенным. Если положить кристалл исландского шпата на бумагу с рисунком или текстом, то мы увидим раздвоенное изображение. Исландский шпат широко используется в оптическом приборостроении для изготовления поляризационных призм. Крупнейшие в мире месторождения исландского шпата находятся в России в районе Нижней Тунгуски.

12 Алмаз Алмаз Алмаз кальцит кальцит Формула: С – единственный драгоценный камень состоящий из одного элемента Формула: С – единственный драгоценный камень состоящий из одного элемента Класс: Карбонаты Класс: Карбонаты Цвет: Бесцветный, желтоватый Цвет: Бесцветный, желтоватый Сингония: Кубическая Сингония: Кубическая Твёрдость: 10 Твёрдость: 10 Плотность (г/см 3): 3,5 Плотность (г/см 3): 3,5 Блеск: Стеклянный Блеск: Стеклянный Цвет черты: не оставляет черты Цвет черты: не оставляет черты Показатель преломления : 2,42, Показатель преломления : 2,42,

13 Алмаз Алмаз – одна из аллотропных модификаций углерода и самое твердое из известных веществ. Он широко используется в промышленности как абразив, а также в режущих инструментах и в буровых коронках. Алмаз кристаллизуется в кубической (изометрической) сингонии и обычно встречается в виде октаэдров или кристаллов близкой формы. Поскольку критический угол полного внутреннего отражения у этого минерала составляет всего 24,5°, фасеты ограненного алмаза отражают больше света, чем другие камни с аналогичной огранкой, но с меньшим показателем преломления. Алмаз обладает очень сильной оптической дисперсией (0,044), вследствие чего отраженный свет разлагается на спектральные цвета. Алмаз – одна из аллотропных модификаций углерода и самое твердое из известных веществ. Он широко используется в промышленности как абразив, а также в режущих инструментах и в буровых коронках. Алмаз кристаллизуется в кубической (изометрической) сингонии и обычно встречается в виде октаэдров или кристаллов близкой формы. Поскольку критический угол полного внутреннего отражения у этого минерала составляет всего 24,5°, фасеты ограненного алмаза отражают больше света, чем другие камни с аналогичной огранкой, но с меньшим показателем преломления. Алмаз обладает очень сильной оптической дисперсией (0,044), вследствие чего отраженный свет разлагается на спектральные цвета.

14 Эти оптические свойства в сочетании с необыкновенной чистотой и прозрачностью минерала придают алмазу яркий блеск, сверкание и игру. Алмазы обычно люминесцируют в рентгеновских и ультрафиолетовых лучах. У некоторых разностей алмаза люминесценция выражена очень резко. Алмазы прозрачны для рентгеновских лучей. Это облегчает идентификацию алмаза, так как некоторые стекла и бесцветные минералы, например циркон, подчас внешне похожие на него, непрозрачны для рентгеновских лучей той же длины волны и интенсивности. Сверкание и красота алмаза в полной мере раскрываются только после огранки. Чтобы просверлить в алмазе отверстие, требуются хорошо отсортированный (узко классифицированный по крупности) алмазный порошок, тонкие стальные иглы и смазочные масла. Отверстие может быть пробито и другими способами – с помощью лазерного луча или электрического искрового разряда. Эти оптические свойства в сочетании с необыкновенной чистотой и прозрачностью минерала придают алмазу яркий блеск, сверкание и игру. Алмазы обычно люминесцируют в рентгеновских и ультрафиолетовых лучах. У некоторых разностей алмаза люминесценция выражена очень резко. Алмазы прозрачны для рентгеновских лучей. Это облегчает идентификацию алмаза, так как некоторые стекла и бесцветные минералы, например циркон, подчас внешне похожие на него, непрозрачны для рентгеновских лучей той же длины волны и интенсивности. Сверкание и красота алмаза в полной мере раскрываются только после огранки. Чтобы просверлить в алмазе отверстие, требуются хорошо отсортированный (узко классифицированный по крупности) алмазный порошок, тонкие стальные иглы и смазочные масла. Отверстие может быть пробито и другими способами – с помощью лазерного луча или электрического искрового разряда.

15 Спасибо за внимание! Презентацию подготовил : Перевозчиков Александр Перевозчиков Александр