含硅礦物與信息材料》課件（蘇教版必修1）

1、第三單元 含硅礦物與信息材料,,隨處可見的含硅化合物及產(chǎn)品,1.硅元素(silicon)在地殼中的含量,一.硅的存在,2. 硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤,二.硅酸鹽及其產(chǎn)品,1.硅酸鹽組成的表示方法,硅酸鹽的種類多、結(jié)構(gòu)很復雜，其組成表示方法一般有兩種：,1）鹽化學式法,如：硅酸鈉Na2SiO3 、硅酸鈣CaSiO3等。此法一般用于組成較簡單的硅酸鹽。,2）氧化物法(也是常用的方法),金屬氧化物寫在前面，再寫S

2、iO2，最后寫H2O；氧化物之間用“·”隔開。,對于復雜的硅酸鹽，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。,練習：把下列式子改寫成氧化物的形式1、蛇紋石：H4Mg3Si2O92、鈣長石：CaAl2SiO63、石棉：CaMg3Si4O124、長石：KAlSi3O85、普通玻璃： CaNa2Si6O146、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4,CaO· 3MgO·4SiO2,K2O·

3、Al2O3·6SiO2,CaO·Na2O·6SiO2,Al2O3·2SiO2·2H2O,3MgO·2SiO2 ·2H2O,CaO·Al2O3·SiO2,2.硅酸鹽的性質(zhì),,1) Na2SiO3的性質(zhì),Na2SiO3俗稱“泡花堿”，其水溶液俗稱“水玻璃”。水玻璃是一種無色粘稠的液體，顯堿性，易吸收空氣中的CO2生成硅酸沉淀。(完成p83.7),Na2

4、SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl,Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3,▲硅酸鈉要密封保存且不能用玻璃塞試劑瓶,用途：粘合劑，防腐劑、防火劑,2）三大硅酸鹽產(chǎn)品：陶瓷、水泥、玻璃,t,1）陶瓷,陶器的制作工序,2）水泥的制備：,a.原料：粘土(SiO2 )、石灰石、石膏（適量）b.設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯c.條件：高溫鍛燒d.加入石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥的硬化速度,水泥回轉(zhuǎn)窯

5、,雄偉的體育館,讓人驕傲的三峽工程,世貿(mào)大廈,3）玻璃,A.原料：純堿、石灰石、過量石英（SiO2)B.設(shè)備：玻璃熔爐C.條件：高溫熔融(完成p83.6)D.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2E.主要反應：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑F.種類：普通玻璃、鋼化玻璃、有色玻璃、光學玻璃、防彈玻璃、鉛玻璃

6、等,三.二氧化硅（ SiO2 ）,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。天然二氧化硅也叫硅石，是一種堅硬難熔的固體。,1.存在：,硅石,結(jié)晶形（石英）,無定形（硅藻土）,水晶,瑪瑙,石 英 制 品,水晶,水 晶 制 品,瑪瑙,2.物理性質(zhì)：,固體熔沸點比較高不溶于水硬度比較大,聯(lián)想沙子,3.結(jié)構(gòu)：,SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此性質(zhì)很穩(wěn)定,4.化學性質(zhì)：,聯(lián)想CO2,均屬于酸性氧化物,CO2 ＋ Ca

7、O＝CaCO3,CO2 ＋2NaOH＝ Na2CO3+H2O,CO2 ＋ H2O＝H2CO3,不反應,SiO2 ＋2NaOH＝ Na2SiO3+H2O,SiO2 + 4HF =SiF4 ↑+ 2H2O,A.酸性氧化物,B.氧化性,C.與鹽反應,D.親氟性,（雕刻玻璃）,SiO2 ＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O,1. 為什么在實驗室中盛放NaOH 溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？,2.實驗

8、室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？,3.某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?,想一想,5.用途：,制光導纖維、電子工業(yè)重要部件、光學儀器、耐高溫化學儀器。利用石英晶體制造石英電子表、石英鐘等。,光學纖維胃鏡,二氧化硅的用途,練習：,1、下列物質(zhì)能與SiO2起反應的是 （ ）①濃H2SO4 ②H2O ③鹽酸 ④HF

9、 ⑤KOH溶液 ⑥氧化鈣 A、①②⑥ B、②④ C、④⑤⑥ D、③④⑤⑥,C,2.實驗室現(xiàn)提供下列試劑瓶, ①細口磨口塞玻璃瓶瓶②廣口瓶③細口橡皮塞玻璃瓶④棕色廣口瓶⑤細口塑料瓶，如果你是實驗室管理員,你將如何存放下列藥品?你的依據(jù)是什么?a.二氧化硅______ b.氫氧化鈉溶液____c.硝酸銀晶體_____

10、d.氫氟酸___e.濃硫酸____,②,③,④,⑤,①,3.指出下列反應中SiO2所表現(xiàn)的化學性質(zhì)或作用，在A-E選項中選擇正確答案填入括號內(nèi)。①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ( )②SiO2+2C=高溫=Si+2CO? ( )③SiO2+3C=高溫=SiC+2CO? ( )④SiO2+4HF==SiF4 ? +2H2O (

11、 )A、作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B、弱氧化性 C、酸性氧化物的通性D、未參加氧化還原反應,CBDA,四.硅,1、物理性質(zhì),硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點和沸點都很高，硬度大。導電性介于導體和絕緣體之間。,既不易失去電子,也不易得到電子,2.結(jié)構(gòu),3.化學性質(zhì),常溫下，化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如

12、氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應。,,Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑,4.硅的工業(yè)制法,與氯反應：Si ＋2Cl2 ＝ SiCl4(溫度為400～500℃),5.硅的用途：,硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣泛。作為良好的半導體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件，還可以制成太陽能電池，可制

13、成有良好導磁性、耐酸性的合金。,晶體管,集成電路,衛(wèi)星的翅膀,汽車的尾巴,在太陽能方面的利用,五.硅酸,硅酸是一種很弱的酸（酸性比碳酸還弱），溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應制得。,用途:,可作干燥劑和催化劑的載體,在試管中加入3-5ml飽和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察現(xiàn)象。,滴入酚酞溶液顯紅色，再

14、滴入鹽酸紅色消失，并有透明膠狀物質(zhì)生成,Na2SiO3溶液呈堿性，與酸反應生成了H2SiO3,Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl,地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：①光導纖維的主要成分 ②目前應用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是 ③神