硅酸盐矿物与硅酸盐产品.ppt

专题3 从矿物到基础材料 第三单元 含硅矿物与信息材料 第一课时 硅酸盐矿物与硅酸产品 回忆：硅元素在地壳中的含量怎 样？ 硅元素是地壳中含量仅次于氧元素，约占地壳总量的硅元素是地壳中含量仅次于氧元素，约占地壳总量的 26.30 %26.30 % 含量：OSi Al Fe 硅元素在自然界主要有哪些存在形式？ 锆石矿与锆石首饰(ZrO2SiO2) 红柱石与红柱石饰物 (Al2O3SiO2) 常见硅酸盐矿物常见硅酸盐矿物 钙铝石榴子石 (CaOAl2O33SiO2) 镁橄榄石 (2MgOSi O2) 白榴石 KAlSi2O6 白云母 KAl3Si3O10(OH)2 沸石 Na2(AlSi2O6)2 2H2O 绿柱石 Ba3Al2Si6O18 矽线石 Al2SiO5 硬玉 NaAl(Si2O6) 正长石 KAlSi3O8 含硅化合物 制备这些需要什么吗? 3 一、常见硅酸盐 硅酸盐结构稳定复杂,种类繁多,通常可用二氧 化硅和金属氧化物的形式来表示。 l各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持 不变。 l顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属 活动顺序表依次排列，中间用“”间隔。 l注意改写后应与原来化学式中的原子个数比 不变。 方 法 例如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表 示为3MgO4SiO2H2O 书写下列硅酸盐的氧化物形式 锆石：ZrO2SiO2 红柱石：Al2O3SiO2 钙铝石榴子石：3CaOAl2O33SiO2 镁 橄榄石：2MgOSiO 掌握一种重要的硅酸盐硅酸钠 化学组成：Na2SiO3 物理性质： 白色晶体，能溶于水，是极少数可溶 性硅酸盐之一，它的水溶液俗称“水玻璃”。 “水玻璃”是无色粘稠液体 ，是一种矿物胶,它既不能 燃烧又不易受腐蚀,在建筑 工业上可用作粘合剂等。木 材浸过水玻璃后,具有防腐 性能且不易着火。水玻璃还 可用作耐火材料。 Na2SiO3+CO2+H2O = Na2CO3+H2SiO3 “水玻璃”长期暴露在空气中会变质,硅酸钠要密封保存 且不能用玻璃塞试剂瓶 结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱 传统的硅酸盐产品 水 泥 原料 设备 主要性质 反应条件 水泥 成分 硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙 3CaOSiO2、 2CaOSiO2、3CaOAl2O3 水 泥 回 转 窑 高温 水硬性 石灰石、黏土、辅助原料(包括石膏 ) 水泥回转窑水泥回转窑 水泥在建筑行业大显身手 水 泥 电 阻 水泥 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. 变色玻璃 钢 化 玻 璃 光学玻璃 防火 防弹 玻璃 玻 璃 原料 设备 反应条件 成分Na2OCaO6SiO2 玻璃熔炉 高温 纯碱、石灰石、石英 主要性质无固定熔点 主要反应： Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 几种常见玻璃简介 普通玻璃 因混有铁的化合物显浅绿色 蓝玻璃 红玻璃 化学仪器玻璃 如试管等 光学仪器玻璃 如放大镜 钢化玻璃 光纤玻璃 光导纤维：1964年8月华裔 科学家高锟首先提出用玻 璃纤维代替金属导线，被 誉为“纤维光学之父”。比 头发丝还细的一对光导纤 维上同时传送3万门电话且 中继距离长达2050Km ，保密性能好。 在原料里加入某些金属氧化 物均匀地分散到玻璃态物质里， 使玻璃呈现出特征颜色。 把普通玻璃放在 电炉里加热，使它软化 ，然后急速冷却，得到 钢化玻璃。其机械强度 比普通玻璃大46倍 ，不易破碎。 在普通玻璃中加入着色剂，如在普通玻璃中加入着色剂，如 加入加入MnOMnO 2 2 为紫色；为紫色；FeOFeO、K K 2 2 CrCr 2 2O O7 7 烧成烧成 绿色。绿色。 几种常见玻璃的特性和用途 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 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 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 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 远古时代远古时代, ,由于人们在长期生活中经由于人们在长期生活中经 常与泥土打交道常与泥土打交道, ,逐渐发现泥土与适量水逐渐发现泥土与适量水 混合后就具有黏性和可塑性混合后就具有黏性和可塑性, ,可以随意把可以随意把 它塑造成各种形状。在太阳下晒干后，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。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人类创造的