第三单元含硅矿物与信息材料1硅酸盐矿物的硅酸盐产品【学习目标】1、了解硅在自然界的主要存在形式，认识硅和硅酸盐的应用以及与人类文明发展的密切关系。2、了解传统的硅酸盐工业制品和一些新型非金属材料在生活、生产中的重要作用。3、体会组成材料的物质性质与材料性能的密切关系，学会关注与化学有关的社会热点问题。【知识准备】1．硅元素在地壳中的含量居第_____位（仅次于____），且只以_____态存在。含硅的物质到处都是，主要以_______和___________的形式存在。2．硅是一种非金属元素，写出硅的原子结构示意图_____________。硅元素的性质与_______元素相似，化合价一般为_____________。3．硅的最高价氧化物的化学式为_______，它是一种_________（填“碱性”或“酸性”）氧化物，它对应的水化物的化学式是__________，名称是____________。【知识体系】一、硅酸盐1．硅酸盐的结构和成分都很复杂，大多难溶于水。2．常见的硅酸盐有：硅酸钠——__________；镁橄榄石——Mg2SiO4；高岭石——Al2(Si2O5)(OH)4（也是黏土的主要成分）；正长石——KAlSi3O8等。3．化学上常常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成，请把上面的硅酸盐的化学式写成氧化物的形式_________________________________________________________________。4．阅读课本P.79图3－15，写出下面硅酸盐的化学式：锆石__________________，红柱石__________________，钙铝石榴子石_________________。【工业生产】把含硅的物质经高温制成的产品叫硅酸盐产品，这样的工业叫做硅酸盐工业。1．硅酸钠Na2SiO3可溶性硅酸盐（极少数可溶于水的硅酸盐之一），硅酸钠的水溶液俗称___________，可作黏结剂、防腐剂和阻燃剂。Na2SiO3+HCl===Na2SiO3+CO2+H2O==2．水泥原料：黏土、石灰石（辅料用石膏）设备：水泥回转窑反应原理：复杂的物理和化学变化水泥的标号：阅读课本P.79《资料卡》。通俗一点讲，水泥标号的数值等于1份水泥、3份沙子混合制成的沙浆在水中固化28天后，1cm2的样品上能承受多少公斤的压力。3．砖瓦和陶瓷原料：黏土（较纯净的粘土叫瓷土或高岭土）设备：“××窑”制陶瓷工艺：粘土加水混合均匀→成型→自然干燥→烧结（在窑中进行）→出窑冷却→成品4．玻璃原料：石英、石灰石、纯碱高温设备：玻璃熔炉高温反应原理：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑普通玻璃的成分：Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2(或Na2O·CaO·6SiO2)【拓展视野】阅读课本P.80《分子筛》【课堂小结】____________________________________________________________【课外练习】一、选择题1．几千年前，一艘载着天然苏打晶体的商船在航行中搁浅。船员们便在附近的沙滩上用几块苏打晶体支锅煮食。结束后，他们惊奇地发现锅下苏打与沙粒接触处出现了许多光滑晶莹发亮的珠子。你分析珠子可能是A．无水碳酸钠B．小块水晶C．玻璃珠D．金刚砂2．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是高温A．CO2是气体，而SiO2是固体B．高温下能发生反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑C．CO2溶于水生成碳酸．而SiO2却不溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成3．以下能把Na2CO3、Na2SO4、Na2SiO3三种无色溶液区别开的试剂是A．Ba(OH)2溶液B．紫色石蕊试液C．CaCl2溶液D．盐酸4．CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是A．CaCl2溶液B．石灰水C．饱和Na2CO3溶液D．Na2SiO3溶液5．生产①纯碱②玻璃③水泥④纯硅⑤陶瓷⑥生石灰的工业中，属硅酸盐工业的是A．①②③B．②③④C．②③⑤D．②③⑥6．下列物质不属于硅酸盐的是A．黏土B．硅藻土C．Al2(Si2O5)(OH)4D．Mg2SiO47．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质不需用石灰石的是A．制硅酸B．制水泥C．制玻璃D．制生石灰8．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种A．含氧酸B．硅酸盐C．铝酸盐D．混合物9．汽车、火车窗玻璃是A．石英玻璃B．光学玻璃C．玻璃纤维D．钢化玻璃10．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是：①生成物是硅酸盐②反应条件是高温③含有硅的物质作原料④反应原理是一系列复杂的物理、化学变化A．①③B．①②③C．①③④D．①②③④11．下列离子方程式书写正确的是A．在Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO32－＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32－B．在澄清石灰水中通入过量的CO2：OH－＋CO2＝HCO3－C．在硫酸氢钠的溶液中加入小苏打溶液：HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑D．在Ca(HCO3)2溶液中加入过量烧碱溶液：Ca2+＋HCO3－＋OH－＝CaCO3↓＋H2O12．CO2通入下列溶液中不发生反应的是A．Na2CO3B．Na2SiO3C．Ca(ClO)2D．CaCl213．高岭土的组成可表示为Al2(Si2Ox)(OH)y，其中x、y的数值分别是A．7、2B．5、4C．6、3D．3、614．最近美国某玻璃公司研制出一种“自洁玻璃”，该玻璃穿上40nm厚的二氧化钛(TiO2)外套，从而具有自洁、不断分解有害气体。关于二氧化钛，你认为以下说法中错误的是A．二氧化钛中钛元素显＋4价B．二氧化钛中的钛元素为非金属元素C．二氧化钛是一种氧化物纳米技术的应用使二氧化钛产生神奇的作用二、填空题15．在制玻璃的原料中，再加入下列物质：A．氧化亚铜B．氧化钴C．二价铁D．氯化钴，可制得不同颜色的有色玻璃。制造蓝色玻璃加入的物质是________________制造绿色玻璃加入的物质是________________制造红色玻璃加入的物质是________________制造变色玻璃加入的物质是________________16．三硅酸镁可以用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为_________________，它中和胃酸的化学方程式是________________________________________。17．工业上制造普通玻璃的主要原料是_________、__________、_________，设备是____________，主要原料熔化后，发生的主要化学反应是______________________、_____________________。普通玻璃的大致组成是___________________。三、计算题18．在10gNa2SiO3溶液中慢慢滴入一定浓度的稀盐酸，当反应完全时共用去稀盐酸20mL，将生成的沉淀在空气中灼烧后得到固体质量为1.5g。求：（1）该稀盐酸的物质的量浓度?（2）Na2SiO3溶液中Na2SiO3的质量分数。19．若用氧化物形式表示普通玻璃的组成，可写为Na2O·CaO·6SiO2，则1.00kg普通玻璃中含有多少千克Na2SiO3和CaSiO3?