guo123含硅矿物与信息材料vjo.pptx

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1、1.硅元素硅元素(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量一一.硅硅2、随处可见、随处可见的含硅化合物及产品的含硅化合物及产品二二.硅酸盐及其产品硅酸盐及其产品1.1.硅酸盐组成的表示方法硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：示方法一般有两种：1）盐化学式法）盐化学式法如：硅酸钠如：硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙硅酸钙CaSiO3等。等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。2 2）氧化物法）氧化物法(也是常用的方法也是常用的方法)金属氧化物写在前面，再写金属氧化物写在前面，再写SiOSiO2

2、 2，最后写，最后写H H2 2O O；氧化物之间用；氧化物之间用“”隔开。隔开。对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。氧化物的形式来表示其组成。例如：例如：Na2SiO3 Na2OSiO2Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O格式：格式：活泼金属氧化物活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 二氧化硅二氧化硅 水水练习：把下列式子改写成氧化物的形式练习：把下列式子改写成氧化物的形式1、蛇纹石蛇纹石：H4Mg3Si2O92、石棉：石棉：CaMg3Si4O123、长石：长石：KAlSi3O8活泼金属

3、氧化物活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 SiOSiO2 2 水水2.硅酸盐的性质硅酸盐的性质 1)Na2SiO3的性质的性质Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3性质：可溶于水，性质：可溶于水，水溶液俗称水溶液俗称“水玻璃水玻璃”用途：建筑用用途：建筑用黏合剂黏合剂，防腐防火防腐防火材料材料硅酸是一种很弱的硅酸是一种很弱的酸，酸性酸，酸性比碳酸还比碳酸还弱。弱。2）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃t1 1）陶瓷）陶瓷陶器的制作工序陶器的制作工序2）水泥）水泥的制备：的制备：a.原料：原料：粘土粘土(SiO2)、石灰石、石膏（

4、适量）、石灰石、石膏（适量）b.设备：设备：水泥回转窑水泥回转窑c.条件：条件：高温锻烧高温锻烧d.成分成分：硅酸三钙（硅酸三钙（3CaOSiO2）硅酸二钙（硅酸二钙（2CaOSiO2）铝酸三钙（铝酸三钙（3CaOAl2O3）e.加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度水泥回转窑水泥回转窑雄伟的体育馆雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程让人骄傲的三峡工程世贸大厦世贸大厦3）玻璃）玻璃A.原料：纯碱原料：纯碱、石灰石、过量石英（石灰石、过量石英（SiO2)B.设备：玻璃熔炉设备：玻璃熔炉C.条件：高温熔融条件：高温熔融D.成分：成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2E

5、.主要反应：主要反应：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2F.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等三三.二氧化硅（二氧化硅（SiO2）二氧化硅二氧化硅广泛存广泛存在于自然界中，在于自然界中，与其他矿物共同与其他矿物共同构成了岩石。天构成了岩石。天然二氧化硅也叫然二氧化硅也叫硅石，是一硅石，是一种坚种坚硬难熔的硬难熔的固体。固体。1.存在：存在：硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）水晶水晶玛瑙玛瑙石石 英英 制制 品品水

6、水晶晶玛瑙玛瑙2.物理性质：物理性质：固体固体熔沸点比较高熔沸点比较高不溶于水不溶于水硬度比较大硬度比较大联想沙子联想沙子3.化学性质：化学性质：二氧化碳二氧化碳CO2二氧化硅二氧化硅SiO2物质分类物质分类与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱反应与碱反应与水反应与水反应化学性质不活泼，不与水、酸发生化学性质不活泼，不与水、酸发生反应。但具酸性氧化物的性质，联反应。但具酸性氧化物的性质，联想想CO2均属于酸性氧化物均属于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CO2 2NaOH Na2CO3+H2OCO2 H2OH2CO3不反应不反应SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2OSiO2 CaO Ca

7、SiO3高温高温SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2 CaO CaSiO3高温高温A.酸性氧化物酸性氧化物B.亲氟性亲氟性（雕刻玻璃）雕刻玻璃）SiO2 2NaOHNa2SiO3+H2O氢氟酸是唯一可以与之反应的酸玻璃中含有SiO2，利用以上的反应可用来刻蚀玻璃。玻璃镜等玻璃上的图案就是利用HF和SiO2反应的原理。SiO2 H2O 不反应不反应1.为什么在实验室中盛放为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？用橡皮塞而不用玻璃塞？2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？3.某同学根据某同学根据SiO2既可与碱反应既可与

8、碱反应,也能与也能与氢氟酸反氢氟酸反应应,推断推断SiO2为两性氧化物为两性氧化物.是否正确是否正确?想一想想一想想一想想一想4.用途：用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。表、石英钟等。光光学学纤纤维维胃胃镜镜1、物理性质物理性质 晶体晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。的固体。硅的结构硅的结构类似于类似于金刚石金刚石，熔点和沸点都，熔点和沸点都很高，硬度大。很高，硬度大。导电性导电性介于导体和绝缘体之间。介于导体和

9、绝缘体之间。四四、硅、硅既不易失去电子既不易失去电子,也不易得到电子也不易得到电子3.结构结构4.化学性质化学性质 常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸常温下，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、和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。一些非金属反应。Si 2 Cl2 SiCl4Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 4.硅的工业制法硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法

10、制得粗硅。法制得粗硅。SiO2 2C Si（粗硅）（粗硅）2CO与氯反应：与氯反应：Si 2Cl2 SiCl4(温度为温度为400500)生成的生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：等杂质。然后用氢气还原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高温5.硅的用途硅的用途：硅是一种重要的非金属单质，它的用硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可

11、制成有良好导磁性、耐阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。酸性的合金。晶体管晶体管集成电路集成电路卫星的翅膀卫星的翅膀在太阳能方面的利用地地壳壳中中某某主主要要元元素素生生产产的的多多种种产产品品在在现现代代高高科科技技中中占占重重要要位位置置，足足见见化化学学对对现现代代物物质质文文明明的的重重要要作作用用。例如：例如：光导纤维的主要成分光导纤维的主要成分 目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 神奇无比的集成电路蕊片的主成分神奇无比的集成电路蕊片的主成分 用用作作吸吸附附剂剂、催催化化剂剂的的载载体体的的人人造造分分子子筛筛大大多多是是一类为一类为 的化合物的化合物写写出出工工业业上上制制备备该该元元素素的的单单质质及及提提纯纯的的化化学学方方程程式式二氧化硅二氧化硅 半导体硅半导体硅 硅硅铝硅酸盐铝硅酸盐 谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH