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文档简介

1、专题3 从矿物到基础材料,第三单元 含硅矿物与信息材料,硅酸盐矿物与硅酸盐产品,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、约占地壳总质量的90%以上。,岩 石,沙 子,土 壤,硅地壳中位居第二位的元素,云 母,白云石,一、硅酸盐矿物,砂 岩,页 岩,红柱石(Al2SiO5),锆石(ZrSiO4),镁橄榄石(Mg2SiO4),钙铝石榴子石(Ca3Al2(SiO4)3),一、硅酸盐矿物,硅酸盐组成的表示方法:,1、盐化学式法,硅酸钠 Na2SiO3,硅酸钙 CaSiO3,2、氧化物法,思考: 如何将硅酸盐用氧化物的形式表示?,红柱石:Al2OSiO4 钙铝石榴子石:Ca3Al2(Si

2、O4)3,Al2O3SiO2,3CaO Al2O33SiO2,活泼金属氧化物活泼金属氧化物二氧化硅水,【练习】,1石棉:CaMg3Si4O12 2滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 3钠长石(NaAlSi3O8) 4黏土:Al2(Si2O5)(OH)4,3MgO4SiO2H2O,Na2OAl2O36SiO2,CaO 3MgO4SiO2,Al2O32SiO22H2O,【注意】 (1)多种金属时,按金属活动顺序,活泼在前稳定在后; (2)各氧化物系数为最简整数比;出现分数时,化为整数;,硅酸盐组成的表示方法:,书写原则:化合价不变 氧化物书写顺序:金属氧化物SiO2H2O 氧化物前系数配置原则:

3、原子守恒,一种重要的硅酸盐硅酸钠,【实验1】硅酸钠防火性测试 学生甲: 取一小条滤纸,浸入水中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干后,点燃。 学生乙: 取一小条滤纸,浸入Na2SiO3饱和溶液中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干后,点燃。,结论:Na2SiO3溶液(水玻璃)可用作耐火材料,一种重要的硅酸盐硅酸钠,【实验2】探究硅酸钠和酸的反应 信息提示: 1、硅酸钠溶液显碱性 2、硅酸是一种难溶于水的弱酸 试剂:硅酸钠溶液、酚酞、稀盐酸,现象:,反应原理:,Na2SiO3 + HCl = H2SiO3 + 2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+ Na2CO3,食品干燥剂,硅胶制品

4、,陶瓷,水泥,玻璃,三峡大坝,秦兵马俑,中央电视台,三大传统硅酸盐产品:陶瓷、水泥、玻璃,是使用量最大的无机非金属材料。,硅带来人类文明的元素,享有盛誉的中国古代陶瓷,埙xn (新石器时代乐器),唐 三彩,唐 三彩,1、原料: 黏土(铝硅酸盐) 2、制造过程: 混合、成型、干燥、 烧结、冷却 3、主要成份: 硅酸盐混合物,二、硅酸盐产品陶瓷,1. 原 料: 2. 设 备: 3. 条 件: 4. 原 理: 5. 主要成分:,石英(SiO2)、纯碱、石灰石,玻璃熔炉,高温,Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 或Na2O CaO 6SiO2,二、硅酸盐产品玻璃,【自主学习】教材P80,钢化玻璃,

5、常见玻璃的特性和用途,钢化膜,钢化玻璃 是将普通玻璃加热到接近软化的温度后,再快速均匀冷却得到。 1、高强度:抗冲击强度是普通玻璃的35倍 2、安全性:不易破碎,即使破碎也以无锐角的颗粒形式碎裂,常见玻璃的特性和用途,有色玻璃,光学玻璃,石英玻璃,防弹玻璃,水泥回转窑,二、硅酸盐产品水泥,(1)特性:水硬性,(3)工业制法:,(2)用途:建筑材料,(4)主要成份:,硅酸三钙 3CaOSiO2 硅酸二钙 2CaOSiO2 铝酸三钙 3CaOAl2O3,石灰石,黏土,硫酸钙石膏,水泥,水泥回转窑,DIY环节制作艺术水泥板,小任务: 将彩色石子按照指定图案镶嵌到水泥中,每组制作一块艺术水泥板!,材料

6、:速凝水泥,彩色石子,水(35:100) 工具:搅拌棒、模具,在“绿水青山就是金山银山”的社会共识下,在提高环保标准方面,水泥行业无疑首当其冲。经过过去几十年的发展,国内水泥工业正逐步从规模扩张转变为以能耗和环保为核心的更高质量发展。节能、环保、 智能是行业发展大势所趋,未来,用更少资源消耗和更低的环境代价满足社会生产需求,也将是水泥工业发展的主题。 中国水泥网董事长邵俊,2018第六届中国水泥节能环保技术交流大会,概念:以含硅物质为原料,经过加热制成硅酸盐 产品的工业叫硅酸盐工业。,硅酸盐工业,特点: (1)原料 均为含硅固体物质(水泥工业用 粘土,玻璃工业用石英) (2)反应条件 高温 (3)反应原理 复杂的物理 、化学变化 (4)产品的主要成分 硅酸盐,开放性作业,在传统材料到信息材料的发展过程中,硅这一古老而具有青春活力的元素,创造了一个又一个奇迹: 1、上网查阅功能各异的新型陶瓷,了解它们的用途; 2、预习教材二氧化硅与

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