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第三单元 含硅矿物与信息材料 硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 表示方法： 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O 4.硅的工业制法 * * 随处可见的含硅化合物及产品 硅元素是地壳中含量仅次于氧元素，约占地壳总量的26.30 % 含量：O＞Si ＞Al ＞Fe ＞Ca 2. 硅以二氧化硅和硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。硅在自然界中只以化合态存在。 Al2O3·SiO2 红柱石 常见硅酸盐矿物 3CaO·Al2O3·3SiO2 钙 铝 石 榴 子 石 绿色钙铝榴石，其內的黑点是磁铁矿 镁橄榄石 2MgO·SiO2 锆石：Zr(SiO4)，可以写成 ZrO2·SiO2 红柱石：Al2(SiO4)O ，可以写成 Al2O3·SiO2 钙铝石榴子石 ：Ca3Al2(SiO4)3 ，可以写成 3CaO·Al2O3·6SiO2 镁橄榄石 ： Mg2SiO4 ，可以写成 2MgO·SiO2 [练习] 1．硅酸钠 Na2SiO3 　 2．滑石 [Mg3(Si4O10)(OH)2] 3．正长石 KAlSi3O8 　Na2O·SiO2 　　　3MgO·4SiO2·H2O 　　K2O·Al2O3 · 3SiO2 将下列硅酸盐写成氧化物的形式 要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动顺序表 拆分原则 物理性质：易溶于水，水溶液俗称水玻璃。 用于建筑工业黏合剂、防腐剂、防火剂。 二.硅酸钠（Na2SiO3） 化学性质：和盐酸、碳酸等反应生成白色的硅酸沉淀 Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓+ 2NaCl SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ▲硅酸钠要密封保存. 硅酸 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。 用途: 可作干燥剂和催化剂的载体 H2SiO3==SiO2＋H2O H2SiO3 三、三大硅酸盐产品-水泥、陶瓷、玻璃 t 主要性质 水硬性 原料 高温煅烧 复杂的物理、化学变化 石灰石、黏土、辅助原料(石膏CaSO4·2H2O) 设备 水 泥 回 转 窑 反应条件 反应 水 泥 调节水泥的硬化速度 水泥回转窑 雄伟的体育馆 让人骄傲的三峡工程 世贸大厦 2.玻璃 一种较为透明的固体物质,广泛应用于建筑物，用来隔风或透光. 2）玻璃 A.原料：纯碱、石灰石、过量石英（SiO2) B.设备：玻璃熔炉 C.条件：高温熔融 D.主要反应：Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 = CaSiO3+CO2↑ E.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 F.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 G.性质：非晶体（无固定熔点和形状） 高温 高温 几种常见的玻璃 3.陶瓷 远古时代,由于人们在长期生活中经常与泥土打交道,逐渐发现泥土与适量水混合后就具有黏性和可塑性,可以随意把它塑造成各种形状。在太阳下晒干后，泥土变硬，再经过火烧到一定的温度，泥坯变得坚硬，就既不怕水又耐火了。人类创造的第一个新物质---陶瓷，从此就诞生了。人类文明得到进步. 陶瓷的起源 陶瓷 　主要原料：粘土 （其主要成分为Al2O3· 2SiO2·2H2O） 现代陶瓷的应用 陶瓷刀 高速轴承 氮化硅陶瓷转子 陶瓷发热片 陶瓷骨骼 光学陶瓷 （四）二氧化硅（ SiO2 ） 1.存在 2.物理性质 无色晶体、熔沸点比较高 不溶于水、硬度比较大 二氧化硅广泛存在于自然界中，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 结晶形（石英） 无定形（硅藻土） 水晶 玛瑙 石 英 制 品 3.结构： SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 SiO2是原子晶体 4.化学性质 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 物质分类 二氧化硅SiO2 二氧化碳CO2 均属于酸性氧化物 CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O CO2 ＋ H2O＝H2CO3 不反应 SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O SiO2 ＋ CaO CaSiO3 高温 《方略》P53 SiO2 + 4HF =SiF4 ↑+ 2H2O SiO2