含硅礦物與信息材料

硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品隨處可見的含硅化合物及產(chǎn)品根據(jù)所學(xué)知識回答：（2）硅元素在自然界中的存在（1）硅元素在地殼中含量僅次于氧，居第二位，約占地殼質(zhì)量的四分之一。(3)主要形式是什么？（2）硅在自然界中沒有游離態(tài),只有化合態(tài)（1）硅元素在地殼中的含量怎樣？硅(silicon)（3）硅元素化合態(tài)的主要存在形式是硅酸鹽和二氧化硅，據(jù)資料知地殼質(zhì)量的92％是硅酸鹽和二氧化硅。一、硅酸鹽礦物鋯石ZrSiO4紅柱石Al2SiO5鈣鋁石榴子石Ca3Al2Si3O12鎂橄欖石Mg2SiO4和田玉Ca2Mg5(OH)2(Si4O11)2

☆硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分,自然界中存在的各種天然硅酸鹽礦物,約占地殼質(zhì)量的5%.常見硅酸鹽一、硅酸鹽☆硅酸鹽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)雜,種類繁多,通常可用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成要領(lǐng)：兩邊元素價態(tài)不變格式：金屬氧化物、二氧化硅、水(各氧化物前系數(shù)為整數(shù)比)金屬氧化物順序：按金屬活動順序表(K,Na,Ca…)拆分原則書寫下列硅酸鹽的氧化物形式

1.輝石Mg2Si2O6

2.紅柱石Al2SiO5

3.綠泥石Al4Si4O10(OH)8

4．綠簾石Ca2Al3Si3O12(OH)

2MgO·2SiO2Al2O3·SiO22Al2O3

·4SiO2·4H2O4CaO·3Al2O3·6SiO2·H2O

(2)實(shí)際生產(chǎn)中選用水泥時，如何選擇水泥？是否標(biāo)號越高越好？美國“9·11”恐怖襲擊事件給紐約帶來了一場嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難——石棉污染，使吸入石棉纖維者易患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式可表示為：Ca2MgxSiyO22(OH)2，X、Y的值分別為

A8，3B5，8C3，8D5，5B思考：白榴石KAlSi2O6

白云母KAl3Si3O10(OH)2

沸石Na2(AlSi2O6)22H2O

綠柱石Ba3Al2Si6O18

矽線石Al2SiO5

硬玉NaAl(Si2O6)正長石KAlSi3O8

一、硅酸鹽硅酸鈉Na2SiO3

性質(zhì):無色晶體,可溶于水,水溶液呈堿性(水溶液在空氣中易變質(zhì))??,俗稱“水玻璃(泡花堿)”

用途:建筑用黏合劑，防腐防火材料硅酸鹽種類很多,多數(shù)難溶于水,只有鉀、鈉鹽是可溶的離子方程式?(3)若往Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸？Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓

（原硅酸,白色膠狀沉淀）Na2SiO3水溶液在空氣中易變質(zhì)或H2SiO3↓(1)在Na2SiO3溶液中通CO2有白色膠狀沉淀：思考:上述反應(yīng)的原理是什么?說明了什么?曾學(xué)過哪種類似的弱酸？強(qiáng)酸制弱酸,H2CO3的酸性強(qiáng)于H4SiO4/H2SiO3(2)在上面的沉淀中加入氫氧化鈉沉淀會溶解嗎？反應(yīng)式：H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O離子方程式：

H2SiO3＋2OH-==SiO32-+2H2O物質(zhì)性質(zhì)比較原硅酸H4SiO4白色膠狀沉淀弱酸硅酸H2SiO3白色沉淀弱酸不穩(wěn)定易失水H4SiO4==H2SiO3+H2O△不穩(wěn)定受熱易分解H2SiO3==H2O+SiO2二、硅酸鹽三大產(chǎn)品產(chǎn)品水泥普通玻璃陶瓷主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐原料石灰石和粘土純堿,石灰石,過量石英粘土(制備過程)主要成份硅酸鹽混合物Na2O·CaO·6SiO2硅酸鹽混合物反應(yīng)條件高溫高溫高溫應(yīng)用建筑不同特性玻璃有不同的用途生活及農(nóng)業(yè),化工生產(chǎn),電子原子能工業(yè)及航天事業(yè)等玻璃二、硅酸鹽產(chǎn)品變色玻璃鋼化玻璃光學(xué)玻璃防火防彈玻璃玻璃生產(chǎn)的主要反應(yīng)：SiO2+Na2CO3＝＝Na2SiO3+CO2↑

,SiO2+CaCO3

＝＝CaSiO3+CO2↑.

高溫高溫返回水泥二、硅酸鹽產(chǎn)品地磚二、硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷我國著名陶瓷新型陶瓷有特殊用途新型硅酸鹽產(chǎn)品拓展視野氮化硅陶瓷制品新型陶瓷制成的人造骨二氧化硅（SiO2）晶體二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂?，旇Ф趸枧c信息材料二氧化硅：1.物理性質(zhì)：堅硬難熔的固體，熔沸點(diǎn)比較高，不溶于水，硬度比較大。2.化學(xué)性質(zhì)：①

是酸性氧化物SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO===CaSiO3高溫不是硅酸鹽②不能與水反應(yīng)2.化學(xué)性質(zhì)：①

是酸性氧化物③在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)SiO2+CaCO3==CO2

+CaSiO3高溫SiO2+Na2CO3==CO2

+Na2SiO3高溫④不與酸反應(yīng)（除氫氟酸以外）你知道嗎？玻璃花雕刻工藝和我們化學(xué)有什么深厚的合作關(guān)系？SiO2+4HF==SiF4

+2H2O⑤弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO

高溫3.硅的制取制取純硅:Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl硅晶片生產(chǎn)硅熔爐高溫高溫粗硅在高溫下跟氯氣反應(yīng)生成一種液態(tài)物質(zhì)。經(jīng)蒸餾提純后，再用氫氣還原制得純硅。高溫制取粗硅:SiO2+2C=Si+2CO↑光學(xué)纖維胃鏡二氧化硅的用途

光導(dǎo)纖維化合物化學(xué)性質(zhì)二氧化碳二氧化硅(SiO2)相同點(diǎn)

酸性氧化物與堿性氧化物反應(yīng)與強(qiáng)堿反應(yīng)

與水反應(yīng)CO2+CaO=CaCO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O與氫氟酸不反應(yīng)

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+CaO=CaSiO3

高溫弱氧化性CO2+C=2CO高溫SiO2+2C=Si+2CO↑高溫特殊性(CO2)CO2+H2OH2CO3

小結(jié):2.將CO2通入下列物質(zhì)溶液中,不會有沉淀產(chǎn)生的是（）

A.CaCl2溶液B.石灰水

C.飽和的Na2CO3溶液D.Na2SiO3溶液3.高嶺土組成表示為Al2Si2OX(OH)Y,其X,Y數(shù)值分別是()A.7、2B.6、3C.5、4D.3、6AC1．下列工業(yè)生產(chǎn)，用石灰石作為原料的（）①用海水為原料生產(chǎn)鎂，②制硅酸鹽水泥，③制普通玻璃，④冶煉生鐵，⑤制漂白粉。A.①②③④⑤B.②③④⑤C.①②③⑤D.①②③④A1．下列說法錯誤的是：（）A.在地殼中，硅元素大約占總質(zhì)量的1/4，居第二位；B.硅元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)；C.硅元素與氧元素形成的氧化物和硅酸鹽是構(gòu)成巖石的基礎(chǔ)；D.硅酸鹽在自然界中能穩(wěn)定存在。B2．水玻璃不具備的用途是（）A.耐酸水泥摻料；B.木材防腐劑；C.食品添加劑；D.建筑材料黏合劑。C6.將43克石英和60克石灰石在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下的體積為（）A.5.6LB.11.2LC.13.44LD.6.72L7．鋼化玻璃的重要用途之一是制造汽車的車窗，它是將普通玻璃加熱變軟后迅速冷卻得到的，制造鋼化玻璃的原料是()A．Na2CO3、CaCO3、SiO2B．Na2CO3、CaCO3、SiO2

、硼酸鹽C．K2CO3、CaCO3、SiO2D．Na2SiO3、CaCO3、PbO

AC8．實(shí)驗(yàn)室中的Na2SiO3溶液長期放置，瓶底會出現(xiàn)白色沉淀，形成沉淀的離子方程式是

取瓶中的上層清液滴入稀鹽酸，既有氣泡又有沉淀生成，其離子方程式為:SiO32-+H2O+CO2==H2SiO3↓+CO32-

；CO32-+2H+==H2O+CO2↑；SiO32-+2H+==H2SiO3↓

。9．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾采用高純硅與氮?dú)庠?300℃反應(yīng)得到。（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是

。A.制汽輪機(jī)葉片B.制有色玻璃C.制永久性模具D.制柴油機(jī)（2）氮化硅的化學(xué)式

；（3）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)，試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式是

A、C、DSi3N4

Si3N4+12HF==3SiF4+4NH3.

10．礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中的可溶部分生成。此