二氧化硅与信息材料课件

§3.3.3含硅矿物与信息材料石英坩埚问题:地壳中元素含量排在前三位的分别是

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元素。一、硅（Silicon）1、含量和存在在地壳中，硅的含量居第二位自然界中，硅无游离态存在，只以化合态存在（SiO2或硅酸盐的形式存在）是构成矿物和岩石的主要成分硅2、硅晶体的物理性质：灰黑色，硬而脆，有金属光泽的固体，熔点、沸点高，硬度大，半导体材料。常温下，化学性质稳定，只与强碱、氟化氢、氟气反应①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4↑+2H2↑③Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑3、硅晶体的化学性质：高温下，较活泼Si+O2SiO2二、二氧化硅光导纤维光学纤维胃镜坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶于水，硬度比较大。1、存在和物理性质：存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土180º109º28´Sio二氧化硅的晶体结构示意图基本结构单元为硅氧四面体[Si2O4]，晶体中不存在二氧化硅分子，SiO2是化学式不是分子式。二氧化硅粉尘的危害

二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害。如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（因硅旧称为矽，因此硅肺病旧称为矽病）。硅肺是一种职业病，它的发生及严重程度，取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化硅的含量，以及与人的接触时间长短等。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方，如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。

光纤光缆普通电缆信息量大，每根光纤理论上可同时通过10亿路电话8根同轴电缆每条通话1800路原料来源广，节约有色金属资源较少质量小，不怕腐蚀，铺设方便质量重，怕腐蚀成本低，每千米1万元左右每千米20万元性能好，抗电磁干扰，保密性强，能防窃听，不发生电辐射信息容量小，抗干扰性差，易腐蚀（1）、酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+H2O===SiO2+CaO===CaSiO3高温2、化学性质：（2）与氢氟酸作用（SiO2很不活泼，HF是唯一能跟其反应的酸）（3）与还原剂作用4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O硅的制取用来刻蚀玻璃（4）与盐反应SiO2+CaCO3====CaSiO3+CO2高温能否写出SiO2和Na2CO3的反应方程式?SiO2＋2C＝Si＋2CO↑高温所以，不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。三、硅酸不溶于水，不稳定，弱酸制取：强酸制弱酸Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体－硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。H2SiO3==SiO2+H2ONa2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3有何现象？硅元素单质硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加热能与某些非金属单质反应（O2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光导纤维的主要原料，光导纤维可用作通讯材料和制造医用内窥镜等硅可制造集成路、太阳能电池等；硅合金可用来制造变压器铁芯、耐酸设备等。只有化合态SiO2硅酸盐C高温HF无游离态常温不活泼概括、整合SiO2和CO2比较二氧化碳二氧化硅

存在

结构物理性质化学性质（1）与水（2）与酸（3）与强碱（4）与CaO用途空气存在于岩石中，沙子、石英、水晶等都含有二氧化硅以二氧化碳分子形式存在SiO2是化学式不是分子式熔沸点低、常温是气体、微溶于水坚硬固体、熔点高、不溶于水生成碳酸不反应不反应与氢氟酸反应与氢氧化钠生成碳酸钠与氢氧化钠生成硅酸钠生成碳酸钙高温下生成硅酸钙饮料、工业制碱光导纤维、石英表等你怎么想？SiO2+CaCO3====CaSiO3+CO2高温据此推断硅酸酸性比碳酸酸性强？1.二氧化碳通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是()A.氯化钙溶液Ｂ

石灰水C.饱和碳酸钠溶液Ｄ

硅酸钠溶液A巩固练习巩固练习2.下列说法正确的是：A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在。B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸。C.二氧化硅溶于水。D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。

3.实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的原因是空气中的二氧化碳与硅酸钠溶液发生了反应有白色胶状沉淀物生成变质的现象是：相应的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O＝2NaCl＋H2SiO3B巩固练习C下列变化中不能一步实现的是A、Na2SiO3H2SiO3B、H2SiO3SiO2C、SiO2H2SiO3D、SiO2Na2SiO3

三、硅酸盐

Na2SiO3K(Al2Si3O10)(OH)2

K2O·2Al2O3·6SiO2·2H2ONa2O•SiO2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·SiO2·H2O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：CaNa2Si6O143MgO·CaO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2Na2O·CaO·6SiO2巩固练习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：Na2CO3＋SiO2====Na2SiO3＋CO2↑高温CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑高温种类：性质：在一定温度范围内软化成分：SiO2