1、專題3 從礦物到基礎材料 第三單元 含硅礦物與信息材料,硅酸鹽礦物與硅酸鹽產品,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：OSi 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(ZrO2SiO2),紅柱石與紅柱石飾物(Al2O3SiO2),常見硅酸鹽礦物,鈣鋁石榴子石(CaOAl2O33SiO2),鎂橄欖石(2MgOSiO2),白榴石 KAlSi2O6,白云母 KAl3Si3O10(OH)2,沸石 Na2(AlSi2O6)2 2H2O,綠柱石 Ba3Al2Si6O18,矽線石 Al2SiO5,硬玉 NaAl(Si2O

2、6),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,硅酸鹽結構穩(wěn)定復雜,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。 注意改寫后應與原來化學式中的原子個數(shù)比不變。,方 法,例如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示為3MgO4SiO2H2O,書寫下列硅酸鹽的氧化物形式 鋯石：ZrO2SiO2 紅柱石：Al2O3SiO2 鈣鋁石榴子石：3CaOAl2O33SiO2 鎂橄欖石：2MgOSiO,掌握一種重要的硅酸鹽硅酸鈉,化學組成

3、：Na2SiO3,物理性質：,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,硅酸鈉要密封保存且不能用玻璃塞試劑瓶,結論：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱,傳統(tǒng)的硅酸鹽產品,1.水泥工業(yè),水 泥,原料,設備,主要性質,反應條件,水泥成分,硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣 3CaOSiO2、 2CaOSiO2、3CaOAl2

4、O3,水 泥 回 轉 窯,高溫,水硬性,石灰石、黏土、輔助原料(包括石膏),水泥回轉窯,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,廣泛應用于建筑物，用來隔風或透光.,變色玻璃,鋼化玻璃,光學玻璃,防火防彈玻璃,玻 璃,原料,設備,反應條件,成分,Na2OCaO6SiO2,玻璃熔爐,高溫,純堿、石灰石、石英,主要性質,無固定熔點,主要反應：,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,化學儀器玻璃,如試管等,光學儀器玻璃,如

5、放大鏡,鋼化玻璃,光纖玻璃,光導纖維：1964年8月華裔科學家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導線，被譽為“纖維光學之父”。比頭發(fā)絲還細的一對光導纖維上同時傳送3萬門電話且中繼距離長達2050Km，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46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 化學儀器；高壓水銀燈、燈殼等,光學玻璃,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、 凹凸透鏡等光學儀 器等,玻璃纖維,特性 耐腐蝕、不怕燒、不導電、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