含硅矿物与信息材料复习课程.ppt

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1、含硅矿物与信息材料第三单元路沿砖壮丽的杭州湾跨海大桥玻璃仪器钢化玻璃光学玻璃防火防弹玻璃变色玻璃石英玻璃(SiO2)享有盛誉的中国古代陶瓷陶瓷雕塑文物硅元素(silicon)在地壳中的含量硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。阅读要求：1.制水泥、玻璃用到哪些主要原料2.水泥、玻璃的成份是什么？3.如何把硅酸盐改写成氧化物形式。4.硅、二氧化硅有哪些主要化学性质。5.硅、二氧化硅有哪些主要用途。硅酸盐产品简介：产品主要原料主要设备反应条件主要反应或主要

2、成分主要性质水泥黏土、石灰石(石膏)适量水泥回转窑高温煅烧硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3水硬性玻璃纯碱石灰石石英玻璃熔炉高温熔融Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2水泥玻璃陶瓷硅酸盐产品硅酸盐工业硅酸盐矿物与硅酸盐产品制取玻璃的主要化学反应为：Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高温

3、[问题]这两个反应是否违反了复分解反应规律？复分解反应规律仅适用于溶液，不能套用于高温条件下的反应。高温硅酸盐硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称为水玻璃，可用作粘合剂、防腐剂、防火剂等与盐酸反应：SiO32-+2H+=H2SiO3↓与CO2反应：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-实质：SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓(原硅酸)H4SiO4=H2O+

4、H2SiO3(硅酸)硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。硅酸盐的表示：硅酸盐可用氧化物的形式表示，如：硅酸钠：Na2SiO3Na2O·SiO2石棉：CaMg3Si4O12长石：KAlSi3O8普通玻璃：CaNa2Si6O14CaO·3MgO·4SiO2Na2O·CaO·6SiO2K2O·Al2O3·6SiO2资料卡与拓展视野：课本P79-80二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存在于自然界中，

5、与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。硅石硅矿山二氧化硅（SiO2）有晶体和无定形两大类。晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。玛瑙水晶二氧化硅与信息材料二氧化硅：1.物理性质：坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。2.化学性质：①是酸性氧化物SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO===CaSiO3高温不是硅酸盐②不能与水反应③在高温下与碳酸盐的反应SiO2+CaCO3==CO2+CaSiO3高温SiO2+N

6、a2CO3==CO2+Na2SiO3高温④不与酸反应（除氢氟酸以外）你知道玻璃花雕刻工艺和我们化学有什么深厚的合作关系？SiO2+4HF==SiF4+2H2O⑤弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO高温实验室现提供下列试剂瓶:①细口磨口塞玻璃瓶瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么?A.氢氧化钠溶液____B.浓硫酸______C.硝酸银晶体_____D.氢氟酸___E.二氧化硅____考考你！②③④⑤①10光学纤维

7、胃镜二氧化硅的用途光导纤维石英制品水晶制品二氧化硅的用途1、存在和状态：存在：没有游离态，只有化合态；在地壳中含量居第二位。状态：两种同素异形体：晶体硅和无定形硅。硅单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间，具有良好的半导性。(良好的半导体材料)2、硅的物理性质3、硅的化学性质常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。Si+2F2=S

8、iF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑在加热条件下，能跟一些非金属反应。Si+2H2===SiH4高温Si+O2====SiO24、硅的工业制法工业制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO↑高温粗硅提纯：Si+2Cl2===SiCl4高温SiCl4+2H2===Si+4HCl高温5、硅的用途高纯硅：半导体材料。（集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等）合金：变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）课本P81美国