3.3.1含硅矿物与信息材料合版.pptVIP

享有盛誉的中国古代陶瓷 4.二氧化硅的应用 3.工业生产硅 * 随处可见的含硅化合物及产品 硅酸盐矿物与硅酸盐产品 第三单元 含硅矿物与信息材料 1.硅元素(silicon)在地壳中的含量 一.硅的存在 含量仅次于氧，居第二位，约占地壳质量的四分之一 2. 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。 锆石（ZrSiO4） 红柱石（ Al2SiO5 ） 钙铝石榴子石（Ca3Al2Si3O12) 镁橄榄石（Mg2SiO4) 正长石 KAlSi3O8 硬玉 NaAl(Si2O6) 硅酸盐矿物 硅酸盐的表示方法： 通常以金属氧化物和二氧化硅的形式表示 锆石（ZrSiO4） 红柱石（ Al2SiO5 ） 钙铝石榴子石（Ca3Al2Si3O12) 滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 ZrO2 ·SiO2 Al2O3·SiO2 3CaO ·Al2O3· 3SiO2 3MgO·4SiO2·H2O 二.硅酸盐及其产品 1. Na2SiO3的性质 Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。 水玻璃是一种无色粘稠的液体，有弱碱性。 用途：黏合剂，防腐剂、防火剂 Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3 硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，不溶于水，在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。 SiO2＋H2O H2SiO3== △ Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl 2.三大硅酸盐产品 水泥 玻璃 陶瓷 主要成分 原理 设备条件 原料 玻璃 水泥 黏土,石灰石, 石膏（辅助原料） 水泥回转窑 高温煅烧 一系列复杂的变化 硅酸三钙（3CaO?SiO2 ） 硅酸二钙（2CaO?SiO2 ） 铝酸三钙（ 3CaO?Al2O3 ） 纯碱，石灰石，石英 石膏有什么用途？ 玻璃熔炉 高温熔融 Na2CO3+SiO2 == Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2 == CaSiO3+CO2↑ 高温 （Na2O?CaO?6SiO2） 调节水泥硬化速度 （1）水泥与玻璃的比较： 变色玻璃 钢化玻璃 光学玻璃 防火防弹玻璃 玻璃的种类和用途： 主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等 主要用途：餐具、砖瓦、化学仪器、 电器绝缘瓷、工艺品 （2）陶瓷 新型陶瓷制成的人造骨等 二氧化硅 与 信息材料 硅 藻 土 石英 沙 子 二 氧 化 硅 水晶 一、二氧化硅 1. 物理性质 固体 不溶于水 熔沸点高 硬度大 沙子 SiO2 联想 2.空间结构 正四面体的立体网状结构 3. 化学性质 SiO2除与氢氟酸反应外，不与其他酸反应。 (1) 与强碱反应: (2) 与碱性氧化物反应: (3) 与氢氟酸反应: (用于雕刻玻璃) 同时SiO2也不与水发生反应，这也说明了 并不是所有酸性氧化物都能与水反应。 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O CaO + SiO2 CaSiO3 高温 SiO2+ 4HF SiF4↑+ 2H2O 光学镜片 石英坩埚 光导纤维 （1）光学镜片 （2）石英坩埚 （3）光导纤维 性能 成本 质量 普通电缆 光纤、光缆 每公里27g，不怕 腐蚀，铺设方便 每公里1万元左右 每公里1.6 t 每公里20万元 抗电磁干扰，必威体育官网网址性强， 能防窃听，不发生电辐 射，光缆信息量大，每 根光缆理论上可同时通 话10亿路 8管同轴电缆每条 通话仅1800路 光 纤 与 普 通 电 缆 的 比 较 1、 物理性质 灰黑色、有金属光泽的非金属单质固体。 熔点和沸点都很高，硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间， 是良好的半导体材料 二、硅单质 晶体硅 2、硅的化学性质： 常温下，性质较稳定，与酸（除氢氟酸外）和氧气，氯气等不反应，但能与氟单质、和强碱溶液反应。 Si + O2 = SiO2　 Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2↑ 粗硅的制备: SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 高温 粗硅的提纯: Si + 2Cl2 SiCl4 SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl 高温 高温 硅是一种良好的半导体材料，可用来制造 集成电路、晶体管等半导体器件，还可以 制成太阳能电池。 4、硅的用途