第三单元　含硅矿物与信息材料名师教学设计1

含硅矿物与信息材料

【学习目标】

1．理解硅酸盐的组成

2．了解工业生产水泥、玻璃的原料、生产原理

3．认识硅和二氧化硅的性质、硅的工业制法

【学习重、难点】生产玻璃的原料、生产原理；二氧化硅性质及用途

学习过程

【自主学习】

一、硅酸盐矿物及硅酸盐

1．硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于__________，居第_______位；无游离态，化合态主要存在形式是______________和_________________。

2．硅酸盐的结构：硅酸盐的结构复杂，常用氧化物的形式表示比较方便。

书写的规律：①金属元素写成其氧化物，硅元素写成二氧化硅，氢元素写成水，

②若有两种金属氧化物，按金属活动性顺序排列，活泼金属氧化物写在前，

③氧化物间加黑点隔开，各氧化物的系数均为整数，并写在相应氧化物前面，

④写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变。

【交流讨论】把下列硅酸盐改写成氧化物的形式，把氧化物表示形式改写成盐的形式

硅酸盐

水泥

高岭石

正长石

锆石

红柱石

钙铝石榴子石

镁橄榄石

化学式

Na2CaSi6O14

Al2(Si2O5)(OH)4

KAlSi3O8

氧化物形式

ZrO2·SiO2

Al2O3·SiO2

3CaO·Al2O3·3SiO2

2MgO·SiO2

活动设计

3．Na2SiO3的性质： 溶于水，水溶液称“ ”，是建筑行业的

。

人们也常把有特殊用途的木材、纺织品用

浸泡，这样加工的产品

既

又

。

Na2SiO3水溶液呈

性（用PH试纸测）。

Na2SiO3溶液能与酸反应：加入盐酸有白色沉淀：

通CO2有白色沉淀：

H2SiO3(硅酸)：乳白色的凝胶状沉淀，酸性比H2CO3

，受热易分解。

4．硅酸盐产品（传统材料）

原料

设备

成分

发生反应

水泥

\ 复杂的物理化学变化

玻璃（普通玻璃）

1 陶瓷

黏土、石英沙

烧结窑

\ 复杂的物理化学变化

学习过程

二．二氧化硅

1．物理性质：SiO2是一种熔沸点

、硬度

的氧化物，天然二氧化硅的存在形式为

、

、

、

等。

2．化学性质：SiO2的化学性质

，它不与

、

（氢氟酸除外）发生反应，耐

耐

。但二氧化硅能与

和

反应。

①与NaOH溶液反应

②与CaO反应

③与HF反应

应用

【思考】①盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶为什么不能使用磨口玻璃塞，试解释原因。

②氢氟酸（HF）的水溶液该如何盛放？

3．二氧化硅的用途：制造

、

、

等。

三、硅单质

1．物理性质：晶体硅是灰黑色有金属光泽固体，熔沸点

，硬度

，难溶于溶剂。导电性介于

和

之间，是重要的

材料。

2．化学性质：常温下，性质

。

【了解】常温下只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。

Si +2F2 = SiF4

,Si + 4HF 错误！未找到引用源。

SiF4

↑+2 H2

,Si +2NaOH + H2O 错误！未找到引用源。

Na2SiO3 +2H2↑

加热高温可与氧气、氯气等反应：Si + O2

3．工业生产硅：二氧化硅→粗硅→四氯化硅→高纯硅

制粗硅：

纯化可得高纯硅：

，

4．硅的用途：（1）用于制造

、计算机芯片、集成电路；

（2）制造太阳能电池板；

【典型例题】

1．月球上有丰富的绿柱石矿藏，其主要化学成分为BenAl2Si6O18。也可用氧化物形式表示为nBeO.Al2O3.6SiO2，其n值为

(

) A．1

B．2

C．3

D．4 2．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是

(

)

A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀

B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料

C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧

2 高温活动设计

SiO2

D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质

学习过程

3 活动设计

3．石灰石是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是

(

) A．陶瓷

B．水泥

C．玻璃

D．生石灰

4．下列物质用于制造光导纤维的是

(

)

A．金刚石

B．大理石

C．铝合金

D．二氧化硅

5．关于二氧化硅，下列说法不正确的是

(

) A. 水晶的成分是SiO2

B．二氧化硅与二氧化碳在物理性质上有很大差别

C．SiO2不与任何酸反应

D．二氧化硅不溶于水，也不能与水反应生成酸

6．“嫦娥飞天，玉兔登月”，实现了中华民族“九天揽月”的伟大梦想。制造登月车太阳能电池板的半导体材料是

(

) A．硅

B．二氧化硅

C．铝合金

D．铁合金

B．浓H2SO4

C．水玻璃

D．氢氟酸

7．能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是

(

) A．KOH溶液 【巩固练习】

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

3．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

4．下列各组离子在水中能大量共存的是

(

) A．K+、H、SiO32、S2

＋－－

－

B．Na+、K+、OH-、SiO32-

D．Na+、H+、NO3-、SO42-

C．Na+、Cl-、OH、HCO3－5．下列反应不能一步得到的是

(

) A．SiO2→Na2SiO3

C．Na2SiO3→SiO2

B．SiO2→H2SiO3

D．H2SiO3→SiO2

6．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

7．根据下图中所表示的变化关系，回答下列问题：

（1）写出各物质的化学式.

A是

，B是

，

C是

，D是

，

（2）写出C→D的化学方程式：

（3）请写出下列反应的化学方程式或离子方程式：

B→C的化学方程式：

D→B 的离子方程式：

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