2003
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实验一 认识矿物

一、目的要求

        学习肉眼鉴定矿物的主要方法、手段,即观察矿物的形态,测定矿物的物理性质,在此基础上认识一些不同类型的矿物。

二、课时:2学时

三、课前准备

  1. 通知学生复习课堂教学中有关矿物部分和预习《〈地球科学概论〉实验指导书》的实验一。
  2. 教师准备好本次实验用的教学挂图、矿物标本、模型、实验工具和试剂。
    • (1)标本
              橄榄石、辉石、角闪石、云母、正长石、斜长石、石英、方解石、白云石、黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、石膏、石墨、萤石等。 观察矿物形态的标本应该与测试用的标本分开。
    • (2)模型
              典型矿物晶形体、双晶、结晶格架。
    • (3)工具和试剂
              放大镜、小刀、条痕板、磁铁、稀盐酸(5%)。
    • (4)教学挂图或幻灯
              教师自己选择,必要时可将重要问题和插图于课前书写在黑板上或用多媒体幻灯演示。

四、教学及实验方法

  • (一)教师讲述和演示阶段
            首次实验课应给学生介绍实验室的主要规章和制度,然后用12 分钟时间演示矿物的形态和测试矿物物理性质的方法。顺便应提及的是现今鉴定矿物的科学技术方法(岩石光学显微镜、电子显微镜、X光粉晶法、化学及其它物理分析),不要使同学在上完实验课后感觉地球科学是不科学的科学而影响专业思想的巩固。应该强调,肉眼鉴定矿物的方法是最基本、最直观,也是最简便省钱的有效方法,它可以为进一步认识和发现新矿物提出必要的测试手段。
    1. 演示矿物的单体和集合体形态
    2. 演示矿物晶面花纹和双晶
    3. 以典型矿物说明矿物的物理性质
      • (1)颜色 矿物吸收可见光部分波长后的补色。讲述矿物颜色的命名法。
      • (2)光泽 矿物对可见光反射的能力。分为金属光泽和非金属光泽。
      • (3)透明度 矿物透过可见光的能力。
      • (4)演示矿物条痕实验方法 选择硫化物、氧化物、硅酸盐等矿物进行演示
      • (5)演示矿物的硬度比较法 
        • a.矿物摩氏硬度计(要求记忆)比较法:矿物刻划其它矿物和抵抗其它矿物的能力。
        • b.简易工具比较法:是用小刀(5.5)、指甲(2.5)、玻璃(5.5-6)、铜针(2.7)等作硬度参考。
      • (6)敲击方解石、块状石英(燧石),剥离云母片说明矿物的解理和断口,用它们的破裂面说明解理发育程度和断口的形态。
    4. 演示矿物的其它性质 以磁铁矿、方解石、石墨等矿物说明矿物的磁性、滑感、染手及与稀盐酸的化学反应。
  • (二)学生观察实验阶段
            学生自己观察矿物的形态和物理性质;教师进行辅导,发现问题及时提示。一般应注意以下几个问题:
    1. 有些标本上不止一种矿物。观察时要选准标签上书写的矿物,不能随意找一个矿物进行实验。
    2. 观察矿物时要知道它是哪种化合物及其主要元素。
    3. 比较矿物的硬度时,刻划要细,用力适度,不能用力过猛,否则变成了抗冲击的能力。
    4. 注意以下几个性质的区别:
      • (1)光泽和颜色不能相混;
      • (2)矿物的单体形态不要与集合体形态相混;
      • (3)单矿物的断口与矿物集合体的破裂面要相区别。

五、重点和难点

  • (一)重点
    1. 学会肉眼识别矿物的方法。
    2. 特别注意观察最重要的7~8种造岩矿物,为岩石实验课打下一定基础。
  • (二)难点
    1. 总结不同类型矿物物理性质的异同点。
    2. 理解和掌握矿物的鉴定特征,首先抓住矿物某2-3个特殊的物理性质和形态即可与其它矿物相区别。另一方面,要重视相似矿物的区分和鉴别,例如辉石与角闪石都呈柱状,其它物理性质相似,唯横断面的形态和两组解理的夹角不同,鉴定它们时要找寻横断面。

六、填写实验报告

        学生将观察和实验过程中得到的资料,填写在实验报告表各栏目中,在下课时统一由组长交给指导教师。

七、思考题

  1. 条痕在哪些类型的矿物中有重要的鉴定意义?
  2. 方解石、白云石是哪种类型矿物?它们的主要鉴定特征有哪些?这两种矿物怎样区别?
  3. 地球上最重要的造岩矿物有哪些?(试说出8-9种)




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