第三單元 含硅礦物與信息材料
課時1 硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的應(yīng)用與人類文明發(fā)展的密切聯(lián)系。
2、掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸鹽產(chǎn)品。
【主干知識】
1、硅的存在：
（1）在地殼中的含量僅次于 ，居于第 位；
（2）在自然界中沒有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)態(tài)存在的硅。如 、 等；
（3）化合態(tài)的硅廣泛存在于地殼的各種礦物和巖石里，是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。
2、硅酸鹽極其性質(zhì)
（1）硅酸鹽組成的表示方法
①鹽化學(xué)式法
如:硅酸鈉：Na2SiO3、硅酸鈣：CaSiO3，此法用于組成簡單的硅酸鹽。
②鹽氧化物法
如:鋯石：__________________ 紅柱石___________________
鎂橄欖石：_______________ 鈣鋁石榴子石______________
（2）硅酸鹽的性質(zhì)
①Na2SiO3是極少數(shù)可溶于水的硅酸鹽的一種,其它可溶性的硅酸鹽還有________、_________
②Na2SiO3的水溶液俗稱________,是建筑業(yè)中常用的一種_________,也是一種礦物膠;用水玻璃浸泡過的木材、紡織品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈堿性,易吸收空氣中的CO2,化學(xué)方程式______________________________,因此Na2SiO3溶液要________保存。
3、硅酸鹽產(chǎn)品(查閱資料或者參觀玻璃廠、水泥廠了解水泥和玻璃是如何生產(chǎn)的)
（1）陶瓷：中國是瓷器之都,新石器時代就已經(jīng)掌握了煉陶技術(shù),陶瓷不僅廣泛應(yīng)用于生活,而且在電子工業(yè),原子能工業(yè),宇航事業(yè)等方面發(fā)揮越來越重要的作用。
（2）水泥：建筑業(yè)中使用最普遍的基礎(chǔ)材料。
制造原料：_______(主要成分______),___________;
主要設(shè)備：__________________
生產(chǎn)條件：__________________
(注意:生產(chǎn)過程中加入石膏的作用_____________________________)
（3）玻璃：一種重要的工農(nóng)業(yè)原料。
制造原料：____________,____________,___________;
主要設(shè)備：__________________
生產(chǎn)條件：__________________
成分：__________________
【課堂練習(xí)1】給下列溶液中通入CO2氣體，不可能產(chǎn)生沉淀的是 （ ）
(A)氯化鈣和硝酸鋇的混合液 (B)稀的水玻璃
(C)偏鋁酸鈉溶液 (D)碳酸鈉飽和溶液

【課堂練習(xí)2】在煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料是 （ ）
(A)生石灰 (B)石灰石 (C)石英 (D)純堿

【課堂練習(xí)3】 應(yīng)用帶膠塞的玻璃試劑瓶保存的溶液是（ ）
（A）燒堿 （B）硫酸鈉溶液 （C）水玻璃 （D）濃硫酸

【課堂練習(xí)4】氫氧化鋁膠囊、碳酸氫鈉粉劑都因能同胃酸反應(yīng)，曾用來治療胃酸過多。三硅酸鎂（2MgO?3SiO2?nH2O）和氫氧化鋁膠囊一樣，在治療時作用更持久。試寫出三硅酸鎂同胃酸的主要成分作用的離子方程式： 。
【達(dá)標(biāo)提高】 （一看就懂，一做就會）
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1、在自然界里，硅存在于地殼的各種礦物和巖石中的形式是 （ ）
A、晶體硅B、二氧化硅C、硅酸D、硅酸鹽
2、下列說法中不正確的是 （ ）
A、硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生產(chǎn)水泥和玻璃都必須用石灰石
D、用純凈的石英制成石英玻璃,它的膨脹系數(shù)小,常用來制造耐高溫的化學(xué)儀器
3、下列物質(zhì)的主要成分不屬于硅酸鹽的是 （ ）
A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃
4、融化燒堿應(yīng)選用的坩堝是 （ ）
A、鐵坩堝 B、 玻璃坩堝 C、石英坩堝 D、瓷坩堝
5、下列各組離子在水中能大量共存的是 （ ）
A、K+、H＋、SiO32－、S2－B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH－、HCO3D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的數(shù)值分別為 （ ）
A、7、2B、5、4C、6、3D、3、6
7、下列反應(yīng)不能一步得到的是 （ ）
A、SiO2?→Na2SiO3B、SiO2?→H2SiO3
C、Na2SiO3?→SiO2D、H2SiO3?→SiO2
8、現(xiàn)有石灰石、二氧化硅、硅酸鈉三種白色粉末，要用一種試劑鑒別，可選用（ ）
A、氫氧化鈉溶液B、鹽酸C、硝酸銀溶液D、氯化鈣溶液
9、下列物質(zhì)中，既不能與鹽酸反應(yīng)，又不能燒堿溶液反應(yīng)的是 （ ）
A、水玻璃B、二氧化硅C、一氧化碳D、氧化鋁
10、向下列物質(zhì)的飽和溶液中通入CO2，不發(fā)生反應(yīng)的是 （ ）
A、NaAlO2B、NaHSO4C、Na2SiO3D、Ca(ClO)2
11、能貯存在帶磨口塞的玻璃試劑瓶中的試劑是 （ ）
A、KOH溶液B、濃H2SO4C、水玻璃D、氫氟酸
12、等質(zhì)量的Si和O2在密閉容器中反應(yīng)后，剩下固體中含氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 （ ）
A、＜50%B、＝50%C、＞50%D、不能確定


課時2 二氧化硅與信息材料
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、知道二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。了解二氧化硅制品在高科技信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
2、認(rèn)識單晶硅的使用給人類文明進(jìn)程所帶來的重大影響。
【主干知識】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有：硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質(zhì)：①狀態(tài)：　　　��；②熔、沸：　　��；③硬度：　　　　��；④水溶性　　。　
3、化學(xué)性質(zhì)：
（1）結(jié)構(gòu)：二氧化硅晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，具有高硬度、高熔沸點特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅與氧化鈣（高溫）： SiO2＋ CaO——
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液： SiO2＋ NaOH——
〖思考〗實驗室盛放堿液的試劑瓶常用 塞，不用 塞，就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫出反應(yīng)的離子方程式： 。
③二氧化硅與碳酸鈉（高溫）： SiO2＋ Na2CO3——
（3）不跟酸（除 外）反應(yīng)： SiO2＋ HF—— （雕刻玻璃、腐蝕玻璃）
（4）與C反應(yīng)（高溫）： ①SiO2＋ C—— ②SiO2＋ C——
4、用途：即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導(dǎo)纖維、石英玻璃、電子光學(xué)儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質(zhì)：晶體硅是 色、有金屬光澤、硬而脆的固體，熔點和沸點都很 ，硬度也很大（因為它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石），是良好的 材料，廣泛應(yīng)用于電子的各個領(lǐng)域。
2、化學(xué)性質(zhì)：很穩(wěn)定
（1）常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應(yīng)。
（2）加熱或高溫時有強還原性：
Si＋ O2??
Si＋ C??
Si＋ Cl2??
（3）常溫下能與氟氣（F2）、氫氟酸（HF）反應(yīng)：
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自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。將粗硅在高溫下跟氯氣氣反應(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。
工業(yè)制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（寫出化學(xué)方程式）
（1） SiO2＋ C??　　 （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2?? （分餾、提純）
（3） SiCl4＋ H2?? ＋ （制純硅）
【課堂練習(xí)1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質(zhì) ( )
A、熔點很高 B、能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸
C、可與純堿反應(yīng) D、與碳在高溫下反應(yīng)可制取兩元素中的一種單質(zhì)
【課堂練習(xí)2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C == Si+2CO↑，下列敘述中正確的是 ( )
A.有0.5molSiO2參加反應(yīng) B.反應(yīng)中有12g碳被還原
C.反應(yīng)中生成了2.24LCO(標(biāo)準(zhǔn)狀況) D.反應(yīng)中有0.5×6.02×1023個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【達(dá)標(biāo)提高】
1下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2起反應(yīng)的是 ( )
①濃H2SO4；②H2O；③濃硝酸；④氫氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化鈣；⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是 ( )
A、二氧化硅與氧化鈣（高溫）B、二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）
C、二氧化硅與碳（高溫）D、二氧化硅與濃硝酸（常溫）
3、關(guān)于硅的說法不正確的是 ( )
A、晶體硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體
C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
D、加熱到一定溫度時，硅能與碳、氧氣等非金屬反應(yīng)
4、關(guān)于硅的說法中，不正確的是 ( )
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里，硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都具有較高的熔沸點
D、晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂（SiC）的化學(xué)方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在這個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5

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