第三单元　含硅矿物与信息材料PPT专用课堂实录内容

第三单元

含硅矿物与信息材料——硅酸盐矿物与硅酸盐产品

1、硅的存在：

（1）在地壳中的含量仅次于

，居于第

位；

（2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如

、

等；

（3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。

2、硅酸盐极其性质

（1）硅酸盐组成的表示方法

①盐化学式法

如:硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。

②盐氧化物法

如:锆石：_____________红柱石___________镁橄榄石：__________钙铝石榴子石__

__

（2）硅酸盐的性质

①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有_______、_____ ②Na2SiO3的水溶液俗称________,是建筑业中常用的一种_________,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。

③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2,化学方程式_____________________________,因此Na2SiO3溶液要________保存。

3、硅酸盐产品(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的)

（1）陶瓷：中国是瓷器之都,新石器时代就已经掌握了炼陶技术,陶瓷不仅广泛应用于生活,而且在电子工业,原子能工业,宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。

（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。

制造原料：_______(主要成分______),___________; (注意:生产过程中加入石膏的作用_____________________________) （3）玻璃：一种重要的工农业原料。

制造原料：____________,____________,___________; 主要设备：_________________生产条件：_________________成分：__________________ 【课堂练习1】给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是

（

）

(A)氯化钙和硝酸钡的混合液

(B)稀的水玻璃

(C)偏铝酸钠溶液

(D)碳酸钠饱和溶液

【课堂练习2】在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是

（

）

(A)生石灰

(B)石灰石

(C)石英

(D)纯碱

【课堂练习3】

应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是

（A）烧碱 （B）硫酸钠溶液 （C）水玻璃 （D）浓硫

【课堂练习4】氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式：

。

（

）

【达标提高】

1、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是

（

）

A、晶体硅

B、二氧化硅

C、硅酸

D、硅酸盐

2、下列说法中不正确的是

（

）

A、硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅

B、水泥、普通玻璃都是混合物

C、生产水泥和玻璃都必须用石灰石

D、用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器

3、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是

（

）

A、水晶

B、陶瓷

C、水玻璃

D、普通玻璃

4、融化烧碱应选用的坩埚是

（

）

A、铁坩埚

B、

玻璃坩埚

C、石英坩埚

D、瓷坩埚

5、下列各组离子在水中能大量共存的是

（

）

A、K+、H＋、SiO32－、S2－

C、Na+、Cl-、OH－、HCO3

B、Na+、K+、OH-、SiO32-

D、Na+、H+、NO3-、SO42-

6、高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为

）

A、7、2

B、5、4

C、6、3

D、3、6 7、下列反应不能一步得到的是

（

）

A、SiO2―→Na2SiO3

C、Na2SiO3―→SiO2

B、SiO2―→H2SiO3

D、H2SiO3―→SiO2 8、现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用

A、氢氧化钠溶液

B、盐酸

C、硝酸银溶液 D、氯化钙溶液

9、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是

（

）

A、水玻璃

B、二氧化硅

C、一氧化碳

D、氧化铝

10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是

（

）

A、NaAlO2

B、NaHSO4

C、Na2SiO3

D、Ca(ClO)2

11、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是

（

）

A、KOH溶液

B、浓H2SO4

C、水玻璃

D、氢氟酸

12、等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是

（

）

A、＜50%

B、＝50%

C、＞50%

D、不能确定

13、有三种无色透明溶液：Ca(HCO3)2溶液、Na2SiO3溶液和澄清石灰水，在上述溶液中分别通入CO2气体。试根据实验现象判断：

（1）生成白色沉淀，此沉淀溶于盐酸而不溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为

。

（2）生成白色沉淀，此沉淀不溶于盐酸而溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为

。

14、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为

，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为

正长石的化学式KAlSi3Ox，

x是

,以氧化物形式可表示为

15、某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：:将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似) (2)最后的沉淀物是

_______________________________________ ，生成该沉淀的离子方程式是

(3)实验室中常用瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验应选用的坩埚为

。

16、钾玻璃中含有18.4℅的氧化钾、11.0℅的氧化钙、70.6℅的二氧化硅。计算三种氧化物的物质的量之比。若需要制造5.1吨钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅各多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。

第二节

二氧化硅与信息材料

【教学目标】让学生了解常见的硅酸盐矿物与硅酸盐产品

【教学重点】常见的硅酸盐矿物与硅酸盐产品

【教学难点】硅酸盐的生产

【教学过程】

一、二氧化硅的化学性质

1、存在：

自然界

晶体_______（纯净透明的石英叫_______）无定形：硅藻土（质软、多孔、表面积大、可作催化剂的载体）

[讨论]比较SiO2含量的大小：水晶_______石英_______硅藻土。（填<、=、>）

2．二氧化硅的化学性质

(1)酸性氧化物：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。

高温

SiO2＋CaO ====== CaSiO3，SiO2＋2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2

＋

4HF === SiF4

＋

2H2O 高温

(2)弱氧化性

SiO2＋2C ====== Si + 2CO [讨论] ①实验室能否用带玻璃塞的玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液？

②实验室能否用玻璃瓶盛放HF溶液？

（3）与盐反应

SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2

SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2

3.用途：

(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。

(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。

(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。

(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。

二、硅

1．物理性质：（1）硅是灰色，有金属光泽的硬而脆的固体固体。（2）它的结构类似于金刚石，熔沸点高，硬度大。（3）良好的半导体材料。

2．化学性质

（1）常温下化学性质很稳定，不跟氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。

（2）加热能与氧气、C等反应

Si+O2

3．工业制法

SiO2+C高温_____+_____（粗硅）

[讨论]（1）该反应中氧化剂是_______，还原剂是_______。（2）用双线桥表示电子转移的方向与数目（3）C被氧化后的产物是CO还是CO2？

Si+Cl2高温_____+_____

，SiCl4+H2高温_____+_____(高纯硅)。

【课后练习】

1、

石灰石里含有的主要杂质是SiO2，在石灰石的下列工业用途中，它杂质也参加有益的化学反应的是

A、烧制石灰

B、制造普通玻璃

C、实验室制CO2

D、制硅酸盐水泥

2、能将CaCO3、CaSO3、SiO2四种物质鉴别开来的一种试剂是

A、水

B、盐酸

C、NaOH

D、硫酸

3、与普通玻璃成分相同的是

A、钢化玻璃

B、石英玻璃

C、水玻璃

D、有色玻璃

4、下列物质的浓溶液，能用磨口玻璃试剂瓶盛放的是

A、浓H2SO4

B、水玻璃

C、苛性钾

D、氢氟酸

5、下列物质的主要成分不是SiO2的是

A、水晶

B、石英

C、沙子

D、干冰

6、将22.5g石英与60g石灰石在高温下反应，产生的气体在标况下的体积为

A．5.6L

B．11.2L

C．13.44L

D．6.72L 7、下列几种物质不能长期暴露在空气中的是

A．水晶

B．水玻璃

C．氢硫酸

D．石英

8、把26克含有SiO2的CaCO3固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为17.2克。⑴有关反应的化学方程式是：

⑵生成的CO2在标况下的体积是

。⑶原物质中含SiO2

克。

9、A是一种高熔点的化合物，不溶于盐酸、硝酸中，A与纯碱在高温下反应生成化合物B和气体C；将C通入到B的溶液中得到化合物D，D在干燥的空气中又转变成化合物E，将E加热时又生成A。则各物质的分子式为A

、B

、C

、D

、E

。