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1、石器燧石取火,硅酸盐水泥、玻璃、陶瓷,二氧化硅光导纤维,单晶硅集成电路,传统材料,人类文明发展史,新型材料,信息材料,含硅矿物与信息材料,从矿物到基础材料,1.硅元素(silicon)在地壳中的含量,一、硅的存在,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、约占地壳总量的90%以上。,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
2、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。,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。,Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3+ 2NaCl,Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3+ Na2CO3,硅酸钠要密封保存,用途：粘合剂，防腐剂、防火剂,白色胶状沉淀,也可写作：H4SiO4 原硅酸，亦难溶,二、玻璃,一、水泥,三、陶瓷,硅酸盐工业,三、三大硅酸盐产品,玻璃,A.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2) B.设备：玻璃熔炉 C.条件：
3、高温熔融 D.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 E.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,四、二氧化硅 1、存在形式：沙子、石英、水晶、硅藻土,石英砂,（二）结构,二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原子的个数比为1 : 2 。,（三）物性,二氧化硅熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。,（四）CO2与SiO2化学性质比较,均属于酸性氧化物,CO2 CaOCaCO3,CO2 2NaOH Na2CO3+H2O,CO2 H2OH2CO3
4、,不反应,SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O,思考,能否用磨口的玻璃试剂瓶盛放强碱溶液(如NaOH溶液)?为什么?,SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O,有黏性,（五）用途,（1）建筑材料；,（3）石英坩埚；,（4）光学镜片，光导纤维；,（2）制玻璃的原料；,（5）制半导体硅。,五、硅 1、硅的存在: 只有化合态，无游离态；,在地壳中含量 居第二位,硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间，具有良好的半导性。(良好的半导体材料),（2）硅的物理性质,3、硅的制备,粗硅
5、 （含C、SiC等）,高温时为气态,4、化学性质,（1）在常温下，单质硅比较稳定，化学性质不活泼不与氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应,（2）加热时，硅可与氧气、氯气等非金属反应,集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。,集成电路 晶体管,硅橡胶,5.用途,1、光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成( ) A 碳 B石英 C 锗 D硅,2、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是 （ ） A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃,3、不能用磨砂塞的试剂瓶贮
6、存的试剂是（ ） A、盐酸 BNa2SiO3溶液 C浓硫酸 D氢氟酸,4、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是 （ ） A、晶体硅 B、二氧化硅C、硅酸 D、硅酸盐,5、 应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的是（ ） A、烧碱 B、硫酸钠溶液 C、水玻璃 D、浓硫酸,5、给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是 （ ） A、氯化钙和硝酸钡的混合液 B、稀的水玻璃 C、偏铝酸钠溶液 D、碳酸钠饱和溶液,6、下列各组离子在水中能大量共存的是（ ） A、K+、H、SiO32、S2 B、Na+、K+、OH-、SiO32- C、Na+、Cl-、OH、HCO3 D、Na+、H+、HCO3-、SO42-,7、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是 （ ） A、水玻璃B、二氧化硅C、一氧化碳D、氧化铝,
