第三单元　含硅矿物与信息材料板书设计

《含硅矿物与信息材料》导学案

【学习目标】

1、了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。

2、掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。

3、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。

4、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。

备

注

[来源学科网ZXXK][来【重点难点】

知道二氧化硅的物理性质和化学性质。

【预习提问】

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

源:Z§xx§k.Com]

（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、硅酸盐及其性质[来源:学+科+网Z+X+X+K]

（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

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

（1）陶瓷：制造原料：

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：

主要设备：

生产条件：

（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：

4、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。

天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。

2、物理性质：①状态：

；②熔、沸点：

；③硬度：

；

④水溶性

3、化学性质：

（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。（2）具有酸性氧化物的通性；

①二氧化硅与氧化钙（高温）：

SiO2＋

CaO——

②二氧化硅与氢氧化钠溶液：

SiO2＋

NaOH——

③二氧化硅与碳酸钠（高温）：

SiO2＋

Na2CO3——

（3）不跟酸（除

外）反应：

SiO2＋

HF——

（雕刻玻璃、腐蚀玻璃）

（4）与C反应（高温）：SiO2＋

C——

[来源学科网]

加石膏的作用：

调节水泥的凝固时间

4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。

用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。

5、硅

1、物理性质：晶体硅是

色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很

，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的

材料，广泛应用于电子的各个领域。

2、化学性质：很稳定

（1）常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。

（2）加热或高温时有强还原性：

Si＋

O2――

Si＋

Cl2――

3、硅的制备

工业上用炭在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。

工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）

高温

（1）

SiO2＋

C――

（制粗硅）

（2）

Si＋

Cl2――

（分馏、提纯）

（3）

SiCl4＋

H2――

＋

（制纯硅）[来源:Zxxk.Com]

[我的疑问]

【讨论解问】

实验室盛放碱液的试剂瓶常用

塞，不用

塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。写出反应的离子方程式：

。

【架构升问】

[课堂检测]

1、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

2、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

C、硅酸

B、二氧化硅

D、硅酸盐

3、下列反应不能一步得到的是

A、SiO2―→Na2SiO3

C、SiO2―→Si

B、SiO2―→H2SiO3

D、H2SiO3―→SiO2 4、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

5、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是

A、KOH溶液 C、水玻璃

B、浓H2SO4

D、氢氟酸

6、下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是

①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；

⑥氧化钙；

⑦碳酸钠

A、①②⑥

B、②④

C、④⑤⑥⑦

D、③④⑤⑥

7、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：（1）C受热后失水生成D；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；（3）D与烧碱反应

生成A和水；（4）B在空气中燃烧生成D；（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；（7）D在高温下与碳反应生成单质B。试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）（3）（5）变化的化学方程式。

备

注