第三单元　含硅矿物与信息材料.ppt

第三单元含硅矿物与信息材料,硅是带来人类文明的重要元素！,光导纤维（SiO2）,集成电路（Si）,硅酸盐产品,硅元素在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。自然界中，没有游离态的硅，硅主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，地壳的95%为硅酸盐矿。,硅是组成地壳的基本元素！,蛇纹石Mg6(Si4O10)(OH)8,一、天然硅酸盐,高岭石Al2Si2O5(OH)4,钠长石NaAlSi3O8,沸石Na2(AlSi2O6)22H2O,绿柱石Be3Al2Si6O18,云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2,问题1：课本79页图3-16，硅酸盐的组成常用氧化物的形式表示。例如：红柱石Al2SiO5可改写为Al2O3SiO2改写原则：各元素写成氧化物形式，保持化合价不变，原子个数比不变；氧化物之间用“”连接，先金属氧化物，再写SiO2，最后写H2O。,一、天然硅酸盐,钠长石NaAlSi3O8,高岭石Al2Si2O5(OH)4,Na2OAl2O36SiO2,Al2O32SiO22H2O,二、硅酸盐产品,水泥,陶瓷,玻璃,石灰石黏土适量石膏,水泥回转窑,高温,3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3,水硬性,纯碱石灰石石英,高温,高温,玻璃熔炉,Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或,无固定熔沸点可制成各种形状,黏土,抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型,Na2OCaO6SiO2,硅酸钠：能溶于水的硅酸盐，水溶液称为水玻璃，用于木材的防腐和防火，也是建筑行业常用的黏合剂。,三、硅酸钠(Na2SiO3),演示实验1：将两根小木条分别在蒸馏水和Na2SiO3溶液中浸泡过，分别在酒精灯上灼烧，观察现象。,演示实验2：向Na2SiO3溶液中逐滴滴加稀盐酸，边滴边震荡，观察实验现象，并写出化学方程式。,硅酸(H2SiO3)：是一种难溶于水的弱酸,它的酸性比盐酸和碳酸弱。,向Na2SiO3溶液中通入CO2：,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,水晶制品,石英表,石英研钵,石英坩埚,光导纤维,石英沙,玛瑙,水晶,硅藻土,思考1：二氧化硅有怎样的物理性质？,二氧化硅物理性质：熔点1723，沸点2230，硬度很大，不溶于水。,四、二氧化硅,思考2：从类别的角度分析SiO2可能具有怎样的化学性质？,请写出以下化学反应方程式1、SiO2与CaO反应2、SiO2与NaOH溶液反应3、SiO2与HF反应（生成四氟化硅气体与水）,二氧化硅化学性质：化学性质很稳定，不活泼，除氢氟酸外不与其它酸反应，但能与碱性氧化物或强碱反应。,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,思考3：CO2和SiO2性质上存在哪些相似点和不同点？,不反应,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,不反应,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,无色无味气体,坚硬难熔的固体,物理性质,与水反应,与碱反应,与碱性氧化物反应,与酸反应,SiO2结构,CO2结构,【讨论1】为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？,防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。,【讨论2】由于SiO2不与水反应，不能直接制得硅酸，在实验室里我们怎样得到硅酸？,(2)Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,制取纯硅:Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl,硅晶片生产,高温,高温,粗硅在高温下跟氯气反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。,思考4：工业上如何用SiO2制备高纯度硅？,思考5：单质硅具有怎样的性质？有哪些用途？,1、物理性质：熔、沸点都很高，硬度很大,晶体硅的结构,金刚石的结构,五、硅的性质,请写出硅与氧气、氯气、NaOH反应的化学方程式。,2、化学性质：,常温比较稳定，常温下与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能和F2直接化合生成SiF4,也能和强碱反应生成硅酸盐和氢气。在加热时能跟O2等物质发生反应。,太阳能电池板,硅钢片,硅晶体管,硅及其化合物的转化关