第三单元　含硅矿物与信息材料 (2)

专题3：从矿物质到基础材料第三单元 含硅矿物与信息材料一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1.硅 元 素 (silicon)在 地 壳 中 的 含 量（一）.硅的存在 2. 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 （二）.硅酸盐及其产品1.硅 酸 盐 组 成 的 表 示 方 法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：1）盐化学式法如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。 2） 盐 氧 化 物 法金 属 氧 化 物 写 在 前 面 ， 再 写 SiO2， 最 后 写 H2O；氧 化 物 之 间 用 “ ” 隔 开 。对 于 复 杂 的 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 。例如：Na2SiO3 Na2OSiO2Al 2(Si2O5)(OH )4 Al2O32SiO22H 2O 用 氧 化 物 形 式 表 示 下 列 硅 酸 盐 ：红 柱 石 ： Al2SiO5 钙 铝 石 榴 子 石 ： Ca3Al2Si3O12镁 橄 榄 石 ： Mg2SiO4 高 岭 土 ： Al2（ Si2O5） （ OH） 4 l要 领 ： 两 边 原 子 个 数 守 恒l格 式 ： 金 属 氧 化 物 、 二 氧 化 硅 、 水l(各 氧 化 物 前 系 数 为 最 简 整 数 比 ) 2.硅酸盐的性质 1) Na2SiO3的性质 Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空气中的CO2生成硅酸沉淀。硅酸钠要密封保存用途：粘合剂，防腐剂、防火剂 2）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃 t 2）水泥A.原 料 ： 粘 土 (SiO2 )、 石 灰 石 、 石 膏 （ 适 量 ）B.设 备 ： 水 泥 回 转 窑C.条 件 ： 高 温 锻 烧D.加 入 石 膏 的 作 用 ： 调 节 水 泥 的 硬 化 速 度 3）玻璃A.原 料 ： 纯 碱 、 石 灰 石 、 石 英 （ SiO2)B.设 备 ： 玻 璃 熔 炉C.条 件 ： 高 温 熔 融D.成 分 ： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2E.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、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等 （ 一 ） 、 二 氧 化 硅 1.存 在 形 式 ： 沙 子 、 石 英 、 水 晶 、 硅 藻 土二、二氧化硅与信息材料 2.结构：SiO 2是 正 四 面 体 的 空 间 网 状 结 构 ， 因 此 性 质 很 稳 定 3. 二氧化硅的化学性质 不 活 泼（1）SiO2是H 2SiO3的酸酐，具有酸性氧化物的通性SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H 2OSiO2+CaO CaSiO3高温（2）特性SiO2+4H F=SiF4+2H 2O 雕刻玻璃 讨论 ：实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液？实验室能否用玻璃瓶盛放HF溶液？ SiO22C Si 2CO高 温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高 温（3）弱氧化性（4）与盐反应SiO2 +Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高 温 4. SiO2用途：(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 光导纤维的应用（1）光纤通信（光缆）：是利用激光作载波由光导纤维传送信息的有线通信方式。(2)医生的好助手：光导纤维可以用于食道胃等深部探查内窥镜的光学元件和外科手术激光刀。 （3）在国防军事上，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇坦克和飞机上， 用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。 （三）硅的提纯SiO22C Si 2CO高 温（粗硅）Si+2Cl2= SiCl4高温SiCl4 +2H2 = Si+4HCl高温（纯硅）