含硅矿物与信息材料

第三单元含硅矿物与信息材料

硅是一种古老而年轻的元素，不仅自然界中存在的岩石、沙子中含有大量的硅，生活中常见的水泥、玻璃、陶瓷等也是硅酸盐工业的产品，而随着信息技术的发展，硅元素在其中也发挥着愈加重要的作用。硅酸盐矿物与硅酸盐产品含硅化合物可溶于水，水溶液称水玻璃。用于黏合剂、防腐剂、防火剂。硅酸钠（Na2SiO3）硅酸盐[练习]1．将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：

2．将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：３．将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：Na2O·SiO23MgO·4SiO2·H2ONa2O·Al2O3·6SiO2三.传统的硅酸盐产品1.水泥工业水泥回转窑水泥原料：设备：主要性质：反应条件：水泥回转窑高温水硬性石灰石、黏土、辅助原料(包括石膏)几种常见的水泥制品名称水泥砂浆原料水泥沙子水用途建筑粘合剂混凝土水泥沙子碎石建造厂房钢筋混凝土钢筋混凝土建造高楼桥梁水坝

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.

玻璃原料：设备：反应条件：成分：Na2O·CaO·6SiO2玻璃熔炉高温纯碱、石灰石、石英主要性质：无固定熔点有色玻璃

在普通玻璃中加入着色剂，如加入MnO2为紫色；FeO、K2Cr2O7烧成绿色。几种常见玻璃的特性和用途钢化玻璃

用途运动器材；微波通讯器材；汽车、火车的窗玻璃等

特性耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震石英玻璃

特性:膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光

用途化学仪器；高压水银灯、灯壳等光学玻璃

特性透光性能好、有折光性和色散性。用途眼镜镜片；照相机、显微镜、望远镜、凹凸透镜等光学仪器等玻璃纤维

特性耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声用途太空飞行员的衣服、玻璃钢等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.陶瓷的起源古代制陶过程陶瓷主要原料：粘土（其主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O）１.水玻璃不具备的用途是（）A.耐酸水泥掺料；B.木材防腐剂；C.食品添加剂；D.建筑材料黏合剂。２.下列工业生产，用石灰石作为原料的（）①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。

A.①②③④⑤B.②③④⑤

C.①②③⑤

D.①②③④巩固练习ＣＡ二氧化硅与信息材料二氧化硅

1.存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土性质二氧化硅状态硬度熔沸点化学性质与水与碱溶液与碱性氧化物SiO2+CaO固态大很高不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCaSiO32.性质

3.空间结构：立体网状结构结构单元：正四面体（1）常用于制造耐高温的化学仪器。

4.二氧化硅的用途（2）制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产（3）在光学仪器、电子工业等方面广泛应用（4）制石英玻璃，是光导纤维的主要原料二、光导纤维光导纤维光导纤维的应用（1）光纤通信（光缆）：是利用激光作载波由光导纤维传送信息的有线通信方式。(2)医生的好助手：光导纤维可以用于食道﹑胃等深部探查内窥镜的光学元件和外科手术激光刀。（3）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇﹑坦克和飞机上，用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。用硅原子排成的汉字“中国”

硅

1.硅的制备制粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑高温高温高温高温高温高温硅提纯：Si+2Cl2SiCl4（液态）

SiCl4+2H2Si+4HCl灰黑色、有金属光泽、

硬而脆的固体。熔沸点高，

硬度大，难溶于水。

硅晶体的导电性介于

导体和绝缘体之间，是一

种重要的半导体材料。硅晶体制品2.物理性质

3.化学性质（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等都很难反应。（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。

Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4（液态）

高温高温高温高温

4.硅的用途（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件（2）制造太阳能仪器装置（3）

制造硅合金１.下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是（）

A.常温下O2能把Si氧化成SiO2；

B．SiO2是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸；

C．石英、水晶、海沙的主要成分都是SiO2；

D．硅通常很稳定，不溶于常见的溶液中。巩固练习Ｃ２.要除去SiO2中混有的少量杂质CaCO3，最适宜的试剂是()A.水B.盐酸

C.稀硫酸D.氢氧化钠溶液。Ｂ3.据2001年12月有消息报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普通使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列