硅酸盐的表示方法
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硅酸盐晶体结构
的O2-均为桥氧，无活性氧， 电价平衡，实际上是氧化 物SiO2。
ڻ以SiO2为例讨论，SiO2分
为三类晶型（石英、鳞石 英、方石英）七种变体。
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（1）α-方石英结构
立方晶系，Fd3m 空间群， a=0.705nm，Si4+在立方 晶胞中的配置与金刚石 构造中的相同，而 O2-位于每两个 Si4+之间， Si4+、O2-均作面心立方排 列。
结构式Mg6[Si4O10]（OH）
8
结构组成：相当于在高 岭石结构中，用Mg2+取 代Al3+，为保持电价平
衡，需用3个Mg2+取代2
个Al3+
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4、叶腊石类 (属三层结构) 主要有叶腊石、蒙脱石、 滑石。
叶腊石
构成：将高岭石的双层结
构再加上一层[SiO4]四面
体层。
成分：Al2O3· 4SiO2· 2O H
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3）四面体不相连，八面体共棱相连。
4）Si-O形成[SiO4]四面体，弧立存在，由
[MgO6]连接起来。 5）Si-O→[SiO4]，Mg-O→[MgO6]
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（2)
结构特点
1）各[SiO4]4- 是单独存在的，其顶角相互地朝上朝下。 ２）各[SiO4]4-四面体只通过O-Mg-O键连接一起。
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（2）叶蛇纹石 又称岫玉， 形成于镁质碳酸岩的变质大 理石中，全国最大的蛇纹石 玉矿在辽宁省岫岩县哈达碑 镇瓦沟，岫岩玉以绿色为主， 还有红、黄、白、青、蓝、 紫色和墨绿、淡黄、乳白色。 可谓七彩斑斓，五光十色。 硬度一般介于3.5至5之间。
ڻ以SiO2为例讨论，SiO2分
为三类晶型（石英、鳞石 英、方石英）七种变体。
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（1）α-方石英结构
立方晶系，Fd3m 空间群， a=0.705nm，Si4+在立方 晶胞中的配置与金刚石 构造中的相同，而 O2-位于每两个 Si4+之间， Si4+、O2-均作面心立方排 列。
结构式Mg6[Si4O10]（OH）
8
结构组成：相当于在高 岭石结构中，用Mg2+取 代Al3+，为保持电价平
衡，需用3个Mg2+取代2
个Al3+
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4、叶腊石类 (属三层结构) 主要有叶腊石、蒙脱石、 滑石。
叶腊石
构成：将高岭石的双层结
构再加上一层[SiO4]四面
体层。
成分：Al2O3· 4SiO2· 2O H
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3）四面体不相连，八面体共棱相连。
4）Si-O形成[SiO4]四面体，弧立存在，由
[MgO6]连接起来。 5）Si-O→[SiO4]，Mg-O→[MgO6]
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（2)
结构特点
1）各[SiO4]4- 是单独存在的，其顶角相互地朝上朝下。 ２）各[SiO4]4-四面体只通过O-Mg-O键连接一起。
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（2）叶蛇纹石 又称岫玉， 形成于镁质碳酸岩的变质大 理石中，全国最大的蛇纹石 玉矿在辽宁省岫岩县哈达碑 镇瓦沟，岫岩玉以绿色为主， 还有红、黄、白、青、蓝、 紫色和墨绿、淡黄、乳白色。 可谓七彩斑斓，五光十色。 硬度一般介于3.5至5之间。
硅酸盐
硅酸盐工业简介
高岭石
三、硅酸盐：多数不溶于水
1、硅酸盐化学式的氧化物表示方法:
书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化 硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开
硅酸钠：Na2SiO3可以写成 Na2O ·SiO2
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O
钠长石:NaAlSi3O8
建筑粘合剂
水泥 工业 展望
（3）反应原理：
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+O2↑
主要化学反应：
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
[设问]这两个反应是否违反了复分解反应规律？ 复分解反应规律仅适用于溶液，不能套用于高温
50Km，保密性能好。
钢化玻璃
光纤玻璃
2.陶瓷 （1）主要原料：
黏土 Al2O3·2SiO2·2H2O
（2）釉料 ——金属及其化合物 使陶瓷表面光滑，不渗水，具有 丰富的色彩。
（3）特性：抗氧化性，抗酸碱腐 蚀，耐高温，易成形。
钧瓷
陶
陶瓷工业发展更加 迅速，各种新
瓷 型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚” 号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万 块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶 瓷材料代替金属材料制发动机，1990 年我国第一台无水冷发电机试车成功。 这是继美、日之后，国际上仅有的几 次试验之一。专家们预言：随着新陶 瓷技术的发展，人类将“重返”“石 器时代，不过是一个全新的石器时 代。”
高岭石
三、硅酸盐：多数不溶于水
1、硅酸盐化学式的氧化物表示方法:
书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化 硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开
硅酸钠：Na2SiO3可以写成 Na2O ·SiO2
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O
钠长石:NaAlSi3O8
建筑粘合剂
水泥 工业 展望
（3）反应原理：
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+O2↑
主要化学反应：
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
[设问]这两个反应是否违反了复分解反应规律？ 复分解反应规律仅适用于溶液，不能套用于高温
50Km，保密性能好。
钢化玻璃
光纤玻璃
2.陶瓷 （1）主要原料：
黏土 Al2O3·2SiO2·2H2O
（2）釉料 ——金属及其化合物 使陶瓷表面光滑，不渗水，具有 丰富的色彩。
（3）特性：抗氧化性，抗酸碱腐 蚀，耐高温，易成形。
钧瓷
陶
陶瓷工业发展更加 迅速，各种新
瓷 型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚” 号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万 块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶 瓷材料代替金属材料制发动机，1990 年我国第一台无水冷发电机试车成功。 这是继美、日之后，国际上仅有的几 次试验之一。专家们预言：随着新陶 瓷技术的发展，人类将“重返”“石 器时代，不过是一个全新的石器时 代。”
硅酸盐
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
硅酸盐及其产品 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) 盐氧化物法
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。 例如： Na2SiO3 Na2O· 2 SiO Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
拆分原则
要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物 二氧化硅 水 (各氧化物前系数为最简整数比)
3. 石棉:CaMg3Si4O12 CaO· 3MgO· 4SiO2
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 3MgO· 2SiO2· 2O 2H 2. 钙长石:CaAl2SiO6 CaO· 2O3·SiO2 Al
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 2. 钙长石:CaAl2SiO6
3. 石棉:CaMg3Si4O12
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
1) 盐化学式法
硅酸盐及其产品 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) 盐氧化物法
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。 例如： Na2SiO3 Na2O· 2 SiO Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
拆分原则
要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物 二氧化硅 水 (各氧化物前系数为最简整数比)
3. 石棉:CaMg3Si4O12 CaO· 3MgO· 4SiO2
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 3MgO· 2SiO2· 2O 2H 2. 钙长石:CaAl2SiO6 CaO· 2O3·SiO2 Al
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 2. 钙长石:CaAl2SiO6
3. 石棉:CaMg3Si4O12
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
2020-2021学年高二化学新教材人教版必修第二册教师用书：5.3.1硅酸盐材料含解析
第三节无机非金属材料第1课时硅酸盐材料课前自主预习一、硅酸盐1．硅酸盐在自然界中的存在形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落，古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品。
2．硅酸钠(1)物理性质：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有强的黏合性。
(2)化学性质：①过量的CO2通入到Na2SiO3溶液中，发生的反应方程式为：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3，反应的原因：酸性H2CO3>H2SiO3。
②向Na2SiO3溶液中滴加CaCl2溶液，发生的反应方程式为：Na2SiO3＋CaCl2===CaSiO3↓＋2NaCl。
(3)用途：①建筑业常使用的黏合剂；②用水玻璃浸泡过的木材和纺织品既防腐蚀，又防火，故常被称为木材防火剂；③还可用作肥皂填料等。
(4)硅酸盐的表示方法：二、硅酸盐产品1．三大传统硅酸盐产品 硅酸盐产品原料 主要设备 水泥石灰石、黏土 水泥回转窑 玻璃纯碱、石灰石、石英 玻璃窑 陶瓷黏土许多硅酸盐具有多孔结构，孔径不同的硅酸盐具有筛分分子的作用，常用作分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体。
3．传统硅酸盐工业(1)玻璃：①生产过程：纯碱、石灰石、石英等――→粉碎后适当比例玻璃熔炉――→冷却成品玻璃 ②主要化学反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑；CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。
③主要成分：Na2O·CaO·6SiO2。
④几种常见玻璃：a．石英玻璃——成分为SiO2，以纯净的石英为主要原料制成。
b．钢化玻璃——普通玻璃在电炉中加热软化，然后急速冷却而成，机械强度是普通玻璃的4～6倍。
c．有色玻璃——普通玻璃中加入一些金属氧化物，如Cu2O：红色玻璃，Co2O3：蓝色玻璃，MnO2：紫色玻璃等。
(2)水泥：①生产过程：黏土、石灰石――→粉碎后适当比例水泥回转窑――→加入石膏粉碎水泥②变化：发生了复杂的物理化学变化。
硅酸盐 PPT
硅酸盐及硅单质
1、硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合 物。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般
都不溶于水 ，化学性质 很稳定 。通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
2、硅酸钠水溶液俗称 水玻璃 ，可用作肥皂填 料、木材 防火剂 ，及黏胶剂 。
3、单质硅有 晶体 和 无定形 两种。晶体硅 是有金属光泽的灰黑色固体，熔点 高 ，硬 度 大 ，在常温下化学性质 不活泼 。
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3、硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
无机非金 属材料
新型无机非金属材料
传统无机非金属材料 （硅酸盐为主要成分）
水泥 玻璃 陶瓷
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1、硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合 物。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般
都不溶于水 ，化学性质 很稳定 。通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
2、硅酸钠水溶液俗称 水玻璃 ，可用作肥皂填 料、木材 防火剂 ，及黏胶剂 。
3、单质硅有 晶体 和 无定形 两种。晶体硅 是有金属光泽的灰黑色固体，熔点 高 ，硬 度 大 ，在常温下化学性质 不活泼 。
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3、硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
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无机非金 属材料
新型无机非金属材料
传统无机非金属材料 （硅酸盐为主要成分）
水泥 玻璃 陶瓷
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硅酸盐与硅单质
一、硅酸盐
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_元 素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结构复杂的物质,一般都__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法：
（1）硅酸盐形式
硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
具有抗氧化、抗酸碱 腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等许多优点， 因此，陶瓷制品一直 为人们所喜爱。
其它含硅产品 碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大 硅钢：高导磁性 硅橡胶：良好的弹性 分子筛：吸附剂、催化剂
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质（Si）
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封；
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介：
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 水
5、与氧气反应： Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上：
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_元 素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结构复杂的物质,一般都__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法：
（1）硅酸盐形式
硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
具有抗氧化、抗酸碱 腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等许多优点， 因此，陶瓷制品一直 为人们所喜爱。
其它含硅产品 碳化硅(金刚砂,SiC)：硬度大 硅钢：高导磁性 硅橡胶：良好的弹性 分子筛：吸附剂、催化剂
新型无机非金属材料： 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质（Si）
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封；
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介：
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 水
5、与氧气反应： Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上：
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
硅酸盐
答案 D
知识点2：硅酸盐氧化物形式的表示
例5 已知某硅酸盐可表示为MgaSi4O10(OH)b(其中a、b
为正整数)，试回答：
(1)a与b应满足的关系是______________(写表达式)。
(2)a能否等于2？__________(填“能”、“不能”或 “无法确定”)，理由是____________________。
一、硅酸盐 1．硅酸盐的概念和性质
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
(2)性质：是一类结构复杂的固态物质，大多难溶于水， 化学性质很稳定。
(3)常见硅酸盐产品 陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的无机非金属材料。
二、硅酸盐氧化物的表达式的书写规则
1．保持原有各元素的化合价不变，按顺序写出各元素
原理
变化
CaCO3＋SiO2
CaSiO3＋CO2↑
主要 成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
Na2O·CaO·6SiO2
典型 设备
水泥回转窑
玻璃窑
发生复 杂的物 理化学 变化
铝硅酸 盐
陶瓷窑
五、硅单质 1．硅单质的分类 单质硅有晶体和无定形两种。 2．晶体硅的物理性质和结构 (1)物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体，熔 点高(1410 ℃)、硬度大，有脆性，是良好的半导体材料。 (2)结构：与金刚石相似。 3．硅的用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型电池，如光电池等。
4. 假设原子晶体SiO2中Si原子被Al原子取代，不足的 价数由K原子补充，当有25%的Si原子被Al原子取代时可形
成正长石，则正长石的化学组成为( )
A．KAlSi2O6
知识点2：硅酸盐氧化物形式的表示
例5 已知某硅酸盐可表示为MgaSi4O10(OH)b(其中a、b
为正整数)，试回答：
(1)a与b应满足的关系是______________(写表达式)。
(2)a能否等于2？__________(填“能”、“不能”或 “无法确定”)，理由是____________________。
一、硅酸盐 1．硅酸盐的概念和性质
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
(2)性质：是一类结构复杂的固态物质，大多难溶于水， 化学性质很稳定。
(3)常见硅酸盐产品 陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的无机非金属材料。
二、硅酸盐氧化物的表达式的书写规则
1．保持原有各元素的化合价不变，按顺序写出各元素
原理
变化
CaCO3＋SiO2
CaSiO3＋CO2↑
主要 成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
Na2O·CaO·6SiO2
典型 设备
水泥回转窑
玻璃窑
发生复 杂的物 理化学 变化
铝硅酸 盐
陶瓷窑
五、硅单质 1．硅单质的分类 单质硅有晶体和无定形两种。 2．晶体硅的物理性质和结构 (1)物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体，熔 点高(1410 ℃)、硬度大，有脆性，是良好的半导体材料。 (2)结构：与金刚石相似。 3．硅的用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型电池，如光电池等。
4. 假设原子晶体SiO2中Si原子被Al原子取代，不足的 价数由K原子补充，当有25%的Si原子被Al原子取代时可形
成正长石，则正长石的化学组成为( )
A．KAlSi2O6
第四章第一节 硅及其化合物第二课时学案
第一节无机非金属材料的主角——硅第二课时硅酸盐和硅单质【自主学习】一、硅酸盐1、硅酸盐的概念和性质（1）概念：硅酸盐是有、和组成的化合物。
（2）性质：是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。
2、硅酸盐的表示方法组成简单的硅酸盐可用化学式法表示，如：硅酸钠、硅酸钙。
3、硅酸钠实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论（1）物理性质：Na2SiO3是色固体，溶于水，水溶液俗称。
（2）化学性质：化学性质相对稳定，不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性强，Na2SiO3（aq）中滴加酚酞试液呈红色。
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2SiO3+HCl=（3）用途：作填料、木材剂、剂。
从古到今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品、和等，它们是使用量最大的无机非金属材料。
【练一练】1.下列能用于鉴别Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4三种溶液的一种试剂是( )A.CaCl2溶液B.Ba（OH）2溶液C.NaOH溶液D.稀盐酸2.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。
下列关于水玻璃的说法正确的是( )A.水玻璃是一种纯净物B.水玻璃可作木材防火剂C.水玻璃跟盐酸反应所得的白色胶状沉淀是二氧化硅D.滴有酚酞试液的水玻璃呈红色，说明水玻璃与食盐水一样呈中性3.久置在空气里不易变质的物质是( )A.纯碱B.烧碱C.水玻璃D.金属钠4.水泥的成分主要有Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz，则x= ，y= ,z= 。
二、硅单质1、单质硅有 和 两种，晶体硅结构类似 ，是带有 的 固体，熔点 ，硬度 ，有 性，常温下化学性质 。
2、硅元素在周期表中处于 位置，其单质导电性介于 和 之间，是良好的 材料。
3、化学性质：（1）常温下，Si 化学性质稳定，但可发生下列反应：Si+2NaOH+H 2O= 。
（2）加热和高温下，Si 能与一些非金属反应，与C 相似：Si+O 24、硅的制法（1）粗硅的制取方法是将石英砂（SiO 2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为： （2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl 2 ,SiCl 4+2H 25、硅的用途（1） 材料，如硅芯片等。
第二讲 硅酸盐晶体结构
1.链的类型、重复单元与化学式 硅氧四面体通过共用的氧离子相连接，形成向一
维方向无限延伸的链。依照硅氧四面体共用顶点数目 的不同，分为单链和双链两类。
如果每个硅氧四面体通过共用两个顶点向一维
方向无限延伸，则形成单链，见图 。单链结构 以[Si2O6]4-为结构单元不断重复，结构单元的 化学式为[Si2O6]。在单链结构中，按照重复出 现与第一个硅氧四面体的空间取向完全一致的 周期不等，单链分为1节链、2节链、3节链……7 节链等7种类型，见图。
四方环
六元环
O2-有两种位置标高 （1）22, 23, 27, 28（约为25附近）； （2）72, 73,（-27）73, 77, 78（约75附近）
Mg2+有两种位置标高： （1）0, 50；（2）25, 75
绿宝石晶胞在（0001）面上的投影（上半个晶胞）四、链状结构 Nhomakorabea 、层状结构
某些层状矿物还有另外一个特点，
就是单元层之间 结合力很弱，容易 渗入 大量水分子。
如 蒙脱石
五 、层状结构
五 、层状结构
滑石和叶蜡石都是玻璃和陶瓷工业重要原 料
滑石：用于制备绝缘、介电性能良好的
滑石瓷和堇青石瓷。
叶蜡石：常用作硼硅质玻璃中引入
Al2O3的原料。
五 、层状结构
五 、层状结构
(1)高岭石（1:1型） （kaolinite） [SiO4] + [AlO6]
1
O3
Si2
四
2
3
O 2+ OH
单位晶胞
Al 3 (OH)2 图 高岭石晶体结构
八
离子取代很少 化学组成比较纯净 单元层间不容易渗入水分子 阳离子容量小
维方向无限延伸的链。依照硅氧四面体共用顶点数目 的不同，分为单链和双链两类。
如果每个硅氧四面体通过共用两个顶点向一维
方向无限延伸，则形成单链，见图 。单链结构 以[Si2O6]4-为结构单元不断重复，结构单元的 化学式为[Si2O6]。在单链结构中，按照重复出 现与第一个硅氧四面体的空间取向完全一致的 周期不等，单链分为1节链、2节链、3节链……7 节链等7种类型，见图。
四方环
六元环
O2-有两种位置标高 （1）22, 23, 27, 28（约为25附近）； （2）72, 73,（-27）73, 77, 78（约75附近）
Mg2+有两种位置标高： （1）0, 50；（2）25, 75
绿宝石晶胞在（0001）面上的投影（上半个晶胞）四、链状结构 Nhomakorabea 、层状结构
某些层状矿物还有另外一个特点，
就是单元层之间 结合力很弱，容易 渗入 大量水分子。
如 蒙脱石
五 、层状结构
五 、层状结构
滑石和叶蜡石都是玻璃和陶瓷工业重要原 料
滑石：用于制备绝缘、介电性能良好的
滑石瓷和堇青石瓷。
叶蜡石：常用作硼硅质玻璃中引入
Al2O3的原料。
五 、层状结构
五 、层状结构
(1)高岭石（1:1型） （kaolinite） [SiO4] + [AlO6]
1
O3
Si2
四
2
3
O 2+ OH
单位晶胞
Al 3 (OH)2 图 高岭石晶体结构
八
离子取代很少 化学组成比较纯净 单元层间不容易渗入水分子 阳离子容量小
第二章4硅酸盐晶体结构
第四节
硅酸盐晶体结构
硅酸盐为主要由硅和氧组成的晶体，是地球上主要矿
物。其成分复杂，结构形式多样，晶体结构有以下特点：
（1）基本结构单元为硅氧四面体[SiO4]4-。硅氧结合为 50%的离子键和50%的共价键。
（2）晶格中，Si4+间只通过O2-连接。 （3）每一个O2-只连接2个硅氧四面体，或以一个键与其 他非Si4+如Al3+、Mg2+等结合，形成不同的硅酸盐。 （4）硅氧四面体只共顶连接，可形成单链、双链、层状、 网状等复杂结构。
（2）双链：两条相同的单链通过非桥氧相连，形成双链结
构，其结构单元为[Si4O11]6- 。
单 链
双 链
四、层状结构
1、层结构 （1）复网层结构单元： 硅氧四面体层(上部)+八面体层(中部)+硅氧四面体层(下部) （2）单网层结构单元： 八面体层(上部)+硅氧四面体层(下部)
硅氧四面体层状结构
2、硅氧四面体层结构 （1）Si4+以三个公共氧连接成二维的六边形网络。 （2）Si4+通过O2-连接，一个O2-连接两个Si4+。 （3）Si4+中，仅有一个非桥氧且与金属离子连接，构成 复网或单网层。
（4）层状结构的络阴离子为[Si4O10]4活性氧 非活性氧
3、典型结构
（1）Mg3[Si4O10](OH)2(滑石)结构 属单斜晶系，复网层结构。
上、下层为硅氧四面体，其非桥氧朝向中间的[MgO4(OH)2] 八面体层。
பைடு நூலகம்每一层单元内，电价饱和，层单元之间为范德华力结合。 加热可使滑石脱水，转变为斜顽火辉石Mg2[Si2O6]（制造 玻璃和陶瓷的原料）
一、岛状结构
硅酸盐晶体结构
硅酸盐为主要由硅和氧组成的晶体，是地球上主要矿
物。其成分复杂，结构形式多样，晶体结构有以下特点：
（1）基本结构单元为硅氧四面体[SiO4]4-。硅氧结合为 50%的离子键和50%的共价键。
（2）晶格中，Si4+间只通过O2-连接。 （3）每一个O2-只连接2个硅氧四面体，或以一个键与其 他非Si4+如Al3+、Mg2+等结合，形成不同的硅酸盐。 （4）硅氧四面体只共顶连接，可形成单链、双链、层状、 网状等复杂结构。
（2）双链：两条相同的单链通过非桥氧相连，形成双链结
构，其结构单元为[Si4O11]6- 。
单 链
双 链
四、层状结构
1、层结构 （1）复网层结构单元： 硅氧四面体层(上部)+八面体层(中部)+硅氧四面体层(下部) （2）单网层结构单元： 八面体层(上部)+硅氧四面体层(下部)
硅氧四面体层状结构
2、硅氧四面体层结构 （1）Si4+以三个公共氧连接成二维的六边形网络。 （2）Si4+通过O2-连接，一个O2-连接两个Si4+。 （3）Si4+中，仅有一个非桥氧且与金属离子连接，构成 复网或单网层。
（4）层状结构的络阴离子为[Si4O10]4活性氧 非活性氧
3、典型结构
（1）Mg3[Si4O10](OH)2(滑石)结构 属单斜晶系，复网层结构。
上、下层为硅氧四面体，其非桥氧朝向中间的[MgO4(OH)2] 八面体层。
பைடு நூலகம்每一层单元内，电价饱和，层单元之间为范德华力结合。 加热可使滑石脱水，转变为斜顽火辉石Mg2[Si2O6]（制造 玻璃和陶瓷的原料）
一、岛状结构
高中化学 必修一 硅酸盐和硅单质
自主预习 合作探究 触类旁通
第 2 课时 硅酸盐和硅单质
目标导航 预习导引
自主预习 合作探究 触类旁通
1.了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。 2.认识硅的性质、用途和制法。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途
1.了解硅单质的主要性质和用途。 2.了解 Na2SiO3 的主要性质
目标导航 预习导引
答案:(1)2a=4+b (2)不能 若a=2,则b=0,与题意不符
(3)3MgO·4SiO2·H2O (4)Mg2Si3O8·nH2O+4HCl
2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
一二
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 典题例解 迁移应用
一二
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 典题例解 迁移应用
(5)H2SiO3 SiO2+H2O
答案:(1)B ④ (2)D ④⑤ (3)A ④ (4)A ④ (5)F ②
案例探究 规律总结
自主预习 合作探究 触类旁通
(1)硅单质的特殊性: ①Si 的还原性强于 C 的,但 C 却能在高温条件下还原出
Si:SiO2+2C Si+2CO↑; ②非金属单质跟碱溶液反应一般无 H2 放出,但 Si 与强碱溶液反
Si+O2 SiO2 Si+2Cl2 SiCl4 Si+C SiC
一二
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 典题例解 迁移应用
(2)制取: ①粗硅的制取。
2C+SiO2 2CO↑+Si(粗) ②纯硅的制取。
Si(粗)+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl
第 2 课时 硅酸盐和硅单质
目标导航 预习导引
自主预习 合作探究 触类旁通
1.了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。 2.认识硅的性质、用途和制法。 3.了解几种重要无机非金属材料的生产及用途
1.了解硅单质的主要性质和用途。 2.了解 Na2SiO3 的主要性质
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答案:(1)2a=4+b (2)不能 若a=2,则b=0,与题意不符
(3)3MgO·4SiO2·H2O (4)Mg2Si3O8·nH2O+4HCl
2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
一二
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 典题例解 迁移应用
一二
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知识精要 典题例解 迁移应用
(5)H2SiO3 SiO2+H2O
答案:(1)B ④ (2)D ④⑤ (3)A ④ (4)A ④ (5)F ②
案例探究 规律总结
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(1)硅单质的特殊性: ①Si 的还原性强于 C 的,但 C 却能在高温条件下还原出
Si:SiO2+2C Si+2CO↑; ②非金属单质跟碱溶液反应一般无 H2 放出,但 Si 与强碱溶液反
Si+O2 SiO2 Si+2Cl2 SiCl4 Si+C SiC
一二
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 典题例解 迁移应用
(2)制取: ①粗硅的制取。
2C+SiO2 2CO↑+Si(粗) ②纯硅的制取。
Si(粗)+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl
表示硅酸盐组成的方法
THANKS
感谢观看
耐火材料的生产需要经过一系列复杂的工艺过程，包括配料、成型、烧成等。在配料阶段，需要按照 一定的配方比例将硅酸盐矿物和其他原料混合在一起，经过成型和烧成后得到所需的耐火制品。
05
硅酸盐的合成方法
高温固相法
总结词
高温固相法是一种常用的制备硅酸盐的方法，通过将原料在高温下加热至熔融状态，然后冷却结晶得到硅酸盐。
陶瓷材料的生产需要经过一系列复杂的工艺过程，包括配料 、成型、烧成等。在配料阶段，需要按照一定的配方比例将 硅酸盐矿物和其他原料混合在一起，经过成型和烧成后得到 所需的陶瓷制品。
玻璃工业
玻璃一种由硅酸盐矿物和石灰石、苏打灰等原料熔化而 成的无机非金属材料。硅酸盐玻璃具有良好的光学性能、 化学稳定性和电绝缘性，广泛用于建筑、汽车、电子、光 学等领域。
链状硅酸盐
总结词
链状硅酸盐是由硅和氧原子以链状结构相互连接形成的硅酸盐。
详细描述
在链状硅酸盐中，硅原子以二聚体形式存在，每个硅原子与两个氧原子相连， 形成链状结构。这种结构在矿物学中称为链状结构。链状硅酸盐的例子包括透 闪石、阳起石等。
层状硅酸盐
总结词
层状硅酸盐是由硅和氧原子以层状结 构相互连接形成的硅酸盐。
详细描述
高温固相法通常是将硅酸盐的原料（如硅石、粘土等）混合均匀，然后在高温下加热至熔融状态，再缓慢冷却结 晶，最后得到硅酸盐晶体。该方法操作简单，适用于大规模生产，但需要消耗大量的能源和时间。
水热合成法
总结词
水热合成法是一种在高温高压条件下， 利用水作为溶剂制备硅酸盐的方法。
VS
详细描述
水热合成法通常是将硅酸盐的原料与水混 合，密封在高压反应釜中，在高温高压条 件下反应，最后得到硅酸盐晶体。该方法 可以有效地降低能源消耗和缩短反应时间 ，但设备成本较高，且对原料的纯度要求 较高。
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如高岭石［Al2Si2O5（OH）4］：Al2O3・2SiO2 ・2H2O；不含结晶水的，如镁橄榄石（ Mg2SiO4）：2MgO・SiO2； 将分子式中的原 子个数扩大一倍后改写的，如钾长石（ KAlSi3O8）：K2O・Al2O3・6SiO2。
实际上硅酸盐并不是以简单的氧化物的形式存在的 ，而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。采用氧 化物法，只是为了简化对硅酸盐组成的表示方法。 硅酸盐无论以何种形式表示，其组成不变，性质也 不变。
为什么硅酸盐都可以用氧化物的形式表示? • 所有金属的无机含氧酸盐都可以写成非金属氧化 物(酸酐)和金属氧化物的形式。 酸与碱反应可以生成盐，同时生成水。而对于无 机含氧酸和金属氢氧化物的碱 它们的脱水产物 就是非金属氧化物和金属氧化物。也就是说酸碱 中和生成盐与酸碱分别脱水生成氧化物的过程都 要脱去水。
练一练
• 1 SiO 属于酸性氧化物的理由主要是 （C ） 2
A．Si是非金属元素 B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 C．SiO2与强碱反应生成盐和水 D．SiO2不能与酸反应
课程小结
• 1 熟练掌握用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。
• 2 记住一些重要的硅酸盐。
Hale Waihona Puke 硅酸盐的表示方法化学 魏春梅
知识点
• 1 掌握一些硅酸盐的表示方法。
• 2 如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。
硅酸盐的表示方法有哪些?
盐的形式和氧化物 的形式，最简单的 如Na2SiO3，写成 Na2O· SiO2。
如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成？
用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化 物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物→较不 活泼金属的氧化物→二氧化硅→水。氧化物化 学式之间用“・”隔开，化学式前的计量数只 能取整数，且只代表氧化物本身。
这意味着:盐 和金属非金属氧化物的混合物 元素组 成是一致的。 这是盐可以拆写成氧化物的本质原因和理论依据。
• 2 下列有关Si及SiO2的用途说法不正确的是 （
D
） A．SiO2用于制造光导纤维 B．水晶、玛瑙和石英的主要成分都是SiO2 C．Si可用于造变压器铁芯 D．因为Si是导体，所以可以用于制造集成电 路