含硅矿物与信息材料

1、第三单元第三单元路沿砖路沿砖世界第一大坝长江三峡大坝世界第一大坝长江三峡大坝使用的水泥将达使用的水泥将达1.08107kg壮丽的杭壮丽的杭州湾跨海州湾跨海大桥大桥玻璃仪器玻璃仪器钢钢化化玻玻璃璃光学玻璃光学玻璃防火防弹玻璃防火防弹玻璃变色玻璃变色玻璃石英玻璃石英玻璃(SiO2)享有盛誉的中国古代陶瓷享有盛誉的中国古代陶瓷陶瓷雕塑陶瓷雕塑文物文物硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量硅的氧化物及硅酸盐硅的氧化物及硅酸盐构成了构成了地壳地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的约占地壳总量的90%90%以上。以上。 阅读要求：阅

2、读要求： 1.制水泥、玻璃用到哪些主要原料制水泥、玻璃用到哪些主要原料2.水泥、玻璃的成份是什么？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。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。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、二氧化硅有哪些主要用途。硅酸盐产品简介：硅酸盐产品简介：产品产品 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反应或主要主要反应或主要成分成分主要主要性质性质水泥水泥黏土、石黏土、石灰石灰石 ( (石石膏膏) )适量适量水泥水泥回转窑回转窑高温高温煅烧煅烧硅酸三钙：硅酸三钙：3CaO3CaOSiOSi

3、O2 2硅酸二钙：硅酸二钙：2CaO2CaOSiOSiO2 2铝酸三钙：铝酸三钙：3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3水水硬硬性性玻璃玻璃 纯纯 碱碱石灰石石灰石石石 英英 玻璃玻璃熔炉熔炉高温高温熔融熔融NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2=Na=Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3+CO+CO2 2成分：成分：NaNa2 2SiOSiO3 3 、CaSiOCaSiO3 3 、SiOSiO2 2 水泥玻璃陶瓷硅酸盐产品硅酸盐产品硅酸盐工业硅酸盐工业硅酸盐矿物与硅酸盐产品硅酸盐矿物与硅酸盐产

4、品制取玻璃的主要化学反应为：制取玻璃的主要化学反应为：NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2=Na=Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2 CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3+CO+CO2 2高温高温 问题问题 这两个反应是否违反了复分解反应规这两个反应是否违反了复分解反应规律？律？ 复分解反应规律仅适用于复分解反应规律仅适用于溶液溶液，不，不能套用于能套用于高温高温条件下的反应。条件下的反应。高温高温硅酸盐硅酸盐硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水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（最简单的硅酸盐是硅酸钠（N

5、aNa2 2SiOSiO3 3）其水溶液其水溶液 俗称为俗称为水玻璃水玻璃，可用作粘合剂、，可用作粘合剂、防腐剂、防火剂等防腐剂、防火剂等与盐酸反应：与盐酸反应：SiOSiO3 32- 2- +2H+2H+ + =H=H2 2SiOSiO3 3 与与COCO2 2反应：反应： SiOSiO3 32-2- +CO +CO2 2+H+H2 2O= HO= H2 2SiOSiO3 3+CO+CO3 32-2- SiOSiO3 32- 2- +2 CO+2 CO2 2+2H+2H2 2O= HO= H2 2SiOSiO3 3+2HCO+2HCO3 3- -实质：实质： SiOSiO3 32- 2- +

6、2H+2H+ + +H+H2 2O=HO=H4 4SiOSiO4 4( (原硅酸原硅酸) )H H4 4SiOSiO4 4=H=H2 2O+ HO+ H2 2SiOSiO3 3 ( (硅酸硅酸) )硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为称为“硅胶硅胶”。 硅胶多孔，吸附水份能力强，常用硅胶多孔，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剂，也可以用作催化剂的载体。硅酸盐的表示：硅酸盐的表示：硅酸盐可用氧化物的形式表示，如：硅酸盐可用氧化物的形式表示，如：硅酸钠：硅酸钠： NaNa2 2SiOS

7、iO3 3 NaNa2 2O OSiOSiO2 2石棉：石棉：CaMgCaMg3 3SiSi4 4O O1212长石：长石：KAlSiKAlSi3 3O O8 8普通玻璃：普通玻璃： CaNaCaNa2 2SiSi6 6O O1414CaOCaO3MgO3MgO4SiO4SiO2 2NaNa2 2O OCaOCaO6SiO6SiO2 2K K2 2O OAlAl2 2O O3 36SiO6SiO2 2资料卡与拓展视野：课本资料卡与拓展视野：课本P P79-8079-80二氧化硅(SiO2)二氧化硅广泛存二氧化硅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

8、石。天然二氧化硅也叫然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硅石，是一种坚硬难熔的固体。硬难熔的固体。硅石硅矿山硅矿山玛瑙玛瑙二氧化硅与信息材料二氧化硅与信息材料二氧化硅：二氧化硅：1.1.物理性质：物理性质：坚硬难熔的固体，熔沸点坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较高，不溶于水，硬度比较大。比较大。2.2.化学性质：化学性质： 是酸性氧化物是酸性氧化物SiOSiO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2SiOSiO3 3 + H + H2 2O OSiOSiO2 2 + CaO + CaO = CaSiO = CaSiO3 3高温高温不是硅酸盐不是硅酸盐不能与水反应不

9、能与水反应在高温下与碳酸盐的反应在高温下与碳酸盐的反应SiOSiO2 2 + CaCO + CaCO3 3 = CO = CO2 2 + CaSiO + CaSiO3 3高温高温SiOSiO2 2 + Na+ Na2 2COCO3 3 = CO = CO2 2 + Na + Na2 2SiOSiO3 3高温高温不与酸反应（除氢氟酸以外）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？深厚的合作关系？SiOSiO2 2 + 4HF = SiF + 4HF = SiF4 4 + 2H + 2H2 2O O弱氧化性弱氧化性SiOSiO

10、2 2 +2C = Si + 2CO +2C = Si + 2CO 高温高温实验室现提供下列试剂瓶实验室现提供下列试剂瓶: : 细口磨口塞玻璃瓶瓶细口磨口塞玻璃瓶瓶 广口瓶广口瓶细口橡皮塞玻璃瓶细口橡皮塞玻璃瓶 棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶细口塑料瓶如果你是实验室管理员如果你是实验室管理员, ,你将如何存放下你将如何存放下列药品列药品? ?你的依据是什么你的依据是什么? ?A .A .氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液_ _ B .B .浓硫酸浓硫酸_C .C .硝酸银晶体硝酸银晶体_ D ._ D .氢氟酸氢氟酸_E .E .二氧化硅二氧化硅_考考你！考考你！1010光学纤维胃镜光学纤维胃镜二氧化硅

11、的用途二氧化硅的用途 光导纤维光导纤维 石石 英英 制制 品品二氧化硅的用途二氧化硅的用途硅单质硅单质 硅有硅有晶体硅晶体硅和和无定形硅无定形硅两种。晶体硅是灰两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 硅的结构硅的结构类似于类似于金刚石金刚石，熔点和沸点都很，熔点和沸点都很高，硬度大。高，硬度大。 导电性导电性介于导体和绝缘体之间，具有良好介于导体和绝缘体之间，具有良好的半导性。的半导性。( (良好的半导体材料良好的半导体材料) )2 2、硅、硅的物理性质的物理性质3 3、硅、硅的化学性质的化学性质Si+2FSi+2F2 2=SiF=SiF4 4 Si

12、Si 4HF 4HF SiFSiF4 4 2H2H2 2 SiSi2NaOH 2NaOH H H2 2O O NaNa2 2SiOSiO3 3 2H2H2 2Si+2HSi+2H2 2=SiH=SiH4 4Si+OSi+O2 2=SiO=SiO2 24 4、硅、硅的工业制法的工业制法课本课本P P8181美国的硅谷美国的硅谷“斯坦福科研斯坦福科研工业区工业区”是美国电子和计算机工业是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长公里，圣胡安两城之间的一条长公里，宽公里的长条形地带上。由于宽公里的长条形地带上。由于它集中了全世界它集中了全世界0 0以上的著名半以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为硅片，所以该地区被称为“硅谷硅谷”。 硅谷硅谷 silicon valleysilicon valley晶体管晶