含硅礦物與信息材料2課時(shí)

含硅礦物與硅酸鹽產(chǎn)品安吉振民丁振輝第一課時(shí)隨處可見(jiàn)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(jiǎn)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(xiě)成相應(yīng)的氧化物，元素的價(jià)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(dòng)順序表依次排列，中間用“?”間隔。③注意改寫(xiě)后應(yīng)與原來(lái)化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù)比不變。例如：Na2SiO3 Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O把下列式子改寫(xiě)成氧化物的形式1、鋯石：ZrSiO42、紅柱石：Al2SiO53、鈣鋁石榴子石：Ca3Al2Si3O124、長(zhǎng)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(wú)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(guò)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(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)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(wú)固定熔點(diǎn)幾種常見(jiàn)玻璃簡(jiǎn)介普通玻璃因混有鐵的化合物顯淺綠色藍(lán)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(yù)為“纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)光導(dǎo)纖維上同時(shí)傳送3萬(wàn)門(mén)電話且中繼距離長(zhǎng)達(dá)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(jī)械強(qiáng)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(jiàn)玻璃的特性和用途

用途運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車(chē)、火車(chē)的窗玻璃等

特性耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震

特性:膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)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(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)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(jiàn)安吉振民丁振輝二氧化硅和信息材料第二課時(shí)雄偉的體育館一.硅1、物理性質(zhì)

硅有晶體硅和無(wú)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(diǎn)和沸點(diǎn)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(qiáng)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(guò)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(lái)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(yáng)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(yáng)能電池；合金晶體管集成電路衛(wèi)星的翅膀汽車(chē)的尾巴在太陽(yáng)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(jiān)硬難熔的固體。1.存在：硅石結(jié)晶形（石英）無(wú)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)室中盛放NaOH

溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

2.實(shí)驗(yàn)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(huì)將玻璃塞粘合在一起氫氟酸（HF）會(huì)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(shí)驗(yàn)室現(xiàn)提供下列試劑瓶:①細(xì)口磨口塞玻璃瓶瓶②廣口瓶③細(xì)口橡皮塞玻璃瓶④棕色廣口瓶⑤細(xì)口塑料瓶.如果你是實(shí)驗(yàn)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(xiàng)中選擇正確答案填入括號(hào)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(guò)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(shí)停止。靜置。仔細(xì)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(jiàn)化學(xué)對(duì)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：