含硅矿物和信息材料

1、含硅矿物和信息材料高一化学备课组05.11第一页，共四十页。单晶硅灰黑色、硬而脆，有金属光泽的固体，熔点、沸点高，半导体材料第二页，共四十页。硅芯片是各种计算机及电子产品的核心太阳能电池第三页，共四十页。一、硅的化学性质常温下，化学性质稳定（不与硫酸、盐酸、硝酸等反应）只与碱、氟化氢、氟气反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4 +2H2 Si+2Cl2 = SiCl4Si+O2 = SiO2 Si+2H2 = SiH4(不稳定)第四页，共四十页。二、二氧化硅和硅酸第五页，共四十页。 二氧化硅结构第六页，共四十页。SiO2+H2O与碱性氧

2、化物反应与水反应 与HF的反应：与强碱反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O高温SiO2+CaO = CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O1、二氧化硅的化学性质制粗硅SiO2+2C = Si+2CO（粗硅）（弱氧化性）高温第七页，共四十页。2、硅酸（H2SiO3）不溶于水酸性比酸还弱。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +NaClNa2SiO3+ CO2+H2O=H2SiO3 +Na2CO3酸性： H2CO3 H2SiO3 第八页，共四十页。硅酸易形成胶体溶液，浓度较大时，则形成硅酸凝胶，再经脱水，形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体 第九页

3、，共四十页。巩固练习C下列变化中不能一步实现的是A、Na2SiO3 H2SiO3B、H2SiO3 SiO2C、SiO2 H2SiO3D、 SiO2 Na2SiO3 第十页，共四十页。三、硅酸盐 Na2SiO3K(Al2Si3O10)(OH)2 K2O2Al2O36SiO22H2ONa2OSiO2要领：两边原子个数守恒，格式：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 SiO2H2O结构复杂 种类繁多用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成第十一页，共四十页。如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉：CaMg3Si4O12长石：KAlSi3O8普通玻璃： CaNa2Si6O143MgOCaO4SiO2K2OAl

4、2O36SiO2 Na2O CaO6SiO2巩固练习第十二页，共四十页。现代建筑离不开玻璃的装饰和采光雄伟的古建筑离不开陶瓷砖瓦第十三页，共四十页。世界第一大坝长江三峡大坝使用水泥将达1第十四页，共四十页。二、玻璃纯碱、石灰石、石英设备：普通玻璃、有色玻璃（如，蓝玻璃、红玻璃）、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃。原料：玻璃窑或玻璃熔炉原理：Na2CO3SiO2 = Na2SiO3CO2高温CaCO3SiO2=CaSiO3CO2高温种类：性质：在一定温度范围内软化成分：SiO2 、Na2SiO3 、CaSiO3第十五页，共四十页。 钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近的软化点，再

5、进行快速均匀的冷却而得到。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。钢化玻璃破碎后，碎片成均匀的小颗粒并且没有刀状的尖角，国家标准要求钢化玻璃的破碎后在任意50*50mm内的碎片应大于40粒。因此，使用起来具有一定的安全性。 第十六页，共四十页。 古埃及玻璃制品第十七页，共四十页。战国中晚期玻璃璧第十八页，共四十页。满城汉玻璃耳杯第十九页，共四十页。广西贵县出土的玻璃杯第二十页，共四十页。隋李静训墓出土的玻璃圆盒第二十一页，共四十页。 魏晋南北朝的玻璃钵第二十二页，共四十页。网纹玻璃杯第二十三页，共四十页。河北定县

6、静志寺出土的 北宋玻璃杯第二十四页，共四十页。 目前发现的最大的元代玻璃器第二十五页，共四十页。清乾隆白地套红玻璃双合瓶第二十六页，共四十页。南方玻璃陨石tektite第二十七页，共四十页。第二十八页，共四十页。硅酸盐产品简介：产品主要原料主要设备反应条件主要反应或主要成分主要性质水泥粘土、石灰石、(石膏)适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：2CaOSiO2铝酸三钙：3CaOAl2O3水硬性玻璃纯 碱石灰石石 英玻璃窑高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2无固定的熔点、沸点高

7、温高温第二十九页，共四十页。新型陶瓷人造骨即耐高温又耐低温的硅橡胶制品第三十页，共四十页。结构陶瓷：主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料，它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。压电陶瓷：你听说过会说话、会唱歌的陶瓷吗？会侦察、会指挥、能诊断、能生电的陶瓷吗？这就是压电陶瓷，属于现代功能陶瓷。神奇的压电陶瓷-海中“

8、雷达”侦察兵：雷达是用无线电原理对空中目标搜索、定位、导向的通讯工具，而在水中不能发挥作用。用压电陶瓷制成的声纳系统可在水中起到同样的作用。第三十一页，共四十页。用高温结构陶瓷做的发动机叶片第三十二页，共四十页。透明陶瓷：陶瓷一般是不透光的，由于陶瓷的不透光，使陶瓷的用途受到很多的限制。科学家经过长时间悉心研究后，终于在1957年制成了世界上第一片透光陶瓷。透光陶瓷有着广泛的用途。当透光陶瓷问世后，使高压钠灯的研制成功。高压钠灯是一种发光效率很高的电光源，在同样功率下一盏高压钠灯能顶两盏高压汞灯，且光线柔和、银白，在高压钠灯下看物体不但清楚，且不刺眼。另外高压钠灯还具有特殊的本领，光线能透过浓

9、雾不被散射，作为道路、汽车、广场的用灯特别合适。第三十三页，共四十页。高压钠灯透明氧化铝陶瓷第三十四页，共四十页。超导陶瓷： 1973年，人们发现了超导合金铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。1986年，设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇钡铜氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。198

10、7年底，铊钡钙铜氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从19861987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！第三十五页，共四十页。生物陶瓷：生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强生物体的机能，是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂，是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。第三十六页，共四十页。生 物 陶 瓷 应 用第三十七页，共四十页。1、在碳族元素中 最高价氧化

11、物的水化物中酸性最强的是（ ） 密度最大的金属是（ ）其稳定的价态是（ ） 硬度最大的是（ ）2、试写出三个能产生氢气的反应（不能用金属）， 并用双线桥分析。3、石墨炸弹爆炸时，在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏，这是由于石墨能（ ） 4、写出以SiO2为原料制取硅酸的离子反应方程式第三十八页，共四十页。5、 试用一种试剂可以区分碳酸钠、碳酸氢钠、硝酸钠和硅酸钠四种溶液，写出有关的离子方程式 。6、设计一个实验用一种试剂证明生石灰中有石英和石灰石7、2MgOSiO2中的酸根离子是（ ），滑石的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2，把它改写成氧化物的形式（ ）8、用化学方程式解释：实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？ 实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？9、写一个高温下，C既做氧化剂又做还原剂的反应第三十九页，共四十页。内容总结含硅矿物和信息材料。高一化学备课组05.11。SiO2+4HF=SiF4+2H2O。SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。K(Al2Si3O10)(OH)2。主要反应或主要成分。CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2。新型陶瓷人造