Přírodopis 9. třída – pracovní list Téma: Mineralogie Jméno

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
1.
TROJKLONNÁ
0
2.
JEDNOKLONNÁ
3.
KOSOČTVEREČNÁ
4.
ČTVEREČNÁ
5.
ŠESTEREČNÁ
6.
KRYCHLOVÁ
7.
KLENCOVÁ
PŘÍKLAD
skalice modrá, plagioklas, kaolinit
1
sádrovec, amfibol, ortoklas, augit,
biotit, mastek, muskovit
3 (mezi všemi
osami jsou pravé
úhly)
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
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:
● 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
- vlastnosti
- výskyt
- využití
DIAMANT
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
GRAFIT ( TUHA )
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
SÍRA
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
Au
barva žlutá, kujný, měkký, nízká teplota tání
USA, Jihoafrická republika, Austrálie, v ČR řeka Otava
a Kocába
bankovnictví, šperkařství, zubní lékařství, elektronické
čipy
C
nejtvrdší, třpytivé brusné plochy, různé barvy
Jihoafrická republika, Sibiř
šperkařství, brusné hlavice
C
černý s kovovým leskem, malá tvrdost, stírá se,
žáruvzdorný
Český Krumlov, Staré Město pod Sněžníkem
výroba tužek, brzdová obložení, žáruvzdorné kelímky,
elektrody
S
žlutá barva, křehká, měkká, mastný lesk
Polsko
chemický průmysl, výroba kyseliny sírové, postřiků,
desinfekce sudů
o SULFIDY
PYRIT
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
FeS2
žlutá barva, kovový lesk
Příbram, Kutná Hora, Zlaté Hory
výroba kyseliny sírové, ruda železa, hlušina v uhlí
GALENIT
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
PbS
šedý, štěpný, kovový lesk,
Polsko, Německo, Austrálie, Kanada, Příbram , Kutná
Hora
stříbrná a olověná ruda
- využití
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
- vlastnosti
- výskyt
- využití
FLUORIT
- využití
NaCl
bezbarvý, slaná chuť, skelný lesk, dokonalá štěpnost,
rozpustný ve vodě, krystalová soustava
Polsko, Slovensko, Rakousko
potravinářstrví, chemický průmysl
CaF2, v hutnictví, sklářství, výroba plastů a kyseliny
fluorovodíkové
o OXIDY A HYDROXIDY
MAGNETIT ( magnetovec )
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
Fe3O4
magnetické, černo modrá barva,
Ural, Švédsko, Hrubý Jeseník
těží se jako železná ruda
HEMATIT ( krevel )
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
Fe2O3
krvavě červený vryp
Ukrajina, Švédsko, Praha, Plzeň
těží se jako železná ruda
SMOLINEC - je radioaktivní minerál, který se používá k výrobě jaderné energie
KŘEMEN
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
- barevné odrůdy
SiO2
bezbarvý s barevnými odrůdami, skelný lesk,
Bochovice a Hostákov, Příbram, Cínovec
šperkařství, sklářství, elektronika, optika
křišťál = čirý, ametyst = fialový, růženín = růžový,
záhněda = hnědý, citrín = žlutý, morion = černý
OPÁL
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt
- využití
- co je to pazourek
SiO2 . nH2O
je beztvarý (amorfní), bílá až nažloutlá barva
Slovensko, Austrálie, Mexiko
šperkařství, primitivní řezací nástroje
směs opálu a křemene
LIMONIT ( hnědel )
železná ruda s rezavě hnědou barvou
o UHLIČITANY
KALCIT
- chemická značka
- vlastnosti
- výskyt a využití
CaCO3
bílý, štěpný
horninotvorný činitel – vznik vápence, krápníkové
jeskyně např. Moravský kras
o SÍRANY
SÁDROVEC - chemická značka
- vlastnosti
- využití
CaSO4
beztvarý, medově žlutý, perleťový lesk
rozdrcený se přidává do cementu, výroba sádry, bílý
jemnozrnný alabastr v sochařství
o KŘEMIČITANY
ŽIVCE
- dva druhy živců
- využití
draselný = ortoklas, sodnovápenatý = plagioklas
výroba porcelánu a keramiky
SLÍDY
- dva druhy slíd
- využití
světlá = muskovit, tmavá = biotit
přídavek do omítek, izolační materiál v elektroprůmyslu
MASTEK
- vlastnosti
- výskyt
- využití
nejměkčí nerost, žlutozelená barva, mastný lesk
Sobotín v Hrubém Jeseníku
plnidlo do papíru, zubních past, mýdel a pudrů, keramika
GRANÁTY (pyrop)
- vlastnosti
- výskyt
- využití
vysoká tvrdost, červená barva
České středohoří
šperkařství, brusivo,
o MINERÁLY ORGANICKÉHO PŮVODU
JANTAR
- způsob vzniku
- vlastnosti
- výskyt
- využití
zkamenělá pryskyřice třetihorních jehličnanů
beztvarý, žlutá barva, průhledný
kolem Baltského moře
šperkařství, výzkum třetihorního hmyzu
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