含硅礦物與信息材料2課時

含硅礦物與硅酸鹽產(chǎn)品安吉振民丁振輝第一課時隨處可見的含硅化合物及產(chǎn)品1.硅元素(silicon)在地殼中的含量一.硅的存在2.硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤

二.硅酸鹽及其產(chǎn)品1.硅酸鹽組成的表示方法

硅酸鹽的種類多、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，其組成表示方法一般有兩種：1）鹽化學(xué)式法——表示組成較簡單的硅酸鹽。

如：硅酸鈉Na2SiO3、硅酸鈣CaSiO3等黏土：Al2(Si2O5)(OH)42）氧化物法——表示復(fù)雜硅酸鹽的方法方法：

①各元素寫成相應(yīng)的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。②順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“?”間隔。③注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個數(shù)比不變。例如：Na2SiO3 Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O把下列式子改寫成氧化物的形式1、鋯石：ZrSiO42、紅柱石：Al2SiO53、鈣鋁石榴子石：Ca3Al2Si3O124、長石：KAlSi3O85、普通玻璃：CaNa2Si6O143CaO·

Al2O3·3SiO2K2O·Al2O3·6SiO2CaO·Na2O·6SiO2ZrO2·SiO2

Al2O3·SiO2練習(xí)重要的硅酸鹽——硅酸鈉化學(xué)組成：Na2SiO3物理性質(zhì)：

白色晶體，能溶于水，是極少數(shù)可溶性硅酸鹽之一，它的水溶液俗稱“水玻璃”。

“水玻璃”是無色粘稠液體，是一種礦物膠,它既不能燃燒又不易受腐蝕,在建筑工業(yè)上可用作粘合劑等。木材浸過水玻璃后,具有防腐性能且不易著火。水玻璃還可用作耐火材料。Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓“水玻璃”長期暴露在空氣中會變質(zhì),硅酸鈉要密封保存且不能用玻璃塞試劑瓶結(jié)論：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱2）三大硅酸鹽產(chǎn)品：陶瓷、水泥、玻璃t1）陶瓷陶器的制作工序2）水泥的制備：a.原料：粘土(SiO2)、石灰石、石膏（適量）b.設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯c.條件：高溫鍛燒d.加入石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥的硬化速度雄偉的體育館讓人驕傲的三峽工程世貿(mào)大廈玻璃原料設(shè)備反應(yīng)條件成分Na2O·CaO·6SiO2玻璃熔爐高溫純堿、石灰石、石英

主要性質(zhì)無固定熔點幾種常見玻璃簡介普通玻璃因混有鐵的化合物顯淺綠色藍玻璃紅玻璃化學(xué)儀器玻璃如試管等光學(xué)儀器玻璃如放大鏡鋼化玻璃光纖玻璃光導(dǎo)纖維：1964年8月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽為“纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細的一對光導(dǎo)纖維上同時傳送3萬門電話且中繼距離長達20——50Km，保密性能好。

在原料里加入某些金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色。

把普通玻璃放在電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻，得到鋼化玻璃。其機械強度比普通玻璃大4——6倍，不易破碎。

在普通玻璃中加入著色劑，如加入MnO2為紫色；FeO、K2Cr2O7燒成綠色。幾種常見玻璃的特性和用途

用途運動器材；微波通訊器材；汽車、火車的窗玻璃等

特性耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震

特性:膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強度大、濾光

用途化學(xué)儀器；高壓水銀燈、燈殼等

特性透光性能好、有折光性和色散性。用途眼鏡鏡片；照相機、顯微鏡、望遠鏡、凹凸透鏡等光學(xué)儀器等

特性耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲

用途太空飛行員的衣服、玻璃鋼等謝謝再見安吉振民丁振輝二氧化硅和信息材料第二課時雄偉的體育館一.硅1、物理性質(zhì)

硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、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，硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。既不易失去電子,也不易得到電子2.結(jié)構(gòu)3.化學(xué)性質(zhì)常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。Si

＋O2SiO2Si

＋2H2SiH4（不穩(wěn)定）高溫Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3

＋2H2↑Si

＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑硅的工業(yè)制法高溫在工業(yè)上，用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅。

SiO2

＋2CSi（粗硅）＋2CO↑與氯反應(yīng)：Si

＋2Cl2

＝SiCl4(溫度為400～500℃)生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：SiCl4

＋2H2

Si

＋4HCl高溫硅的用途：硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。半導(dǎo)體器件；太陽能電池；合金晶體管集成電路衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴在太陽能方面的利用二.二氧化硅（SiO2）二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。天然二氧化硅也叫硅石，是一種堅硬難熔的固體。1.存在：硅石結(jié)晶形（石英）無定形（硅藻土）水晶瑪瑙石英制品水晶瑪瑙2.物理性質(zhì)：固體熔沸點比較高不溶于水硬度比較大聯(lián)想沙子3.結(jié)構(gòu)：SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于原子晶體

4.化學(xué)性質(zhì)：與CO2相似二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物質(zhì)分類與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與水反應(yīng)均屬于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CO2＋2NaOH＝

Na2CO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反應(yīng)SiO2＋2NaOH＝

Na2SiO3+H2OSiO2

＋CaO

CaSiO3高溫SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2

＋CaOCaSiO3高溫SiO2＋2CSi

＋2CO↑高溫SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高溫A.酸性氧化物B.氧化性C.與鹽反應(yīng)D.親氟性SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑高溫（應(yīng)用：雕刻玻璃）SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O1.為什么在實驗室中盛放NaOH

溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

2.實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?NaOH與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2CO3，會將玻璃塞粘合在一起氫氟酸（HF）會與玻璃中SiO2反應(yīng)而腐蝕玻璃不正確SiO2與氫氟酸反應(yīng)生成的是SiF4和H2O,SiF4不屬于鹽,故SiO2不屬于堿性（兩性）氧化物5.二氧化硅的用途光導(dǎo)纖維，寶石飾品練習(xí)：1、下列物質(zhì)能與SiO2起反應(yīng)的是（）①濃H2SO4②H2O③鹽酸④HF⑤KOH溶液⑥氧化鈣

A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥D(zhuǎn)、③④⑤⑥C2.實驗室現(xiàn)提供下列試劑瓶:①細口磨口塞玻璃瓶瓶②廣口瓶③細口橡皮塞玻璃瓶④棕色廣口瓶⑤細口塑料瓶.如果你是實驗室管理員,你將如何存放下列藥品?你的依據(jù)是什么?a.二氧化硅______b.氫氧化鈉溶液____c.硝酸銀晶體_____d.氫氟酸___e.濃硫酸____②③④⑤①3.指出下列反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用，在A-E選項中選擇正確答案填入括號內(nèi)。①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O()②SiO2+2C=高溫=Si+2CO()③SiO2+3C=高溫=SiC+2CO()④SiO2+4HF==SiF4+2H2O

()A、作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B、弱氧化性C、酸性氧化物的通性D、未參加氧化還原反應(yīng)CBDA三.硅酸硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸還弱），難溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得。用途:可作干燥劑和催化劑的載體H2SiO3==SiO2＋H2O現(xiàn)象結(jié)論反應(yīng)式

在試管中加入3-5ml飽和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察現(xiàn)象。滴入酚酞溶液顯紅色，再滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質(zhì)生成Na2SiO3溶液呈堿性，與酸反應(yīng)生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：①光導(dǎo)纖維的主要成分：