硅酸盐矿物和硅酸盐产品

纯碱、石灰石、石英
Na2CO3+ SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3+ SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑
高温 高温
设备：玻璃窑
普通玻璃
几 种 常 见 玻 璃 简 介
在原料里加入某些金 属氧化物均匀地分散到 蓝玻璃 玻璃态物质里，使玻璃 红玻璃 呈现出特征颜色。 把普通玻璃放在电 化学仪器玻璃 如试管等 炉里加热，使它软 如放大镜 光学仪器玻璃 化，然后急速冷却， 得到钢化玻璃。其 机械强度比普通玻 璃大4——6倍，不 钢化玻璃 易破碎。
硅酸盐种类很多，组成和结构也很复杂，为了方 便，用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。
硅酸钠： Na2SiO3
石棉：CaMg3Si4O12
Na2O· SiO2
CaO· 3MgO· 4SiO2
普通玻璃： CaNa2Si6O14 Na2O· CaO· 6SiO2
长石：KAlSi3O8
K2O· Al2O3· 6SiO2
● ● ●
性能 原料 生产过程
原 料 研磨 混合
石灰石、粘土
加 入 (水泥回转窑) 石 发生复杂的物 膏 理和化学变化 高温煅烧
成品
水泥回转窑
玻璃
普通玻璃的成分
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形成 在玻璃态物质（或者Na2O CaO 6SiO2）
● ●
原料 原理
与碱反应 与水反应
SiO2 ＋2NaOH＝ CO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O Na2CO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
不反应
A.酸性氧化物
SiO2 ＋ CaO
高温
CaSiO3
SiO2 ＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O
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B.氧化性
SiO2＋2C
高温
Si ＋ 2CO↑ CaSiO3 + CO2 ↑
C.与盐反应 SiO2 + CaCO3
高温
SiO2 +Na2CO3
D.亲氟性 （雕刻玻璃）
高温
Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + 4HF =SiF4 ↑+ 2H2O
想一想
1. 为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶 用橡皮塞而不用玻璃塞？
2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？
5.用途：
式式为
。
）
2．制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ A．粘土 C．石灰石 B．石英 D．纯碱
二氧化硅与信息材料
一、二氧化硅 （ SiO2 ）
1.存在：
二氧化硅广泛存 在于自然界中， 与其他矿物共同 构成了岩石。天 然二氧化硅也叫 硅石，是一种坚 硬难熔的固体。
硅石 结晶形（石英） 水晶 玛瑙 无定形（硅藻土）
高温
SiO2 SiH4（不稳定）
Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑
3.硅的用途：
• 作为良好的半导体材料，硅可用来 制造集成电路、晶体管、硅整流器等 半导体器件，还可以制成太阳能电池， 可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。
二、硅酸盐性质
Na2SiO3
白色晶体，能溶于水，是少数可溶性硅酸盐之 一, 它的水溶液俗称水玻璃、泡花碱。 水玻璃是无色粘稠液 体，是一种矿物胶,它既 不能燃烧又不易受腐蚀, 在建筑工业上可用作粘 合剂等。木材浸过水玻 璃后,具有防腐性能且不 易着火。水玻璃还可用 作耐火材料。
软木塞
【已知】硅酸是弱酸，且酸性比碳酸弱， 你能写出硅酸钠与二氧化碳和水反应吗？
石
英
制 品
水 晶
玛瑙
石 英 光 导 纤 维
2.物理性质： 联想-------沙子
固体 熔沸点比较高
熔点高(1723℃)， 沸点高(2230℃)，
不溶于水
硬度比较大
4.化学性质： 联想CO2
二氧化碳 CO2 物质分类
与碱性氧 化物反应
二氧化硅 SiO2
均属于酸性氧化物
高温
SiO2 ＋ CaO CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CaSiO3
A．SiO2→ Na2SiO3
C．CuSO4→CuCl2
B．SiO2→H2SiO3
D．Cu(OH)2→Cu
巩固练习
2.加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ A.石英坩埚 C.铁坩埚 B.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚
C
）
巩固练习
3、选适当试剂或方法除去下列物质中的杂质 （括号内为杂质）。
(1)SiO2(CaCO3) 稀盐酸 过滤 ；
活泼金属氧化物· 不活泼金属氧化物· SiO2· H2 O
一、硅酸盐矿物
用氧化物形式表示硅酸盐
高岭土Al2Si2O5(OH)4
白云母K2Al6Si6(OH)8O18
钾长石KAlSi3O8
Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O
K2O ·3Al2O3 ·6SiO2 ·4H2O
K 2O · Al2O3 ·6SiO2
制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、 耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子 表、石英钟等。
光 学 纤 维 胃 镜
二氧化硅的用途
二氧化硅制取硅：
高温 SiO2+2C===Si+2CO↑ 高温 Si+2Cl2===SiCl4 气体 高温 SiCl4+2H2===Si+4HCl
粗硅提纯：
二、 硅（Si）
(2)NaCl (SiO2) 水 过滤； (3)SiO2 (H2SiO3)
加热
；
(4)Fe2O3 (SiO2) 氢氧化钠溶液 过滤 ； (5)Si (Fe) 稀盐酸 过滤 。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
三、硅酸
硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），
溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是
通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
H2SiO3==SiO2＋H2O 用途: 可作干燥剂和催化剂的载体
巩固练习
1.下列变化中，不可能通过一步反应实 现的是（ BD ）
因混有铁的化合物显浅绿色
钢化玻璃
陶瓷
原料 粘土 工艺流程 粘 土
混 合 冷 却
成 型
干 燥
烧 结
发生复杂的物 理和化学变化
成 品
种类
土器、陶器、瓷器、炻器、釉
景德镇传统名瓷之一的薄胎瓷
新型陶瓷——人造骨
生物陶瓷
透明陶瓷：
高压钠灯
随堂检测
1．普通玻璃是 没有固定 （混合物、纯净物） ， 。制做普通玻璃发生的化学方
专题三第三单元
硅酸盐矿物和硅酸盐产品
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。
一、硅酸盐矿物
砂岩 滑石
页 岩
云母 白云石
一、硅酸盐矿物
红柱石Al2SiO5 锆石ZrSiO4
钙铝石榴子石 Ca3Al2Si3O12
镁橄榄石 Mg2SiO4
和田玉 Ca2Mg5(OH)2(Si4O11)2
Na2SiO3+CO2+H2O ═ Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2CO2+2H2O ═2NaHCO3+H2SiO3↓
你能写出硅酸钠与稀盐酸反应吗？
Na2SiO3+2HCl═ 2NaCl + H2SiO3↓
三、硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃
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水泥
普通水泥的成分 硅酸三钙 3CaO SiO2 硅酸二钙2CaO SiO2 铝酸三钙3CaO Al2O3 水泥具有水硬性
1、物理性质 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而 脆的固体，熔点、沸点高。 导电性介于导体和绝缘体之间 ——半导体。
2.化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟 酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯 气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下， 能跟一些非金属反应。 Si ＋ O2 Si ＋ 2H2