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    含硅矿物与信息材料 教学课件2 苏教版.ppt_初中教育_教育专区

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    含硅矿物与信息材料 教学课件2 苏教版.ppt_初中教育_教育专区。§3.3.3 含硅矿物与信息材料 石英坩埚 问题:地壳中元素含量排在前三位的分别 是 、 、 元素。 一、硅(Silicon) 1、含量和存在 在地壳中,硅的含量居第二位 自然界中,


    §3.3.3 含硅矿物与信息材料 石英坩埚 问题:地壳中元素含量排在前三位的分别 是 、 、 元素。 一、硅(Silicon) 1、含量和存在 在地壳中,硅的含量居第二位 自然界中,硅无游离态存在,只以化合态存 在(SiO2或硅酸盐的形式存在) 是构成矿物和岩石的主要成分 2、硅晶体的物理性质: 灰黑色,硬而脆,有金属光泽的固体,熔点、沸点 高,硬度大, 半导体材料。 硅 3、硅晶体的化学性质: 常温下,化学性质稳定,只与强碱、氟化氢、 氟气反应 ①Si+2F2=SiF4 ②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑ 高温下,较活泼 △ Si + O2 SiO2 硅是良好的半导体材料,硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。 含硅4%(质量分数)的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器铁芯;含硅15% 左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备等 4、硅的用途 5、硅的制取: 工业上制取单质硅是先在电炉里高温下用碳还原二氧化硅 制得粗硅,然后将粗硅在高温下跟氯气 反应生成一种液态物质。 经蒸馏提纯后,再用氢气还原制得纯硅。(写出上述反应的化 学方程式) SiO2+2C =高温 Si+2CO↑ (粗硅) Si+2Cl2 =高温 SiCl4(液体,易挥发) SiCl4 +2H2 =高温 Si +4HCl 二、二氧化硅 光 学 纤 维 胃 镜 光导纤维 1、存在和物理性质: 存在:沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土 坚硬难熔的固体,熔沸点比较高,不溶 于水,硬度比较大。 基本结构单元为硅氧四面体[Si2O4], 晶体中不存在二氧化硅分子, SiO2是化学式不是分子式。 Si o 180? 109?28? 二氧化硅的晶体结构示意图 二氧化硅粉尘的危害 二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有 着重要的用途,但有时也会对人体造成危害。 如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患 硅肺病(因硅旧称为矽,因此硅肺病旧称为矽 病)。硅肺是一种职业病,它的发生及严重程 度,取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化 硅的含量,以及与人的接触时间长短等。长期 在二氧化硅粉尘含量较高的地方,如采矿、翻 砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的 人易患此病。 光纤光缆 普通电缆 信息量大,每根光纤 8根同轴电缆每 理论上可同时通过10 条通话1800 亿路电话 路 原料来源广,节约有 色金属 资源较少 质量小,不怕腐蚀, 质量重,怕腐 铺设方便 蚀 成本低,每千米1万 元左右 每千米20万元 性能好,抗电磁干扰, 信息容量小, 保密性强,能防窃听, 抗干扰性 差, 不发生电辐射 易腐蚀 2、化学性质: (1)、酸性氧化物 SiO2 + H2O === SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 高温 SiO2 + CaO === CaSiO3 (2)与氢氟酸作用(SiO2很不活泼,HF是唯一 能跟其 反应的酸) 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O (3)与还原剂作用 用来刻蚀玻璃 硅的制取 高温 SiO2+2C = Si+2CO↑ (4)与盐反应 高温 SiO2+CaCO3 ==== CaSiO3+CO2 能否写出SiO2和Na2CO3的反应方程式? 所以,不能用磨口玻璃塞 盛碱性溶液, 如NaOH、KOH、 Na2CO3、Na2SiO3等溶液。 三、硅酸 不溶于水,不稳定,弱酸 H2SiO3 == SiO2 + H2O 有何现象? 制取:强酸制弱酸 Na2SiO3+CO2 +H2O = Na2CO3+ H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体-硅酸溶 胶,硅酸浓度较大时,则形成软而透明的、 胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就 形成硅酸干胶,称为“硅胶”。硅胶多孔, 吸附水分能力强,常用做实验室和袋装食品、 瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的 载体。 概括、整合无游离态 硅元素 只有化合态 常温不活泼 Si + F2 Si + HF Si + NaOH O2 单质硅 C 高温 加热能与某 些非金属单 质反应(O2) 硅可制造集成路、 太阳能电池等;硅 合金可用来制造变 压器铁芯、耐酸设 备等。 HF SiO2 硅酸盐 Na2SiO3、 CaSiO3 二氧化硅是光导纤维 的主要原料,光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等 iO2和CO2比较 二氧化碳 二氧化硅 存在 空气 存在于岩石中,沙子、 石英、水晶等都含有 二氧化硅 结构 物理性质 以二氧化碳分子形式存在 SiO2是化学式不是分子式 熔沸点低、常温是气体、微溶于水 坚硬固体、熔点高、不溶于水 (1)与水 生成碳酸 不反应 化学 (2)与酸 性质 (3)与强碱 不反应 与氢氧化钠生成碳酸钠 与氢氟酸反应 与氢氧化钠生成硅酸钠 (4)与CaO 生成碳酸钙 高温下生成硅酸钙 用途 饮料、工业制碱 光导纤维、石英表等 你怎么想? 高温 SiO2+CaCO3 ==== CaSiO3+CO2 ? 据此推断硅酸酸性比碳酸酸性强 巩固练习 1.二氧化碳通入下列各溶液中,不可 能产生沉淀的是 ( A ) A.氯化钙溶液 B? 石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 D? 硅酸钠溶液 巩固练习 2.下列说法正确的是: B A.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在。 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸。 C.二氧化硅溶于水。 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸。 3.实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的原因是 空气中的二氧化碳与硅酸钠溶液发生了反应 变质的现象是:有白色胶状沉淀物生成 相应的化学方程式: Na2SiO3+CO2 +H2O = 2NaCl+ H2SiO3 巩固练习 下列变化中不能一步实现的是 C A、Na2SiO3 H2SiO3 B、H2SiO3 SiO2 C、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·2Al2O3·6SiO2·2H2O ?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·SiO2·H2O 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·Al2O3·6SiO2 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 原料: 二、玻璃 纯碱、石灰石、石英 设备: 原理: 成分: 性质: 玻璃窑或玻璃熔炉 Na2CO3+SiO2 高温 ==== Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2=====CaSiO3+CO2↑ SiO2 、Na2SiO3 、CaSiO3 在一定温度范围内软化 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。 战 国 中 晚 期 古 玻 埃 璃 及 璧 玻 璃 制 清 品 乾 隆 白 地 套 红 玻 璃 双 合 魏晋南北朝的玻璃钵 瓶 原料: 设备: 原理: 三、水泥 黏土、石灰石 水泥回转窑 略 种类: 硅酸盐水泥、防辐射水泥、彩色水泥、 快速水泥。 新型陶瓷——人造骨 即耐高温又耐低温的硅橡胶制品 ? 1、从未有过现在这样的执着,不需要 承诺无 需誓言 ,只是 想珍惜 ,仅此 而已。 ? 2、无数个黄昏,单薄的身影,徘 徊在飘 满落黄 的深巷 ,风, 轻抚着 卷曲的 秀发, 街灯照 着泪痕 划过的 脸颊。 一季季 的草香 ,一片 片的落 叶,素 颜难描 落叶怨 !爱到 魄散不 知倦! 心,在 秋天的 荒草中 茫然慌 乱。 ? 3、经常听一支支寂寥的曲子,让 我那孤 单的灵 魂与影 子和你 一起舞 蹈,精 疲力竭 ,不知 所措, 却又心 甘情愿 。 ? 4、爱上你,缘于那一滴泪。晶莹 剔透中 饱含着 凄美, 轻轻滑 落的瞬 间,为 我种下 了今生 刻骨的 相思。 ? 5、将爱深深地埋在心底,曾经认 为真正 的爱不 用说出 来,但 是我错 了,其 实爱要 说出来 ,让她 明白让 她知道 你的爱 ,但我 却错过 了。 ? 6、要走的,任凭你怎么哭叫也呼 唤不回 来,不 走的, 任凭你 怎么驱 赶,也 不会弃 你而去 远离你 的! ? 7、失去了 23、能够岿然不动,坚持正 见,度 过难关 的人是 不多的 。—— 雨果 ? 24、你既然期望辉煌伟大的一生 ,那么 就应该 从今天 起,以 毫不动 摇的决 心和坚 定不移 的信念 ,凭自 己的智 慧和毅 力,去 创造你 和人类 的快乐 。—— 佚名 ? 25、你们应该培养对自己,对自 己的力 量的信 心,百 这种信 心是靠 克服障 碍,培 养意志 和锻炼 意志而 获得的 。—— 高尔基 ? 26、逆水行舟用力撑,一篙松劲 退千寻 。—— 董必武 ? 27、您得相信,有志者事竟成。 古人告 诫说: “天国 是努力 进入的 ”。只 有当勉 为其难 地一步 步向它 走去的 时候, 才必须 勉为其 难地一 步步走 下去, 才必须 勉为其 难地去 达到它 。—— 果戈理 ? 28、切莫垂头丧气,即使失去了 一切, 你还握 有未来 。 ——奥斯卡·王尔德 ? 29、穷且益坚,不坠青云之志。 ——王 勃 ? 30、忍耐和坚持虽是痛苦的事情 ,但却 能渐渐 地为你 带来好 处。— —奥维 德 ? 1、人的思想是了不起的,只要专注于 某一项 事业, 就一定 会做出 使自己 感到吃 惊的成 绩来。 ? 2、没有播种,何来收获;没有辛 劳,何 来成功 ;没有 磨难, 何来荣 耀;没 有挫折 ,何来 辉煌。 ? 3、我的最高原则是:不论对任何 困难, 都决不 屈服。 ? 4、天行健,君子以自强不息;地 势坤, 君子以 厚德载 物。 ? 5、过去属于死神,现在属于自己 。 ? 6、伟大的事业是根源于坚韧不断 地工作 ,以全 副精神 去从事 ,不避 艰苦。 ? 7、思想上的努力,正如可以长出 大树的 种子一 般,在 眼睛里 是看不 见的。 但,人 类社会 生活的 明显的 变化正 发生于 其中。 ? 8、书山有路勤为径,学海无崖苦 作舟。 ? 9、有志者,事竟成。 ? 10、我们比较容易承认行为上的 错误、 过失和 缺点, 而对于 思想上 的错误 、过失 和缺点 则不然 。 ? 11、每个人都有错,但只有愚者 才会执 迷不悟 。 ? 12、女人,要么有美貌,要么有 智慧, 如果两 者你都 不占绝 对优势 ,那你 就选择 善良。 ? 13、时间,抓住了就是黄金,虚 度了就 是流水 。理想 ,努力 了才叫 梦想, 放弃了 那只是 妄想。 努力, 虽然未 必会收 获,但 放弃, 就一定 一无所 获。 ? 14、一个人的知识,通过学习可 以得到;一个人 的成长 ,就必 须通过 磨练。 若是自 己没有 尽力, 就没有 资格批 评别人 不用心 。开口 抱怨很 容易, 但是闭 嘴努力 的人更 加值得 尊敬。 ? 15、如果没有人为你遮风挡雨, 那就学 会自己 披荆斩 棘,面 对一切 ,用倔 强的骄 傲,活 出无人 能及的 精彩。 ? 16、成功的秘诀在于永不改变既 定的目 标。若 不给自 己设限 ,则人 生中就 没有限 制你发 挥的藩 篱。幸 福不会 遗漏任 何人, 迟早有 一天它 会找到 你。 ? 17、一个人只要强烈地坚持不懈 地追求 ,他就 能达到 目的。 你在希 望中享 受到的 乐趣, 比将来 实际享 受的乐 趣要大 得多。 ? 18、无论是对事还是对人,我们 只需要 做好自 己的本 分,不 与过多 人建立 亲密的 关系, 也不要 因为关 系亲密 便掏心 掏肺, 切莫交 浅言深 ,应适 可而止 。 ? 19、大家常说一句话,认真你就 输了, 可是不 认真的 话,这 辈子你 就废了 ,自己 的人生 都不认 真面对 的话, 那谁要 认真对 待你。 ? 20、没有收拾残局的能力,就别 放纵善 变的情 绪。
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