含硅矿物与信息材料PPT课件

.,1,石器燧石取火,硅酸盐水泥、玻璃、陶瓷,二氧化硅光导纤维,单晶硅集成电路,传统材料,人类文明发展史,新型材料,信息材料,.,2,含硅矿物与信息材料,从矿物到基础材料,长泰一中黄耀真制作,.,3,1.硅元素(silicon)在地壳中的含量,一、硅的存在,.,4,二、硅酸盐及其产品,1.硅酸盐组成的表示方法,硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：,1）盐化学式法,如：硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。,.,5,2）盐氧化物法,金属氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“”隔开。,对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。,.,6,练习：把下列式子改写成氧化物的形式1、蛇纹石：H4Mg3Si2O92、钙长石：CaAl2SiO63、石棉：CaMg3Si4O124、长石：KAlSi3O85、普通玻璃：CaNa2Si6O146、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4,CaO3MgO4SiO2,K2OAl2O36SiO2,CaONa2O6SiO2,Al2O32SiO22H2O,3MgO2SiO22H2O,CaOAl2O3SiO2,.,7,2.硅酸盐的性质,1)Na2SiO3的性质,Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空气中的CO2生成硅酸沉淀。,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,硅酸钠要密封保存,用途：粘合剂，防腐剂、防火剂,白色胶状沉淀,也可写作：H4SiO4原硅酸，亦难溶,.,8,硅酸盐,硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。,最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称为水玻璃,与盐酸反应：SiO32-+2H+=H2SiO3,重难点,与CO2反应：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3+CO32-SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3+2HCO3-,实质：SiO32-+2H+H2O=H4SiO4(原硅酸),H4SiO4=H2O+H2SiO3(干胶),.,9,二、玻璃,一、水泥,三、陶瓷,硅酸盐工业,三、三大硅酸盐产品,.,10,玻璃,A.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2)B.设备：玻璃熔炉C.条件：高温熔融D.成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2E.主要反应：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2F.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等,.,11,四、二氧化硅1、存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土,石英砂,.,12,（二）结构,二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2。,.,13,（三）物性,二氧化硅熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。,.,14,（四）化性,（1）酸性氧化物的通性,（3）与氢氟酸反应,（4）弱氧化性,（2）与碳酸盐反应,.,15,SiO2化学性质：,联想CO2,均属于酸性氧化物,CO2CaOCaCO3,CO22NaOHNa2CO3+H2O,CO2H2OH2CO3,不反应,SiO22NaOHNa2SiO3+H2O,.,16,思考,能否用磨口的玻璃试剂瓶盛放强碱溶液(如NaOH溶液)?为什么?,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,有黏性,.,17,（五）用途,（1）建筑材料；,（3）石英坩埚；,（4）光学镜片，光导纤维；,（2）制玻璃的原料；,（5）制半导体硅。,.,18,五、硅1、硅的存在:只有化合态，无游离态；,在地壳中含量居第二位,.,19,硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间，具有良好的半导性。(良好的半导体材料),（2）硅的物理性质,.,20,3、硅的制备,粗硅（含C、SiC等）,高温时为气态,.,21,4、化学性质,（1）在常温下，单质硅比较稳定，化学性质不活泼不与氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应,（