專題3第3單元 含硅礦物與信息材料 學(xué)案

第三單元含硅礦物與信息材料1硅酸鹽礦物的硅酸鹽產(chǎn)品【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解硅在自然界的主要存在形式，認(rèn)識(shí)硅和硅酸鹽的應(yīng)用以及與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。2、了解傳統(tǒng)的硅酸鹽工業(yè)制品和一些新型非金屬材料在生活、生產(chǎn)中的重要作用。3、體會(huì)組成材料的物質(zhì)性質(zhì)與材料性能的密切關(guān)系，學(xué)會(huì)關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題?！局R(shí)準(zhǔn)備】1．硅元素在地殼中的含量居第_____位（僅次于____），且只以_____態(tài)存在。含硅的物質(zhì)到處都是，主要以_______和___________的形式存在。2．硅是一種非金屬元素，寫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________。硅元素的性質(zhì)與_______元素相似，化合價(jià)一般為_____________。3．硅的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為_______，它是一種_________（填“堿性”或“酸性”）氧化物，它對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是__________，名稱是____________?！局R(shí)體系】一、硅酸鹽1．硅酸鹽的結(jié)構(gòu)和成分都很復(fù)雜，大多難溶于水。2．常見(jiàn)的硅酸鹽有：硅酸鈉——__________；鎂橄欖石——Mg2SiO4；高嶺石——Al2(Si2O5)(OH)4（也是黏土的主要成分）；正長(zhǎng)石——KAlSi3O8等。3．化學(xué)上常常用氧化物的形式來(lái)表示硅酸鹽的組成，請(qǐng)把上面的硅酸鹽的化學(xué)式寫成氧化物的形式_________________________________________________________________。4．閱讀課本圖3－15，寫出下面硅酸鹽的化學(xué)式：鋯石__________________，紅柱石__________________，鈣鋁石榴子石_________________?！竟I(yè)生產(chǎn)】把含硅的物質(zhì)經(jīng)高溫制成的產(chǎn)品叫硅酸鹽產(chǎn)品，這樣的工業(yè)叫做硅酸鹽工業(yè)。硅酸鈉Na2SiO3可溶性硅酸鹽（極少數(shù)可溶于水的硅酸鹽之一），硅酸鈉的水溶液俗稱___________，可作黏結(jié)劑、防腐劑和阻燃劑。Na2SiO3+HCl===Na2SiO3+CO2+H2O==2．水泥原料：黏土、石灰石（輔料用石膏）設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理和化學(xué)變化水泥的標(biāo)號(hào)：閱讀課本《資料卡》。通俗一點(diǎn)講，水泥標(biāo)號(hào)的數(shù)值等于1份水泥、3份沙子混合制成的沙漿在水中固化28天后，1cm2的樣品上能承受多少公斤的壓力。3．磚瓦和陶瓷原料：黏土（較純凈的粘土叫瓷土或高嶺土）設(shè)備：“××窯”制陶瓷工藝：粘土加水混合均勻→成型→自然干燥→燒結(jié)（在窯中進(jìn)行）→出窯冷卻→成品4．玻璃原料：石英、石灰石、純堿高溫設(shè)備：玻璃熔爐高溫高溫反應(yīng)原理：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑高溫Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑普通玻璃的成分：Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2(或Na2O·CaO·6SiO2)【拓展視野】閱讀課本《分子篩》【課堂小結(jié)】____________________________________________________________【課外練習(xí)】一、選擇題1．幾千年前，一艘載著天然蘇打晶體的商船在航行中擱淺。船員們便在附近的沙灘上用幾塊蘇打晶體支鍋煮食。結(jié)束后，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)鍋下蘇打與沙粒接觸處出現(xiàn)了許多光滑晶瑩發(fā)亮的珠子。你分析珠子可能是 A．無(wú)水碳酸鈉 B．小塊水晶 C．玻璃珠 D．金剛砂2．能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是高溫A．CO2是氣體，而SiO2是固體高溫 B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ C．CO2溶于水生成碳酸．而SiO2卻不溶于水 D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成3．以下能把Na2CO3、Na2SO4、Na2SiO3三種無(wú)色溶液區(qū)別開的試劑是 A．Ba(OH)2溶液 B．紫色石蕊試液 C．CaCl2溶液 D．鹽酸4．CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是A．CaCl2溶液 B．石灰水C．飽和Na2CO3溶液D．Na2SiO3溶液5．生產(chǎn)①純堿②玻璃③水泥④純硅⑤陶瓷⑥生石灰的工業(yè)中，屬硅酸鹽工業(yè)的是 A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．②③⑥6．下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是 A．黏土 B．硅藻土 C．Al2(Si2O5)(OH)4 D．Mg2SiO47．石灰石是許多工業(yè)的原料之一，但制取下列物質(zhì)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是一種 A．含氧酸 B．硅酸鹽 C．鋁酸鹽 D．混合物9．汽車、火車窗玻璃是 A．石英玻璃 B．光學(xué)玻璃 C．玻璃纖維 D．鋼化玻璃10．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：①生成物是硅酸鹽②反應(yīng)條件是高溫③含有硅的物質(zhì)作原料④反應(yīng)原理是一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④11．下列離子方程式書寫正確的是 A．在Na2SiO3溶液中通入過(guò)量CO2：SiO32－＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32－ B．在澄清石灰水中通入過(guò)量的CO2：OH－＋CO2＝HCO3－ C．在硫酸氫鈉的溶液中加入小蘇打溶液：HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑ D．在Ca(HCO3)2溶液中加入過(guò)量燒堿溶液：Ca2+＋HCO3－＋OH－＝CaCO3↓＋H2O12．CO2通入下列溶液中不發(fā)生反應(yīng)的是 A．Na2CO3 B．Na2SiO3 C．Ca(ClO)2 D．CaCl13．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 A．7、2 B．5、4 C．6、3 D．3、614．最近美國(guó)某玻璃公司研制出一種“自潔玻璃”，該玻璃穿上40nm厚的二氧化鈦(TiO2)外套，從而具有自潔、不斷分解有害氣體。關(guān)于二氧化鈦，你認(rèn)為以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A．二氧化鈦中鈦元素顯＋4價(jià) B．二氧化鈦中的鈦元素為非金屬元素 C．二氧化鈦是一種氧化物 納米技術(shù)的應(yīng)用使二氧化鈦產(chǎn)生神奇的作用二、填空題15．在制玻璃的原料中，再加入下列物質(zhì)：A．氧化亞銅B．氧化鈷C．二價(jià)鐵D．氯化鈷，可制得不同顏色的有色玻璃。制造藍(lán)色玻璃加入的物質(zhì)是________________制造綠色玻璃加入的物質(zhì)是________________制造紅色玻璃加入的物質(zhì)是________________制造變色玻璃加入的物質(zhì)是________________16．三硅酸鎂可以用來(lái)治療胃酸過(guò)多的胃潰瘍，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8·nH2O改寫成氧化物的形式為_________________，它中和胃酸的化學(xué)方程式是________________________________________。17．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______________________、_____________________。普通玻璃的大致組成是___________________。三、計(jì)算題18．在10gNa2SiO3溶