《硅的性质及硅酸盐》
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瓷雕 ,堪称稀世珍花Βιβλιοθήκη 品。500000元
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油民 灯窑
清 顺 治
康 熙
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·高温结构陶瓷 ·生物陶瓷 ·压电陶瓷
高温结构陶瓷
高温结构陶瓷包括氮化硅陶瓷、碳化 硅陶瓷等。可作陶瓷发动机。
生物陶瓷
生物陶瓷对机体无排 异反应,不会引起代 谢作用异常,适于植 如人体。可用语制作 假牙、骨和股关节。
高温
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
5、主要成分: Na2SiO3•CaSiO3•4SiO2
6、主要性能:
(1)玻璃在常温下虽呈固态,但不是晶体, 称为玻璃态物质;
(2)玻璃是混合物,没有固定的熔点,在 一定温度范围内逐渐软化。
水泥
特性
水硬性
原料 黏土、石灰石 (适量石膏)
设备 水泥回转窑
硅的含量及存在形式 氧、硅、铝、铁
含量:在地壳中,它的含量 仅次于氧,居第二位。
存在形式:在自然界中,没有游 离态的硅,只有以化 合态存在的硅。
I A
1
II
A
2
元素周期表
0 III IV VA VI VI
K2
AA
A IA
第三周期ⅣAL 族8 K2
3
III IV V VI VII BBBBB
VIII
铝 硅 IB
II B
4
锗砷
M 18
L
8
k
2
5
锑碲
6
钋砹
7
硅的结构
碳和硅的原子结构示意图
C +6 2 4 Si +14 2 8 4
硅的物理性质:
1)晶体硅是灰黑色,有金 属光泽,硬而脆的固体。
2)熔、沸点高;硬度大。 3)晶体硅是良好的半导体。
硅的化学性质
性质
1、常温下化学
相 性质稳定 似 2、加热条件下都 点 能与氧气反应
硅的用途:
集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料。
以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产 品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、 陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。
硅酸盐工业的特点:
(1)原料:含硅的物质、碳酸盐等。 (2)反应条件:高温。 (3)反应原理:复杂的物理、化学变化。
(4)生成物:硅酸盐。
硅酸盐产品
砖、瓦、水泥 、玻璃、陶瓷、 分子筛(铝硅酸盐)
一、水泥:
1、主要原料:黏土和石灰石
辅助原料:石膏—作用是调节水泥硬化速度
2、主要设备:水泥回转窑
3、生产过程:生料研磨,高温煅烧得熟料,再 加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥
4、反应原理:复杂的物理、化学变化
5、主要成分:硅酸三钙(3CaO•SiO2)、 硅酸二钙(2CaO•SiO2)、 铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等
玻璃 玻璃态
纯碱、石灰石、石英
玻璃熔炉
成分
主要 反应
2CaO•SiO2 3CaO •SiO2 3CaO •Al2O3
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
高温
Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2
高温
CaCO3+SiO2 = CaSiO3+CO2
几种特殊玻璃
⑴石英玻璃:
⑵光学玻璃:透光性能好、有折光和色散性
与氯气反应:Si+2Cl2==SiCl4 与氧气反应: Si+O2==SiO2
注:常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不与硅起反应。
• SiO2+NaOH=NaSiO3+H2O • SiO2是酸性氧化物,在高温下能与强碱反应 • 思考:用来装NaOH的试剂瓶用橡皮塞而不
用玻璃塞的原因是什么?
化学仪器硼砂玻璃 (Na2B4O7.10H2O)
⑸ 玻璃纤维 与 玻璃钢
玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤维, 玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成一定 形状,并在加压下加热固化,形成玻璃钢, 强度大如钢,比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、不 怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫 蛀等。
制水泥和玻璃时都需要用的原料是( C )
(A)粘土 (B)石英 (C)石灰石 (D)纯碱
陶瓷
三、陶瓷(China)
1、主要原料:黏土
2、传统生产过程:混和、成型、干燥、烧结、冷却
3、反应原理:复杂的物理、化学变化 4、主要成分:硅酸盐
5、主要特性:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等优点。
瓷雕 邓小平送泰国国王的礼品 400000元
用途:眼镜片;望远镱用凹凸透镜等光学仪器 ⑶有色玻璃: 金属氧化物均匀地分散到玻璃态物
质里,使玻璃呈现特征颜色。 蓝色(Co2O3) 红色 (Cu2O) 淡绿色 (FeO) ⑷钢化玻璃:玻璃在电炉里加热软化,再急速冷
却得钢化玻璃。 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 ,破碎时 无尖锐棱角不易伤人。
3、与H2的反应
Si 不反应
Si+O2= SiO2
很困难
C 不反应
C+O2= CO2
很困难
不 1、与某些酸的反应 Si+4HF=SiF4↑+2H2 ↑ C+2H2SO4= CO2 ↑+2SO2 ↑ +2H2O
同 点 2、与强碱反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
不反应
与氟气反应: Si+2F2==SiF4 与氢氟酸反应:Si+4HF==SiF4+2H2 与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
6、主要性能:水硬性
一种材料磨成细粉成浆后,能在潮湿空气和水中硬 化并形成稳定化合物的性能,叫做水硬性。
7、主要用途:
二、玻璃
1、原 料:纯碱、石灰石和石英
2、主要设备:玻璃熔炉
3、生产过程:原料粉碎,玻璃熔炉中强热,成 型冷却
4、反应原理:复杂的物理、化学变化,主要 反应
高温
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑