高一化学苏教版必修1课件：3.3.1 硅酸盐矿物与硅酸盐产品

-1-第三单元含硅矿物与信息材料-2-第1课时硅酸盐矿物与硅酸盐产品XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页学习目标思维脉络1.了解硅酸盐的组成及表示方法。2.认识硅酸盐的性质。3.了解传统的硅酸盐材料。XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页自主阅读自主检测硅酸盐矿物和硅酸盐产品1.硅的含量和存在2.氧化物法表示硅酸盐的组成Al—名称化学式氧化物形式锆石ZrSiO4ZrO2·SiO2红柱石Al2SiO5Al2O3·SiO2镁橄榄石Mg2SiO42MgO·SiO2钙铝石榴子石Ca3Al2Si3O123CaO·Al2O3·3SiO2XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页自主阅读自主检测3.硅酸钠(1)物理性质:可溶于水,其水溶液俗称水玻璃。(2)用途:①建筑业的黏合剂。②木材、纺织品的防腐剂和防火剂。4.硅酸盐工业产品(1)常见硅酸盐产品:XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页自主阅读自主检测水泥玻璃陶瓷主要原料黏土、石灰石石灰石、纯碱、石英黏土反应原理发生复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑发生复杂的物理、化学变化主要成分硅酸三钙、(3CaO·SiO2)硅酸二钙、(2CaO·SiO2)铝酸三钙、(3CaO·Al2O3)Na2O·CaO·6SiO2—典型设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页自主阅读自主检测(2)分子筛:结构具有多孔的结构作用能够筛分分子应用分离、提纯气体或液体混合物作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页自主阅读自主检测1.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于()A.氧化铝B.二氧化硅C.硅酸盐D.合金答案:C2.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是()A.电器中的绝缘瓷管B.实验室中的坩埚C.实验室中的试管D.建筑上烧制的砖瓦解析:实验室中的试管的成分是玻璃。答案:CXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硅酸盐的组成及表示方法矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中的一部分而形成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2作用的过程。例如,钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O2K+++4H2SiO3+Al2Si2O5(OH)4。讨论探究1.钾长石及高岭土的主要成分若写成氧化物的形式,如何表示?探究提示:钾长石:K2O·Al2O3·6SiO2;高岭土:Al2O3·2SiO2·2H2O。2.上述反应能够发生的原因是什么?探究提示:碳酸的酸性比硅酸强,由较强的酸可制得较弱的酸。2HCO3-XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,由于硅酸盐的组成与结构很复杂,为了简化对硅酸盐组成的表示方法,采用氧化物的形式来表示,实际上硅酸盐不是以简单氧化物的形式存在的,而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。那么将硅酸盐改写成氧化物的形式的规律有哪些呢?硅酸盐改写成氧化物形式规律如下:①氧化物的排列顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。②氧化物之间以“·”隔开。③氧化物前的化学计量数配置原则:各元素原子总个数比符合原来的组成。XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二④化学计量数配置出现分数应化为整数。例如:钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2,应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。⑤各元素化合价保持不变。⑥变价元素按“先低价后高价”的规律书写。1212XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题1有一种矿石,经测定镁、硅、氧元素的质量比为12∶7∶16。(1)用盐的组成表示其化学式:。(2)用氧化物的组成表示其化学式:。(3)该矿石的成分属于(填物质的分类)。解析:由题意可知,矿石中镁、硅、氧元素的原子个数比为,故盐的化学式为Mg2SiO4,其氧化物形式为2MgO·SiO2。答案:(1)Mg2SiO4(2)2MgO·SiO2(3)硅酸盐N(Mg)∶N(Si)∶N(O)=1224∶728∶1616=2∶1∶4XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1地球的表层大多是岩石,而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐,下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成,其中不正确的是()A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB.镁橄榄石(Mg2SiO4)可表示为2MgO·SiO2C.北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示为2CaSiO3·5MgSiO3·H2OD.高岭土[Al2Si2O5(OH)4]可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O解析:2CaSiO3·5MgSiO3·H2O中Ca与Si的原子个数比为2∶7,而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca与Si原子个数比为2∶8,故选C。答案:CXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领硅酸盐产品的性质据说,发明玻璃的荣誉应归功于古代的威尼斯商人,因为他们的商船有一次在叙利亚的一个河口靠岸,当船员们准备烧晚饭时,在岸上找不到支撑锅子的石块,无奈只得从船舱内搬出一些硝石,以搭成炉灶煮饭。炉内烈火熊熊,把硝石及其周围的沙石一起熔化,最终变成了晶莹的液体,这就是玻璃。讨论探究1.玻璃是纯净物吗?探究提示:不是,玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物。2.工业上生产水泥、玻璃需要的共同原料是什么?探究提示:石灰石。3.硅酸钠水溶液为什么要密闭保存?探究提示:由于碳酸的酸性大于硅酸,故Na2SiO3水溶液会与空气中的CO2反应生成硅酸。XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领1.石英玻璃、普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃的化学组成和性质的异同:石英玻璃是由二氧化硅组成的玻璃,其硬度较大,膨胀系数低,耐热性、化学稳定性和电绝缘性都好。把普通玻璃加热到接近软化温度后急速均匀冷却得到钢化玻璃。所以普通玻璃和钢化玻璃的化学组成相同,都是钠钙的硅酸盐,但钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大,热稳定性也较高。有色玻璃的化学组成与普通玻璃相比,增加了某些金属氧化物。2.水泥在生产过程中加入石膏的作用:调节水泥的硬化速率,改善水泥的性能。3.现今,陶瓷除了传统应用以外,还有新的应用,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。XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领4.硅酸钠(1)Na2SiO3是极少数可溶于水的一种硅酸盐。(2)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,是建筑业中常用的一种黏合剂,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火。(3)Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2生成白色硅酸沉淀,因此Na2SiO3溶液要密封保存。若放置在空气中会变质,发生反应的方程式为Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3。这个反应说明碳酸的酸性比硅酸的酸性强。XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题2导学号18100073下列有关说法正确的是()A.水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料都不溶于水,所以所有的硅酸盐都不溶于水B.水泥的主要成分有硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)及其他一些成分,所以硅酸盐都是氧化物C.陶瓷分为土器、陶器、瓷器、炻器,与原料黏土的纯度有关D.普通玻璃是透明的,所以硅酸盐也是透明的解析:在硅酸盐中硅酸钠是易溶于水的,硅酸盐是盐不是氧化物。硅酸盐的种类很多,像水泥、陶瓷等都是不透明的,所以只有选项C所说的是正确的。答案:CXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验2过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品A.①④B.②⑤C.③D.①③⑤解析:制水泥和瓷器一定要有黏土,所以不能制取水泥和瓷器,没有水泥则不能制成混凝土,泥沙的主要成分为SiO2,泥沙、纯碱、生石灰熔化后发生的反应为SiO2+CaOCaSiO3,SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。答案:BXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页12341.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.①②③④答案:DXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页12342.歌曲《青花瓷》中所描述的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知古瓷中所用的颜料大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜的化合价为+2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B.性质稳定,不易脱色C.易溶于强酸和强碱溶液D.x等于6XINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页1234解析:BaCuSi2Ox中Ba的化合价为+2价,Cu的化合价为+2价,Si的化合价为+4价,O的化合价为-2价,由化合物中各元素化合价的代数和为0:(+2)+(+2)+2×(+4)+x·(-2)=0,得x=6,则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaO·CuO·2SiO2,A、D两项正确;由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定,不易脱色,不易溶于强酸和强碱溶液,故B项正确,C项错误。答案:CXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页12343.汽车、火车窗玻璃是()A.石英玻璃B.光学玻璃C.玻璃纤维D.钢化玻璃解析:钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4~6倍,不易破碎,且破碎时,碎块没有尖利的棱角。答案:DXINZHIDAOXUE新知导学SUITANGJIANCE随堂检测DAYIJIEHUO答疑解惑首页12344.(1)制造普通水泥的主要原料有和。水泥的主要