含硅矿物与信息材料2课时

含硅矿物与硅酸盐产品安吉振民丁振辉第一课时随处可见的含硅化合物及产品1.硅元素(silicon)在地壳中的含量一.硅的存在2.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤

二.硅酸盐及其产品1.硅酸盐组成的表示方法

硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：1）盐化学式法——表示组成较简单的硅酸盐。

如：硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等黏土：Al2(Si2O5)(OH)42）氧化物法——表示复杂硅酸盐的方法方法：

①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔。③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。例如：Na2SiO3 Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O把下列式子改写成氧化物的形式1、锆石：ZrSiO42、红柱石：Al2SiO53、钙铝石榴子石：Ca3Al2Si3O124、长石：KAlSi3O85、普通玻璃：CaNa2Si6O143CaO·

Al2O3·3SiO2K2O·Al2O3·6SiO2CaO·Na2O·6SiO2ZrO2·SiO2

Al2O3·SiO2练习重要的硅酸盐——硅酸钠化学组成：Na2SiO3物理性质：

白色晶体，能溶于水，是极少数可溶性硅酸盐之一，它的水溶液俗称“水玻璃”。

“水玻璃”是无色粘稠液体，是一种矿物胶,它既不能燃烧又不易受腐蚀,在建筑工业上可用作粘合剂等。木材浸过水玻璃后,具有防腐性能且不易着火。水玻璃还可用作耐火材料。Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓“水玻璃”长期暴露在空气中会变质,硅酸钠要密封保存且不能用玻璃塞试剂瓶结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱2）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃t1）陶瓷陶器的制作工序2）水泥的制备：a.原料：粘土(SiO2)、石灰石、石膏（适量）b.设备：水泥回转窑c.条件：高温锻烧d.加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程世贸大厦玻璃原料设备反应条件成分Na2O·CaO·6SiO2玻璃熔炉高温纯碱、石灰石、石英

主要性质无固定熔点几种常见玻璃简介普通玻璃因混有铁的化合物显浅绿色蓝玻璃红玻璃化学仪器玻璃如试管等光学仪器玻璃如放大镜钢化玻璃光纤玻璃光导纤维：1964年8月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤维光学之父”。比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送3万门电话且中继距离长达20——50Km，保密性能好。

在原料里加入某些金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现出特征颜色。

把普通玻璃放在电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大4——6倍，不易破碎。

在普通玻璃中加入着色剂，如加入MnO2为紫色；FeO、K2Cr2O7烧成绿色。几种常见玻璃的特性和用途

用途运动器材；微波通讯器材；汽车、火车的窗玻璃等

特性耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震

特性:膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光

用途化学仪器；高压水银灯、灯壳等

特性透光性能好、有折光性和色散性。用途眼镜镜片；照相机、显微镜、望远镜、凹凸透镜等光学仪器等

特性耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声

用途太空飞行员的衣服、玻璃钢等谢谢再见安吉振民丁振辉二氧化硅和信息材料第二课时雄伟的体育馆一.硅1、物理性质

硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间。既不易失去电子,也不易得到电子2.结构3.化学性质常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。Si

＋O2SiO2Si

＋2H2SiH4（不稳定）高温Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3

＋2H2↑Si

＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑硅的工业制法高温在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。

SiO2

＋2CSi（粗硅）＋2CO↑与氯反应：Si

＋2Cl2

＝SiCl4(温度为400～500℃)生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原：SiCl4

＋2H2

Si

＋4HCl高温硅的用途：硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。半导体器件；太阳能电池；合金晶体管集成电路卫星的翅膀汽车的尾巴在太阳能方面的利用二.二氧化硅（SiO2）二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。1.存在：硅石结晶形（石英）无定形（硅藻土）水晶玛瑙石英制品水晶玛瑙2.物理性质：固体熔沸点比较高不溶于水硬度比较大联想沙子3.结构：SiO2是正四面体的空间网状结构，属于原子晶体

4.化学性质：与CO2相似二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物反应与碱反应与水反应均属于酸性氧化物CO2＋CaO＝CaCO3CO2＋2NaOH＝

Na2CO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3不反应SiO2＋2NaOH＝

Na2SiO3+H2OSiO2

＋CaO

CaSiO3高温SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2

＋CaOCaSiO3高温SiO2＋2CSi

＋2CO↑高温SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高温A.酸性氧化物B.氧化性C.与盐反应D.亲氟性SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑高温（应用：雕刻玻璃）SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O1.为什么在实验室中盛放NaOH

溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？

2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?NaOH与玻璃中的SiO2反应生成Na2CO3，会将玻璃塞粘合在一起氢氟酸（HF）会与玻璃中SiO2反应而腐蚀玻璃不正确SiO2与氢氟酸反应生成的是SiF4和H2O,SiF4不属于盐,故SiO2不属于碱性（两性）氧化物5.二氧化硅的用途光导纤维，宝石饰品练习：1、下列物质能与SiO2起反应的是（）①浓H2SO4②H2O③盐酸④HF⑤KOH溶液⑥氧化钙

A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥D、③④⑤⑥C2.实验室现提供下列试剂瓶:①细口磨口塞玻璃瓶瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶.如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么?a.二氧化硅______b.氢氧化钠溶液____c.硝酸银晶体_____d.氢氟酸___e.浓硫酸____②③④⑤①3.指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A-E选项中选择正确答案填入括号内。①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O()②SiO2+2C=高温=Si+2CO()③SiO2+3C=高温=SiC+2CO()④SiO2+4HF==SiF4+2H2O

()A、作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B、弱氧化性C、酸性氧化物的通性D、未参加氧化还原反应CBDA三.硅酸硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），难溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。用途:可作干燥剂和催化剂的载体H2SiO3==SiO2＋H2O现象结论反应式

在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察现象。滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：①光导纤维的主要成分：