含硅矿物与信息材料
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文档简介
第三单元 含硅矿物与信息材料
—硅酸盐矿物与硅酸盐产品
【学习目标】
1. 了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。
2. 掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。
【学习过程】
一、硅的存在：
（1）在地壳中的含量仅次于 ，居于第 位；
（2）在自然界中没有 的硅，只有以 态存在的硅。如 、 等；
（3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种 和 里，是构成 和 的主要成分。
二、硅酸盐及其性质
（1）硅酸盐组成的表示方法
①盐化学式法
如:硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。
②盐氧化物法
氧化物形式书写的规律：
①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
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不变。
如:锆石：_________，红柱石_______ ，镁橄榄石：_______，钙铝石榴子石__ __。
（2）硅酸盐的性质
①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有_______、_____。
②Na2SiO3的水溶液俗称________,是建筑业中常用的一种_________,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2,化学方程式_____________________________,因此Na2SiO3溶液要____ ___保存。
三、硅酸盐产品(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的)
（1）陶瓷：中国是瓷器之都,新石器时代就已经掌握了炼陶技术,陶瓷不仅广泛应用于生活,而且在电子工业,原子能工业,宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。
（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。
制造原料：_______(主要成分___ __ ),___________；
主要设备：__________________生产条件：__________________；
(注意:生产过程中加入石膏的作用_____________________________。)
（3）玻璃：一种重要的工农业原料。
制造原料：____________,____________,___________；
主要设备：______________；
生产条件：______________，成分：__________________。
【课堂练习1】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
【课堂练习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
【课堂练习3】 应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是 （ ）
（A）烧碱 （B）硫酸钠溶液 （C）水玻璃 （D）浓硫酸
【课堂练习4】氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式： 。
【达标提高】
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、下列说法中不正确的是 （ ）
A、硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生产水泥和玻璃都必须用石灰石
D、用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器
3、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是 （ ）
A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃
4、融化烧碱应选用的坩埚是 （ ）
A、铁坩埚 B、 玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、瓷坩埚
5、下列各组离子在水中能大量共存的是 （ ）
A、K+、H＋、SiO32－、S2－ B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH－、HCO3 D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为 （ ）
A、7、2 B、5、4 C、6、3 D、3、6
7、下列反应不能一步得到的是 （ ）
A、SiO2―→Na2SiO3 B、SiO2―→H2SiO3
C、Na2SiO3―→SiO2 D、H2SiO3―→SiO2
8、现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用
A、氢氧化钠溶液 B、盐酸 C、硝酸银溶液 D、氯化钙溶液
9、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是 （ ）
A、水玻璃 B、二氧化硅 C、一氧化碳 D、氧化铝
10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是 （ ）
A、NaAlO2 B、NaHSO4 C、Na2SiO3 D、Ca(ClO)2
11、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是 （ ）
A、KOH溶液 B、浓H2SO4 C、水玻璃 D、氢氟酸
12、等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是 （ ）
A、＜50% B、＝50% C、＞50% D、不能确定
13、有三种无色透明溶液：Ca(HCO3)2溶液、Na2SiO3溶液和澄清石灰水，在上述溶液中分别通入CO2气体。试根据实验现象判断：
（1）生成白色沉淀，此沉淀溶于盐酸而不溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
（2）生成白色沉淀，此沉淀不溶于盐酸而溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
答案 ⑴澄清石灰水 ⑵Na2SiO3溶液
14、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为 ，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为 正长石的化学式KAlSi3Ox，x是 ,以氧化物形式可表示为 。
答案Na2O·CaO·6SiO2；K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O；8；K2O·Al2O3·6SiO2
15、钾玻璃中含有18.4℅的氧化钾、11.0℅的氧化钙、70.6℅的二氧化硅。计算三种氧化物的物质的量之比。若需要制造5.1吨钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅各多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。 答案：1.38吨，1吨，3.6吨K2CO3+SiO2＝K2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2＝CaSiO3+CO2↑
—硅酸盐矿物与硅酸盐产品
【学习目标】
1. 了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。
2. 掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。
【学习过程】
一、硅的存在：
（1）在地壳中的含量仅次于 ，居于第 位；
（2）在自然界中没有 的硅，只有以 态存在的硅。如 、 等；
（3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种 和 里，是构成 和 的主要成分。
二、硅酸盐及其性质
（1）硅酸盐组成的表示方法
①盐化学式法
如:硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。
②盐氧化物法
氧化物形式书写的规律：
①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
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不变。
如:锆石：_________，红柱石_______ ，镁橄榄石：_______，钙铝石榴子石__ __。
（2）硅酸盐的性质
①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有_______、_____。
②Na2SiO3的水溶液俗称________,是建筑业中常用的一种_________,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2,化学方程式_____________________________,因此Na2SiO3溶液要____ ___保存。
三、硅酸盐产品(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的)
（1）陶瓷：中国是瓷器之都,新石器时代就已经掌握了炼陶技术,陶瓷不仅广泛应用于生活,而且在电子工业,原子能工业,宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。
（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。
制造原料：_______(主要成分___ __ ),___________；
主要设备：__________________生产条件：__________________；
(注意:生产过程中加入石膏的作用_____________________________。)
（3）玻璃：一种重要的工农业原料。
制造原料：____________,____________,___________；
主要设备：______________；
生产条件：______________，成分：__________________。
【课堂练习1】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
【课堂练习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
【课堂练习3】 应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是 （ ）
（A）烧碱 （B）硫酸钠溶液 （C）水玻璃 （D）浓硫酸
【课堂练习4】氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式： 。
【达标提高】
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、下列说法中不正确的是 （ ）
A、硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生产水泥和玻璃都必须用石灰石
D、用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器
3、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是 （ ）
A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃
4、融化烧碱应选用的坩埚是 （ ）
A、铁坩埚 B、 玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、瓷坩埚
5、下列各组离子在水中能大量共存的是 （ ）
A、K+、H＋、SiO32－、S2－ B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH－、HCO3 D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为 （ ）
A、7、2 B、5、4 C、6、3 D、3、6
7、下列反应不能一步得到的是 （ ）
A、SiO2―→Na2SiO3 B、SiO2―→H2SiO3
C、Na2SiO3―→SiO2 D、H2SiO3―→SiO2
8、现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用
A、氢氧化钠溶液 B、盐酸 C、硝酸银溶液 D、氯化钙溶液
9、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是 （ ）
A、水玻璃 B、二氧化硅 C、一氧化碳 D、氧化铝
10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是 （ ）
A、NaAlO2 B、NaHSO4 C、Na2SiO3 D、Ca(ClO)2
11、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是 （ ）
A、KOH溶液 B、浓H2SO4 C、水玻璃 D、氢氟酸
12、等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是 （ ）
A、＜50% B、＝50% C、＞50% D、不能确定
13、有三种无色透明溶液：Ca(HCO3)2溶液、Na2SiO3溶液和澄清石灰水，在上述溶液中分别通入CO2气体。试根据实验现象判断：
（1）生成白色沉淀，此沉淀溶于盐酸而不溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
（2）生成白色沉淀，此沉淀不溶于盐酸而溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
答案 ⑴澄清石灰水 ⑵Na2SiO3溶液
14、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为 ，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为 正长石的化学式KAlSi3Ox，x是 ,以氧化物形式可表示为 。
答案Na2O·CaO·6SiO2；K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O；8；K2O·Al2O3·6SiO2
15、钾玻璃中含有18.4℅的氧化钾、11.0℅的氧化钙、70.6℅的二氧化硅。计算三种氧化物的物质的量之比。若需要制造5.1吨钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅各多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。 答案：1.38吨，1吨，3.6吨K2CO3+SiO2＝K2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2＝CaSiO3+CO2↑