含硅矿物及信息材料(苏教版).pptx

第三单位 含硅矿物及信息材料;地壳中硅元素的含量仅次于氧，约占总质量的四分之一。硅元素在自然界中主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在。地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。;生活中常见的含硅物质;硅酸盐的结构复杂;硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛。;（1）硅酸钠能溶于水；水溶液称水玻璃。水溶液呈碱性。 （2）向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀盐酸也有白色沉淀生成。 Na2SiO3 + 2H2O + CO2 = H4SiO4↓+Na2CO3 Na2SiO3 + 2HCl + H2O = H4SiO4↓+ 2NaCl 硅酸受热分解：H4SiO4 =H2SiO3+H2O 在沉淀中加入氢氧化钠溶液，沉淀溶解： H4SiO4 + 2NaOH = Na2SiO3 + 3H2O (3)硅酸钠能用于作黏合剂、防腐剂、防火作用等。;硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀： Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ 离子方程式：SiO32－ ＋ 2H+ = H2SiO3↓ (3)硅酸和氢氧化钠反应： H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O 离子方程式： H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝SiO32－ ＋2H2O ;; 硅酸盐产品;玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅元素物质，产品都含硅酸盐，且都是混合物。 玻璃生产的原料：石英、纯碱、石灰石；产品主要成分： n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：4或n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)=1:1:6。 两个主要反应： SiO2 + Na2CO3= Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑ ;水泥生产的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；产品主要成分：2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 ;光导纤维的主要成分是：石英玻璃；用途非常广泛，如：信息传递（光缆）、光的传递、医生的助手、国防方面、工业生产中等等。 ?信息材料的使用，使社会的发展步伐大大加快，是社会进入信息时代的标志。;分子筛可用于：分离、提纯气体或液体混合物；还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。;一、硅酸盐矿物、硅酸盐产品（传统材料）和信息材料的介绍 1．硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位???（约占地壳质量的四分之一）；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅，据资料地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。 2．硅酸盐的结构： （1）硅酸盐的结构复杂，常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定，在自然界中稳定存在。 （2）氧化物形式书写的规律： ①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。 ②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“?”间隔。 ③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。 ;3．Na2SiO3的性质：Na2SiO3易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”， 是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。 化学性质主要表现如下： （1）水溶液呈碱性（用PH试纸测），通CO2有白色沉淀：Na2SiO3 + CO2 +2 H2O == Na2CO3 + H4SiO4↓（原硅酸，白色胶状沉淀），离子方程式：SiO32－ ＋ CO2 +2 H2O ＝＝ CO32－ ＋ H4SiO4↓ 原硅酸不稳定，易失水成硅酸：H4SiO4 == H2SiO3 + H2O（硅酸在方程式中可代替原硅酸书写。） 硅酸受热分解：H2SiO3 H2O + SiO2 原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸，酸性：H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。 (2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀： Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ 离子方程式：SiO32－ ＋ 2H+ == H2SiO3↓ (3)硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O 离子方程式：H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝＝SiO32－ ＋2H2O ;;硅单质的性质和用途;硅的主要用途：是良好的半导体材料，是集成电路板的主要成分；制太阳能等； ; 硅是灰黑色有金属光泽、硬而脆的固体。 从结构类推与金刚石的结构相似，是正四面体空间网状结构，性质也有相似之处。类推物理性质：熔沸点高、硬度大，难溶于溶剂。化学性质通常是稳定