高中化学专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料学案苏教版必修1

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1、第三单元　含硅矿物与信息材料[学习目标定位]　1.知道硅在自然界的存在形式和硅酸盐产品的重要应用，会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的组成。2.知道硅及其重要化合物二氧化硅的性质及其应用。一、硅酸盐与硅酸盐产品1．硅酸盐的概念由硅、氧和金属组成的化合物的总称。2．硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如：硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·SiO2；长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。3．最简单的硅酸盐——Na2SiO3硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现它具有阻燃的功能，因此可作

2、防火剂。按要求完成下列实验：(1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，观察到的现象是溶液变为红色；再滴加稀盐酸，观察到的现象是溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。(2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。134．三种常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸二钙2CaO·SiO2、硅酸三钙3CaO·SiO2、铝酸三钙3CaO·Al2O3玻璃纯

3、碱、石灰石、石英玻璃熔炉普通玻璃Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土Al2O3·2SiO2·2H2O1.用氧化物的形式表示硅酸盐组成的方法(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。(2)氧化物之间以“·”隔开。(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。(4)书写原则：硅酸盐中各元素化合价及原子个数比保持不变。2．硅酸钠及硅酸(1)硅酸钠：化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为SiO＋2H＋===H2SiO3↓。(2)硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳

4、酸弱。硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色。①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3H2O＋SiO2。②硅酸能与强碱溶液反应：2NaOH＋H2SiO3===Na2SiO3＋2H2O。提醒　硅酸盐氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示结构，不能认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。3．工业上制普通玻璃的主要反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑1．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价

5、)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(　　)13A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6答案　C解析　“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。2．下列关于硅酸盐产品的说法正确的是(　　)A．玻璃、水泥属于硅酸盐产品，陶瓷不属于硅酸盐产品B．普通玻璃的组成可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2C．生产水泥的主要原料是纯碱、石灰石和石英D．生产玻璃的主要原料是黏土

6、、石灰石答案　B解析　陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品；普通玻璃的组成不仅可用Na2O·CaO·6SiO2表示，还可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2；生产水泥的主要原料是黏土、石灰石；生产玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。二、二氧化硅与信息材料1．二氧化硅(1)存在：沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。(2)物理性质：熔、沸点高，硬度大，不溶于水。(3)化学性质：①酸性氧化物的通性：与NaOH溶液反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；与碱性氧化物(CaO)反应：CaO＋SiO2CaSiO3。②特性：与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4

7、↑＋2H2O。(4)用途：制作光学镜片、石英坩埚，还可用于制作光导纤维。2．硅13(1)物理性质：晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点高、硬度大、有脆性。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。(2)化学性质：硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质不活泼。常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，硅能与O2、Cl2、C发生化合反应