含硅矿物与信息材料
含硅矿物与信息材料ppt课件演示文稿(1)
基础回归 1．原子结构及物理性质
导体 绝缘体
半导体
2．化学性质
3．制取
SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
高温
二氧化硅 自我诊断 3．下列关于SiO2和CO2的叙述中，不正确的是 ________(填字母序号)。 A．都是共价化合物 B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不 能与任何酸反应 C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
Si
物质
一般规律 酸性氧化物一般与水 反应生成相应酸 酸性氧化物一般不与 酸发生复分解反应 “较强酸制较弱酸” 是复分解反应的一个 规律， H2 CO3 酸性大于 H2 SiO3
SiO2
硅及其化合物特性 SiO2 不溶于水，不与水反 应 SiO2＋ 4HF===SiF4 ↑＋ 2H2 O 但以下反应不符合此规律 Na2 CO3 ＋ SiO2===== Na2 SiO3 ＋ CO2↑ CaCO3 ＋ SiO2===== CaSiO3＋ CO2↑
2．硅酸钠 (1)物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 水玻璃 ，有黏性。 _______ (2)化学性质 ①水解显____ 碱 性。 ②与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式为： 与盐酸反应： Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ 。 _________________________________ 与CO2水溶液反应： Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ 。 ________________________________________ (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．传统无机非金属材料
物理 化 学 物理 化学
思考感悟 盛放碱液的玻璃瓶能不能用玻璃塞？为什么？
苏教版必修1课时练习-含硅矿物与信息材料
含硅矿物与信息材料班级：学号：姓名：一、选择题1．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种（）A、混合物B、含氧酸C、硅酸盐D、铝酸盐2、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是（）A、晶体硅B、二氧化硅C、硅酸D、硅酸盐3、不能用磨砂塞的试剂瓶贮存的试剂是（）A、盐酸B、硅酸钠溶液C、浓硫酸D、氢氟酸4、下列有关物质的用途（括号内为用途），错误的是（）A、硅（半导体材料）B、二氧化硅（制光导材料）C、水玻璃（黏合剂）D、硅酸（作耐火材料）5、下列说法正确的是（）A、二氧化硅既溶于强碱溶液，又能与氢氟酸反应，所以它是两性氧化物B、因为玻璃中含有SiO2，故玻璃试剂瓶不能盛放碱液C、因为SiO2和CaCO3固体混合，在高温下反应能产生CO2气体，说明碳酸的酸性比硅酸弱D、硅酸不稳定，所以自然界不存在硅酸6、江苏东海盛产水晶，且以量大质优闻名全国。
下列说法中，不正确的是（）A、水晶与普通石英砂的主要成分相同B、水晶是黑色坚硬且熔点很高的固体C、水晶在一定的条件下既能被强碱腐蚀，又能被氢氟酸腐蚀D、水晶可以用来制作工艺品和光学仪器7、属于硅酸材料的是（）①水泥②玻璃③陶瓷④水晶A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④8、下列说法正确的是（）A、二氧化硅溶于水显酸性B、二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸C、已知高温时有CaCO3+ SiO2===CaSiO3+CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强D、因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以它不溶于任何酸9、下列物质久置空气中（不考虑水分蒸发或吸收空气中的水分）变质，其能析出固体，加入盐酸时固体不溶解的是（） A、澄清石灰水 B、水玻璃 C、氢硫酸 D、氯化钙溶液10、将23g石英与60g石灰石在高温下反应，产生的气体在标况下的体积为（）A、5.6LB、11.2LC、13.44LD、6.72L11、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：SiO2+3C===SiC+2CO.在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（）A、1: 2B、2：1C、1：1D、3：512、下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（）A、SiO2------NaSiO3B、SiO2------H2SiO3C、SiO2-----Si D、Si-----SiCl413、取2.8g某元素的单质X，在一定条件下与O2充分反应，得到6g化合物XO2。
《含硅矿物与信息材料》 作业设计方案
《含硅矿物与信息材料》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解常见含硅矿物的种类、成分和性质。
2、帮助学生掌握硅及其化合物在信息材料领域的重要应用。
3、培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
4、增强学生对化学与生活、科技紧密联系的认识，激发学生学习化学的兴趣。
二、作业内容（一）知识巩固类作业1、请写出常见含硅矿物的名称、化学式，并简述其主要物理性质和用途。
石英（SiO₂）：硬度大，无色透明，常用于制造玻璃、陶瓷等。
水晶（SiO₂）：纯净透明，常被用于制作珠宝首饰。
玛瑙（SiO₂）：具有美丽的颜色和纹理，可用于制作装饰品。
2、简述硅单质的物理性质和化学性质，写出相关的化学方程式。
物理性质：灰黑色固体，有金属光泽，熔点高，硬度大。
化学性质：常温下化学性质不活泼，加热时能与氧气等反应。
化学方程式：Si ＋ O₂＝ SiO₂（加热）（二）实践探究类作业1、参观当地的玻璃厂或陶瓷厂，了解含硅矿物在工业生产中的实际应用，并撰写一篇参观报告。
报告内容包括工厂的生产流程、使用的原料、主要设备等。
2、进行实验探究：硅酸钠溶液的防火性能。
实验步骤：准备硅酸钠溶液，将木条或滤纸浸泡其中，取出晾干后点燃，观察现象。
（三）拓展阅读类作业1、查阅资料，了解硅在半导体行业的发展历程和最新研究成果，写一篇短文介绍。
2、阅读有关新型信息材料的科普文章，如石墨烯、量子点等，比较它们与硅材料在性能和应用上的异同。
（四）创意设计类作业1、假设你是一名材料科学家，设计一种基于硅材料的新型信息产品，并画出设计图，简述其功能和优势。
2、以“硅与未来信息技术”为主题，创作一篇科幻小故事。
三、作业形式1、书面作业：包括简答题、论述题、实验报告、短文写作等。
2、实践作业：参观、实验探究等。
3、创意作业：设计图、科幻故事等。
四、作业时间安排1、知识巩固类作业：每次课后布置，预计完成时间 30 分钟。
2、实践探究类作业：利用周末或节假日进行，预计完成时间 2 3 小时。
《第7讲 含硅矿物与信息材料》训练
《第7讲含硅矿物与信息材料》训练（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（本题共12题，每小题4分，共48分，每小题有一个或两个选项符合题目要求）１．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④【答案】C【解析】硅元索在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素；水晶的主要成分为SiO2，②错；制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错；２．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。
”下列有关玻璃的说法不正确的是（）A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起【答案】B【解析】玻璃在加热熔化时没有固定的熔点，它只是在一定温度范围内软化，B错。
３．我国研制的新型“连续纤维增韧”航空材料宇航服，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，下列叙述正确的是（）A．它耐高温，抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C．它没有固定的熔、沸点D．它是一种传统无机高分子材料【答案】AC【解析】该材料可用于制作衣服，由此判断B错误；材料中的成分都是无机物，则该材料属于新型无机非金属材料，故D错误。
４．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2【答案】A【解析】分析过程中的化学反应：H2O+CO2+Na2SiO3==H2SiO3↓+Na2CO3，Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3，H2SiO3△SiO2+H2O，2NaHCO3△Na2CO3+ H2O+CO2↑，Na2CO3+ SiO2高温Na2SiO3+CO2↑。
高考化学一轮复习 专题2 第3单元 含硅矿物与信息材料精品课件
。
第二十页，共50页。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·广东高考)氢氟酸不能保存在玻璃瓶中的原因是SiO2
能与HF反应。
(√ )
(2)(2013·福建高考)石英只能用于生产光导纤维。
(× )
(3)(2012·天津高考)二氧化硅与酸、碱均不反应。
(× )
(4)(2012·广东高考)SiO2 有导电性，所以 SiO2 可用于制备光导纤
_____
SiO2 如与Na2O反应(fǎnyCìnOg2)＋：
高温 ＋CaO=====CaSiO3
_______
_N__a_2_O_=__=_=_N__a_2C__O__3
___________________
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(3)主要用途： CO2：制饮料、碳酸盐、干冰用作致冷剂。 SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件、水晶可制作 饰品。 2．硅的性质与用途 (1)硅的存在： 硅在自然界中全部以 化合态 的形式存在，主要存在于硅酸盐 及岩石中。 (2)物理性质： 硅晶体的熔点 高 ，硬度 大 。
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3．传统硅酸盐材料 水泥、玻璃、陶瓷等都是常见的硅酸盐材料
水泥
玻璃
陶瓷
生产原料 石灰石、黏土 主生要产设备 水泥回转窑 (shēngchǎ n)条件
纯碱 、石灰石 、石英 玻璃熔窑
高温(gāowēn)
黏土
陶瓷 (táocí)窑
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1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2012·新课标全国卷)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金
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1.解析：BaCuSi2Ox 中 Ba 的化合价为＋2，Cu 的化合价为＋2， Si 的化合价为＋4，O 的化合价为－2，由化合价规则：(＋2)＋ (＋2)＋2×(＋4)＋x(－2)＝0，得 x＝6，则用氧化物形式表示硅 酸铜钡为 BaO·CuO·2SiO2，A、D 项正确；由题干信息可知硅 酸铜钡的性质稳定，不易脱色，B 项正确，C 项错误。 答案：C
高中化学苏教版必修1课件：专题3 第三单元 含硅矿物与信息材料
3．硅及其化合物的转化
发生反应的化学方程式： △
①Si＋O2=====SiO2； ②SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O； ③CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓；
△ ④H2SiO3=====SiO2＋H2O；
高温 ⑤SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。
无固定的熔点
C．普通玻璃俗称水玻璃
D．硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅 解析：制取玻璃的原料中有纯碱，而制取水泥的原料中没有纯
碱，A 不正确；普通玻璃的组成一般为 Na2O·CaO·6SiO2，玻璃 属于混合物，没有固定的熔点，B 正确；普通玻璃和水玻璃的成
分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C 不正确；制取水泥和
化物的形式，按活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物
→SiO2→H2O 的顺序排列，再调整各氧化物前的计量数并使 其与昆仑玉化学式中一致，可得昆仑玉氧化物表示形式为
2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。 答案：B
2．下列说法正确的是
()
A．制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱
B．普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，
CO2＋H2O＋Na2SiO3 ===H2SiO3↓＋
CaSiO3＋CO2↑
Na2CO3
与碳反应
高温 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
△ CO2＋C=====2CO
1．下列关于 SiO2 和 CO2 的说法中正确的是
()
A．CO2、SiO2 分别是碳酸和硅酸的酸酐
B．CO2 和 SiO2 与水反应分别生成相应的酸
5．工业制备高纯硅的主要反应有 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，
高温
含硅矿物与信息材料
第三单元含硅矿物与信息材料一、硅酸盐1．用氧化物形式表示硅酸盐矿物：★★规律：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水（原子个数守恒）练习：K(Al2Si3O10)(OH)2 硅酸钠：Na2SiO3 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)42．硅酸钠性质：（1）可溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，又名“泡花碱”（2）用途：建筑用黏合剂，防腐防火材料三、二氧化硅1. SiO2的存在：水晶、石英、玛瑙、沙子、硅藻土。
2.SiO2的化学性质：是氧化物。
(1)．与碱反应思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?(2)．与盐反应(工业制玻璃)(3)．与碱性氧化物反应生成盐(4)．与HF反应（用于雕刻玻璃）思考：氢氟酸在实验室应如何储存？3．SiO2的用途：二氧化硅是一种熔点，硬度的氧化物。
二氧化硅除可用于制作、外，还可用于制造。
四、硅1．硅的性质：硅晶体的熔、沸点都，硬度。
在常温下，性质稳定。
2．硅的提取（1）制粗硅（2）制SiCl4（3）得高纯硅3．硅的用途：是一种重要的，广泛应用于的各个领域。
几个重要的离子方程式书写练习（温馨提示：如果你写离子方程式还不够熟练，可以先写化学方程式，然后拆、删、整理，注意一定要在写完之后，看看电荷、原子是否守恒。
）1. 碳酸钙中加入稀盐酸2. 碳酸钠溶液中加稀盐酸3. 氢氧化钠溶液与硫酸溶液的反应4. 氢氧化钡溶液与硫酸溶液的反应5. 氯化镁溶液和硝酸银溶液的反应6.氢氧化钠中通入少量二氧化碳7. 澄清石灰水中通入少量二氧化碳8. 铁片投入盐酸溶液中9．铝片投入盐酸溶液中10.钠和硫酸的反应11.碳酸氢钠溶液和稀盐酸12.碳酸氢钙溶液和稀盐酸13. 硫酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液14.碳酸钠溶液和石灰水的反应改写下列离子方程式1、硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液CuSO4＋Ba（OH）2＝Ba SO4↓＋Cu(OH) 2↓2、硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液恰好完全沉淀NaHSO4＋Ba（OH）2＝Ba SO4↓＋NaOH＋H2O3. 碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O。
1-3-3含硅矿物与信息材料
1-3-3含硅矿物与信息材料(时间：45分钟分值：100分)基础巩固一、选择题1．下列有关新材料的说法正确的是()A．新材料包括新型无机非金属材料和功能有机高分子材料B．制作光导纤维的材料是单晶硅C．美国国家实验室制备的类似于二氧化硅结构的二氧化碳原子晶体与干冰属于同分异构体D．有机高分子材料全部是通过加聚反应或缩聚反应合成的[解析]选项A中新材料包括了新型无机非金属材料和功能有机高分子材料，正确；选项B中制作光导纤维的材料应是二氧化硅，不是单晶硅，不正确；C选项中二氧化碳原子晶体与二氧化碳分子晶体的晶体类型不同，原子晶体中不存在分子，不互为同分异构体；D 选项中有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料，所以说全部是通过加聚反应或缩聚反应合成是不正确的，故本题只有选项A正确。
[答案]A2．(2010·福建理综，9)下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是()[解析]本题考查了元素化合物的性质及转化关系。
碳酸氢钠不能一步反应得到金属钠，A 选项错误；氢氧化铜也不能一步反应得到铜，B 选项错误；碳不完全燃烧得到一氧化碳，一氧化碳燃烧得到二氧化碳，二氧化碳与镁反应得到碳，C 选项正确；硅酸不能一步反应得到硅，D 选项错误。
[答案]C3．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( )A ．CO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B ．在高温条件下，SiO 2和Na 2CO 3能发生反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑C ．SiO 2的熔点比CO 2的高D ．CO 2通入Na 2SiO 3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H 2SiO 3逐渐聚合形成硅酸溶胶[解析]D 项中是较强的酸与较弱酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应；B 项是酸性氧化物与盐反应，而不是酸与盐反应，并且它是在高温下进行的熔融反应，由于CO 2逸出才使得反应持续进行。
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②顺序按先金属后非金属,金属元素中按 金属活动顺序表依次排列，中间用“ · ” 间隔。 ③注意改写后应与原来化学式中的原子 个数比相同。
硅酸钠的性质和用途：
白色晶体，能溶于水，是极 少数可溶性硅酸盐之一，它 的水溶液俗称“水玻璃”。
“水玻璃”是无色粘稠液体，在建筑工业 上可用作粘合剂。
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。
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl Na2SiO3 + H2O + CO2 == H2SiO3↓+Na2CO3
硅酸难溶于水，是弱酸，酸性比盐酸、 碳酸弱。
“水玻璃”长期暴露在空气中会变 质,所以要密封保存且不能用玻璃塞。
古代制陶过程
练习：
1、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中 的形式是 （ ） A、晶体硅 B、二氧化硅 C、硅酸 D、硅酸盐 2、在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需 要的原料是 （ ） A、生石灰 B、石灰石 C、石英 D、纯碱 3、给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的 是（ ） A、氯化钙和硝酸钡的混合液 B、稀的水玻璃 C、偏铝酸钠溶液 D、碳酸钠饱和溶液
产品 原料
设备 主要反 应 反应条 件 产品主 要成分
水泥
黏士（主要成分为铝 硅酸盐）、石灰石 水玻璃熔炉
SiO2 + Na2CO3 SiO2 + CaCO3
高温 高温
复杂的物理化学变化
Na2SiO3 + CO2↑ CaSiO3 + CO2↑
高温
高温
硅酸二钙（2CaO· SiO2） 硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 硅酸三钙（3CaO· SiO2） （Na2O· CaO· 6SiO2） 铝酸三钙（3CaO· Al2O3）
第三单元
含硅矿物与信息材料
硅酸盐矿物 与硅酸盐产品
海宁高级中学 姚宏杰
硅元素在地壳中的含量
锆石 (ZrSiO4)
红柱石 (Al2SiO5)
钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)
镁橄榄石(Mg2SiO4)
沸石
白云母
Na2(AlSi2O6)2· 2H2O
KAl3Si3O10(OH)2
硅酸盐改写成氧化物的一般规律：