高二化學(xué)硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品

1、第三單元含硅礦物與信息材料第三單元含硅礦物與信息材料第一課時(shí)硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品第一課時(shí)硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品1了解硅元素的存在形態(tài)。2了解常見的硅酸鹽及其應(yīng)用。3對(duì)比掌握常見的幾種硅酸鹽產(chǎn)品的成份、原料、應(yīng)用等。一、硅的存在一、硅的存在1在地殼中的含量?jī)H次于 ，居于第 位；2在自然界中沒有 態(tài)的硅，只有以 態(tài)存在的硅。如 、 等；3化合態(tài)的硅廣泛存在于地殼的各種 和 里，是構(gòu)成 和 的主要成分?；匣隙趸瓒趸韫杷猁}硅酸鹽礦物礦物巖石巖石礦物礦物巖石巖石二二氧氧游離游離二、硅酸鹽及其性質(zhì)二、硅酸鹽及其性質(zhì)1硅酸鹽組成的表示方法(1)鹽化學(xué)式法如：硅酸鈉：Na2SiO3；硅酸鈣：Ca

2、SiO3，此法用于組成簡(jiǎn)單的硅酸鹽。(2)鹽氧化物法如：高嶺石： ；鎂橄欖石： 。2硅酸鹽的性質(zhì)(1)Na2SiO3是極少數(shù)可溶于水的硅酸鹽的一種，其他可溶性的硅酸鹽還有 。(2)Na2SiO3的水溶液俗稱 ，是建筑業(yè)中常用的一種 ，也是一種礦物膠；用水玻璃浸泡過的木材、紡織品既 又 。(3)Na2SiO3溶液呈堿性，易吸收空氣中的CO2，化學(xué)方程式 ，因此Na2SiO3溶液要 保存。Al2O32SiO22H2O2MgOSiO2K2SiO3水玻璃水玻璃耐腐蝕耐腐蝕不易著火不易著火密封密封黏合劑黏合劑H2O=Na2CO3H2SiO3Na2SiO3CO2 水玻璃是玻璃嗎？ 【提示】不是。它指Na2

3、SiO3的水溶液，具有類似玻璃的某些物理性質(zhì)。三、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料三、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷主要主要原料原料 反應(yīng)反應(yīng)原理原理發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化變化Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2發(fā)生復(fù)雜的發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)物理、化學(xué)變化變化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(3CaOAl2O3)Na2OCaO6SiO2典型典型設(shè)備設(shè)備 黏土、石灰石黏土、石灰石石灰石、純堿、石英石灰石、純堿、石英黏土黏土水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回

4、轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐玻璃熔爐陶瓷窯陶瓷窯高溫高溫一、硅酸鹽一、硅酸鹽 如何保存水玻璃？為什么？師生互動(dòng)【提示】要密封保存。因水玻璃顯堿性，容易吸收空氣中的CO2而變質(zhì)：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 由于硅酸鹽的組成與結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化對(duì)硅酸鹽組成的表示方法，采用了氧化物法，實(shí)際上硅酸鹽不是以簡(jiǎn)單氧化物形式存在的，而是以種種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鹽的形式存在的。那么將硅酸鹽改寫成氧化物的形式的規(guī)律有哪些？學(xué)生交流【提示】硅酸鹽改寫成氧化物形式規(guī)律如下：1氧化物的排列順序活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水2氧化物之間以“”隔開。3氧化物前的化學(xué)計(jì)量數(shù)配置原則：各元素原子總個(gè)數(shù)比符合原來

5、的組成。4化學(xué)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。例如：鈉長(zhǎng)石NaAlSi3O8不能寫成Na2OAl2O33SiO2，應(yīng)寫成Na2O Al2O36SiO2。5各元素化合價(jià)保持不變。6變價(jià)元素按“先低價(jià)后高價(jià)”的規(guī)律書寫。2121 “911”事件發(fā)生后，美國(guó)世貿(mào)大廈轟然倒下。在清理廢墟中，人們發(fā)現(xiàn)有很多石棉。石棉是一種具有壓伸強(qiáng)度大、柔韌性強(qiáng)、耐熱、耐火焰、耐酸和堿腐蝕，而且價(jià)格低廉的硅酸鹽。石棉有毒，能使人患肺癌。(1)有一種石棉礦叫做青石棉，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8H2O24，寫成氧化物形式的化學(xué)式為_。(2)三硅酸鎂是一種胃病患者常用的制酸劑，試寫出三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)中和胃

6、酸(主要成分為鹽酸)的化學(xué)反應(yīng)方程式_。(3)生產(chǎn)玻璃的原料之一是正長(zhǎng)石KAlSi3Ox，x是_，以氧化物形式表示為_。【解析】(1)改寫時(shí)按“活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水”的排列順序書寫，變價(jià)元素按“先低價(jià)后高價(jià)”的規(guī)律書寫，故答案為：Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O。(2)先將鹽改寫成氧化物為2MgO3SiO2nH2O，中和胃酸實(shí)質(zhì)是MgO中和鹽酸。反應(yīng)式為：Mg2Si3O8nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O?！敬鸢浮?1)Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O(2)Mg2Si3O8nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O(3)8

7、K2OAl2O36SiO2 1.高嶺土的組成可表示為Al2(Si2Ox)(OH)y，其中x、y的數(shù)值分別是()A7,2B5,4C6,3 D3,6【解析】根據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和為0原則，32422xy，代入即可；或根據(jù)氧化物的形式Al2O32SiO2H2O得：3221xy，代入可確定選項(xiàng)?！敬鸢浮緽二、傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品二、傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品 石英玻璃、普通玻璃、鋼化玻璃、有色玻璃的化學(xué)組成和性質(zhì)有何異同？師生互動(dòng)【提示】石英玻璃是由二氧化硅組成的玻璃，其硬度較大，膨脹系數(shù)低，耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性都好。把普通玻璃加熱到接近軟化溫度后急速均勻冷卻得到鋼化玻璃。所以普通玻璃和鋼化玻璃的化學(xué)組成相同，都

8、是鈉鈣的硅酸鹽，但鋼化玻璃的機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃大，熱穩(wěn)定性也較高。有色玻璃的化學(xué)組成與普通玻璃相比，增加了某些金屬氧化物。 水泥生產(chǎn)過程中加入石膏的作用是什么？學(xué)生交流【提示】加入石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥的硬化速度，改善水泥的性能。 現(xiàn)今，陶瓷除了傳統(tǒng)應(yīng)用外，還有哪些新的應(yīng)用？師生互動(dòng)【提示】中國(guó)是瓷器之都，新石器時(shí)代就已經(jīng)掌握了煉陶技術(shù)，陶瓷不僅廣泛應(yīng)用于生活，而且在電子工業(yè)，原子能工業(yè)，宇航事業(yè)等方面發(fā)揮越來越重要的作用。 遠(yuǎn)古時(shí)期人類就已經(jīng)開始加工和使用陶瓷，如下圖所示是清代民窯陶瓷產(chǎn)品。下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是()清康熙景德鎮(zhèn)窯青花釉里紅山水紋花觚A陶瓷是硅酸鹽產(chǎn)品 B陶瓷是金屬產(chǎn)品C陶

9、瓷中不含金屬元素 D陶瓷屬于合金材料【解析】陶瓷屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品，硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。所以陶瓷中含有金屬元素，但不屬于合金材料?！敬鸢浮緼 2.(1)制造普通水泥的主要原料有_和_。普通水泥的主要成分有(寫名稱)_、_和_，它們的化學(xué)式分別是_、_和_。水泥的主要性能是_。(2)工業(yè)上制造普通玻璃的主要原料是_、_、_，設(shè)備是_，主要原料熔化后，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是_、_。普通玻璃的成分是_?！窘馕觥勘绢}主要考查水泥、玻璃的有關(guān)知識(shí)，要求記憶水泥、玻璃有關(guān)知識(shí)?！敬鸢浮?1)黏土石灰石硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3水硬性(2)

10、純堿石灰石石英水泥回轉(zhuǎn)窯Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2 CaCO3SiO2 CaSiO3CO2Na2OCaO6SiO2高溫高溫硅酸鹽及其性質(zhì)1硅酸鹽及其性質(zhì)硅酸及其縮水結(jié)合而成的各種酸所對(duì)應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。硅酸鹽組成的表示方法：(1)化學(xué)式表示法，如：硅酸鈉：Na2SiO3、硅酸鈣：CaSiO3，此法用于組成簡(jiǎn)單的硅酸鹽。(2)氧化物表示法，硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。例如，硅酸鈉：Na2SiO3Na2OSiO2高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O

11、。 氧化物之間以“”隔開，化學(xué)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。如長(zhǎng)石：KAlSi3O8不能寫成K2O Al2O33SiO2，應(yīng)寫成K2OAl2O36SiO2。硅酸鹽組成的表示方法采用的是氧化物法。實(shí)際上硅酸鹽不是以簡(jiǎn)單氧化物形式存在的，而是以種種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鹽的形式存在的。硅酸鹽用氧化物的形式表示時(shí)，遵循各元素化合價(jià)不變的原則。21212硅酸鈉(1)Na2SiO3是極少數(shù)可溶于水的一種硅酸鹽。(2)Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，是建筑業(yè)中常用的一種黏合劑，也是一種礦物膠；用水玻璃浸泡過的木材、紡織品既耐腐蝕又不易著火。(3)Na2SiO3溶液呈堿性，易吸收空氣中的CO2生成白色硅酸沉淀，因此N

12、a2SiO3溶液要密封保存。若放置在空氣中會(huì)變質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。這個(gè)反應(yīng)說明碳酸的酸性比硅酸的酸性強(qiáng)。根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn)，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()生成物是硅酸鹽反應(yīng)條件是高溫含有硅的物質(zhì)作原料反應(yīng)原理是一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化A BC D【解析】該題主要考查學(xué)生歸納知識(shí)的能力，知識(shí)的總結(jié)和歸納能力也是重要的能力之一。【答案】D1下列說法錯(cuò)誤的是()A向水玻璃中滴加鹽酸的反應(yīng)：SiO322H=H2SiO3B向水玻璃中通入CO2：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3C長(zhǎng)石(KAlSi3O8)用氧化物表示其組成：K2OAl2O33SiO2D水玻璃可用做木材防火劑【解析】A、B皆屬復(fù)分解反應(yīng)，正確；C中應(yīng)為K2OAl2O36SiO2?！敬鸢浮緾2(1)將下列硅酸鹽改寫成氧化物的形式(改寫時(shí)注意金屬氧化物在前，非金屬氧化物在后，低價(jià)在前，高價(jià)在后，H2O一般寫在最后)：鎂橄欖石(Mg2SiO4)：_；高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4：_。(2)許多含氧酸及其鹽類均可以類似地改寫為氧化物形式，請(qǐng)繼續(xù)改寫以下物質(zhì)：HNO3_，HCOOH_，KAl(SO4)212H2O