必修一 4-1-2 硅酸盐和硅 课件解析
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硅酸盐产品 问题：什 么是硅酸 硅酸盐工业盐工业？
以含硅物质为原料制得硅酸盐产品的工业.
硅酸盐产品简介：
产品
主要原料 主要设备
反应 条件
主要反应或主要 成分
水泥
粘土、石 灰石、石 膏 (适量)
水泥回 转窑
高温
硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2 铝酸三钙：3CaO·Al2O3
3.条件：高温熔融
4.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 5.主要反应：Na2CO3ຫໍສະໝຸດ BaiduSiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 6.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光 学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等
石英玻璃(SiO2)
硅酸盐矿物与硅酸盐产品
水泥 玻璃 陶瓷
用途：粘合剂，防腐剂、防火剂
2）三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃
t
水泥
1.原料：
黏土、石灰石、石膏（适量）
2.设备：水泥回转窑 3.条件：高温锻烧 4.加入石膏的作用：
调节水泥的硬化速度
陶瓷，China，瓷都
陶 瓷
陶器的制作工序
3）玻璃 1.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2) 2.设备：玻璃熔炉
制取纯硅:
Si+2Cl2 =高温 SiCl4
SiCl4+2H2高高温=温 Si+4HCl
硅晶片生产
硅熔炉
3、硅的物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、 硬而脆的固体。熔点和沸点都很 高，硬度大。
4、硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气 、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（ 如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应 。
。
③神奇无比的集成电路芯片的主要成分
。
④光学镜片的主要成分
。
⑤ 光电池的主要材料是
。
3.要除去SiO2中混有的少量杂
质CaCO3，最适宜的试剂是
A.水
B.盐酸
B
C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液
4.下列物质的主要成分不
是SiO2的是 D
A、水晶 B、玛瑙 C、沙子 D、干冰
加热条件下，能跟一些非金属反应 。
Si+O2==SiO2
小结: 硅及其化合物的转化关系 H2SiO3
SiCl4 Si SiO2 Na2SiO3
小试牛刀
2.地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中
占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例
如：
① 半导体材料的主要成分
。
②光导纤维的主要成分
第二课时 硅酸盐和硅
一.硅酸盐及其产品
1.硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表 示方法一般有两种：
1）盐化学式法
如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。此 法一般用于组成较简单的硅酸盐。
2）氧化物法
金属氧化物·SiO2·H2O 化合价不变，元素守恒
金属氧化物写在前面，再写SiO2， 最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1、蛇纹石：H4Mg3Si2O9 3MgO·2SiO2 ·2H2O 2、钙长石：CaAl2SiO6 CaO·Al2O3·SiO2 3、石棉：CaMg3Si4O12 CaO·3MgO·4SiO2 4、长石：KAlSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2 5、普通玻璃： CaNa2Si6O14 CaO·Na2O·6SiO2 6、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
玻璃
纯碱 石灰石
玻璃熔 炉
高温
石英
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
1、高岭土的组成课表示为Al2Si2OX(OH)Y,其 中X、Y的数值分别是 (C )
A.7、2
B.6、3
C.5、4 D.3、6
2.硅酸盐的性质 1) Na2SiO3的性质
Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃” 。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空 气中的CO2生成硅酸沉淀。
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl ▲硅酸钠要密封保存
二.硅
1.硅的应用
高纯硅：半导体材料。（集成电路 、晶体管、硅整流器、太阳能电池
等） 变压器铁芯
合金
（含硅4%的钢有导磁性 ）
耐酸设备
（含硅15%左右的钢有耐酸性）
集成电路
太阳能电池板
2.硅的工业制取
制取粗硅: 高温
SiO2+2C =高温 Si+2CO
粗硅在高温下跟氯气反应生成一种 液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢 气还原制得纯硅。
例如：Na2SiO3
Na2O · SiO2
常见硅酸盐矿物
思考: 1、看书学习如何将硅酸盐用氧化物的形式表示？
2、用氧化物形式表示下列硅酸盐：
红柱石：Al2SiO5 钙铝石榴子石：Ca3Al2Si3O12 镁橄榄石：Mg2SiO4
常见硅酸盐矿物
活泼金属氧化物 · 不活泼金属氧化物 · SiO2 · H2O
以含硅物质为原料制得硅酸盐产品的工业.
硅酸盐产品简介：
产品
主要原料 主要设备
反应 条件
主要反应或主要 成分
水泥
粘土、石 灰石、石 膏 (适量)
水泥回 转窑
高温
硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2 铝酸三钙：3CaO·Al2O3
3.条件：高温熔融
4.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 5.主要反应：Na2CO3ຫໍສະໝຸດ BaiduSiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 6.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光 学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等
石英玻璃(SiO2)
硅酸盐矿物与硅酸盐产品
水泥 玻璃 陶瓷
用途：粘合剂，防腐剂、防火剂
2）三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃
t
水泥
1.原料：
黏土、石灰石、石膏（适量）
2.设备：水泥回转窑 3.条件：高温锻烧 4.加入石膏的作用：
调节水泥的硬化速度
陶瓷，China，瓷都
陶 瓷
陶器的制作工序
3）玻璃 1.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2) 2.设备：玻璃熔炉
制取纯硅:
Si+2Cl2 =高温 SiCl4
SiCl4+2H2高高温=温 Si+4HCl
硅晶片生产
硅熔炉
3、硅的物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、 硬而脆的固体。熔点和沸点都很 高，硬度大。
4、硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气 、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（ 如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应 。
。
③神奇无比的集成电路芯片的主要成分
。
④光学镜片的主要成分
。
⑤ 光电池的主要材料是
。
3.要除去SiO2中混有的少量杂
质CaCO3，最适宜的试剂是
A.水
B.盐酸
B
C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液
4.下列物质的主要成分不
是SiO2的是 D
A、水晶 B、玛瑙 C、沙子 D、干冰
加热条件下，能跟一些非金属反应 。
Si+O2==SiO2
小结: 硅及其化合物的转化关系 H2SiO3
SiCl4 Si SiO2 Na2SiO3
小试牛刀
2.地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中
占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例
如：
① 半导体材料的主要成分
。
②光导纤维的主要成分
第二课时 硅酸盐和硅
一.硅酸盐及其产品
1.硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表 示方法一般有两种：
1）盐化学式法
如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。此 法一般用于组成较简单的硅酸盐。
2）氧化物法
金属氧化物·SiO2·H2O 化合价不变，元素守恒
金属氧化物写在前面，再写SiO2， 最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1、蛇纹石：H4Mg3Si2O9 3MgO·2SiO2 ·2H2O 2、钙长石：CaAl2SiO6 CaO·Al2O3·SiO2 3、石棉：CaMg3Si4O12 CaO·3MgO·4SiO2 4、长石：KAlSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2 5、普通玻璃： CaNa2Si6O14 CaO·Na2O·6SiO2 6、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
玻璃
纯碱 石灰石
玻璃熔 炉
高温
石英
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
1、高岭土的组成课表示为Al2Si2OX(OH)Y,其 中X、Y的数值分别是 (C )
A.7、2
B.6、3
C.5、4 D.3、6
2.硅酸盐的性质 1) Na2SiO3的性质
Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃” 。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空 气中的CO2生成硅酸沉淀。
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl ▲硅酸钠要密封保存
二.硅
1.硅的应用
高纯硅：半导体材料。（集成电路 、晶体管、硅整流器、太阳能电池
等） 变压器铁芯
合金
（含硅4%的钢有导磁性 ）
耐酸设备
（含硅15%左右的钢有耐酸性）
集成电路
太阳能电池板
2.硅的工业制取
制取粗硅: 高温
SiO2+2C =高温 Si+2CO
粗硅在高温下跟氯气反应生成一种 液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢 气还原制得纯硅。
例如：Na2SiO3
Na2O · SiO2
常见硅酸盐矿物
思考: 1、看书学习如何将硅酸盐用氧化物的形式表示？
2、用氧化物形式表示下列硅酸盐：
红柱石：Al2SiO5 钙铝石榴子石：Ca3Al2Si3O12 镁橄榄石：Mg2SiO4
常见硅酸盐矿物
活泼金属氧化物 · 不活泼金属氧化物 · SiO2 · H2O