含硅礦物與信息材料

隨處可見的含硅礦物及產(chǎn)品享有盛譽的中國古代陶瓷陶瓷雕塑光學(xué)玻璃型材衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴集成電路晶體管硅谷siliconvalley

美國的硅谷——“斯坦福科研工業(yè)區(qū)”是美國電子和計算機工業(yè)中心，位于美國西海岸加利福尼亞州北部舊金山南郊，圣克拉拉縣和圣胡安兩城之間的一條長４８公里，寬１６公里的長條形地帶上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半導(dǎo)體公司，而半導(dǎo)體的基本元件是硅片，所以該地區(qū)被稱為“硅谷”。

第三單元含硅礦物與信息材料1.硅元素(silicon)在地殼中的含量一.硅的存在幾種常見的硅酸鹽礦物硅酸鹽的種類很多，組成和結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，為了方便，用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。表示方法：金屬元素氧化物寫在前面,再寫SiO2,

最后寫H2O;氧化物之間用“·”隔開。例如：硅酸鈉Na2SiO3可以寫成:高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4寫成:Al2O3·2SiO2·

2H2O改寫原則要領(lǐng)：兩邊原子守恒（或相對應(yīng)成比例），兩邊各元素化合價相同。格式：金屬氧化物、二氧化硅、水順序：金屬按活動性順序，活潑的金屬的氧化物寫在左。Na2O·SiO2請用氧化物的形式表示下述硅酸鹽的化學(xué)組成1.ZrSiO4____________________。2.Al2SiO5___________________。3.Ca3Al2(SiO4)3________________。4.Mg2SiO4____________________。測測你的接受能力！掌握一種重要的硅酸鹽——硅酸鈉化學(xué)組成：Na2SiO3物理性質(zhì)：

白色晶體，能溶于水，是少數(shù)可溶性硅酸鹽之一,它的水溶液俗稱水玻璃、泡花堿。水玻璃是無色粘稠液體，是一種礦物膠,它既不能燃燒又不易受腐蝕,在建筑工業(yè)上可用作粘合劑等。木材浸過水玻璃后,具有防腐性能且不易著火。水玻璃還可用作耐火材料。Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓化學(xué)性質(zhì)：請同學(xué)們寫出上述反應(yīng)的離子方程式。

主要掌握與酸的反應(yīng)向硅酸鈉溶液中滴入鹽酸或通入CO2:

現(xiàn)象：有白色膠狀沉淀生成。Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓結(jié)論：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱三大硅酸鹽產(chǎn)品

水泥

陶瓷

普通玻璃主要原料

設(shè)備主要成分主要性能黏土、石灰石石膏水泥回轉(zhuǎn)窯

硅酸鹽水硬性瓷窯抗氧化、抗酸堿腐蝕，耐高溫、絕緣、易成型

硅酸鹽黏土純堿、石灰石、石英Na2O?CaO?6SiO2玻璃熔爐無固定熔點，在一定溫度范圍內(nèi)熔化新型功能材料材料用途特點金剛砂作砂輪、砂紙的磨料具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度很大。新型陶瓷用于醫(yī)學(xué)、電子、航天等領(lǐng)域具有優(yōu)越的物理、化學(xué)和生物性能硅橡膠作高彈性絕緣材料既耐高溫又耐低溫分子篩作吸附劑、催化劑等具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)課堂練習(xí)1、制水泥和玻璃時都需要用的原料是（）

A、粘土B、石英C、石灰石D、純堿2、下列說法不正確的是（）

A、SiO2是酸性氧化物，它不溶于水

B、SiO2是制造玻璃的主要原料之一

C、因高溫時SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出

CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強

D、CO2通入水玻璃中可得硅酸課堂練習(xí)3、石灰石在自然界在存在豐富，它是許多工業(yè)產(chǎn)品的主要原料之一。下列物質(zhì)中，制取時不需要石灰石的是（）

A、玻璃B、陶瓷

C、水泥D、漂白粉日常生活中常見水晶制品瑪瑙：石英鐘：日常生活中常見水晶制品

石英砂：石英砂熔點高(1723℃)，沸點高(2230℃)，硬度大，純凈的二氧化硅是無色透明的固體，不導(dǎo)電，難溶于一般的溶劑（如水或有機溶劑等）二氧化硅的物理性質(zhì)應(yīng)用：制作光學(xué)鏡片，石英坩鍋，光導(dǎo)纖維等氧原子二氧化硅的結(jié)構(gòu)硅原子①不與水直接反應(yīng)生成相應(yīng)的酸

③與堿反應(yīng)（屬于酸性氧化物）②與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+CaOCaSiO3

高溫

SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)

盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？⑤特殊性：與氫氟酸的反應(yīng)（雕刻玻璃）④高溫下與某些鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑高溫SiO2+4HFSiF4+2H2O氫氟酸應(yīng)該如何保存？小結(jié)：常溫下，SiO2能與強堿和HF反應(yīng)；高溫下，SiO2能與堿性氧化物和碳酸鹽反應(yīng)1、高純硅的工業(yè)制法SiO2+2C==2CO+Si（粗）高溫高溫Si(粗)+2Cl2==SiCl4高溫SiCl4+2H2==4HCl+Si（純）

硅晶體的熔點和沸點都很高，硬度也很大。在常溫下，單質(zhì)硅比較穩(wěn)定，只能與少數(shù)常見物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如：HF，NaOH；在高溫下能與O2，Cl2等反應(yīng)

灰黑色、有金屬光澤、

硬而脆的固體。熔沸點高，

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、濃硫酸等都很難反應(yīng)。（2）加熱高溫條件下，與氧氣、氯氣等反應(yīng)。

Si+O2

SiO2Si+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)體器件集成電路（2）制造太陽能儀器裝置（3）制造硅合金1.下列變化中，不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是（）A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．CuSO4→CuCl2D．Cu(OH)2→Cu鞏固練習(xí)BD2.加熱熔融燒堿時應(yīng)使用下列哪種坩堝（）

A.石英坩堝B.普通玻璃坩堝

C.鐵坩堝D.陶瓷坩堝3.下列離子在水溶液中能大量共存的是（）

A．H+、K+、HCO3-、Ca2+

B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3-C．Na+、H+、Cl-、NO3-

D．Na+、SiO32-、H+、Cl-CC4.下列離子方程式正確的是（）

A．水玻璃加鹽酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓B．小蘇打溶液和燒堿溶液：

HCO3-+OH-=CO32-+H2OC．石灰石溶于鹽酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑D．石英溶于NaOH溶液：

Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2OAB5、選適當試劑或方法除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）。(1)SiO2(CaCO3)

；(2)SiO2(I2)

；(3)NaCl(SiO2)

；(4)SiO2(H2SiO3)