学案含硅矿物与信息材料

1、第三单元含硅矿物与信息材料知识与技能1.了解硅在自然界的存在形式及其化合物的重要性质。知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。2.了解工业上高纯硅的制备方法。过程与方法通过含硅矿物的相关知识与最新科技的结合掌握相关知识情感态度与价值观认识含硅矿物与信息材料的密切联系，激发学生研究、开发新材料的意识。学法指导了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系。第1课时硅酸盐矿物与硅酸盐产品一、硅酸盐1概念硅酸盐是由_组成的化合物的总称。2硅酸盐的性质硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多_于水，化学性质很_。3硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如：

2、Na2SiO3：_； 长石KAlSi3O8：_。4最常见的硅酸盐Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗称_，能制备_和_。二、三种常见的硅酸产品硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸二钙 2CaO·SiO2硅酸三钙 3CaO·SiO2铝酸三钙 3CaO·Al2O3玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土1用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是()A钙沸石Ca(Al2Si3O10·3H2O)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB镁橄榄石(M

3、g2SiO4)2MgO·SiO2C长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2D高岭石Al2Si2O5(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O2高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别是()A7、2 B5、4 C6、3 D3、63属于硅酸盐材料的是()水泥玻璃陶瓷水晶A B C D4根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是()产物是硅酸盐条件是高温含硅的物质作原料原理是复杂的物理化学变化A B C D5下列关于制取玻璃和水泥的共同特点的叙述不正确的是()A生产设备都是高炉 B原料中都有石灰石C反

4、应都是在高温下进行 D发生的都是复杂的物理化学变化练基础落实1下列关于水玻璃的性质和用途叙述不正确的是()A水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B在建筑工业上可作黏合剂耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质2下列说法正确的是()A水玻璃是硅酸钠 B红柱石的化学式为Fe2O3·SiO2C玻璃、石英、水泥都是硅酸盐 D普通玻璃的组成一般为Na2O·CaO·6SiO23Al2O3·2SiO2·2H2O是()A混合物 B氧化物的结晶水合物 C硅酸盐 D氧化物4下列物质不属于硅酸盐的是()A

5、黏土 B硅藻土 CAl2(Si2O5)(OH)4 DMg2SiO45关于硅酸盐的下列叙述中正确的是()大部分硅酸盐难溶于水硅酸盐是构成地壳岩石的主要成份可溶性硅酸盐中最常见的是Na2SiO3，它的水溶液俗称水玻璃硅酸盐是由氧化物组成的一类盐，能稳定存在A B C D6月球上有丰富的绿柱石(绿宝石)矿藏，其主要化学成分为BenAl2Si6O18。也可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值为()A1 B2 C3 D47某科研小组，用含有少量CaO和Fe2O3的高岭土(主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O)试验新型的净水剂。试验程序如

6、下：已知：Al2O3与纯碱反应的产物是NaAlO2和CO2。试回答下列问题：(1)写出混合物A、B、滤液C、沉淀D的主要成分：A_；B._；C._；D._。(2)写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式：_，_。(3)生成D沉淀的离子方程式为_。(4)该试验中，熔融高岭土可以选用的坩埚有_。A玻璃坩埚 B瓷坩埚 C氧化铝坩埚 D铁坩埚8氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)和氢氧化铝胶囊一样，且治疗时间更持久。将三硅酸镁写成氧化物形式：_，写出其中和胃酸(主要成分是HCl)的化学方程式： _。第2课时二氧化硅与信息材料一、硅元素的存在硅在地

7、壳中的含量仅次于_，硅的_和_约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层有_个电子，主要形成_价的化合物。二、二氧化硅的内容1SiO2的存在形式SiO22SiO2的结构每个Si与_个O结合，每个O与_个Si结合。实际上，二氧化硅晶体是由Si和O按_的比例所组成的_结构的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。3物理性质二氧化硅是_的固体，_于水。4化学性质(1)与氢氟酸(HF)反应HF是惟一可以与SiO2发生反应的酸：_(可用来雕刻玻璃)。(2)SiO2作为酸性氧化物可以和_、_反应，但与水_。和碱反应：_；和碱性氧化物反应：_。5二氧化硅的用途(1)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的

8、建筑材料；(2)电子工业的重要部件、光学仪器；(3)是信息高速公路的骨架_的主要成分；(4)用石英、玛瑙制作_。三、硅单质1种类 单质硅有_和_两类。2结构 晶体硅的结构与_相似。3性质(1)物理性质色、态光泽熔点硬度质地导电性金属光泽脆半导体(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与_、_发生反应。4用途 (1)_，如硅芯片等。 (2)_，如光电池等。1硅在自然界中含量仅次于氧元素，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是()A单晶硅 B二氧化硅 C硅酸 D无定形硅2关于二氧化硅，下列叙述不正确的是()A水晶的成分是二氧化硅 B二氧化硅晶体中不存在单个SiO2分子C二氧化硅溶于水且显酸性

9、D二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别3在一定条件下，下列不能与二氧化硅反应的物质是()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸 氢氧化钾氧化钙A只有 B只有 C只有 D只有4下列离子方程式书写不正确的是()A二氧化硅与NaOH溶液反应：SiO22OH=SiOH2OB碳酸钡溶于稀盐酸：CO2H=CO2H2OC二氧化碳与足量NaOH溶液反应：CO22OH=COH2OD把水玻璃滴入盐酸中：SiO2H=H2SiO35下列关于硅酸的叙述，错误的是()A硅酸是一种很弱的酸 B硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D硅酸可由可溶性硅酸盐和盐酸反应制得6硅和碳的比较，正确的是()A都是非金属

10、，而硅的非金属性较强B硅和碳的最高正价都是4价C硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D硅和碳在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态7下列关于硅的说法中，不正确的是()A硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D当加热到一定温度时，硅能与氧气等非金属反应练基础落实1在一定条件下，既不能与二氧化碳反应，又不能与二氧化硅反应的是()ANa2CO3溶液 BCaO CNaOH溶液 D木炭2下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A晶体硅和金刚石的物理性质相似B硅在地壳中含量居第二位，可以以游

11、离态存在于自然界中C晶体硅是一种良好的半导体材料，但它的提炼工艺复杂，价格昂贵D晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电3材料与化学密切相关，下表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅4.光纤通信是以光作为信息的载体，制造光导纤维的基本原料是()A氧化钙 B铜 C石英砂 D硅5光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，光导纤维的主要成分是()ACaCO3 BSiO2 CNa2SiO3 DCaSiO36能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()ACO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能与水直接反应生成

12、硅酸B在高温下，SiO2和Na2CO3能发生反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2CSiO2熔点比CO2高DCO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀7SiO2属于酸性氧化物的主要理由是()A硅是非金属元素 BSiO2对应的水化物是可溶性酸CSiO2与强碱反应生成盐和水 DSiO2不能与酸反应860 g石灰石在高温下与23 g石英反应产生的气体在标准状况下的体积是()A5.6 L B11.2 LC13.44 L D6.72 L9.化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在下列关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反

13、应之一。(1)在A、C、F中含有的相同元素是_。(2)化合物C的化学式是_，化合物A的水溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)。(3)C的水溶液和D能否发生反应_(填“能”或“否”)，理由是_。10有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热后得到C，C在高温时软化，无固定熔点。(1)A为_，有关反应的化学方程式_；(2)B

14、为_，有关反应的化学方程式为_；(3)C为_。11获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是_，它属于_材料。(2)信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一是：用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用得硅烷(SiH4)，再加热分解硅烷可得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式：_，_。12把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比

15、约大于1524)混合均匀，装入试管中加热大约一分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的硅的气态氢化物。(1)写出河沙与镁粉在加热时反应的化学方程式：_，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)_；(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：_。第三单元含硅矿物与信息材料第1课时硅酸盐矿物与硅酸盐产品基础落实一、1硅、氧和金属 2不溶稳定 3Na2O·SiO2K2O·Al2O3·6SiO24水玻璃硅胶

16、木材防火剂对点训练 1.C 2B3D4D5A 课后作业1D 2D3.C 4C5B 6C7(1)NaAlO2和Na2SiO3AlCl3和H2SiO3AlCl3H2SiO3 (4)D82MgO·3SiO2·nH2O 2MgO·3SiO2·nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O9(1)Na(2)Na2SiO3碱 (3)能碳酸的酸性强于硅酸ANa2CO3BSiO2CNa2SiO3DCO2 ENaClFH2SiO3第2课时二氧化硅与信息材料基础落实一、氧氧化物硅酸盐44二、1天然结晶水晶玛瑙小粒 24212立体网状3坚硬难熔不溶4(1)SiO24H

17、F=SiF42H2O(2)碱碱性氧化物不反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO2CaOCaSiO35(3)光导纤维(4)首饰三、1晶体无定形 2金刚石 3(2)强碱氢氟酸4(1)半导体材料(2)新能源对点训练1B 2C3D4.B5.B6.B7.C课后作业1A 2A3A4C 5B6D7C 8C 9(1)Na(2)Na2SiO3碱(3)能硅酸盐能在水溶液中与CO2反应生成比碳酸酸性更弱的硅酸10(1)金刚石CO2CO2 (2)石英SiO22NaOH=Na2SiO3H2O (3)普通玻璃11(1)SiO2新型无机非金属(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4 SiH4Si2H212(1)SiO24Mg2MgOMg2Si放热 (2)SiH4 (3)SiH42O2=SiO22H2O解析在做此题时首先应注意河沙和镁粉的质量比和物质的量之比的关系以及按此物质的量比例应发生何种反应。其次应注意，一些反应产物的信息，如在“空气中能自燃的硅的气态氢化物”等信息。另外要注意对实验的一些现象描述的特殊含义，如爆炸声应为剧烈的放热反应。(1)河沙和镁粉的质量比约大于1524