高中化学必修一(苏教版)课件：专题3 从矿物到基础材料 3.3 含硅矿物与 信息材料课件(苏教版必修1)1
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黏土、石灰石
石膏
设
备
水泥回转窑 硅酸盐
主要成分
主要性能
水硬性
二氧化硅的物理性质
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）
应用：制作光学镜片，石英坩锅，光导纤维等
二氧化硅的结构
氧原子
硅原子
二氧化硅的化学性质
高温
SiCl4（液态）
4.硅的用途
（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、 硅整流器等半导体器件
集成电路
（2）制造太阳能仪器装置
（3） 制造硅合金
巩固练习
1.下列变化中，不可能通过一步反应 实现的是（ BD ） A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3 C．CuSO4→CuCl2 D．Cu(OH)2→Cu
高温
高温 高温
2.物 理 性 质
灰黑色、有金属光泽、 硬而脆的固体。熔沸点高， 硬度大，难溶于水。
硅晶体的导电性介于 导体和绝缘体之间，是一 种重要的半导体材料。 硅晶体制品
3.化学性质
（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等 都很难反应。
（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。 高温 Si + O2 SiO2 Si + 2Cl2
1.ZrSiO4 ____________________。
2.Al2SiO5 ___________________。
3.Ca3Al2(SiO4)3________________。 4.Mg2SiO4____________________。
掌握一种重要的硅酸盐——硅酸钠
化学组成：Na2SiO3
专题3 从矿物到基础材料
第三单元 含硅矿物与信息材料
一.硅的存在
1.硅元素(silicon)在地壳中的含量
硅酸盐的种类很多，组成和结构也很复杂，为了方 便，用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。 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：
5、选适当试剂或方法除去下列物质中的杂质 （括号内为杂质）。 (1)SiO2(CaCO3) 稀盐酸 过滤 ； (2)SiO2 (I2)
加热
；
(3)NaCl (SiO2) 水 过滤 ；
(4)SiO2 (H2SiO3) 加热 (6)Si (Fe)
稀盐酸 过滤
；
(5)Fe2O3 (SiO2) 氢氧化钠溶液 过滤 ；
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
1、高纯硅的工业制法
SiO2+2C == 2CO+Si（粗） Si(粗) + 2Cl2 == SiCl4 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
硅酸钠Na2SiO3可以写成: Na2O ·SiO2
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。
请用氧化物的形式表示下述硅酸盐的化学组成
2.加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ C ） 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（ C ） A．H+、K+、HCO3-、Ca2+ B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3C．Na+、H+、Cl-、NO3D．Na+、SiO32-、H+、Cl-
（属于酸性氧化物）
①不与水直接反应生成相应的酸 ②与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO ③与碱反应
高温
CaSiO3
SiO2 + 2NaOH
Na2SiO3 + H2O
盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么 不能用玻璃塞？
④高温下与某些盐反应 SiO2+ Na2CO3
高温
Na2SiO3+ CO2↑
⑤特殊性：与氢氟酸的反应（雕刻玻璃） SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
白色晶体，能溶于水，是少数可溶 物理性质： 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。
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。
4.下列离子方程式正确的是（ AB ） A．水玻璃加盐酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓ B．小苏打溶液和烧碱溶液： HCO3-+OH-=CO32-+H2O C．石灰石溶于盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑ D．石英溶于NaOH溶液： Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O
Na2SiO3+2HCl═ 2NaCl + H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O ═ Na2CO3+H2SiO3↓
请同学们写出上述反应的离子方程式。 结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱
三大硅酸盐产品
水泥 陶瓷
黏土
瓷窑 硅酸盐 抗氧化、抗酸碱 腐蚀，耐高温、 绝缘、易成型
普通玻璃
纯碱、石灰石、 石英 玻璃熔炉 Na2O•CaO•6SiO2 无固定熔点， 在一定温度范 围内熔化
石膏
设
备
水泥回转窑 硅酸盐
主要成分
主要性能
水硬性
二氧化硅的物理性质
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）
应用：制作光学镜片，石英坩锅，光导纤维等
二氧化硅的结构
氧原子
硅原子
二氧化硅的化学性质
高温
SiCl4（液态）
4.硅的用途
（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、 硅整流器等半导体器件
集成电路
（2）制造太阳能仪器装置
（3） 制造硅合金
巩固练习
1.下列变化中，不可能通过一步反应 实现的是（ BD ） A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3 C．CuSO4→CuCl2 D．Cu(OH)2→Cu
高温
高温 高温
2.物 理 性 质
灰黑色、有金属光泽、 硬而脆的固体。熔沸点高， 硬度大，难溶于水。
硅晶体的导电性介于 导体和绝缘体之间，是一 种重要的半导体材料。 硅晶体制品
3.化学性质
（1）常温下，性质稳定，与氧气、氯气、硝硫酸等 都很难反应。
（2）加热高温条件下，与氧气、氯气等反应。 高温 Si + O2 SiO2 Si + 2Cl2
1.ZrSiO4 ____________________。
2.Al2SiO5 ___________________。
3.Ca3Al2(SiO4)3________________。 4.Mg2SiO4____________________。
掌握一种重要的硅酸盐——硅酸钠
化学组成：Na2SiO3
专题3 从矿物到基础材料
第三单元 含硅矿物与信息材料
一.硅的存在
1.硅元素(silicon)在地壳中的含量
硅酸盐的种类很多，组成和结构也很复杂，为了方 便，用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。 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：
5、选适当试剂或方法除去下列物质中的杂质 （括号内为杂质）。 (1)SiO2(CaCO3) 稀盐酸 过滤 ； (2)SiO2 (I2)
加热
；
(3)NaCl (SiO2) 水 过滤 ；
(4)SiO2 (H2SiO3) 加热 (6)Si (Fe)
稀盐酸 过滤
；
(5)Fe2O3 (SiO2) 氢氧化钠溶液 过滤 ；
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
1、高纯硅的工业制法
SiO2+2C == 2CO+Si（粗） Si(粗) + 2Cl2 == SiCl4 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
硅酸钠Na2SiO3可以写成: Na2O ·SiO2
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。
请用氧化物的形式表示下述硅酸盐的化学组成
2.加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ C ） 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（ C ） A．H+、K+、HCO3-、Ca2+ B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3C．Na+、H+、Cl-、NO3D．Na+、SiO32-、H+、Cl-
（属于酸性氧化物）
①不与水直接反应生成相应的酸 ②与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO ③与碱反应
高温
CaSiO3
SiO2 + 2NaOH
Na2SiO3 + H2O
盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么 不能用玻璃塞？
④高温下与某些盐反应 SiO2+ Na2CO3
高温
Na2SiO3+ CO2↑
⑤特殊性：与氢氟酸的反应（雕刻玻璃） SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
白色晶体，能溶于水，是少数可溶 物理性质： 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。
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。
4.下列离子方程式正确的是（ AB ） A．水玻璃加盐酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓ B．小苏打溶液和烧碱溶液： HCO3-+OH-=CO32-+H2O C．石灰石溶于盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑ D．石英溶于NaOH溶液： Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O
Na2SiO3+2HCl═ 2NaCl + H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O ═ Na2CO3+H2SiO3↓
请同学们写出上述反应的离子方程式。 结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱
三大硅酸盐产品
水泥 陶瓷
黏土
瓷窑 硅酸盐 抗氧化、抗酸碱 腐蚀，耐高温、 绝缘、易成型
普通玻璃
纯碱、石灰石、 石英 玻璃熔炉 Na2O•CaO•6SiO2 无固定熔点， 在一定温度范 围内熔化