硅酸盐硅单质.pptx
一、硅酸盐一、硅酸盐2、硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，一、硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，一般般都不溶于水都不溶于水，化学性质，化学性质稳定。稳定。1、硅酸盐是由、硅酸盐是由硅硅、氧氧和和金属金属组成的化合物组成的化合物的总称。的总称。3、硅酸盐组成的表示方法、硅酸盐组成的表示方法原则：金属氧化物（较活泼原则：金属氧化物（较活泼-较不活泼较不活泼 ）、）、二氧化硅、水二氧化硅、水方法：方法：1.找组成元素找组成元素 2.写成氧化物的形式写成氧化物的形式 3.氧化物之间以氧化物之间以隔开隔开 4.原子个数比不变原子个数比不变第1页/共38页高岭石高岭石Al2（Si2O5）（）（OH）4Al2O3 2SiO22H2O第2页/共38页练习：练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3 石棉：石棉：CaMg3Si4O12长石：长石：KAlSi3O8黏土：黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 Na2OSiO2 CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O第3页/共38页放入蒸馏水放入蒸馏水现象现象结论结论水份蒸发后燃烧水份蒸发后燃烧放入放入Na2SiO3溶液溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后不燃烧水份蒸发后，失水份蒸发后，失去防火作用去防火作用防火效果好防火效果好用作防火剂用作防火剂实验实验4-2 点燃分别浸透蒸馏水和点燃分别浸透蒸馏水和Na2SiO3饱和饱和溶液的滤纸，观察现象。溶液的滤纸，观察现象。4、最简单的硅酸盐最简单的硅酸盐Na2SiO3第4页/共38页 化学性质：化学性质：a 与酸反应：与酸反应：Na2SiO3 +2HCl=2NaCl +H2SiO3c 与盐反应：与盐反应：Na2SiO3 +CaCl2=2NaCl +CaSiO3思考与讨论思考与讨论:Na2SiO3溶液在空气中久置会出现什么现溶液在空气中久置会出现什么现象？原因？象？原因？用途：用途：肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂等肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂等 物理性质：白色固体，可溶于水，水溶液俗称物理性质：白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻水玻璃、泡花碱璃、泡花碱，无色粘稠。，无色粘稠。Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3b b 与二氧化碳反应与二氧化碳反应 第5页/共38页玻璃玻璃:原料：纯碱、石灰石、石英（原料：纯碱、石灰石、石英（1:1:6）设备：玻璃窑设备：玻璃窑条件：高温熔融条件：高温熔融主要反应：主要反应：高温高温SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 高温高温主要成份：硅酸钠、硅酸钙、主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅二氧化硅5、硅酸盐产品硅酸盐产品第6页/共38页第7页/共38页玻璃玻璃有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却第8页/共38页 蓝色（加蓝色（加Co2O3）彩色玻璃彩色玻璃 红色（加红色（加Cu2O）第9页/共38页水泥水泥:原料：黏土、石灰石、石膏原料：黏土、石灰石、石膏设备：水泥回转窑设备：水泥回转窑条件：煅烧条件：煅烧主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等钙等3CaOSiO2、2CaOSiO2、CaOAl2O3第10页/共38页陶瓷陶瓷:原料：黏土原料：黏土条件：高温烧结条件：高温烧结第11页/共38页第12页/共38页描述景德描述景德镇的陶瓷镇的陶瓷有这样一有这样一句话句话:薄如纸薄如纸,声如馨声如馨,色如玉色如玉.第13页/共38页景德镇陶瓷景德镇陶瓷第14页/共38页烧制陶瓷烧制陶瓷(china)(china)的程序的程序:第15页/共38页产产品品主要原料主要原料主要设备主要设备反应反应条件条件主要成分主要成分陶陶瓷瓷黏土黏土陶瓷窑陶瓷窑高温高温复杂的硅酸盐复杂的硅酸盐水水泥泥粘土、石灰粘土、石灰石、石膏石、石膏水泥回转窑水泥回转窑 高温高温3CaO3CaOSiOSiO2 22CaO2CaOSiOSiO2 2CaOCaOAlAl2 2O O3 3玻玻璃璃纯碱、石灰纯碱、石灰石、石英石、石英玻璃窑玻璃窑高温高温NaNa2 2SiOSiO3 3 CaSiOCaSiO3 3 SiOSiO2 2硅酸盐产品简介 第16页/共38页特殊功能的含硅新产品特殊功能的含硅新产品（1）金刚砂（）金刚砂（SiC）：）：具有与金刚石类似的空间具有与金刚石类似的空间网状结构，硬度大，熔点高网状结构，硬度大，熔点高，用作砂纸、砂轮，用作砂纸、砂轮的磨料。的磨料。（2）硅钢：具有很高的导磁性用作变压器铁芯。）硅钢：具有很高的导磁性用作变压器铁芯。（3）硅橡胶：耐高温、耐低温，有良好的弹性，）硅橡胶：耐高温、耐低温，有良好的弹性，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。（4）分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，）分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，用作吸附剂和催化剂。用作吸附剂和催化剂。第17页/共38页新型无机非金属材料：新型无机非金属材料：压电陶瓷压电陶瓷新型陶瓷新型陶瓷透明陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷超导陶瓷新型无机非金属材料的优点：新型无机非金属材料的优点：1、能承受高温，强度高、能承受高温，强度高2 2、具有电学特性、具有电学特性3 3、具有光学特性、具有光学特性4 4、具有生物功能、具有生物功能高温结构陶瓷高温结构陶瓷第18页/共38页第19页/共38页高压钠灯透明氧化铝陶瓷第20页/共38页无机非金属材料无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料传统无机非金属材料传统无机非金属材料陶陶瓷瓷玻玻璃璃水水泥泥（新型陶瓷）（新型陶瓷）（硅酸盐产品）（硅酸盐产品）高高温温结结构构陶陶瓷瓷压压电电陶陶瓷瓷透透明明陶陶瓷瓷超超导导陶陶瓷瓷第21页/共38页1、硅的性质硅的性质硅有硅有晶体硅晶体硅和和无定形硅无定形硅两种。两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高，硬度大的固体。沸点都很高，硬度大的固体。导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。物物理理性性质质二、单质硅二、单质硅第22页/共38页硅的晶体空间结构晶体硅二氧化硅第23页/共38页用途用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是是良好的良好的半导体材料半导体材料,硅是信息技术的关键材料硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池硅太阳能电池电脑的中央处理器电脑的中央处理器（CPU）第24页/共38页世界第一台电子管计算机世界第一台电子管计算机(占地占地170m2)第25页/共38页笔记本电脑笔记本电脑第26页/共38页硅的应用硅的应用第27页/共38页硅的其他用途硅的其他用途硅也是将太阳能转化成电能的常用材硅也是将太阳能转化成电能的常用材料料,利用高纯硅单质的半导体性能利用高纯硅单质的半导体性能,可制可制成成光电池光电池,将光能直接转化成电能将光能直接转化成电能光电池目前的应用范围光电池目前的应用范围:计算器计算器 人造卫星人造卫星 火星探测器火星探测器 太阳能动力车太阳能动力车 登月车登月车第28页/共38页人造卫星人造卫星第29页/共38页火星探测器火星探测器第30页/共38页火星探测器火星探测器第31页/共38页登登 月月 车车第32页/共38页太太阳阳能能汽汽车车第33页/共38页第34页/共38页（2 2）化学性质：）化学性质：新知识：新知识：常温下常温下，硅的化学性质，硅的化学性质 除除 、和和 外，硅不跟其他物质反应。外，硅不跟其他物质反应。不活泼不活泼强碱强碱氟气氟气氢氟酸氢氟酸常温：常温：Si+2FSi+2F2 2 Si+4HFSi+4HF Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O O=SiF4 4=SiF4 4+H+H2 2=NaNa2 2SiOSiO3 3+2+2H H2 2第35页/共38页Si+CSi+2Cl2加热时加热时，能跟，能跟非金属非金属反应。如能和反应。如能和O O2 2反应生成反应生成SiOSiO2 2 加热：加热：Si+O2 =SiO2=SiC=SiCl4第36页/共38页硅硅 的的 制取制取 SiCl4 +2H2=Si（纯）（纯）+4HCl硅是从它的氧化物中提取出来的，主要的化学硅是从它的氧化物中提取出来的，主要的化学反应如下：反应如下：1、粗硅的制取：、粗硅的制取：2、粗硅转变为纯硅（常用方法）：、粗硅转变为纯硅（常用方法）：SiO2 +2C =Si +2CO(石英砂）石英砂）（粗硅）（粗硅）高温高温Si（粗）（粗）+2Cl2=SiCl4加热加热高温高温第37页/共38页感谢您的观看。感谢您的观看。第38页/共38页
