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第三单元 含硅矿物与信息材料 智贤中学 高一化学 含硅矿物与信息材料 硅化合物 及产品 【阅读思考】 1．怎么用氧化物的形式表示硅酸盐？ 2．硅酸钠溶液的俗名、性质和用途。 3．生产水泥的原料，水泥的标号是怎么确定的？水泥有什么特性？ 4．生产陶瓷的原料是什么，陶瓷的用途。 5．生产玻璃的原料是什么？、玻璃的主要成分是什么、有什么用途？ 一 硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1.硅酸盐的表示方法： 金属元素氧化物写在前面,再写SiO2, 最后写H2O;氧化物之间用 “·” 隔开。 例如： 硅酸钠Na2SiO3可以写成: 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4写成: Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O 改写原则 要领：两边原子守恒（或相对应成比例） 两边各元素化合价相同。 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动性顺序，活泼的金属的氧化物写在左。 Na2O · SiO2 2.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，是少数可溶 性硅酸盐之一, 它的水溶液俗称水玻璃、泡花碱。 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+2HCl═ 2NaCl + H2SiO3↓ 化学性质： 主要掌握与酸的反应 向硅酸钠溶液中滴入盐酸或通入CO2: 现象：有白色胶状沉淀生成。 Na2SiO3+CO2+H2O ═ Na2CO3+H2SiO3↓ 结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱 3.三大硅酸盐产品 水泥 陶瓷 普通玻璃 主要原料 设 备 主要成分 主要性能 黏土、石灰石 石膏 水泥回转窑 硅酸盐 水硬性 瓷窑 抗氧化、抗酸碱腐蚀，耐高温、绝缘、易成型 硅酸盐 黏土 纯碱、石灰石、 石 英 Na2O?CaO?6SiO2 瓷窑 无固定熔点，在一定温度范围内熔化 【阅读理解】 1.二氧化硅具有哪些性质，写出反应方程式。 2.工业上粗硅是怎么被提纯的？写出制取高纯硅的反应方程式。 3.二氧化硅和硅各有什么用途？ 二 二氧化硅与信息材料 熔点高(1723℃)，沸点高(2230℃)，硬度大，纯净的二氧化硅是无色透明的固体，不导电，难溶于一般的溶剂（如水或有机溶剂等） 1.二氧化硅的物理性质 应用：制作光学镜片，石英坩锅，光导纤维等 氧原子 二氧化硅的结构 硅原子 ①不与水直接反应生成相应的酸 ③与碱反应 （属于酸性氧化物） ②与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO CaSiO3 高温 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O 2.二氧化硅的化学性质 盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？ ⑤特殊性：与氢氟酸的反应（雕刻玻璃） ④高温下与某些盐反应 SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3+ CO2↑ 高温 SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O 氢氟酸应该如何保存？ 小结：常温下，SiO2能与强碱和HF反应； 高温下，SiO2能与碱性氧化物和碳酸盐反应 3.高纯硅的工业制法 SiO2+2C == 2CO?+Si（粗） 高温 高温 Si(粗) + 2Cl2 == SiCl4 高温 SiCl4 + 2H2 == 4HCl + Si（纯） 硅晶体的熔点和沸点都很高，硬度也很大。在常温下，单质硅比较稳定，只能与少数常见物质发生反应，如：HF，NaOH；在高温下能与O2，Cl2等反应 1.下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（ ） A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3 C．CuSO4→CuCl2 D．Cu(OH)2→CuO 巩固练习 B 2.加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ ） A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.陶瓷坩埚 3.下列离子在水溶液中能大量共存的是（ ） A．H+、K+、HCO3-、Ca2+ B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3- C．Na+、H+、Cl-、NO3- D．Na+、SiO32-、H+、Cl- C C * 结论：硅酸的酸性比碳酸弱 * 结论：硅酸的酸性比碳酸弱