高中化學(xué) 專題3 第三單元 含硅礦物與信息材料課件 蘇教版必修1

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1、配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 第三單元含硅礦物與信息材料 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 1.硅的存在：硅在地殼中的含量占第_位，硅主要以熔點(diǎn)很高的_及_為主要存在形式。因此硅是以_態(tài)存在于自然界。篤學(xué)一篤學(xué)一硅酸鹽礦物硅酸鹽礦物二二 二氧化硅二氧化硅硅酸鹽硅酸鹽化合化合配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 2.硅酸鹽的表示方法(1)化學(xué)式法：組成較簡單的硅酸鹽一般用化學(xué)式直接表示組成。如硅酸鈉_、硅酸鈣_等。(2)氧化物法：組成相對復(fù)雜的硅酸鹽通常用_和_的組合形式來表示硅酸鹽，如硅酸鈉(Na2SiO3)：_、石棉CaMg3(SiO3)4：_、長石(KAlSi3O8)：_。Na2Si

2、O3 CaSiO3 二氧化硅二氧化硅 金屬氧化物金屬氧化物 Na2OSiO2 3MgOCaO4SiO2 K2OAl2O36SiO2 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 篤學(xué)二篤學(xué)二硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品名稱名稱生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料主要設(shè)備主要設(shè)備反應(yīng)條件或主要反應(yīng)反應(yīng)條件或主要反應(yīng)陶瓷陶瓷_高溫?zé)Y(jié)高溫?zé)Y(jié)玻璃玻璃_水泥水泥_復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜的物理、化學(xué)變化黏土黏土 純堿、純堿、石灰石、石灰石、石英石英玻璃熔爐玻璃熔爐 黏土、黏土、石灰石石灰石 水泥水泥回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 1.物理性質(zhì)：Na2SiO3是_色固體，俗稱泡花堿，_溶于水，其水溶液俗稱_，是無

3、色_狀的液體，是一種礦物膠。篤學(xué)三篤學(xué)三硅酸鈉硅酸鈉白白易易水玻璃水玻璃黏稠黏稠 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 2.化學(xué)性質(zhì)與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反應(yīng)，生成難溶于水的硅酸。3用途：制備_和木材_。反應(yīng)物或?qū)嶒?yàn)反應(yīng)物或?qū)嶒?yàn)操作操作化學(xué)方程式化學(xué)方程式離子方程式離子方程式少量少量CO2通入通入Na2SiO3溶液溶液中中Na2SiO3CO2H2O= Na2CO3H2SiO3過量過量CO2通入通入Na2SiO3溶液溶液中中Na2SiO32CO22H2O= 2NaHCO3H2SiO3鹽酸與硅酸鈉鹽酸與硅酸鈉溶液的反應(yīng)溶液的反應(yīng)Na2SiO32HCl =2NaClH2SiO3硅膠硅膠防火劑防火劑配蘇

4、教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 1.硅單質(zhì)(1)物理性質(zhì)(晶體硅)：晶體硅是有_光澤的_色固體，熔點(diǎn)高、硬度_、有脆性。晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的_材料。篤學(xué)四篤學(xué)四硅和二氧化硅硅和二氧化硅金屬金屬灰黑灰黑大大半導(dǎo)體半導(dǎo)體配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (2)化學(xué)性質(zhì)常溫下不與_等反應(yīng)。加熱或高溫時有強(qiáng)還原性，可以與O2、Cl2等反應(yīng)，化學(xué)方程式為：_；_。常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)、氫氧化鈉溶液反應(yīng)：_；_；_。O2、Cl2、H2、濃、濃H2SO4、濃、濃HNO3 Si2F2=SiF4 Si4HF=SiF42H2 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2

5、配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (3)工業(yè)制法操作流程：二氧化硅粗硅四氯化硅精硅_。(4)硅的用途用作半導(dǎo)體材料，做_促進(jìn)信息技術(shù)革命。制造_，將光能轉(zhuǎn)換為電能，可用作計(jì)算器、人造衛(wèi)星、火星探測器、太陽能電動車等的動力，是極有發(fā)展前景的新型能源。硅芯片硅芯片光電池光電池配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 2二氧化硅(1)存在：_等都是天然存在的二氧化硅。(2)物理性質(zhì)：二氧化硅是_的固體，_溶于水。(3)化學(xué)性質(zhì)與氫氟酸(HF)反應(yīng)：_ (可以用來雕刻玻璃)。SiO2作為酸性氧化物可以與堿及堿性氧化物反應(yīng)，但與水_。沙石、石英、水晶、硅藻土沙石、石英、水晶、硅藻土 堅(jiān)硬難熔堅(jiān)硬難熔不不 S

6、iO24HF=SiF42H2O 不反應(yīng)不反應(yīng) 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 a與堿反應(yīng)：_ (盛堿的試劑瓶用橡皮塞不能用_)。b與堿性氧化物反應(yīng)：_。(4)二氧化硅的用途以SiO2為主要成分的沙子仍是基本的建筑材料；電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器；是信息調(diào)整公路的骨架_的主要成分；用石英、瑪瑙制作_。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 玻璃塞玻璃塞 光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維工藝飾品工藝飾品配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【慎思1】 二氧化硅能否與水反應(yīng)生成硅酸？三氧化二鋁能不能？【答案】不能。不能。【慎思2】 硅酸鈉的水溶液該如何保存？【答案】常用的黏合劑，所以不能用磨口的玻璃瓶塞，而用

7、橡膠塞或軟木塞，硅酸鈉的水溶液可以與CO2反應(yīng)，生成硅酸沉淀，所以應(yīng)密封保存。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【答案】Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，是在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)鹽與酸反應(yīng)的規(guī)律，生成的酸比參加反應(yīng)的酸的酸性弱，即強(qiáng)酸置換弱酸，所以此反應(yīng)能說明硅酸酸性比碳酸要弱。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【慎思4】 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Si4HF =SiF42H2能說明硅與鋁一樣具有兩性嗎？【答案】一般的非金屬單質(zhì)能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，如Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，第一個反應(yīng)說明硅具

8、有典型的非金屬性質(zhì)。但硅單質(zhì)只能和唯一的酸氫氟酸反應(yīng)，因?yàn)樯傻腟iF4是氣體且特別穩(wěn)定，所以硅單質(zhì)僅與HF酸反應(yīng)，不能說明硅單質(zhì)能與酸反應(yīng)，廣義的與酸反應(yīng)是指與溶液中的H反應(yīng)，硅單質(zhì)不能與H反應(yīng)置換出氫氣。所以硅在化學(xué)性質(zhì)上不具有兩性。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品比較硅酸鹽礦物和硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽礦物和硅酸鹽產(chǎn)品配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷主要主要成分成分硅酸三鈣硅酸三鈣(3CaOSiO2)硅酸二鈣硅酸二鈣 (2CaOSiO2)、鋁酸三鈣鋁酸三鈣 (3CaOA12O3)Na2SiO3、CaSiO3和

9、過量的和過量的SiO2熔化熔化后得到的玻璃態(tài)物后得到的玻璃態(tài)物質(zhì)質(zhì)成分復(fù)雜成分復(fù)雜主要主要性質(zhì)性質(zhì)水硬性，即細(xì)粉狀水硬性，即細(xì)粉狀水泥遇水后變?yōu)閳?jiān)水泥遇水后變?yōu)閳?jiān)硬的固體硬的固體玻璃沒有固定熔玻璃沒有固定熔點(diǎn)；易被氫氟酸腐點(diǎn)；易被氫氟酸腐蝕；易被堿腐蝕蝕；易被堿腐蝕抗氧化、耐酸堿、耐高溫、抗氧化、耐酸堿、耐高溫、絕緣、易加工成型等特點(diǎn)，絕緣、易加工成型等特點(diǎn)，廣泛用于生產(chǎn)和生活中廣泛用于生產(chǎn)和生活中其他其他水泥的主要用途：水泥的主要用途：非常重要的建筑材非常重要的建筑材料料幾種特種玻璃：光幾種特種玻璃：光學(xué)玻璃、鋼化玻學(xué)玻璃、鋼化玻璃、石英玻璃等璃、石英玻璃等根據(jù)原料、燒制溫度等的不根據(jù)原料、

10、燒制溫度等的不同，陶瓷器主要分為土器、同，陶瓷器主要分為土器、陶器、瓷器、火石器等陶器、瓷器、火石器等環(huán)境環(huán)境問題問題在生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的過程中，往往會向大氣中排放大量的粉塵而造在生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的過程中，往往會向大氣中排放大量的粉塵而造成大氣污染。生產(chǎn)水泥還需要煤和空氣以提供熱能，煤的燃燒也會成大氣污染。生產(chǎn)水泥還需要煤和空氣以提供熱能，煤的燃燒也會排放出煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物等而造成大氣污染，因此生排放出煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物等而造成大氣污染，因此生產(chǎn)水泥要注意保護(hù)環(huán)境產(chǎn)水泥要注意保護(hù)環(huán)境配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (1)有一種石棉 叫做礦青石棉 ，其化學(xué)式為Na2Fe5S

11、i8H2O24。改寫成氧化物形式的化學(xué)式為_ _。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (2)三硅酸鎂是一種胃病患者常用的止酸劑，試寫出三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)中和胃酸(主要成分為鹽酸)的化學(xué)反應(yīng)方程式：_ _。與其他藥物相比，三硅酸鎂的主要優(yōu)點(diǎn)是_。(3)生產(chǎn)玻璃的原料之一是正長石KAlSi3Ox，x是_ _，以氧化物形式表示為_。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 解析(1)改寫時變價元素按“先低價后高價”的規(guī)律書寫，故應(yīng)寫為Na2O 3FeOFe2O38SiO2H2O。(2)先將鹽改寫成氧化物形式為2MgO3SiO2nH2O，中和胃酸實(shí)質(zhì)是MgO中和鹽酸。反應(yīng)式為Mg2Si3O

12、8nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O。三硅酸鎂中氧化鎂可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水。所以它可以消耗鹽酸，而且由于它的溶解度小，所以藥效持續(xù)時間更長。(3)由化學(xué)式KAlSi3Ox中正負(fù)化合價代數(shù)和為零，確定x8，改寫時需在化學(xué)式前乘2，即K2OAl2O36SiO2。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 答案(1)Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O(2)Mg2Si3O8nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O不會使胃酸酸度迅速降低，藥效有一定持久性(3)8K2OAl2O36SiO2配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 硅酸鹽的組成比較復(fù)雜，故常用氧化物的形式

13、表示，改寫時應(yīng)注意：(1)氧化物的順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬的氧化物二氧化硅H2O。(2)氧化物的化學(xué)式之間用“”隔開。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (3)氧化物前化學(xué)計(jì)量數(shù)的配置原則。除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒配置。化學(xué)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)，應(yīng)化為整數(shù)?；癁檎麛?shù)時，其他氧化物前的化學(xué)計(jì)量數(shù)相應(yīng)改變。氧化物前化學(xué)計(jì)量數(shù)代表氧化物本身，其比值僅指各氧化物化學(xué)計(jì)量數(shù)的最簡比。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 特別提醒改寫成氧化物形式便于分析硅酸鹽組成，而不能簡單認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物組成的，硅酸鹽的組成結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【答案】(1)Mg2Si

14、O4(2)2MgOSiO2(3)硅酸鹽配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 1Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si。2.非金屬單質(zhì)跟堿作用一般無H2放出，但Si能跟強(qiáng)堿溶液作用放出H2。Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。3.非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用。Si4HF=SiF42H2。4.SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3。制備H2SiO3時可以利用以下原理：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl。硅單質(zhì)及其化合物的特殊性硅單質(zhì)及其化合物

15、的特殊性配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 解析硅不能與濃硫酸、濃硝酸、水反應(yīng)。常溫下硅能與F2、HF、強(qiáng)堿反應(yīng)，在加熱或高溫條件下也能與Cl2、O2發(fā)生反應(yīng)。答案C配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【答案】B配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【解釋】二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，不能與水反應(yīng)生成硅酸，A錯；二氧化硅在高溫下與碳酸鈉的反應(yīng)不能用于判斷硅酸與碳酸酸性強(qiáng)弱，判斷的依據(jù)是CO2通入到Na2SiO3溶液中產(chǎn)生硅酸沉淀，得出H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，C錯；二氧化硅可以與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，D錯誤。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1

16、 SiO2和和CO2的性質(zhì)比較的性質(zhì)比較 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 答案A配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 二氧化碳與二氧化硅都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿、堿性氧化物反應(yīng)；但二氧化硅的熔沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二氧化碳。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【答案】C配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【解釋】酸性氧化物的定義是跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物；非金屬氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO；酸性氧化物不全都溶于水生成相應(yīng)的酸，如SiO2，因此不能僅由是否溶于水生成酸來判定是否是酸性氧化物。配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 【案例】 某興趣小組同學(xué)為比較碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：實(shí)驗(yàn)探究二十碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)探究二十碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱比較 配蘇教版化學(xué)必修配蘇教版化學(xué)必修1 (1)飽和碳酸氫鈉溶液的作用是_。(2)在飽和硅酸鈉溶液中看到的現(xiàn)象是_。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)實(shí)驗(yàn)中涉及到的酸中，酸性強(qiáng)弱關(guān)系為_ _?！敬鸢浮?1)除去HCl(2)有白色沉淀生成CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3(3)鹽酸碳酸硅酸