《高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料課件 蘇教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料課件 蘇教版必修1(23頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三單元含硅礦物與信息材料,【學(xué)考報告】,一、硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品,1.硅的存在,硅在地殼中的含量占第___位,硅主要以熔點很高的_________及________為主要存在形式。因此硅是以______態(tài)存在于自然界。,二,二氧化硅,硅酸鹽,化合,2.硅酸鹽的表示方法,(1)化學(xué)式法 組成較簡單的硅酸鹽一般用化學(xué)式直接表示組成。如硅酸鈉________、硅酸鈣_______等。 (2)氧化物法 組成相對復(fù)雜的硅酸鹽通常用_________和___________等氧化物的組合形式來表示硅酸鹽,如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成__________、石棉(CaMg3Si4O12)寫成______
2、__________、長石(KAlSi3O8)寫成_______________,紅柱石(Al2SiO5)寫成___________。 高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4寫成_________________ 鎂橄欖石(Mg2SiO4)寫成2MgOSiO2。,Na2SiO3,CaSiO3,二氧化硅,金屬氧化物,Na2OSiO2,CaO3MgO4SiO2,K2OAl2O36SiO2,Al2O3SiO2,Al2O32SiO22H2O,3.硅酸鈉的性質(zhì)及應(yīng)用,(1)物理性質(zhì):白色固體,Na2SiO3可溶于水,其水溶液俗稱________。 (2)化學(xué)性質(zhì):與酸(如鹽酸、碳酸)反應(yīng)生成_____沉淀
3、。 (3)用途:制造硅膠和木材防火劑的原料。,水玻璃,硅酸,4.硅酸鹽產(chǎn)品,黏土,純堿、石灰石、石英,黏土、石灰石,玻璃窯,水泥回轉(zhuǎn)窯,【思考探究】 1.有同學(xué)認(rèn)為“硅酸鹽可以寫成氧化物形式,所以硅酸鹽就是由氧化物組成的”,你同意這個觀點嗎?,提示不同意;將硅酸鹽改寫成氧化物形式是為了便于分析硅酸鹽組成,而不能簡單認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物組成的,硅酸鹽的組成結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。,2.硅酸鹽材料生產(chǎn)工藝有什么特點?,提示硅酸鹽材料生產(chǎn)的特點:用含硅的物質(zhì)作原料;反應(yīng)條件是高溫;反應(yīng)原理復(fù)雜,有復(fù)雜的物理、化學(xué)變化;生成物是硅酸鹽。,【例1】 青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”“色白花青的錦鯉躍
4、然于碗底”等圖案讓人賞心悅目,但古瓷中所用顏料成分一直是個謎,近年來科學(xué)家才得知大多數(shù)為硅酸鹽,如藍(lán)紫色為硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox,銅為2價),下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是(),A.可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2 B.性質(zhì)穩(wěn)定,不易脫色 C.易溶解于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液 D.x等于6,解析根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為零,所以有2242(2)x0,所以x6,硅酸銅鋇的化學(xué)式為BaCuSi2O6,寫成氧化物形式為BaOCuO2SiO2,又因為硅酸鹽性質(zhì)穩(wěn)定,故C項錯誤。 答案C,【訓(xùn)練1】 用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示硅酸鹽的組成,其中不正確的是(),A.鈣沸石CaAl2Si3O1
5、03H2O表示為CaOAl2O33SiO23H2O B.鎂橄欖石Mg2SiO4表示為2MgO3SiO2 C.鉀長石KAlSi3O8表示為K2OAl2O36SiO2 D.高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4表示為Al2O32SiO22H2O 解析Mg2SiO4應(yīng)表示為2MgOSiO2,B錯誤。 答案B,二、SiO2與信息材料,(一)二氧化硅(SiO2) 1.SiO2的物理性質(zhì)及應(yīng)用,二氧化硅是一種熔沸點___、硬度___的氧化物,除可用于制作_________、___________外,還可用于制造__________。,光學(xué)鏡片,大,石英坩堝,高,光導(dǎo)纖維,2.SiO2的化學(xué)性質(zhì),(1)二氧化
6、硅是一種酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性 二氧化硅在常溫時可以與堿溶液緩慢反應(yīng)生成鹽和水: ________________________________ 二氧化硅在高溫下可與堿性氧化物反應(yīng): ______________________,SiO22NaOH===Na2SiO3H2O,(2)二氧化硅的特性 SiO2不溶于水,也不與水反應(yīng)。 二氧化硅在常溫下與氫氟酸反應(yīng): __________________________ 二氧化硅中的硅為4價,具有弱的氧化性: ________________________ 二氧化硅在高溫下可與鹽反應(yīng): _________________________
7、________ _______________________________,SiO24HF===SiF42H2O,(二)單質(zhì)硅 1.硅的物理性質(zhì)和用途,硅單質(zhì)有________和_________兩種,硅晶體的熔點和沸點都很____,硬度也很____,晶體硅是一種重要的半導(dǎo)體材料。,晶體硅,無定形硅,高,大,2.硅的化學(xué)性質(zhì),(1)常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,只與氟單質(zhì)、氫氟酸、強(qiáng)堿(如NaOH溶液)發(fā)生反應(yīng)。其反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為: ________________; ________________________; ________________________________
8、___。 (2)加熱條件下和某些非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)發(fā)生反應(yīng),其化學(xué)方程式為: _________________; _________________ 。,Si2F2===SiF4,Si4HF===SiF42H2,Si2NaOHH2O===Na2SiO32H2,3.硅的制備,工業(yè)上用碳在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質(zhì)的粗硅。將粗硅在高溫下和氯氣反應(yīng)生成四氯化硅,四氯化硅經(jīng)提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)為: 粗硅的制備:_________________________。 精煉制高純硅:_________________,_________
9、___________。,【思考探究】 3.保存NaOH溶液時能使用玻璃塞嗎?為什么?,提示不能。2NaOHSiO2===Na2SiO3H2O,Na2SiO3有強(qiáng)黏性,使瓶塞黏在試劑瓶上,不易打開。,4.光能電池板的原料是什么?,提示高純度的晶體硅。,5.硅精制的三個反應(yīng)中,硅元素總是被還原嗎?,提示不是。硅與氯氣的反應(yīng)中,硅元素被氧化。,【例2】 下列關(guān)于二氧化硅的說法中正確的是(),A.二氧化硅溶于水顯酸性,所以二氧化硅屬于酸性氧化物 B.二氧化碳通入硅酸鈉溶液可以得到硅酸 C.因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 解
10、析二氧化硅是酸性氧化物,但是它不溶于水,不能和水反應(yīng)生成硅酸,A項錯誤;二氧化硅在高溫下與碳酸鈉的反應(yīng)不能用作判斷硅酸與碳酸酸性強(qiáng)弱的依據(jù),判斷的依據(jù)是CO2通入Na2SiO3溶液中產(chǎn)生硅酸沉淀,得出H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3,C項錯誤,B項正確;二氧化硅可以與氫氟酸發(fā)生反應(yīng),D項錯誤。,B,解析(1)該反應(yīng)不是復(fù)分解反應(yīng),且SiO2對應(yīng)的酸是H2SiO3,屬于弱酸,其酸性小于H2CO3酸性,故不屬于強(qiáng)酸制弱酸。該反應(yīng)之所以能發(fā)生是由于在加熱條件下能將揮發(fā)性的酸酐從其中代換出來。 (2)該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),SiO2作氧化劑,證明SiO2具有氧化性。 (3)玻璃中含有SiO2,能與HF發(fā)
11、生反應(yīng)而使玻璃腐蝕。 答案(1)B(2)C(3)A,【例3】 (加試題)硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”,下列有關(guān)說法正確的是(),A.硅的含量居第二位,在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源,如石英、水晶、碼瑙的主要成分都是單質(zhì)硅 B.硅相對于氫氣便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是有開發(fā)價值的燃料 C.存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞 D.硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,可用于制造電纜 答案B,【訓(xùn)練3】 (加試題)下列關(guān)于硅及其化合物的敘述中正確的是(),A.單質(zhì)硅性質(zhì)穩(wěn)定,常溫下不會與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) B.實驗室里熔化燒堿可用瓷坩堝 C.硅是光導(dǎo)纖維的主要原料 D.水玻璃可作黏合劑及耐火材料 答案D,