含硅礦物與信息材料

第三單元含硅礦物與信息材料

硅是一種古老而年輕的元素，不僅自然界中存在的巖石、沙子中含有大量的硅，生活中常見(jiàn)的水泥、玻璃、陶瓷等也是硅酸鹽工業(yè)的產(chǎn)品，而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，硅元素在其中也發(fā)揮著愈加重要的作用。硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品含硅化合物可溶于水，水溶液稱水玻璃。用于黏合劑、防腐劑、防火劑。硅酸鈉（Na2SiO3）硅酸鹽[練習(xí)]1．將硅酸鈉(Na2SiO3)改寫為氧化物形式：

2．將滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改寫為氧化物形式：３．將鈉長(zhǎng)石(NaAlSi3O8)改寫為氧化物形式：Na2O·SiO23MgO·4SiO2·H2ONa2O·Al2O3·6SiO2三.傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品1.水泥工業(yè)水泥回轉(zhuǎn)窯水泥原料：設(shè)備：主要性質(zhì)：反應(yīng)條件：水泥回轉(zhuǎn)窯高溫水硬性石灰石、黏土、輔助原料(包括石膏)幾種常見(jiàn)的水泥制品名稱水泥砂漿原料水泥沙子水用途建筑粘合劑混凝土水泥沙子碎石建造廠房鋼筋混凝土鋼筋混凝土建造高樓橋梁水壩

2.玻璃一種較為透明的固體物質(zhì),廣泛應(yīng)用于建筑物，用來(lái)隔風(fēng)或透光.

玻璃原料：設(shè)備：反應(yīng)條件：成分：Na2O·CaO·6SiO2玻璃熔爐高溫純堿、石灰石、石英主要性質(zhì)：無(wú)固定熔點(diǎn)有色玻璃

在普通玻璃中加入著色劑，如加入MnO2為紫色；FeO、K2Cr2O7燒成綠色。幾種常見(jiàn)玻璃的特性和用途鋼化玻璃

用途運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車、火車的窗玻璃等

特性耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震石英玻璃

特性:膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光

用途化學(xué)儀器；高壓水銀燈、燈殼等光學(xué)玻璃

特性透光性能好、有折光性和色散性。用途眼鏡鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、凹凸透鏡等光學(xué)儀器等玻璃纖維

特性耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲用途太空飛行員的衣服、玻璃鋼等3.陶瓷

遠(yuǎn)古時(shí)代,由于人們?cè)陂L(zhǎng)期生活中經(jīng)常與泥土打交道,逐漸發(fā)現(xiàn)泥土與適量水混合后就具有黏性和可塑性,可以隨意把它塑造成各種形狀。在太陽(yáng)下曬干后，泥土變硬，再經(jīng)過(guò)火燒到一定的溫度，泥坯變得堅(jiān)硬，就既不怕水又耐火了。人類創(chuàng)造的第一個(gè)新物質(zhì)---陶瓷，從此就誕生了。人類文明得到進(jìn)步.陶瓷的起源古代制陶過(guò)程陶瓷主要原料：粘土（其主要成分為Al2O3·2SiO2·2H2O）１.水玻璃不具備的用途是（）A.耐酸水泥摻料；B.木材防腐劑；C.食品添加劑；D.建筑材料黏合劑。２.下列工業(yè)生產(chǎn)，用石灰石作為原料的（）①用海水為原料生產(chǎn)鎂，②制硅酸鹽水泥，③制普通玻璃，④冶煉生鐵，⑤制漂白粉。

A.①②③④⑤B.②③④⑤

C.①②③⑤

D.①②③④鞏固練習(xí)ＣＡ二氧化硅與信息材料二氧化硅

1.存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土性質(zhì)二氧化硅狀態(tài)硬度熔沸點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)與水與堿溶液與堿性氧化物SiO2+CaO固態(tài)大很高不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCaSiO32.性質(zhì)

3.空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元：正四面體（1）常用于制造耐高溫的化學(xué)儀器。

4.二氧化硅的用途（2）制鐘表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生產(chǎn)（3）在光學(xué)儀器、電子工業(yè)等方面廣泛應(yīng)用（4）制石英玻璃，是光導(dǎo)纖維的主要原料二、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的應(yīng)用（1）光纖通信（光纜）：是利用激光作載波由光導(dǎo)纖維傳送信息的有線通信方式。(2)醫(yī)生的好助手：光導(dǎo)纖維可以用于食道﹑胃等深部探查內(nèi)窺鏡的光學(xué)元件和外科手術(shù)激光刀。（3）在國(guó)防軍事上，可以用光導(dǎo)纖維來(lái)制成纖維光學(xué)潛望鏡，裝備在潛艇﹑坦克和飛機(jī)上，用于偵察復(fù)雜地形或深層屏蔽的敵情。用硅原子排成的漢字“中國(guó)”

硅

1.硅的制備制粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑高溫高溫高溫高溫高溫高溫硅提純：Si+2Cl2SiCl4（液態(tài)）

SiCl4+2H2Si+4HCl灰黑色、有金屬光澤、

硬而脆的固體。熔沸點(diǎn)高，

硬度大，難溶于水。

硅晶體的導(dǎo)電性介于

導(dǎo)體和絕緣體之間，是一

種重要的半導(dǎo)體材料。硅晶體制品2.物理性質(zhì)

3.化學(xué)性質(zhì)（1）常溫下，性質(zhì)穩(wěn)定，與氧氣、氯氣、硝硫酸等都很難反應(yīng)。（2）加熱高溫條件下，與氧氣、氯氣等反應(yīng)。

Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4（液態(tài)）

高溫高溫高溫高溫

4.硅的用途（1）用于制造硅芯片、集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件（2）制造太陽(yáng)能儀器裝置（3）

制造硅合金１.下列關(guān)于硅和二氧化硅的性質(zhì)敘述中正確的是（）

A.常溫下O2能把Si氧化成SiO2；

B．SiO2是酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸；

C．石英、水晶、海沙的主要成分都是SiO2；

D．硅通常很穩(wěn)定，不溶于常見(jiàn)的溶液中。鞏固練習(xí)Ｃ２.要除去SiO2中混有的少量雜質(zhì)CaCO3，最適宜的試劑是()A.水B.鹽酸

C.稀硫酸D.氫氧化鈉溶液。Ｂ3.據(jù)2001年12月有消息報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普通使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列