第三单元　含硅矿物与信息材料名师教学视频（文字实录）

第三单元

含硅矿物与信息材料

【学习任务】

1．知道硅元素在自然界的主要存在形态。

2．了解常见的几种硅酸盐产品（玻璃、水泥、陶瓷）的原料和应用。

3．知道二氧化硅与碱性氧化物、强碱的反应。

4．了解高纯硅的制备方法。

5．了解硅酸钠溶液、二氧化硅、硅的重要用途。

【课堂活动】阅读课本，回答有关问题

活动1：学习硅酸盐

1．认识常见的几种硅酸盐产品（玻璃、水泥、陶瓷）

产品

原料

玻璃

水泥

陶瓷

2．硅酸盐组成的表示方法——以氧化物的组合形式表示。

试一试：将下列硅酸盐改写成氧化物的形式

A、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14：

B、钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24：

C、正长石的化学式KAlSi3Ox，X值为

,以氧化物形式可表示为：

3. 最简单的硅酸盐——Na2SiO3

①Na2SiO3水溶液呈

性，俗称

，是一种矿物胶，也是制备硅酸和

的原料。

②Na2SiO3溶液久置空气中会变质，其反应的离子方程式为

活动2：学习二氧化硅

1、SiO2物理性质

①状态：

；②熔、沸：

；③硬度：

；④水溶性

。

2、SiO2化学性质：（很不活泼，性质很稳定）

（1）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—

（2）具有氧化性：与C反应（高温）：SiO2＋

C—

（3）具有特殊性：与氢氟反应：

SiO2＋

HF—

（雕刻玻璃、腐蚀玻璃）

5、主要用途：

沙子是基本的建筑材料；纯净SiO2用于制

纤维；水晶和玛瑙制作饰物和工艺品。

活动3：学习硅

1、硅在自然界的存在形态有

和

两在类。晶体硅的结构与金刚石相似。

2、Si的物理性质

硅是

色固体，有

，硬度

，熔点

，质地

，导电性

3、Si化学性质：（很不活泼，性质很稳定）

4、主要用途：

材料，制晶体管、计算机芯片；

能源，制光电池。

5、高纯硅的制备：（用化学方程式表示）

【学以致用】

1．下列属于硅酸盐产品的是

(

) ①水泥

②玻璃

③陶瓷

④水晶

A．①③④

B．②③④ C．①③④

D．①②③

2．关于水玻璃的性质和用途的叙述不正确的是

(

) A．它是一种矿物胶，既不能燃烧，也不受腐蚀

B．建筑工业上可作黏合剂，耐酸水泥掺料

C．木材、织物浸过水玻璃后，具有防腐性能且能防火

D．水玻璃即是Na2SiO3，是一种纯净物

3(

) A．向水玻璃中滴加盐酸的反应：SiO32＋2H===H2SiO3↓

－＋．下列说法错误的是

B．向水玻璃中通入CO2：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3

C．长石(KAlSi3O8)用氧化物表示其组成：K2O·Al2O3·3SiO2

D．水玻璃可用做木材防火剂

4．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 (

) A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐

B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸

C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物

D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的

5．从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要化学反应如下：

①SiO2＋2C ＋4HCl 高温

Si(粗)＋2CO↑

②Si(粗)＋2Cl2高温

SiCl4

③SiCl4＋2H2高温

Si(纯)

关于上述反应的分析不正确的是

(

) A．①③是置换反应，②是化合反应

B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅

C．①②③任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子

D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅

【学习巩固】

一．选择题。1—6题只有一个答案符合题意，7—8题有1或2个答案符合题意。

1．下列物质中，不含有硅酸盐的(

) A．水玻璃

B．硅芯片

C．黏土

D．普通水泥

2．北京2008年奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是(

) A．CaO·MgO·SiO2·H2O

B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O

D．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O 3．下列不是水玻璃用途的(

) A．肥皂填料

B．木材防火剂

C．纸板黏胶剂

D．建筑装饰材料

4．高岭土的组成可表示为Al2(Si2Ox)(OH)y，其中x、y的数值分别是

(

) A．7,2

B．5,4

C．6,3

D．3,6 5．关于硅酸盐的下列叙述中正确的(

) ①大部分硅酸盐难溶于水

②硅酸盐是构成地壳岩石的主要成份

③可溶性硅酸盐中最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃

④硅酸盐是由氧化物组成的一类盐，能够稳定存在

A．①④

B．①②③

C．②③④

D．①③④

(

) A．水玻璃属于硅酸盐

B．水玻璃的化学性质稳定，不与任何物质反应

C．水玻璃可用于制备硅胶

D．木材浸过水玻璃后，具有防腐蚀性且不易着火

是

Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为

是

是

6．下列关于水玻璃的性质和用途叙述错误的是

7．将过量的(

) CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是

A．CaCl2溶液

B．石灰水

C．饱和Na2CO3溶液

D．水玻璃

*8．普通玻璃中Na2O、CaO、SiO2三者的物质的量之比为1∶1∶6，则普通玻璃中Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的物质的量之比为

(

) A．1∶1∶6

B．2∶1∶6

C．1∶1∶4

D．2∶1∶4 9．光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一。光导纤维的主要成分是

(

) A．CaCO3

B．SiO2

C．Na2SiO3

D．CaSiO3

10．地壳中含量位于第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质是

(

) A．与苛性钠反应 B．与水反应 C．与氢氟酸反应 D．与氧化钙反应

11．右图是刻蚀在玻璃上的花纹图案，则该刻蚀过程所发生的主要化学反应为

(

) A．CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑

B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

C．Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

D．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 12．世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有

(

) A．FeO粉尘

B．P2O5粉尘

C．Fe2O3粉尘

D．SiO2粉尘

13(

) A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应

D．SiO2既与氢氟酸反应，又与氢氧化钠反应，但是SiO2不属于两性氧化物

(

)

A

B C D 材料

刚玉、金刚石

大理石、石灰石

普通水泥、普通玻璃

沙子、石英

主要化学成分

三氧化二铝

碳酸钙

硅酸盐

二氧化硅

．下列说法不正确的是

14．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是

15．蛇纹石由MgO、A12O3、Si02、Fe203组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶

于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述正确的是

A．沉淀X的成分是Si02、A12O3

B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3

C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2

D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+ 16．30 g SiO2和足量焦炭在高温下反应：SiO2＋2C(

) A．反应中有12 g C被还原

B．.反应生成了22.4 L CO(标准状况) C．反应中有3.01×1023个电子发生转移

D．反应中有0.5 mol SiO2被氧化

二．填空

17．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：

(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，

分液漏斗所盛试剂应为

。

(2)装置B所盛的试剂是

，

其作用是

。

(3)装置C所盛试剂是

，C中反应的离子方程式是

。

(4)由此得到的结论是：酸性

>

>

。

18．几种含硅的物质之间相互转化关系如图所示：

(1)试判断并写出下列物质的化学式：

A

；

C

；E

。

(2)写出下列反应方程式：

B→A

。

(3)写出下列反应的离子方程式：

C→E

。

高温Si＋2CO↑，下列叙述正确的是