第三单元　含硅矿物与信息材料

含硅矿物与信息材料 硅是带来人类文明的重要元素 光导纤维 SiO2 集成电路 Si 硅酸盐产品 硅元素在地壳中的含量为27 72 仅次于氧居第二位 自然界中 没有游离态的硅 硅主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在 地壳的95 为硅酸盐矿 硅是组成地壳的基本元素 蛇纹石Mg6 Si4O10 OH 8 天然硅酸盐 高岭石Al2Si2O5 OH 4 钠长石NaAlSi3O8 沸石Na2 AlSi2O6 2 2H2O 绿柱石Be3Al2Si6O18 云母KAl2 AlSi3O10 OH 2 合作与探究 观察教材P79图3 17中几种常见硅酸盐矿物 通常人们以什么形式表示它们的组成 请尝试用此种方法表示并总结改写原则 钠长石 NaAlSi3O8 高岭石 Al2Si2O5 OH 4 改写原则 各元素写成氧化物形式 保持化合价不变 原子个数比不变 氧化物之间用 连接 先金属氧化物 再写SiO2 最后写H2O 钠长石NaAlSi3O8 高岭石Al2Si2O5 OH 4 Na2O Al2O3 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O Na2SiO3的性质与用途1 性质 硅酸钠 Na2SiO3 是极少数溶于水的硅酸盐中的一种 其水溶液俗称 2 用途 建筑行业经常使用的一种 人们把具有特殊用途的木材 纺织品等用水玻璃浸泡 这样加工的产品既又不易着火 可 水玻璃 黏合剂 耐腐蚀 硅酸盐产品 水泥 陶瓷 玻璃 石灰石黏土适量石膏 水泥回转窑 高温 3CaO SiO22CaO SiO23CaO Al2O3 水硬性 纯碱石灰石石英 高温 高温 玻璃熔炉 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2或 无固定熔沸点可制成各种形状 黏土 抗氧化 抗酸碱腐蚀 耐高温 绝缘 易成型 Na2O CaO 6SiO2 二氧化硅 1 盛放氢氧化钠溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞 你知道其中的原因吗 2 沙子 石英 水晶 硅藻土等都是天然存在的二氧化硅 你知道二氧化硅有哪些重要的应用吗 3 当我们在电脑前用鼠标和键盘连接瞬息万变的世界时 当我们打开手机与家人 朋友互致问候时 神奇无比的硅片制成的集成电路在为你提供服务 你知道硅是如何制得的 水晶 硅藻土 石英砂 物理性质 二氧化硅是熔沸点很高 硬度很大 不溶于水的固体 请写出以下化学反应方程式1 SiO2与CaO反应2 SiO2与NaOH溶液反应3 SiO2与HF反应 生成四氟化硅气体与水 二氧化硅的化学性质 化学性质不活泼 不与水 酸 除氢氟酸外 发生反应 耐高温 耐腐蚀 但能与碱性氧化物及强碱反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 制光导纤维 制石英玻璃 制石英表 石英钟 制工艺品 建筑的基本材料 二氧化硅的用途 交流与讨论 CO2和SiO2性质上存在哪些相似点和不同点 不反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 不反应 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 CaO CaCO3 无色无味气体 坚硬难熔的固体 物理性质 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与酸反应 SiO2结构 CO2结构 练习尝试 1 实验室盛放氢氧化钠溶液 或其他呈碱性试剂 的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞的原因 2 工业上以石灰石 纯碱 石英为原料制取玻璃 在高温条件下 二氧化硅分别与碳酸钠 碳酸钙反应成硅酸盐和二氧化碳气体 试写出上述反应的化学方程式 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 3 水玻璃长期暴露在空气中会变质 这是因为水玻璃与空气中的二氧化碳接触 生成了乳白色的凝胶状沉淀 用H2SiO3表示 和碳酸钠的缘故 试写出上述反应的化学方程式 思考 由于SiO2不与水反应 不能直接制得硅酸 在实验室里我们怎样得到硅酸 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 1 物理性质 灰黑色 有金属光泽 熔 沸点都很高 硬度也很大 晶体硅的结构 金刚石的结构 硅的性质 2 化学性质 常温比较稳定 常温下与氧气 氯气 硝酸 硫酸等物质都很难发生反应 但能和F2直接化合生成SiF4 也能和强碱反应生成硅酸盐和氢气 在加热时能跟O2等物质发生反应 2 制取纯硅 Si 2Cl2 SiCl4SiCl4 2H2 Si 4HCl 硅晶片生产 高温 高温 粗硅在高温下跟氯气反应生成一种液态物质 经蒸馏提纯后 再用氢气还原制得纯硅 工业上用SiO2制备高纯度硅 太阳能电池板 硅钢片 硅晶体管 硅及其化合物