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硅酸盐_图文

含硅矿物和信息材料

高一化学备课组

05.11

单 晶



灰黑色、硬而脆, 有金属光泽的固体, 熔点、沸点高,半 导体材料

太 阳







硅芯片是各种计算机及电子产品的核心

一、硅的化学性质
常温下,化学性质稳定(不与硫酸、盐酸、硝 酸等反应)只与碱、氟化氢、氟气反应
?Si+O2 = SiO2

Si+2F2=SiF4
?Si+2Cl2 = SiCl4

?Si+2H2 = SiH4(不稳定)
Si+4HF=SiF4 ↑ +2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

二、二氧化硅和硅酸

二氧化硅结构

1、二氧化硅的化学性质
?①与水反应
②与强碱反应:

?SiO2+H2O≠
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
高温

?③与碱性氧化物反应 ?SiO2+CaO = CaSiO3

④ 与HF的反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
⑤制粗硅SiO2+2C = Si+2CO↑(粗硅)(弱氧化性)
高温

2、硅酸(H2SiO3)
不溶于水酸性比酸还弱。
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +NaCl Na2SiO3+ CO2+H2O=H2SiO3 ↓ +Na2CO3 酸性: H2CO3> H2SiO3

硅酸易形成胶体溶液,浓度较大时,则形成硅 酸凝胶,再经脱水,形成硅酸干胶,称为“硅 胶”。硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体

巩固练习
下列变化中不能一步实现的是

C

A、Na2SiO3 B、H2SiO3
C、SiO2

H2SiO3 SiO2
H2SiO3

D、 SiO2

Na2SiO3

三、硅酸盐
结构复杂 种类繁多用二氧化硅和金属氧化物的 形式表示其组成
Na2SiO3 Na2O?SiO2 K(Al2Si3O10)(OH)2 K2O· 2O3· 2Al 6SiO2· 2O 2H

?要领:两边原子个数守恒,
?格式:活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物· 2· 2O SiO H

巩固练习
如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐 石棉:CaMg3Si4O12 长石:KAlSi3O8 普通玻璃: CaNa2Si6O14 3MgO· CaO· 4SiO2 K2O· 2O3· Al 6SiO2 Na2O · CaO· 6SiO2

的现 装代 饰建 和筑 采离 光不 开 玻 璃

雄伟的古建筑离不开陶瓷砖瓦

世界第一大坝—长江三峡大坝使用 水泥将达1.082×1010kg

二、玻璃
原料: 设备: 原理: 纯碱、石灰石、石英 玻璃窑或玻璃熔炉 Na2CO3+SiO2 ==== Na2SiO3+CO2↑
高温

CaCO3+SiO2=====CaSiO3+CO2↑
成分: 性质: SiO2 、Na2SiO3 、CaSiO3 在一定温度范围内软化

高温

种类: 普通玻璃、有色玻璃(如,蓝玻璃、红玻 璃)、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃。

钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然 后加热到接近的软化点,再进行快速均匀的冷却而得到。 钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张 应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约 是普通退火玻璃的四倍以上。钢化玻璃破碎后,碎片成 均匀的小颗粒并且没有刀状的尖角,国家标准要求钢化 玻璃的破碎后在任意50*50mm内的碎片应大于40粒。 因此,使用起来具有一定的安全性。

古 埃 及 玻 璃 制 品

战 国 中 晚 期 玻 璃 璧

满城汉玻璃耳杯

广 西 贵 县 出 土 的 玻 璃 杯

隋 李 静 训 墓 出 土 的 玻 璃 圆 盒

魏晋南北朝的玻璃钵

网 纹 玻 璃 杯

北 宋 玻 璃 杯

河 北 定 县 静 志 寺 出 土 的

目前发现的最大的元代玻璃器

清 乾 隆 白 地 套 红 玻 璃 双 合 瓶

南 方 玻 璃 陨 石

tektite

硅酸盐产品简介:
产品 主要原料

反应 主要设备 条件

主要反应或主要成分

主要 性质

水泥

粘土、石 水泥回转 灰石、 高温 (石膏)适 窑 量 纯碱 石灰石 石英

硅酸三钙:3CaO· 2 SiO 硅酸二钙:2CaO· 2 水硬 SiO 铝酸三钙:3CaO· 2O3 性 Al Na2CO3+SiO2=Na2SiO3 +CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+ CO2↑ 成分:Na2SiO3 、 CaSiO3 、SiO2
高温

玻璃 玻璃窑 高温

无 固定 的熔 点、 沸点

新型陶瓷——人造骨

即耐高温又耐低温的硅橡胶制品

结构陶瓷:主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一 大类新型陶瓷材料,它可以在许多苛刻的工作环境下服役, 因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。 在空间技 术领域,制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度 高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料,在这方面,结 构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即开始使用高温 与低温的隔热瓦,碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于 发射和回收人造地球卫星。 压电陶瓷:你听说过会说话、会唱歌的陶瓷吗?会侦察 、会指挥、能诊断、能生电的陶瓷吗?这就是压电陶瓷, 属于现代功能陶瓷。神奇的压电陶瓷--海中“雷达”侦察 兵:雷达是用无线电原理对空中目标搜索、定位、导向的 通讯工具,而在水中不能发挥作用。用压电陶瓷制成的声 纳系统可在水中起到同样的作用。

用高温结构陶瓷做的发动机叶片

透明陶瓷: 陶瓷一般是不透光的,由于陶瓷的不透光,使陶瓷的 用途受到很多的限制。科学家经过长时间悉心研究后 ,终于在1957年制成了世界上第一片透光陶瓷。透光 陶瓷有着广泛的用途。当透光陶瓷问世后,使高压钠 灯的研制成功。高压钠灯是一种发光效率很高的电光 源,在同样功率下一盏高压钠灯能顶两盏高压汞灯, 且光线柔和、银白,在高压钠灯下看物体不但清楚, 且不刺眼。另外高压钠灯还具有特殊的本领,光线能 透过浓雾不被散射,作为道路、汽车、广场的用灯特 别合适。

透明氧化铝陶瓷
高压钠灯

超导陶瓷: 1973年,人们发现了超导合金――铌锗合金,其临界超 导温度为23.2K,该记录保持了13年。1986年,设在瑞士 苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧 -钡-铜-氧)具有35K的高温超导性,打破了传统“氧 化物陶瓷是绝缘体”的观念,引起世界科学界的轰动。此 后,科学家们争分夺秒地攻关,几乎每隔几天,就有新的 研究成果出现。1987年2月,美国华裔科学家朱经武和中 国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超 导温度提高到90K以上,液氮的禁区(77K)也奇迹般地 被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临 界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短 一年多的时间里,临界超导温度竟然提高了100K以上, 这在材料发展史,乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹!

生物陶瓷: 生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。生 物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学 相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强 生物体的机能,是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。 后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学 反应的催化剂,是使用时不直接与生物体接触的生物 陶瓷。

生 物 陶 瓷应用

1、在碳族元素中 最高价氧化物的水化物中酸性最强的是( ) 密度最大的金属是( )其稳定的价态是( ) 硬度最大的是( )

2、试写出三个能产生氢气的反应(不能用金属), 并用双线桥分析。
3、石墨炸弹爆炸时,在方圆几百米范围内撒下 大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏,这 是由于石墨能( ) 4、写出以SiO2为原料制取硅酸的离子反应方程式

5、 试用一种试剂可以区分碳酸钠、碳酸氢钠、硝酸 钠和硅酸钠四种溶液,写出有关的离子方程式 。 6、设计一个实验用一种试剂证明生石灰中有石英和 石灰石 7、2MgO· 2中的酸根离子是( ),滑石的化学 SiO 式为Mg3(Si4O10)(OH)2,把它改写成氧化物的形式 ( ) 8、用化学方程式解释: ①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞? ②实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶? 9、写一个高温下,C既做氧化剂又做还原剂的反应


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