09硅酸盐矿物和硅酸盐产品(上课用)

2019年8月14日星期三硅谷思考:提及到“硅”这一个词,你能联想到哪些?高技术产业开发区,电子技术研究中心,计算机生产的重要基地,位于加利福尼亚州圣弗朗西斯科南端.由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”思考:提及到“硅”这一个词,你能联想到哪些?单晶硅是半导体器材的核心材料,硅半导体是集成电路的主要材料,估计在21世纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.半导体1.硅元素(silicon)在地壳中的含量硅的存在随处可见的含硅化合物及产品P782.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤硅酸盐矿物与硅酸盐产品1.硅酸盐组成的表示方法P79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：Na2SiO3Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O用氧化物的形式表示硅酸盐组成时，各氧化物的排列顺序为：金属氧化物(较活泼的金属氧化物较不活泼的金属氧化物)二氧化硅水石棉：CaO·3MgO·4SiO2沸石：Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O钾长石：KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2滑石：Mg3(Si4O10)(OH)23MgO·4SiO2·H2O高岭石的组成可表示为：Al2Si2Ox(OH)y,其中X、Y的数值分别是()A.7,2B.5,4C.6,3D.3,6B练习：把下列式子改写成氧化物的形式CaMg3Si4O12Na2(Al2Si3O10)·2H2O常见硅酸盐矿物P792.硅酸盐的性质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。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3▲硅酸钠要密封保存不可以用玻璃塞，而要用橡胶塞、塑料塞或软木塞用途：粘合剂，防腐剂、防火剂盛放氢氧化钠溶液的玻璃瓶不能用玻璃塞．你知道其中的原因吗？P80三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃P78t水泥：P79主要原料主要设备反应条件普通水泥的主要成分主要性质黏土石灰石适量石膏水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3水硬性加入石膏的目的：调节水泥硬化的速度⑴生产原理：原料在高温熔化的条件下发生复杂的物理变化和化学变化；⑵生产过程：“两磨一烧加石膏”①磨：即将石灰石和粘土按比例混合后用研磨机磨细，制成粉末状材料；②烧：将细粉末状生料高温煅烧，在此过程中石灰石和粘土要发生复杂的物理变化和化学变化，生成熟料；③磨：待熟料冷却后，再加一定比例的石膏，再将它们在研磨机中磨细，即制成水泥。注意：保护环境(水泥生产过程中)在水泥的储存、运输过程中都要注意防潮、防酸(水泥遇水后变坚硬，生成块状固体)⑶用途：制成水泥沙浆、混凝土等…..玻璃P80A.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+CO2↑F.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等高温高温⑴生产原理：使原料在高温下熔化，发生复杂的物理变化和化学变化；⑵生产过程：把原料粉碎，按适当比例混合放入玻璃熔炉中加强热熔化；⑶玻璃性质：通常为光滑、致密、硬而脆的固体，在制造玻璃过程中，加入某些金属氧化物可制成有色玻璃；如：浅绿色：二价铁(FeO)蓝色：氧化钴(Co2O3）红色：氧化亚铜(Cu2O)⑷玻璃的种类：普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃等钢化玻璃：将普通玻璃高温软化为液体，然后急速冷却，即得钢化玻璃。注意：钢化玻璃和普通玻璃的组成元素完全相同；练习：钢化玻璃的重要作用之一是制造汽车窗，合成钢化玻璃的主要原料是()A.纯碱、石灰石、石英、硼砂B.纯碱、石灰石、石英C.石英D.纯碱、石灰石、石英、氧化铝B陶瓷：主要原料生产过程反应条件种类性能粘土①混合②成型③干燥④烧结⑤冷却高温土器陶器炻器瓷器抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型水泥、玻璃和陶瓷的比较硅酸盐普通水泥普通玻璃陶瓷主要原料粘土石膏石灰石纯碱石英石灰石粘土生产阶段和主要化学方程式原料生料熟料水泥原料按比例混合熔化成型混合成型干燥烧结冷却磨细煅烧加石膏磨细粉碎强热添加剂主要成分及种类主要性能典型设备共同特点水硬性抗氧化、抗酸碱腐蚀、绝缘回转窑玻璃熔炉陶瓷窑高温条件下发生复杂的物理、化学变化，冷却后成为复杂的硅酸盐无固定熔点练习：根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特征是()①原料中一定含有硅的物质；②生成物是硅酸盐；③反应条件是高温；④发生了复杂的物理、化学变化A.①②B.①②③C.①③④D.①②③④D