含硅礦物與信息材料

1、第三單元第三單元 含硅礦物與信息材料含硅礦物與信息材料用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。表示方法表示方法：金屬元素氧化物寫在前面：金屬元素氧化物寫在前面,再寫再寫SiO2, 最后寫最后寫H2O;氧化物之間用氧化物之間用“”隔開。隔開。例如：例如：硅酸鈉硅酸鈉Na2SiO3可以寫成可以寫成:高嶺石高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4寫成寫成: Al2O3 2SiO2 2H2O要領(lǐng)：兩邊原子守恒（或相對應(yīng)成比例），要領(lǐng)：兩邊原子守恒（或相對應(yīng)成比例）， 兩邊各元素化合價相同。兩邊各元素化合價相同。格式：金屬氧化物、二氧化硅、水格式：金屬氧化物、二氧化硅

2、、水順序：金屬按活動性順序，活潑的金屬的氧化物寫在左。順序：金屬按活動性順序，活潑的金屬的氧化物寫在左。Na2O SiO2請用氧化物的形式表示下述硅酸鹽的化學(xué)組成請用氧化物的形式表示下述硅酸鹽的化學(xué)組成1.ZrSiO4 _。2.Al2SiO5 _。3.Ca3Al2(SiO4)3_。4.Mg2SiO4_。 白色晶體，能溶于水，是少數(shù)可溶白色晶體，能溶于水，是少數(shù)可溶性硅酸鹽之一性硅酸鹽之一, , 它的水溶液俗稱水玻璃、泡花堿。它的水溶液俗稱水玻璃、泡花堿。Na2SiO3+2HCl 2NaCl + H2SiO3請同學(xué)們寫出上述反應(yīng)的離子方程式。 主要掌握與酸的反應(yīng)主要掌握與酸的反應(yīng) 向硅酸鈉溶液中

3、滴入鹽酸或通入向硅酸鈉溶液中滴入鹽酸或通入COCO2 2: : 現(xiàn)象：有白色膠狀沉淀生成?，F(xiàn)象：有白色膠狀沉淀生成。Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3結(jié)論：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱結(jié)論：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱三大硅酸鹽產(chǎn)品三大硅酸鹽產(chǎn)品黏土、石灰石黏土、石灰石石膏石膏 純堿、石灰石、純堿、石灰石、石石 英英 Na2OCaO6SiO2玻璃：玻璃：據(jù)古羅馬博物學(xué)家普林尼的據(jù)古羅馬博物學(xué)家普林尼的自然史自然史記載記載，5000多年前，地中海東岸古國腓尼基的一艘滿載多年前，地中海東岸古國腓尼基的一艘滿載著天然蘇打晶體的大商船，在航行中擱淺，船員們著天然蘇打晶體的大商船，在航行

4、中擱淺，船員們便在附近的砂洲上用幾塊蘇打晶體支鍋煮食。當(dāng)他們便在附近的砂洲上用幾塊蘇打晶體支鍋煮食。當(dāng)他們拿走鍋時，驚奇地發(fā)現(xiàn)鍋下蘇打與砂礫接觸處出現(xiàn)了拿走鍋時，驚奇地發(fā)現(xiàn)鍋下蘇打與砂礫接觸處出現(xiàn)了許多透明光滑、晶瑩發(fā)亮的珠子。原來，這個砂洲盡許多透明光滑、晶瑩發(fā)亮的珠子。原來，這個砂洲盡是石英砂，天然是石英砂，天然蘇打和石英砂蘇打和石英砂在做飯時的高溫下發(fā)生在做飯時的高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成光潔透明的玻璃珠。聰明的腓尼基人化學(xué)反應(yīng)，形成光潔透明的玻璃珠。聰明的腓尼基人發(fā)現(xiàn)這一秘密后，便在特制的爐子里放進(jìn)石英砂和蘇發(fā)現(xiàn)這一秘密后，便在特制的爐子里放進(jìn)石英砂和蘇打，加熱熔煉出玻璃液，制成珠狀，當(dāng)

5、作珠寶換取黃打，加熱熔煉出玻璃液，制成珠狀，當(dāng)作珠寶換取黃金。金。Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高溫2. 玻璃玻璃A.原料：純堿原料：純堿、石灰石、石英（石灰石、石英（SiO2)B.設(shè)備：玻璃熔爐設(shè)備：玻璃熔爐C.條件：高溫熔融條件：高溫熔融D.成分：成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2E.主要反應(yīng)主要反應(yīng)： 高溫高溫高溫高溫Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2石器石器燧石取火燧石取火硅酸鹽硅酸鹽水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅二氧化硅光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維單晶硅單晶硅集成電路集成電路傳傳統(tǒng)統(tǒng)材材料料人人類類

6、文文明明發(fā)發(fā)展展史史新新型型材材料料信信息息材材料料（一）存在二氧化硅廣泛存在于自然界中，二氧化硅廣泛存在于自然界中，水晶、水晶、石英、硅藻土、沙子石英、硅藻土、沙子等的主要成分都是等的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅。石英砂石英砂紫水晶紫水晶二氧化硅二氧化硅水晶石英砂黃沙熔點高熔點高(1723)，沸點高沸點高(2230)，硬度大，純凈的二氧化硅是無色透明硬度大，純凈的二氧化硅是無色透明的固體，的固體，不導(dǎo)電，難溶于一般的溶劑不導(dǎo)電，難溶于一般的溶劑（如水或有機溶劑等）（如水或有機溶劑等）n二氧化硅的物理性質(zhì)二氧化硅的物理性質(zhì)應(yīng)用：制作光學(xué)鏡片，石英坩鍋，光導(dǎo)纖維等應(yīng)用：制作光學(xué)鏡片，石英坩鍋，

7、光導(dǎo)纖維等氧原子氧原子硅原子硅原子二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢？學(xué)習(xí)一種二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)如何呢？學(xué)習(xí)一種新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉新物質(zhì)的性質(zhì)我們往往可以找一種熟悉的、跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對比的、跟它比較有可比性的物質(zhì)進(jìn)行對比學(xué)習(xí)。你覺得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對學(xué)習(xí)。你覺得應(yīng)該找哪一種物質(zhì)進(jìn)行對比學(xué)習(xí)？講講你的理由？比學(xué)習(xí)？講講你的理由？知識遷移知識遷移!二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？二氧化碳有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？從氧化物分類角度從氧化物分類角度: 。從氧化還原的角度從氧化還原的角度: 。 具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性具有弱氧化性具有弱氧化性不與水直接反應(yīng)生成相應(yīng)的酸不與水直接反

8、應(yīng)生成相應(yīng)的酸 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)（屬于酸性氧化物）（屬于酸性氧化物）與堿性氧化物反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)SiO2 + CaO CaSiO3 高溫高溫 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2On二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶為什么盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？不能用玻璃塞？特殊性特殊性：與氫氟酸的反應(yīng)（雕刻玻璃）與氫氟酸的反應(yīng)（雕刻玻璃） 高溫下高溫下與某些鹽反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3+ CO2高溫高溫SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O氫氟酸應(yīng)該如何保存？氫氟酸應(yīng)該如何保存？ 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很

9、穩(wěn)定， 除除氫氟酸氫氟酸外不外不與其它酸反應(yīng)，與其它酸反應(yīng)， 但能與但能與堿性氧化物堿性氧化物或或強堿強堿反應(yīng)，反應(yīng)， 屬屬酸性氧化物酸性氧化物 二氧化硅化學(xué)性質(zhì)小結(jié)二氧化硅化學(xué)性質(zhì)小結(jié)1、純硅的制備：SiO22C Si2COSi2Cl2 SiCl4SiCl4 2H2 Si 4HCl 石英砂石英砂液態(tài)混合物液態(tài)混合物焦炭焦炭氯氣氯氣氫氣氫氣蒸餾蒸餾粗硅粗硅四氯化硅四氯化硅純硅純硅硅的物理性質(zhì) 硅有硅有晶體硅和無定形硅晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是兩種。晶體硅是灰黑色灰黑色、熔點高、有金屬光澤、硬而脆的固體熔點高、有金屬光澤、硬而脆的固體。 硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點和沸點都很高，硬硅的結(jié)構(gòu)類似

10、于金剛石，熔點和沸點都很高，硬度大。度大。 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。硅原子硅原子 硅晶體的熔點和沸點都很高，硬度也很大。在常硅晶體的熔點和沸點都很高，硬度也很大。在常溫下，單質(zhì)硅比較穩(wěn)定，只能與少數(shù)常見物質(zhì)發(fā)生反溫下，單質(zhì)硅比較穩(wěn)定，只能與少數(shù)常見物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如：應(yīng)，如：HFHF，NaOHNaOH；在高溫下能與；在高溫下能與O O2 2，ClCl2 2等反應(yīng)等反應(yīng)1.1.下列變化中，不可能通過一步反應(yīng)下列變化中，不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是（實現(xiàn)的是（ ）A ASiOSiO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3 B BSiOSiO2 2HH2 2SiOSiO3 3

11、C CCuSOCuSO4 4CuClCuCl2 2 D DCu(OH)Cu(OH)2 2CuCu鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)BD2.2.加熱熔融燒堿時應(yīng)使用下列哪種坩堝（加熱熔融燒堿時應(yīng)使用下列哪種坩堝（ ） A.A.石英坩堝石英坩堝 B.B.普通玻璃坩堝普通玻璃坩堝 C.C.鐵坩堝鐵坩堝 D.D.陶瓷坩堝陶瓷坩堝3.3.下列離子在水溶液中能大量共存的是（下列離子在水溶液中能大量共存的是（ ） A AH H+ +、K K+ +、HCOHCO3 3- -、CaCa2+2+ B BOHOH- -、NaNa+ +、MgMg2+2+、HCOHCO3 3- - C CNaNa+ +、H H+ +、ClCl- -、N

12、ONO3 3- - D DNaNa+ +、SiOSiO3 32-2-、H H+ +、ClCl- -C CC C4.4.下列離子方程式正確的是（下列離子方程式正確的是（ ） A A水玻璃加鹽酸：水玻璃加鹽酸：SiOSiO3 32-2-+2H+2H+ +=H=H2 2SiOSiO3 3 B B小蘇打溶液和燒堿溶液：小蘇打溶液和燒堿溶液： HCOHCO3 3- -+OH+OH- -=CO=CO3 32-2-+H+H2 2O O C C石灰石溶于鹽酸：石灰石溶于鹽酸：COCO3 32-2-+2H+2H+ +=H=H2 2O+COO+CO2 2 D D石英溶于石英溶于NaOHNaOH溶液：溶液： SiSi4+4+2O+2O2-2-+2OH+2OH- -=SiO=SiO3 32-2-+H+H2 2O OABAB5 5、選適當(dāng)試劑或方法除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)、選適當(dāng)試劑或方法除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）。（括號內(nèi)為雜質(zhì)）。(1)SiO2(CaCO3) ； (2)SiO2