高中化學(xué) 3.3 含硅礦物與信息材料課件1 蘇教版必修1.ppt

專題3從礦物到基礎(chǔ)材料第三單元含硅礦物與信息材料 回憶 硅元素在地殼中的含量怎樣 硅元素是地殼中含量僅次于氧元素 約占地殼總量的26 30 含量 o si al fe 硅元素在自然界主要有哪些存在形式 鋯石礦與鋯石首飾 zro2 sio2 紅柱石與紅柱石飾物 al2o3 sio2 常見硅酸鹽礦物 鈣鋁石榴子石 cao al2o3 3sio2 鎂橄欖石 2mgo sio2 白榴石kalsi2o6 白云母kal3si3o10 oh 2 沸石na2 alsi2o6 22h2o 綠柱石ba3al2si6o18 矽線石al2sio5 硬玉naal si2o6 正長石kalsi3o8 含硅化合物 制備這些需要什么嗎 3 一 常見硅酸鹽 硅酸鹽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)雜 種類繁多 通常可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示 各元素寫成相應(yīng)的氧化物 元素的價態(tài)保持不變 順序按先金屬后非金屬 金屬元素中按金屬活動順序表依次排列 中間用 間隔 注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個數(shù)比不變 方法 例如 滑石mg3 si4o10 oh 2可表示為3mgo 4sio2 h2o 書寫下列硅酸鹽的氧化物形式鋯石 zro2 sio2紅柱石 al2o3 sio2鈣鋁石榴子石 3cao al2o3 3sio2鎂橄欖石 2mgo sio 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 是極少數(shù)可溶性硅酸鹽之一 它的水溶液俗稱 水玻璃 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 co2 h2o na2co3 h2sio3 水玻璃 長期暴露在空氣中會變質(zhì) 硅酸鈉要密封保存且不能用玻璃塞試劑瓶 結(jié)論 硅酸是弱酸 酸性比碳酸弱 傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品 1 水泥工業(yè) 水泥 原料 設(shè)備 主要性質(zhì) 反應(yīng)條件 水泥成分 硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣3cao sio2 2cao sio2 3cao al2o3 水泥回轉(zhuǎn)窯 高溫 水硬性 石灰石 黏土 輔助原料 包括石膏 水泥回轉(zhuǎn)窯 水泥用途 水泥在建筑行業(yè)大顯身手 水泥電阻 彩色 水泥 2 玻璃一種較為透明的固體物質(zhì) 廣泛應(yīng)用于建筑物 用來隔風(fēng)或透光 變色玻璃 鋼化玻璃 光學(xué)玻璃 防火防彈玻璃 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) 無固定熔點 主要反應(yīng) na2co3 sio2 na2sio3 co2 caco3 sio2 casio3 co2 幾種常見玻璃簡介 普通玻璃 因混有鐵的化合物顯淺綠色 藍玻璃 紅玻璃 化學(xué)儀器玻璃 如試管等 光學(xué)儀器玻璃 如放大鏡 鋼化玻璃 光纖玻璃 光導(dǎo)纖維 1964年8月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線 被譽為 纖維光學(xué)之父 比頭發(fā)絲還細的一對光導(dǎo)纖維上同時傳送3萬門電話且中繼距離長達20 50km 保密性能好 在原料里加入某些金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里 使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色 把普通玻璃放在電爐里加熱 使它軟化 然后急速冷卻 得到鋼化玻璃 其機械強度比普通玻璃大4 6倍 不易破碎 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 幾種常見玻璃的特性和用途 鋼化玻璃 用途運動器材 微波通訊器材 汽車 火車的窗玻璃等 特性耐高溫 耐腐蝕 強度大 質(zhì)輕 抗震 石英玻璃 特性 膨脹系數(shù)小 耐酸堿 強度大 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 顯微鏡 望遠鏡 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 遠古時代 由于人們在長期生活中經(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 在太陽下曬干后 泥土變硬 再經(jīng)過火燒到一定的溫度 泥坯變得堅硬 就既不怕水又耐火了 人類創(chuàng)造的第一個新物質(zhì) 陶瓷 從此就誕生了 人類文明得到進步 陶瓷的起源 古代制陶過程 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 思考 硅在自然界中無游離態(tài) 為什么 是不是單質(zhì)硅的性質(zhì)很活潑 一 硅 1 物理性質(zhì) 1 硅是灰色 有金屬光澤的硬而脆的固體固體 2 它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石 熔沸點高 硬度大 3 良好的半導(dǎo)體材料 2 硅的化學(xué)性質(zhì) 1 常溫下 化學(xué)性質(zhì)不活潑 除氟氣 氫氟酸和強堿外 硅不跟其他物質(zhì) 如氧氣 氯氣 硫酸 硝酸等 起反應(yīng) 2 加熱條件下 能跟一些非金屬反應(yīng) 3 常溫下能與氟氣 f2 氫氟 hf 反應(yīng) si 2f2 sif4 si 4hf sif4 2h2 硅的用途 硅是一種重要的非金屬單質(zhì) 它的用途非常廣泛 作為良好的半導(dǎo)體材料 硅可用來制造集成電路 晶體管 硅整流器等半導(dǎo)體器件 還可以制成太陽能電池 可制成有良好導(dǎo)磁性 耐酸性的合金 晶體管 集成電路芯片 衛(wèi)星的翅膀 汽車的尾巴 在太陽能方面的利用 二 二氧化硅1 存在形式 沙子 石英 水晶 硅藻土 硅石 結(jié)晶形 石英 無定形 硅藻土 水晶 瑪瑙 石英制品 2 結(jié)構(gòu) sio2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 因此性質(zhì)很穩(wěn)定 3 二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 不活潑 1 sio2是h2sio3的酸酐 具有酸性氧化物的通性 sio2 2naoh na2sio3 h2o 2 特性 sio2 4hf sif4 2h2o雕刻玻璃 3 弱氧化性 4 與鹽反應(yīng) 討論 實驗室能否用帶玻璃塞的玻璃瓶盛放氫氧化鈉溶液 實驗室能否用玻璃瓶盛放hf溶液 二氧化硅的應(yīng)用 各種水晶飾品 光學(xué)纖維胃鏡 4 用途 1 sio2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料 2 石英制作石英玻璃 石英電子表 石英鐘等 3 水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件 光學(xué)儀器 工藝品等 4 石英砂常用作制玻璃和建筑材料 光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維的應(yīng)用 1 光