第三单元　含硅矿物与信息材料

1、硅元素硅元素(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量一一.硅的存在硅的存在地壳质量的地壳质量的9292是是硅酸盐硅酸盐和和二氧化硅二氧化硅。 自然界存在的硅酸盐自然界存在的硅酸盐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）化学式法）化学式法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。如：硅酸钠如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙硅酸钙CaSiO3等。等。 2）氧化物法）氧化物法对于复杂的对于复杂的硅酸盐，通常可用氧化物的形硅酸盐，通常可用氧化物的形式来表示其组成

2、。式来表示其组成。如：如：钙长石钙长石CaOAl2O3SiO2等。等。l格式：金属氧化物格式：金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水 金属按活动性顺序表次序金属按活动性顺序表次序 各氧化物前系数为最简整数比各氧化物前系数为最简整数比高岭土：高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4蛇纹石：蛇纹石：H4Mg3Si2O93MgO2SiO2 2H2OAl2O32SiO22H2O硅酸钠硅酸钠（Na2SiO3）硅酸不溶于水且酸性弱于碳酸硅酸不溶于水且酸性弱于碳酸最简单的硅酸盐最简单的硅酸盐，其水溶液俗称其水溶液俗称水玻璃水玻璃，是，是一种无色一种无色粘稠粘稠的液体，显碱性，易吸收空气的液体，显碱性，易吸收空气中的中

3、的CO2生成硅酸沉淀（用生成硅酸沉淀（用H2SiO3 表示）。表示）。用途：黏合剂，防腐剂、防火剂用途：黏合剂，防腐剂、防火剂二二. .常见硅酸盐及其产品常见硅酸盐及其产品三大硅酸盐产品：三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃陶瓷、水泥、玻璃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水水泥泥黏土、石灰黏土、石灰石、石膏石、石膏水泥回转窑水泥回转窑 高温高温硅酸三钙：硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：硅酸二钙：2CaOSiO2铝酸三钙：铝酸三钙：3CaOAl2O3玻玻璃璃纯碱、石英纯碱、石英、石灰石、石灰石玻璃熔炉玻璃熔炉高温高温Na2OCaO6SiO2陶陶瓷瓷黏土黏土

4、传统硅酸盐产品简介 都属于化学变化，产品都是复杂的混合物都属于化学变化，产品都是复杂的混合物三、二氧化硅三、二氧化硅( (SiOSiO2 2) )光导纤维光导纤维石英手表石英手表 坚硬难熔的固体，坚硬难熔的固体，不溶于水不溶于水。1 1、存在和物理性质：、存在和物理性质：存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土（1）酸性氧化物）酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2 + H2O =SiO2 + CaO = CaSiO3高温高温2 2、化学性质：、化学性质：性质稳定性质稳定（2）特性：与）特性：与氢氟酸氢氟酸作用作用4HF+SiO2=SiF

5、4+2H2O用来刻蚀玻璃学以致用学以致用:为什么为什么不能不能用磨口玻璃塞用磨口玻璃塞盛碱性溶液盛碱性溶液？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O生成生成水玻璃水玻璃会把玻璃塞黏住会把玻璃塞黏住光纤光缆光纤光缆普通电缆普通电缆信息量大，每根光信息量大，每根光纤理论上可同时通纤理论上可同时通过过10亿亿路电话路电话8根同轴电缆根同轴电缆每条通话每条通话1800路路原料来源广，节约原料来源广，节约有色金属有色金属资源较少资源较少质量小，不怕腐蚀，质量小，不怕腐蚀，铺设方便铺设方便质量重，怕腐质量重，怕腐蚀蚀成本低，每千米成本低，每千米1万万元左右元左右每千米每千米20万元万元性能好，抗电磁干性能好，抗电磁干扰，保密性强，能扰，保密性强，能防窃听，不发生电防窃听，不发生电辐射辐射信息容量小，信息容量小，抗干扰性抗干扰性 差，差，易腐蚀易腐蚀3.用途：用途：Si2Cl2 SiCl4（液体，易挥发）液体，易挥发）高温高温高温高温SiCl4 2H2 Si 4HClSiO22C Si2CO高温高温1、硅的制取：、硅的制取： （粗硅）（粗硅）（高纯硅）（高纯硅）四、硅单质四、硅单质（自然界不存在）（自然界不存在）硅硅2 2、硅晶体的物理性质：、硅晶体的物理性质：3 3、化学性质：、化学性质： 常温下，常温下，化学性质化学性质稳定，