含硅矿物与信息材料课件2苏教版.ppt

1、 3.3.3 3.3.3 含硅矿物与信息材料含硅矿物与信息材料石英坩埚石英坩埚问题问题:地壳中元素含量排在前三位的分别地壳中元素含量排在前三位的分别 是是 、元素。元素。一、硅（一、硅（Silicon）1、含量和存在、含量和存在在地壳中，硅的含量居在地壳中，硅的含量居第二位第二位自然界中，硅自然界中，硅无游离态无游离态存在，只以存在，只以化合态化合态存存在（在（SiO2或或硅酸盐硅酸盐的形式存在）的形式存在）是构成是构成矿物矿物和和岩石岩石的主要成分的主要成分硅硅2、硅晶体的物理性质：、硅晶体的物理性质：灰黑色，硬而脆，有金属光泽的固体，熔点、沸点灰黑色，硬而脆，有金属光泽的固体，熔点、沸点高

2、，硬度大，高，硬度大，半导体材料。半导体材料。常温下常温下，化学性质，化学性质稳定，只与强碱、氟化氢、稳定，只与强碱、氟化氢、氟气反应氟气反应Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H23、硅晶体的化学性质：、硅晶体的化学性质：高温下高温下，较活泼较活泼Si+O2 SiO24、硅的用途、硅的用途硅是良好的半导体材料，硅可用来制造硅是良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路集成电路、晶体管晶体管、硅整流器等半导体器件。、硅整流器等半导体器件。含硅含硅4（质量分数）的钢具有良好的导磁性，可用来制造（质量分数）的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压

3、器变压器铁芯；含硅铁芯；含硅15左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备耐酸设备等等 Si2Cl2 SiCl4（液体，易挥发）高温高温SiCl4 2H2 Si 4HClSiO22C Si2CO高温5、硅的制取：、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。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）学方程

4、式）（粗硅）二、二氧化硅二、二氧化硅光导纤维光学纤维胃镜光学纤维胃镜 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶不溶 于水于水，硬度比较大。，硬度比较大。1 1、存在和物理性质：、存在和物理性质：存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土存在：沙子、石英、玛瑙、水晶、硅藻土18010928Sio二氧化硅的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图基本结构单元为硅氧四面体基本结构单元为硅氧四面体SiSi2 2O O4 4，晶体中不存在二氧化硅分子，晶体中不存在二氧化硅分子，SiOSiO2 2是化学式不是分子式。是化学式不是分子式。二氧化硅粉尘的危害二氧化硅粉尘的危害 二氧化硅在日常生

5、活、生产和科研等方面有着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、翻在二氧化硅粉尘含量较

6、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砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。人易患此病。光纤光缆光纤光缆普通电缆普通电缆信息量大，每根光纤信息量大，每根光纤理论上可同时通过理论上可同时通过10亿亿路电话路电话8根同轴电缆每根同轴电缆每条通话条通话1800路路原料来源广，节约有原料来源广，节约有色金属色金属资源较少资源较少质量小，不怕腐蚀，质量小，不怕腐蚀，铺设方便铺设方便质量重，怕腐质量重，怕腐蚀蚀成本低，每千米成本低，每千米1万万元左右元左右每千米每千米20万元万元性能好，抗电磁干扰，性能好，抗电磁干扰，保密性强，能防窃听，保密性强，能防窃听，不发生电辐射

7、不发生电辐射信息容量小，信息容量小，抗干扰性抗干扰性 差，差，易腐蚀易腐蚀（1）、酸性氧化物）、酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2 +H2O =SiO2 +CaO =CaSiO3高温2 2、化学性质：、化学性质：（2）与）与氢氟酸氢氟酸作用作用（SiO2很不活泼，很不活泼，HF是唯一是唯一 能跟其能跟其反应的酸）反应的酸）（3）与还原剂作用）与还原剂作用4HF+SiO2=SiF4+2H2O硅的制取硅的制取用来刻蚀玻璃（4 4）与）与盐盐反应反应SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2高温高温能否写出能否写出SiO2和和Na2CO3的反应方程式的反应方程式?SiO2

8、2C Si2CO高温所以，所以，不能不能用磨口玻璃塞用磨口玻璃塞盛碱性溶液盛碱性溶液，如如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液等溶液。三、硅酸三、硅酸不溶于水，不稳定，弱酸不溶于水，不稳定，弱酸制取：强酸制弱酸制取：强酸制弱酸Na2SiO3CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体硅酸溶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，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，称为形成硅酸干胶，称为“硅胶硅胶”。硅胶多孔，。硅胶多孔，吸附水

9、分能力强，常用做实验室和袋装食品、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瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。载体。H2SiO3=SiO2 +H2ONa2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3有何现象？有何现象？硅元素硅元素单质硅单质硅Si+F2Si+HFSi+NaOH 加热能与某加热能与某些非金属单些非金属单质反应（质反应（O2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光导纤维二氧化硅是光导纤维的主要原料，光导纤的主要原料，光导纤维可用作通讯材料和维可用作通讯材料和制造医用内窥镜等制造医用内窥镜等硅可制造集成路、硅可制造集成路、太阳能电池

10、等；硅太阳能电池等；硅合金可用来制造变合金可用来制造变压器铁芯、耐酸设压器铁芯、耐酸设备等。备等。只有化合态只有化合态SiO2硅酸盐硅酸盐C 高温高温HF无游离态无游离态常温不活泼常温不活泼概括、整合SiO2和CO2比较 二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 存在存在 结构结构 物理性质物理性质化学化学性质性质（1）与水）与水（2）与酸）与酸（3）与强碱）与强碱（4）与）与CaO 用途用途空气空气存在于岩石中，沙子、存在于岩石中，沙子、石英、水晶等都含有石英、水晶等都含有二氧化硅二氧化硅以二氧化碳分子形式存在以二氧化碳分子形式存在SiO2是化学式不是分子式是化学式不是分子式熔沸点低、常温是气体、

11、微溶于水熔沸点低、常温是气体、微溶于水坚硬固体、熔点高、不溶于水坚硬固体、熔点高、不溶于水生成碳酸生成碳酸不反应不反应不反应不反应与氢氟酸反应与氢氟酸反应与氢氧化钠生成碳酸钠与氢氧化钠生成碳酸钠与氢氧化钠生成硅酸钠与氢氧化钠生成硅酸钠生成碳酸钙生成碳酸钙高温下生成硅酸钙高温下生成硅酸钙饮料、工业制碱饮料、工业制碱光导纤维、石英表等光导纤维、石英表等你怎么想？你怎么想？SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2高温高温据此推断硅酸酸性比碳酸酸性强据此推断硅酸酸性比碳酸酸性强？1.二氧化碳通入下列各溶液中，不可 能产生沉淀的是 ()A.氯化钙溶液 石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 硅酸钠溶液A巩固练习巩

12、固练习2.下列说法正确的是：下列说法正确的是：A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在。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。二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸。C.二氧化硅溶于水。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。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空气中的二氧化碳与硅酸钠溶液发生了反应有白色胶状沉淀物生成有白色胶状沉淀物生成变质的现象是：变质的现象是：相应的化学方程式：相应的化

13、学方程式：Na2SiO3CO2 H2O 2NaCl H2SiO3B巩固练习巩固练习C下列变化中不能一步实现的是下列变化中不能一步实现的是A、Na2SiO3 H2SiO3B、H2SiO3 SiO2C、SiO2 H2SiO3D、SiO2 Na2SiO3 三、硅酸盐三、硅酸盐 Na2SiO3K(Al2Si3O10)(OH)2 K2O2Al2O36SiO22H2ONa2OSiO2要领：要领：两边原子个数守恒两边原子个数守恒，格式：活泼金属氧化物格式：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O结构复杂结构复杂 种类繁多用种类繁多用二氧化硅和金属氧化物的二氧化硅和金属氧化物的形式形式表示

14、其组成表示其组成如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉：石棉：CaMg3Si4O12长石：长石：KAlSi3O8普通玻璃：普通玻璃：CaNa2Si6O143MgOCaO4SiO2K2OAl2O36SiO2 Na2O CaO6SiO2巩固练习巩固练习现代建筑离不开玻现代建筑离不开玻璃的装饰和采光璃的装饰和采光雄伟的古建筑离不开陶瓷砖瓦雄伟的古建筑离不开陶瓷砖瓦二、玻璃二、玻璃纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英设备：设备：普通玻璃、有色玻璃（如，蓝玻璃、红玻普通玻璃、有色玻璃（如，蓝玻璃、红玻璃）、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃。璃）、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃。原

15、料：原料：玻璃窑或玻璃熔炉玻璃窑或玻璃熔炉原理：原理：NaNa2 2COCO3 3SiOSiO2 2=Na=Na2 2SiOSiO3 3COCO2 2高温高温CaCOCaCO3 3SiOSiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3COCO2 2高温高温种类：种类：性质：性质：在一定温度范围内软化在一定温度范围内软化成分：成分：SiOSiO2 2、NaNa2 2SiOSiO3 3、CaSiOCaSiO3 3 古埃及玻璃制品战国中晚期玻璃璧清乾隆白地套红玻璃双合瓶魏晋南北朝的玻璃钵魏晋南北朝的玻璃钵三、水泥三、水泥黏土、石灰石黏土、石灰石设备：设备：原料：原料：水泥回转窑水泥回转窑原理：原理：略略种

16、类：种类：硅酸盐水泥、防辐射水泥、彩色水泥、硅酸盐水泥、防辐射水泥、彩色水泥、快速水泥。快速水泥。新型陶瓷新型陶瓷人造骨人造骨即耐高温又耐低温的硅橡胶制品即耐高温又耐低温的硅橡胶制品1、人生并不在于获取，更在于放得下。放下一粒种子，收获一棵大树；放下一处烦恼，收获一个惊喜；放下一种偏见，收获一种幸福；放下一种执着，收获一种自在。放下既是一种理性抉择，也是一种豁达美。只要看得开、放得下，何愁没有快乐的春莺在啼鸣，何愁没有快乐的泉溪在歌唱，何愁没有快乐的鲜花绽放！2、若不是看遍了千山万水，谁会相信平平淡淡才是真？若不是拥有过绝代风华，谁又真的能视红粉如骷髅？不观千娇百媚亿万花开，又何能洗尽尘世铅华

17、？唯有经历，才能懂得。唯有痛过，方能明了。人生是自己的，你才是唯一的掌舵人，师长的经验固然重要，但决不能代替你对人生的思考与摸索。3、最使人疲惫，的往往不是道路的遥远，而是你心中的郁闷；最使人颓废的往往不是前途的坎坷，而是你自信的丧失；最使人痛苦的往往不是生活的不幸，而是你希望的破灭；最使人绝望的往往不是挫折的打击，而是你心灵的死亡；凡事看淡一些，心放开一点，一切都会慢慢变好。4、爱情很简单，因为每个人都会说：“我爱你，会为你付出一切！”，爱情很难，因为没有多少人做到了他的承诺。如果真心爱一个人，不承诺也会去爱；如果不爱一个人，曾经承诺也会背叛。5、外表简单，内涵会更丰富；需求简单，心灵会更丰

18、富；流程简单，质感会更丰富；言语简单，沟通会丰富；学习简单，知识会更丰富；私心简单，友情会更丰富；挫折简单，经验会丰富；情绪简单，人生会丰富；效率简单，成果会更丰富；行销简单，业绩会丰富；环境简单，空间会更丰富；爱情简单，幸福会更丰富。6、【年轻的我们应该懂得】成功不是赢在起点而是赢在转折点；人生没有如果只有后果和结果；人生就八个字，喜怒哀乐忧愁烦恼，喜和乐只占两个；少年的时光就是晃用大把时间彷徨，只用几个瞬间来成长；蓝天下便是阳光；艰苦后便是甘甜；失败了就当经验；成功时便是灿烂！7、每个人心里都有一只野兽，同时又有一只兔子。有时是兔子走出来，有时是野兽。我们既希望自己强大，也希望自己一次又一

19、次回到弱小的童年。没有野兽，也就没有兔子。爱便是意味着同时接纳自己和对方的兔子与野兽。8、人生是一列单向行驶的火车，中途会有许多大大小小的站点停靠，但是永远不售返程车票。在这列火车上，有些事情可以做，有些事情必须做，有些事情可做可不做，有些事情坚决不能做做与不做的选择，决定了人生的方向；做多做少的差别，决定了人生的高度；做好做坏的结果，决定了人生的质量。9、欣赏别人，就是善于寻找并发现别人身上的优点：欣赏别人的谈吐，会提高我们的口才；欣赏别人的大度，会开阔我们的心胸；欣赏别人的善举，会净化我们的心灵。欣赏别其实是少一点挑剔，多一点信任；多一点热情，少一点冷漠；多一点仰视，少一点鄙视。学会欣赏别

20、人，才会充实你的人生！10、人生是一种选择，亦是一种放弃。可惜，有时我们的选择，只有等待，没有结果，只能黯然离开；有时我们的放弃，迫于无奈，含泪转身，走远了依旧频频地回望。所以，有些过去，关于幸福或伤痛，只能深埋心底；有些希冀，关于现在或将来，只能慢慢遗忘人生的路，有平坦，有坎坷；有笔直，有曲折。如果你不能一路欢乐一路高歌，也不要抱怨；不要退缩；而要义无反顾地前行。相信人生没有白走的路，每一步都算数！生活繁杂，谁没有烦恼？谁没有痛苦？谁又能躲得过大事小事的打扰？为了心中美好的希望，为了崇高的理想；为了幸福的生活；每个人都在起早贪黑地奋斗，都在含泪做生活的强者！每个人都肩负着生活的重担，所以只能

21、在艰辛与困苦中挥汗如雨；在深一脚浅一脚中苦苦地跋涉；在忙忙碌碌中如同机器人一样；与时间争分夺秒地赛跑，不得不全身心地投入，机械地旋转和运动。在紧张的工作中，也许还要被疯涨的诱惑；强烈的欲望；攀比的心理；折磨得心力憔悴；以至于忘记了初心的美丽。遗憾的是，却没有时间停下匆忙的脚步；诉说无奈的情绪；释放内心的压力。或许人生就是要吃尽苦中苦，方能人上人。即使一路风雨兼程，也要微笑撑伞前行。心若向阳，安暖如常；心若忧伤，必生凄凉。苦而不言是一种智慧，痛而不语是一种修养！人生没有趟不过的河，趟过去就会风平浪静；没有翻不过的山，翻过去就会一马平川；没有跨不过的坎，跨过去就会一帆风顺；没有吃不尽的苦，吃过去就

22、会苦尽甘来。相信车到山前必有路，船到桥头自然直。无论日子过得有多难，都要快乐地昂首挺胸，大步朝前走；都要满怀希望地向前看，相信最美的风景就在路上。若不经历风雨，怎能见彩虹？若非一番寒彻苦，哪有梅花吐芳香？生活不能等待别人来安排，要自己去争取和奋斗；而不论其结果是喜是悲，但可以慰藉的是，你总不枉在这世界上活了一场。有了这样的认识，你就会珍重生活，而不会玩世不恭；同时，也会给人自身注入一种强大的内在力量。”只要去奋斗，就会有成功的希望。当机会来临时，你要好好地把握。因为机不可失，失不再来。也许谨慎是好事，但是过分地犹豫也会误事。如果不亲自去尝试，你永远不知道自己有多强大？即使失败了，那也是一笔宝贵

23、的财富！如果有一天，你功成名就时，千万不要让金钱名利控制你的行动，而忽视了对家人的关爱。因为家是温暖的港湾，有你所爱、有你所想、有你所念的亲人；有一家人其乐融融的笑声；而陪伴才是最长情的告白！苦乐人生，谁都不易。无论遇见谁都是命中注定的，即使有不喜欢的人，有看不惯的事，也不要为难他人。而要多一份尊重，宽容相待；多一份友善，坦诚相见；“予人玫瑰，手留余香”。善待他人，就是善待自己！其实，善待别人，并不是失去你的人格和尊严，委屈自己的内心，去迎合别人。“不用去追一批马，用追马的时间种草，待到春暖花开时，就会有一批骏马任你挑选。”与其讨好别人，不如取悦自己！走在容颜渐老的路上，有欢乐，有忧伤；有希望

24、，有失望。因为不是所有的付出，都有回报；不是所有的憧憬，都能实现；不是所有的失去，都会重来；所以要学会释然。“不乱于心，不困于情；不念过往，不惧将来。如此，安好。”人有悲欢离合，月有阴晴圆缺。面对无法改变的残酷现实，就要学会改变自己的心态；然后心平气和地接受。最后微笑着告诉自己：没事儿的，一切都会变好的。你的坚持，终将美好！走过春夏秋冬，走过风霜雪雨；走过坎坷不平；相信你一定会遇见鲜花和掌声；遇见温暖和感动；遇见更加优秀的自己。因为风雨人生路，每一步都算数！在追求自己梦想的道路上，如果累了，可以停下来歇歇，然后继续前行，一定不要忘记最初的自己，不要失去自我，做一个简单快乐的人。简单的人，不要在

25、复杂的人堆里混。混到最后，你会发现，做个复杂的人真简单，做个简单的人好复杂。一个从前用脚走路的人，被迫开始用心眼走路了。但，你永远赶不上一个始终玩心眼的人。你心素已闲，而对方早已成了精。简单的人一条路走到黑，就真的走到黑了。复杂的人说好跟着走，但一回头就看不到了踪影。更多的时候，简单的人还傻傻地走在风里，复杂的人早已藏在了背风处。简单永远不要跟复杂斗，斗过斗不过放在一边，伤害却永远都是你一个人的。复杂的人那里，阴谋太大，套路太多，城府太深，一个不喜欢走心的人，走到了玩心计的人那里，就是走进了泥坑里。一身泥是必然的了，你还要灰头土脸地挣扎到狼狈。你在简单里的时候，看到的是世界的澄澈，混在复杂中，

26、满眼是污浊和肮脏。活在这样的世界里，你失却的不仅是心情，还有生活的质量。一个简单的人，混在复杂中，只会有两种情况：一是最后变坏，变到比别人还复杂;另一就是在复杂中困死。有人打了你一记耳光。这记耳光，有时候，也会变成刻骨的仇恨。仇恨不是因为打得有多疼，而是你在心中一遍一遍重复着这记耳光，自己把自己打得太久。即便是睚眦之怨，若念念不忘，也会成为心灵的重荷。曼德拉说，当我走出监狱大门的时候，早已把仇恨和愤怒留在了身后，否则，我将会把自己一直关在监狱里面。消弭仇恨的方式，不是把仇恨还回去。那样的话，将会永远纠缠在仇恨之中。况且，生活也不会给你合适的时间，合适的地点，以你最解气的方式再给对方一记耳光。生

27、活的目的是，远离仇恨比调停仇恨更有意义。世界上的好多仇恨，不是你死我活解决的，而是云淡风轻放下的。一个不能受辱的脾气，看似刚烈血性，但会在生活中处处受辱。理由其实很简单：你放下来的太少，势必就会担得太多。幸运和不幸一样，都极具偶然性。但从人生的角度解读，前者会被看作是运势，后者会被认同为命运。命运，就是在心底里，把一切偶然理解为必然。这是不一样的。因为，偶然后面跟着的，是看得开和无所谓，必然后面跟着的，是屈从和投降。在不幸的层面上，谁都希望把这种偶然落在别人的头上，这是人自身的狭隘。再崇高的人，也不会自邀不幸。人生，在幸与不幸之间，没有任何风度可言。一个人，遭遇了不幸是痛苦的。然而，比这个更痛苦的是心底的不平衡。只因为，别人没有跟自己一样不幸着。生活有时候很坏，把一个又一个不幸降临在同一个人头上。最深的悲剧，就是人生被一块儿一块儿撕碎，然后，还让你看不到任何转机和希望。不幸，会成全人的强大。当然了，也会成全另一种强大，那就是完全屈从命运，逆来顺受。从抗争不过，到不再抗争，其实是命运对一个人的毁灭。当然了，还会有另一种强大：有一种人在灾难的砥砺下，开始仰望命运，并微笑着伸出手去，与所有奔赴而来的不幸握手言和。