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1、随处可见的含硅化合物及产品1.硅元素在地壳中的含量：一.硅的存在：硅是一种硬度大，难溶于水的固体，是良好的半导体。只有化合态，无游离态。在地壳中含量居第二位。2. 硅的氧化物及硅酸盐构成了地 壳中大部分的岩石、沙子和土壤, 约占地壳总量的90%以上。二.硅酸盐及其产品1.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）氧化物法金属氧化物SiO2H2O 化合价不变，元素守恒例如：Na2SiO3 Na2O SiO2活泼金属氧化物 不活泼金属氧化 物 SiO2 H2O常
2、见硅酸盐矿物常见硅酸盐矿物思考: 1、看书学习如何将硅酸盐用氧化物的形式表示？2、用氧化物形式表示下列硅酸盐：钠长石：NaAlSi3O8 滑石：Mg3(Si4O10)(OH)22.硅酸盐的性质1) Na2SiO3的性质Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空气 中的CO2生成硅酸沉淀。NaNa2 2SiOSiO3 3+ 2HCl = H + 2HCl = H2 2SiOSiO3 3 + 2NaCl + 2NaClNaNa2 2SiOSiO3 3+ + COCO2 2+H+H2 2OO= H= H2 2SiOSiO3 3+ Na+ Na2
3、 2COCO3 3硅酸钠要密封保存用途：粘合剂，防腐剂、防火剂2）三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃t水 泥1.原料： 黏土、石灰石、石膏（适量） 2.设备：水泥回转窑 3.条件：高温锻烧 4.加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度水泥回转窑3）玻璃1.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2)2.设备：玻璃熔炉3.条件：高温熔融4.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO25.主要反应：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO26.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光 学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等水泥玻璃陶瓷硅酸盐产品硅酸盐工业问题：什 么是硅酸 盐
4、工业？硅酸盐矿物与硅酸盐产品以含硅物质为原料制得硅酸盐产品的工业.硅酸盐产品简介：产品 主要原料主要设备反应 条件主要反应或主要 成分水泥粘土、石 灰石、石 膏 (适量)水泥回 转窑高温硅酸三钙：3CaOSiO2 硅酸二钙：2CaOSiO2 铝酸三钙：3CaOAl2O3玻璃纯 碱 石灰石 石 英 玻璃熔 炉高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+ CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+C O2 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2小知识：自然界的二氧化硅（水晶、玛瑙）水晶玛瑙一、二氧化硅性质1、物理性质：熔沸点很高，硬度很大，不溶于水的固体。2、化学性质：化学性质很稳定，
5、不活泼，除氢氟酸外不与其它酸反应，但能与碱性氧化物或强碱反应，属酸性氧化物。物 质质CO2SiO2与水反应应与酸反应应与碱反应应与碱性氧化 物反应应与碳反应应SiO2是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O不反应不反应CO2+H2O = H2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2OCO2+2NaOH=Na2CO3 +H2OCO2+Na2O = Na2CO3SiO2 + 2C = Si + 2CO高温SiO2+CaO = CaSiO3高温CO2 + C = 2CO高温SiOSiO2 2与与COCO2 2：均属于酸性氧化物防止玻璃中的SiO2与NaOH
6、溶液反应生 成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘 在一起。【 讨论 】为什么实验室中盛放碱 液的试剂瓶用橡皮塞而不用 玻璃塞？(玻璃中含有SiO2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O橡皮塞或软木塞。氟化氢气体用什么瓶收集？氢氟酸在实验室应如何储存？答：氟化氢气体一般是用塑料瓶收集。 氢氟酸只能用塑料瓶盛放。【 讨论 】(2)Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3或Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl(1) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O制取含氧酸的常用方法有哪些？以二氧化硅为原料制取硅酸:实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？
7、探究：如何利用SiO2制取硅酸？实验: 向饱和Na2SiO3溶液中滴入稀盐酸现象结论方程式滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生 硅酸难溶于水,酸性比盐酸弱Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱。装饰品石英坩埚光导纤维石英手表光学仪器精密仪器轴承耐磨器皿SiO2二氧化硅的用途1、物理性质晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂。 以化合态存在于自然界。有两种同素异形体：晶体硅和无定形硅。二、硅硅的结构正四面体空间网状结构。与金刚石结构相似。 2、化学性质硅单质在常温下化学性质稳定
8、，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。在加热时能跟O2等物质发生反应。常作为还原剂。与F2反应与HF反应与碱反应与O2等非金属反应Si + 2F2 = SiF4Si + 4HF = SiF4+ 2H2Si + H2O + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2Si + O2 = SiO2Si + C = SiC（金刚砂）高温3、硅的用途半导体 光电池（将光能转化为电能） 硅芯片（用于计算机）半导体晶体管及芯片的出现， 促进了信息技术革命。硅芯片硅太阳能供应集成电路板音乐集成电路板晶体管4、硅的制取:制取纯硅: Si+2Cl2 = SiCl4 (液态)
9、SiCl4+2H2 = Si+4HCl硅晶片生产硅熔炉高温高温粗硅在高温下跟氯气 反应 生成一种液态物质。经蒸 馏提纯后，再用氢气还原 制得纯硅。高温 制取粗硅:SiO2+2C = Si+2COC、下列物质的主要成分不是SiO2的是 （ ）A、石英 B、水晶 C、金刚砂 D、玛瑙、下列物质不与水反应的是（ ）A、CaO B、CO2 C、SiO2 D、SO2C、下列试剂的存放方法，正确的是：（ ）A氢氧化钠、纯碱以及水玻璃要存放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中B氢氟酸盛放在棕色玻璃试剂瓶C液溴盛放在棕色广口瓶中D氯水盛放在棕色细口瓶中 D、将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选用的器皿是 ( ) A.铁坩
10、埚 B.石英坩埚C.石墨坩埚 D. 蒸发皿 AC5. 要除去SiO2中混有的少量杂质CaCO3，最适 宜的试剂是 ( ) A.水 B.盐酸 C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液。BC6、下列变化中不能一步实现的是（ ） A、Na2SiO3 H2SiO3B、H2SiO3 SiO2C、SiO2 H2SiO3D、 SiO2 Na2SiO3 7.选适当试剂或方法除去下列物质中的杂质 （括号内为杂质）。（1）SiO2(CaCO3) ； (2)SiO2 (Si) ；(3)NaCl (SiO2) ；(4)SiO2 (H2SiO3) ；(5)Fe2O3 (SiO2) ；(6)Si (Fe) 。 稀盐酸 过滤氧气 加热水 过滤 加热氢氧化钠溶液 过滤稀盐酸 过滤
