含硅礦物與信息材料

第三單元含硅礦物與信息材料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)很復雜，其組成表示方法一般有兩種：1）鹽化學式法如：硅酸鈉Na2SiO3、硅酸鈣CaSiO3等。此法一般用于組成較簡單的硅酸鹽。2）氧化物法(也是常用的方法)金屬氧化物寫在前面，再寫SiO2，最后寫H2O；氧化物之間用“·”隔開。對于復雜的硅酸鹽，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。例如：Na2SiO3

Al2(Si2O5)(OH)4

Na2O·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O練習：把下列式子改寫成氧化物的形式1、蛇紋石：H4Mg3Si2O92、鈣長石：CaAl2SiO63、石棉：CaMg3Si4O124、長石：KAlSi3O85、普通玻璃：CaNa2Si6O146、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2CaO·Na2O·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O3MgO·2SiO2·2H2OCaO·Al2O3·SiO22.硅酸鹽的性質(zhì)

1)Na2SiO3的性質(zhì)

Na2SiO3俗稱“泡花堿”，其水溶液俗稱“水玻璃”。水玻璃是一種無色粘稠的液體，顯堿性，易吸收空氣中的CO2生成硅酸沉淀。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓

+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3▲硅酸鈉要密封保存且不能用玻璃塞試劑瓶用途：粘合劑，防腐劑、防火劑2）三大硅酸鹽產(chǎn)品：陶瓷、水泥、玻璃t1）陶瓷主要原料：黏土、石英砂。陶器的制作工序2）水泥的制備：a.原料：黏土、石灰石、石膏b.設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯c.條件：高溫鍛燒d.成分：CaSiO3、SiO2E.主要反應(yīng)：CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑.加入石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥的硬化速度水泥回轉(zhuǎn)窯雄偉的體育館讓人驕傲的三峽工程世貿(mào)大廈3）玻璃A.原料：純堿、石灰石、石英（SiO2)B.設(shè)備：玻璃熔爐C.條件：高溫熔融D.成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2E.主要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑F.種類：普通玻璃、鋼化玻璃、有色玻璃、光學玻璃、防彈玻璃、鉛玻璃等三.二氧化硅（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：水晶制品瑪瑙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)，因此性質(zhì)很穩(wěn)定4.化學性質(zhì)：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)聯(lián)想CO2均屬于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CO2＋2NaOH＝

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

Na2SiO3+H2OSiO2

＋CaOCaSiO3高溫②不能與水反應(yīng)

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O高溫①酸性氧化物4.化學性質(zhì)③特性：（與氫氟酸反應(yīng)）（用于雕刻玻璃）（用于工業(yè)制粗硅，這就是“從沙灘到用戶”）高溫④弱氧化性1.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?想一想5.用途：制光導纖維、電子工業(yè)重要部件、光學儀器、耐高溫化學儀器。利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。光學纖維胃鏡練習：1、下列物質(zhì)能與SiO2起反應(yīng)的是（）①濃H2SO4

②H2O③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____②③④⑤①四、硅單質(zhì)（1）

存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。（2）

物理性質(zhì)：晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(1410℃)和沸點都很高，硬度大。導電性介于導體和絕緣體之間。既不易失去電子,也不易得到電子(3)化學性質(zhì)：常溫下硅單質(zhì)的化學性質(zhì)不活潑(4)用途電腦的中央處理器（CPU）硅太陽能電池晶體硅的導電性介于導體和半導體之間,是良好的半導體材料,硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。交流·研討(5)制法SiO2+2C===Si+2CO↑高溫晶體管集成電路衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴在太陽能方面的利用3-5mL硅酸鈉溶液1-2滴酚酞稀鹽酸先后五、硅酸實驗·探究

現(xiàn)象結(jié)論化學方程式離子方程式SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓a.Na2SiO3溶液呈堿性;b.可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸。滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生。實驗·探究實驗·探究問題1：能不能用石英(SiO2)和水為主要原料制取硅酸？硅酸的酸性比鹽酸弱，那么硅酸酸性與碳酸相比較如何呢？請你設(shè)計一個實驗論證你的推斷。問題2：可溶性硅酸鹽與CO2反應(yīng)生成不溶于水的硅酸Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓生成的硅酸逐漸聚合而形成硅酸溶膠，經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用做干燥劑。用途小結(jié)不溶于水、極弱酸(酸性比碳酸還弱）制法：SiO32-+2H+==H2SiO3↓SiO32-+H2O+CO2==H2SiO3↓+CO32-H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+H2O性質(zhì)：

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，足見化學對