含硅礦物與信息材料

含硅礦物與信息材料第三單元含硅化合物硅元素(silicon)在地殼中的含量硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤、約占地殼總量的90%以上。

硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品鋯石（ZrO2·SiO2)紅柱石(Al2O3·SiO2)鈣鋁石榴子石(3CaO·Al2O3·3SiO2)橄欖石(2MgO·SiO2)常見(jiàn)的硅酸鹽礦物：硅酸鹽的種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，通常人們以氧化物的形式來(lái)表示其組成.一、硅酸鹽的表示方法排序

各元素按先金屬后非金屬排列;(氫放最后)改寫(xiě)

將各元素寫(xiě)成相應(yīng)的氧化物形式，元素的價(jià)態(tài)保持不變；注意

原子個(gè)數(shù)比保持不變。拆分原則[練習(xí)]1．將硅酸鈣(CaSiO3)改寫(xiě)為氧化物形式：

2．將滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改寫(xiě)為氧化物形式：３．將鈉長(zhǎng)石(NaAlSi3O8)改寫(xiě)為氧化物形式：CaO·SiO23MgO·4SiO2·H2ONa2O·Al2O3·6SiO22、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(chēng)水玻璃、泡花堿。水玻璃是無(wú)色粘稠液體，是一種礦物膠,它既不能燃燒又不受腐蝕,在建筑工業(yè)上可用作粘合劑等,木材浸過(guò)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。水玻璃長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)：

Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓化學(xué)性質(zhì)：酸性：H2CO3>H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl二、了解幾種重要的硅酸鹽產(chǎn)品1、水泥2、陶瓷3、玻璃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、石英玻璃熔爐無(wú)固定熔點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)熔化Na2SiO3、CaSiO3、SiO22CaO·SiO2

3CaO·SiO23CaO·Al2O3二氧化硅與信息材料硅藻土石英一、二氧化硅的存在形式水晶沙子瑪瑙二、二氧化硅的性質(zhì)1.物理性質(zhì)固體不溶于水熔沸點(diǎn)高硬度大沙子SiO2

聯(lián)想實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？2.化學(xué)性質(zhì)(1)與強(qiáng)堿反應(yīng):(2)與堿性氧化物反應(yīng):（3）SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高溫（4）SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2

↑高溫（煉鐵時(shí)，造渣）（制備水泥）能否與水反應(yīng)呢？SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O酸性氧化物CaO+SiO2

＝CaSiO3(爐渣)高溫（制備玻璃）

（5）與氫氟酸作用（HF是唯一能跟SiO2反應(yīng)的酸）4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O用來(lái)刻畫(huà)腐蝕玻璃灰黑色、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1.物理性質(zhì)三.硅

2.化學(xué)性質(zhì)高溫高溫高溫高溫（1）常溫下，性質(zhì)穩(wěn)定，與氧氣、氯氣、硝酸、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)）3.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

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）常用于制造耐高溫的化學(xué)儀器。

5.二氧化硅的用途（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)纖維的主要原料光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱(chēng)光纖，是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維。如果將許多根經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的光纖繞在一起，就得到我們常說(shuō)的光纜。

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(xiàn)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。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說(shuō)法中，你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.硅便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B.硅的來(lái)源豐富，易開(kāi)采，且可再生C.硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度底，容易有效控制D.尋找高效催化劑，使硅的生產(chǎn)耗能很低，是硅能源開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)。

Ｄ4.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。5.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.①②③④ＣＡ現(xiàn)代陶瓷的應(yīng)用陶瓷刀高速軸承氮化硅陶瓷轉(zhuǎn)子陶瓷發(fā)熱片陶瓷骨骼光學(xué)陶瓷有色玻璃

在普通玻璃中加入著色劑，如加入MnO2為紫色；CoO、Co2O3燒成紫紅色；FeO、K2Cr2O7燒成綠色；CdS、Fe2O3燒成黃色；AuCl3、Cu2O燒成紅色；CuO、MnO2、CoO、Fe3O4的混合物燒成黑色；CaF2、SnO2燒成乳白色。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(chē)、火車(chē)的窗玻璃等

特性耐高溫、耐腐蝕