硅酸盐矿物与硅酸产品

1、专题专题3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 第三单元第三单元 含硅矿物与信息材料含硅矿物与信息材料硅酸盐矿物与硅酸盐产品硅酸盐矿物与硅酸盐产品回忆：硅元素在地壳中的含量怎样？含量：OSi Al Fe 硅元素在自然界主要有哪些存在形式？硅元素在自然界主要有哪些存在形式？锆石矿与锆石首饰锆石矿与锆石首饰(ZrO(ZrO2 2SiOSiO2 2) )红柱石与红柱石饰物红柱石与红柱石饰物(Al(Al2 2O O3 3SiOSiO2 2) )钙铝石榴子石钙铝石榴子石(CaO(CaOAlAl2 2O O3 33SiO3SiO2 2) ) 镁橄榄石镁橄榄石(2MgO(2MgOSiOSiO2 2) ) 白榴

2、石白榴石 KAlSiKAlSi2 2O O6 6 白云母白云母 KAlKAl3 3SiSi3 3O O1010(OH)(OH)2 2 沸石沸石 NaNa2 2(AlSi(AlSi2 2O O6 6) )2 2 2H 2H2 2O O 绿柱石绿柱石 BaBa3 3AlAl2 2SiSi6 6O O1818 矽线石矽线石 AlAl2 2SiOSiO5 5 硬玉硬玉 NaAl(SiNaAl(Si2 2O O6 6) ) 正长石正长石 KAlSiKAlSi3 3O O8 8 二氧化硅广泛存二氧化硅广泛存在于自然界中，在于自然界中，与其他矿物共同与其他矿物共同构成了岩石。天构成了岩石。天然二氧化硅也叫然

3、二氧化硅也叫硅石，是一种坚硅石，是一种坚硬难熔的固体。硬难熔的固体。1 、硅在自然界中的含量、硅在自然界中的含量：2、硅的存在形式：、硅的存在形式：一一.硅的存在硅的存在化合态化合态硅酸盐硅酸盐SiO2OSi Al Fe 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤岩石、沙子和土壤二二.硅酸盐及其性质硅酸盐及其性质1. 1.硅酸盐组成的表示方法硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：示方法一般有两种：1）盐化学式法）盐化学式法如：硅酸钠如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙、硅酸

4、钙CaSiO3等。等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。 2 2）氧化物法）氧化物法( (也是常用的方法也是常用的方法) )金属氧化物写在前面，再写金属氧化物写在前面，再写SiOSiO2 2，最后写，最后写H H2 2O O；氧化物之间用氧化物之间用“”隔开。隔开。对于复杂的对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。氧化物的形式来表示其组成。例如：例如：Na2SiO3 Na2OSiO2Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O改写注意点：改写注意点： 各元素写成相应的氧化物，元素的价态各元素写

5、成相应的氧化物，元素的价态保持不变。保持不变。 顺序按先金属后非金属顺序按先金属后非金属,金属元素中按金金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用属活动顺序表依次排列，中间用“”间隔。间隔。 注意改写后应与原来化学式中的原子个注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。数比不变。练习：把下列式子改写成氧化物的形式练习：把下列式子改写成氧化物的形式1、蛇纹石蛇纹石：H4Mg3Si2O92、钙长石钙长石：CaAl2SiO63、石棉：、石棉：CaMg3Si4O124、长石：、长石：KAlSi3O85、普通玻璃：、普通玻璃： CaNa2Si6O146、黏土：、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4CaO

6、 3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2 CaONa2O6SiO2Al2O32SiO22H2O3MgO2SiO2 2H2OCaOAl2O3SiO2 2.硅酸盐的性质硅酸盐的性质 1) Na2SiO3Na2SiO3俗称俗称“泡花碱泡花碱”，其水溶液俗称，其水溶液俗称“水玻水玻璃璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空气中的吸收空气中的CO2生成硅酸沉淀。生成硅酸沉淀。白色晶体，能溶于水，是极少数可溶性硅酸盐之一白色晶体，能溶于水，是极少数可溶性硅酸盐之一硅酸钠要密封保存且不能用玻璃塞试剂瓶硅酸钠要密封保存且不能用玻璃塞试剂瓶用途：用途：粘合

7、剂，防腐剂、防火剂粘合剂，防腐剂、防火剂 “ “水玻璃水玻璃”是无色粘稠液体，是无色粘稠液体，是一种是一种矿物胶矿物胶, ,它既不能燃它既不能燃烧又不易受腐蚀烧又不易受腐蚀, ,在建筑工在建筑工业上可用作业上可用作粘合剂粘合剂等。木材等。木材浸过水玻璃后浸过水玻璃后, ,具有具有防腐性防腐性能能且不易着火。水玻璃还可且不易着火。水玻璃还可用作用作耐火材料耐火材料。2）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃t水泥的制备：水泥的制备：a.原料：粘土原料：粘土(SiO2 )、石灰石、石膏（适量）、石灰石、石膏（适量）b.设备：水泥回转窑设备：水泥回转窑c.条件：高温锻烧条

8、件：高温锻烧d.加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度水泥在建筑行业大显身手水泥在建筑行业大显身手水水 泥泥 电电 阻阻水泥水泥 玻璃玻璃一种较为透明的固体物质一种较为透明的固体物质,广泛应用广泛应用于建筑物，用来隔风或透光于建筑物，用来隔风或透光.玻璃玻璃A.原料：纯碱、石灰石、过量石英（原料：纯碱、石灰石、过量石英（SiO2)B.设备：玻璃熔炉设备：玻璃熔炉C.条件：高温熔融条件：高温熔融D.成分：成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2E.主要反应：主要反应：Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2 = CaSiO3+CO2F.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等高温高温高温高温变色玻璃变色玻璃钢钢化化玻玻璃璃光学玻璃光学玻璃防火防火防弹防弹玻璃玻璃陶瓷陶瓷陶瓷的起源陶瓷的起源古代制陶过程古代制陶过程现代陶瓷的应用现代陶瓷的应用陶瓷刀陶瓷刀高速轴承高速轴承氮化硅陶瓷转子氮化硅陶瓷转子陶瓷发热片陶