浙江2018版高中化学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

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1、第三单元　含硅矿物与信息材料知识内容必考要求加试要求1.硅在自然界的存在形式。2．硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质。3．工业制备高纯硅的方法。4．三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃。5．硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用。6．光导纤维的组成和作用。aaaaaabbaaa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1．硅酸盐的表示方法(1)化学式法：适用于组成简单的硅酸盐。如硅酸钠：Na2SiO

2、3。(2)氧化物法：与大多数其他盐不同，硅酸盐的组成相当复杂。如锆石(ZrSiO4)，红柱石(Al2SiO5)，钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)，镁橄榄石(Mg2SiO4)。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用氧化物表示它们的组成。上述四种硅酸盐用氧化物表示为ZrO·SiO2、Al2O3·SiO2、3CaO·Al2O3·3SiO2、2MgO·SiO2。2．硅酸钠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，因此可作防火剂。按要求完成下列实验。(1)在盛有饱

3、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。归纳总结1．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

4、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

5、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。1．古瓷中所用颜料的成分一直是个谜，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)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(　　)A．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　根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则，2＋2＋2×4＝2x，所以x＝6；BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2；硅酸铜钡属于硅酸盐，不溶于强酸，由于古瓷中所用颜料能长时间

6、保留原来的颜色，所以硅酸铜钡的性质稳定，不易脱色。2．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是(　　)A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质答案　D解析　水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。二　硅酸盐产品硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。阅读教材填写下表：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3

7、CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃熔炉Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土硅酸盐归纳总结工业上制普通玻璃的主要反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO2＋SiO2CaSiO3＋CO2↑3．下列关于玻璃的叙述正确的是(　　)A．制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英B．普通玻璃的主要成分不是二氧化硅C．玻璃是几种成分熔化在一起的晶体，有固定的熔点D．过量的泥沙、纯碱和石灰石熔融后生成玻璃答案　D解析　普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，是一种混合物，没有固定的熔点。三

8、　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