三化学第一轮总复习之八
(硅和硅酸盐工业)
本试卷分第Ⅰ卷，第Ⅱ卷，第Ⅰ卷 46 分，第Ⅱ卷 54 分，满分 100 分。
第Ⅰ卷（选择题，共 46 分。）
一、选择题（本小题包括 8 个小题，每小题 2 分，共 16 分。每小题只有一个
选项符合题意。）
1．右图是 1989 年世界环境日主题宣传画《啊！地球出
汗了》，这幅宣传画所揭示的全球环境问题是（ ）
A．酸雨 B．臭氧空洞
C．温室效应 D．光
化学烟雾
2．1985 年，科学家发现了一种新的单质碳系列—碳笼，
其中最丰富的是 C60。根据其结构特点，科学家称之为“足球 烯”，这是一种分子晶体。据此推测下列说法中不正确的是（ ）
A．金刚石、石墨、足球烯都是碳的同素异形体
B．一定条件下，足球烯可发生加成反应
C．石墨、足球烯均可作为高温条件下的润滑材料
D．足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大
3． 用适量的原料经玻璃熔炉反应后制取的普通玻璃中，含钠 9.6%，含钙
8.4%，含硅 35.1%。习惯上可用下列哪个化学式来表示该玻璃的组成（ ）
A．Na2O·CaO·SiO2
B．2Na·CaO·6SiO2
C．Na2O·CaO·6SiO2
D．Na2O·CaO·5SiO2
4．2MgO·SiO 中的酸根阴离子是（ ）
A．SiO32-
B．Si2O64-
C．SiO44-
D．Si2O32-
5．将足量 CO2 气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，
最后所得的固体物质是（ ）
A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2
6．下列说法正确的是（NA 表示阿佛加德罗常数）（
）
A. 常温下常压下，3g 甲醛气体含有的原子数是 0.4NA
B. 7.59gCuO 被 CO 完全还原，转移的电子数为 0.2NA
C. 100mL1mol/L 的 Na3PO4 溶液中含有离子数多于 0.4NA
D.60gSiO2 和 12g 金刚石中各含有 4NA 个 Si—O 键和 4NA 个 C—C 键
7.12 月 31 日，世界上第一条商业磁悬浮铁路在上海投入运营。磁悬浮的核心
技术是利用超导体的反磁性，以 Y2O3、BaCO3 和 CuO 为原料，经研磨烧结可合
成一种高温超导物质 YBa2Cu3Ox。现欲合成 0.5mol 此高温超导物质，理论上需取
Y2O3、BaCO3 和 CuO 的物质的量（mol）分别是（
）
A．0.50、0.50、0.50
B．0.50、1.0、1.5
C．0.25、1.0、1.5
D．1.0、0.25、0.17
8. 砖瓦是用含铁元素等杂质的粘土隔绝空气烧制而成的。当烧窑作业临近时，
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若用淋水的办法来降低温度，窑内处于还原性气氛，则砖呈青色，称青砖；若用
捅开窑顶自然冷却的办法，则砖呈红色，称红砖。由此判断砖中的成分错误的是
（
）
A．砖块中的主要成分是硅酸盐
B．青砖中的铁元素主要以氢氧化亚铁的形式存在
C．红砖中的铁元素主要以氧化铁的形式存在
D．青砖中的铁元素主要以氧化亚铁的形式存在
二、多选题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题只有一个或
两个选项符合题意，若正确答案中包括一个选项，多选时，该题为 0 分；若正确
答案包括两个选项，只选一个且正确的给 2 分，选两个且都正确的给 3 分，但只
要选错一个，该小题为 0 分。）
9．关于硅的下列叙述中，不正确的是（ ）
A．在自然界中，硅既能以游离态形式存在，又能以化合态形式存在
B．在硅晶体中，含有由共价键形成的硅原子环，其中最小的环上有 6 个硅
原子
C．常温下，硅可与氟气、强碱溶液反应
D．在加热条件下，硅可以与氧气、氯气、硝酸等物质反应
10．铅是碳族元素之一，其价态的稳定性明显不同于同族其它元素，由此判
断以下叙述正确的是 ( )
A.铅与过量的氯气化合生成稳定的 PbCl4 B.PbO2 溶于浓盐酸生成 PbCl2、Cl2 和 H2O C.PbCl2 溶液在空气中极易被氧化，保存时常加少量金属铅 D.铅、铜均可溶于稀硝酸，且有相同的反应类型和产物类型
11．某呈碱性的溶液中加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，再加入稀 HNO3， 沉淀不消失，则溶液中存在的离子可能是（ ）
A．Ag+
B．SO32- C．CO32- D．SiO32-
12.在地壳内，深度每增加 1km，压强大约增加 25250～30300kPa，在这样的
压强下，对固体物质的平衡会发生较大影响。例如：
CaAl2Si2O8 + Mg2SiO4 = CaMg2Al2Si3O12 (钙长石) (镁橄榄石) (钙镁)石榴子石
相对分子质量(g/mol)
278
140.6
413.6
密度(g/cm3)
2.70
3.22
3.50
在地壳区域变质的高压条件下，有利于（ ）
A．钙长石的生成
B．镁橄榄石的生成
C．钙长石和镁橄榄石共存
D．(钙镁)石榴子石生成
13．10g 含杂质的碳酸钙和足量的盐酸反应，产生标况下 2.24LCO2，试推断 杂质的组成（ ）
A．碳酸镁和二氧化硅
B．碳酸镁和碳酸氢镁
C．碳酸钾和二氧化硅
D．碳酸氢钾和二氧化硅
14. 已知 A 是一种晶体，在一定条件下可发生如右图所示的转化关系，则下
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A
强碱溶液
B+H2↑
C (白色固体)
CO2
煅烧
D
(白色胶状沉)
列叙述中正确的是（ ）
①A 可能是铝或硅 ②A 可能是原子晶体或金属晶体
③D 晶体的熔点很高 ④D 一定是一种两性物质
A．①②③ B．①②④
C．只有③ D．③④
15．在晶体硅中，由硅原子构成的最小环为六元环，则平均每个六元环所具
有的硅原子数为（ ）
A．6 个
B．3 个
C．1.5 个
D．0.5 个
16．已知碳酸中 c(CO32-)比偏铝酸中 c(AlO2-)大得多，则下列推论中正确的是 （）
A．通入 CO2 于 AlO2-溶液中，有 CO32-生成 B．含 CO32-的溶液易使 Al(OH)3 变成 AlO2C．HCO3-只能与 Al3+反应而不能和 AlO2-反应 D．NH4+、AlO2-和 HCO3-不能大量共存于同一溶液中 17．根据“稳定岛假说”，元素周期表的最终界限可能在 175 号左右，科学家
预测 114 号元素为“类铅”，下列有关它的性质的预测中，错误的是（ ）
A．它的硬度小，熔点低
B．它的+4 价氯化物具有强还原性
C．它的金属性比铅强
D．电解它的硝酸盐和硝酸铜的混合溶液时，它在阴极首先析出
18．符合下列条件的溶液中，一定是碱性溶液的是（ ）
A．能与 NH4Cl 溶液反应
B．能使甲基橙变色
C．遇 Mg(NO3)2 溶液产生沉淀
D．与 Si、Al 反应均产生气体
第Ⅱ卷（非选择题，共 54 分。）
三、填空题（本大题包括 6 个小题，共 42 分。）
19．（8 分）碱式氯化铝[Al2(OH)mCl6－n]，1
代号 BAC）过程中遇到的情况：
（1）在反应器内加入浓度为 16%的硫酸和浓度为 16%的盐酸，不停搅拌中
再加入经过焙烧后的煤矸石粉，反应器上部有一条长管子作为反应时反应器内气
体的排放管，加热反应器至沸腾（102℃）并保持沸腾。以精密 pH 试纸在排气管
口上方检查排放出气体的 pH，此时 pH<2.0，14min 后，Ph=2.5，30min 后，pH=3.5，
75min 后，pH<3.5。试解释排气管中放出气体的 pH 变化的原因。如果把排气管
加长一倍，排出气体的 pH 有无变化？为什么？
（2）观察反应器内溶液的颜色（取上面清液进行观察），在沸腾后 1h 内，溶 液逐渐呈黄绿色，以后逐渐变为淡棕色，1.5h 后呈棕红色。解释导致颜色变化的
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原因？
（3）上述反应结束后，冷却、过滤弃渣，然后在热至<100℃并不断搅拌的 条件下，向溶液中慢慢地添加 Ca(OH)2 至适量，此时生成大量沉淀，这是什么物 质？来源是什么？
（4）过滤上述溶液、弃渣，得到澄清的 BAC 稀溶液。加热蒸发浓缩，溶液 又产生白色细晶状沉淀。经化验分析，知此沉淀不是 BAC 固体，也不是 AlCl3 晶 体或 Al(OH)3。问这是什么物质？为什么此时会有沉淀析出？
20．（6 分）某学生设计一个实验证明 PbO 中含有氧元素，反应式如下：
PbO+C
Pb+CO↑，
PbO+CO
Pb+CO2
回答下列问题：
（1）此装置图中人个明
显的错误，请指出：
干燥氮气
（2）盛澄清石灰水的试管开始一段时 间可能没有现象，请指出可能的原因：
澄 清 石 灰 水
醋 酸 二 氨 合 铜
（3）烧杯中醋酸二氨合铜的作用是什么？
（4）若用空气代替干燥的氮气，行吗？为什么？
21．（6 分）下列框图中的 AH 是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由 短周期元素组成，其中 B、C、G 都含有同一种元素。B、E、F 为单质。常温、
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E
A 加D
F
点燃 D
B
G
加D A
C
H
常压下 D 为液体，E、F 为气体，F 是空气的主要成分之一。C 由两种元素组成， 其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽。A～E 有可能发生如下转化，其反 应关系如下框图所示：
填写下列空白：
（1）写出 E+F→D 的化学反应方程式
；
（2）B 的化学式
；
（3）如上图所示，A 与 C 两种固体混合后，加入液体 D，可能发生反应的
化学方程式为
。
22．（6 分）材料科学是近年来有关化学的科学研究的热点。某新型无机非
金属材料 K 由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨性、耐腐蚀性、
抗氧化的特性。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的，下图中 C、M、K
均含 A 元素，其余物质均为中学化学中常见物质。请回答下列问题：
单质 A 单质 B
K ④隔绝空气高温
①
②
Δ 化合物 C 过量 NH3 化合物 M：A(NH2)4
水 常温
③ E 银氨溶液
G 稀硝酸
G
F
ΔH
⑤ NaOH 溶液
I
⑥ 过量 CO2
F
（1）K 的化学式是
，可能所属晶体类型是
。
（2）指出指定物质的化学式：C
，F
。
（3）写出图中下列序号的离子方程式：
反应③
；反应⑤
。
（4）写出应④的化学方程式
。
23．（8 分）（1）将下列硅酸盐改写成氧化物的形式（改写时注意金属氧化物
写在前，非金属氧化物写在后，低价要前，高价在后，H2O 一般在最后）。
①镁橄榄石（Mg2SiO4）
，
②高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]
。
（2）许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写成氧化物的形式，请继续改写以
下物质：
HNO3
；HCOOH
通过以上改写可知，HNO3 的酸酐为
得
气体。
；KAl(SO4)2·12H2O
。
，HCOOH 与浓硫酸反应可制
（3）已知在一定条件下，Fe 在 Cl2 中燃烧可以生成 Fe3Cl8。它可以看做是 FeCl2·2FeCl3 ， 类 似 地 ， 碘 与 铁 在 一 定 条 件 下 得 到 Fe3I8 ， 则 它 可 以 看 做
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是
。
（4）在石油化工的加氢操作中，如果氢气中混有 CO 和 CO2 等杂质，会引 起催化剂中毒，因此必须除去。
①在常温下，可以用银氨溶液来检测微量的 CO，其原理与银镜反应相似，
有银析出。写出银氨溶液与 CO 反应的化学方程式
。
②工业上常采用甲烷化法除去少量碳的氧化物（CO、CO2）。其方法是：一 定温度下，在催化剂的作用下，向碳的氧化物中通入氢气，使之转化为甲烷和易
于除去的水。写出 CO 发生甲烷化反应的化学方程式
。
24．（8 分）几何学是解决物质结构问题的基础，C60（每个碳原子与周围 3 个碳原子相连）是一系列碳原子簇化合物（即富勒烯）的一个典型代表。它的应
用十分广泛，涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等，就其结构而言
也很特殊，18 世际俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一
个这样的多面体必须恰好具有 12 个五边形方能闭合成多面体，试问：
（1）由 12 个五边形构成的最小碳笼分子式为
，计
算过程为
。
（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验上还发现了以金属原子部分取代
碳原子的金属—碳原子团簇分子，即金属碳烯。若金属碳烯的价电子总数与碳原
子团簇分子的价电子总数相等，你认为代替碳原子的金属有
（填
在周期表中的位置）
（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为 2:3，这种
最小金属碳烯团簇的分子式为
（用 M 代表金属）。
（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理
论计算证明，可以用 24 个 X 原子和 24 个 Y 原子代替 48 个碳原子形成 C12X24Y24 新的团簇分子。若已知这种完全非金属团簇分子球与 C60 价电子数相等，且 X、Y、 C 元素位于同一周期，X 的原子半径小于 Y 原子半径，问在 12 个五边形中，每
个五边形中有 个 X 原子，有 个 Y 原子，X 是 元素，Y 是 元素。
（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如 C28、C32、C50、C60、
C70……（富勒烯家族成员还在增加）它们的分子结构都是由正五边形和正六边形
构成的封闭的凸多面体，则 C60 结构中五边形和六边形的个数分别是 和 。
（6）下列物质不属于富勒烯家族的有
。
A．C18 B．C44 C．C72 D．C83 四、解答题（本大题共 2 小题，共 12 分。）
25．（4 分）已知元素钴有多种可变化合价，将 11.9gCoCO3 在空气中加强热， 可得到 8.3g 钴的氧化物。试写出 CoCO3 在空气中受强热后发生化学反应的方程 式。
26.（8 分）常温下，两种常见无色无味的气体 A 和 B 组成的混合气体（A 的相对分子质量小于 B 的相对分子质量）。经分析，混合气体中只含有氧和碳两
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种元素，且不论 A 和 B 以何种比例混合，氧和碳的质量比总大于 4 。 3
（1）在下表中填出 A 和 B 可能的分子式（有几种填几种，不一定填满）。
（1）
（2）
（3）
（4）
A 的分子式
B 的分子式
（2）当氧和碳的质量比等于 2 时，试确定 A 和 B 的可能组成及 A 与 B 的物 质的量之比。
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参考答案
一、1～8：C，C，C，C，A，D，C，B 二、9～18：AD，BD，BD，D，A，A，D，AD，BD， C 三、19．（1）由于盐酸受热蒸发出 HCl 气体使 pH 发生变化。随着反应的进 行，，盐酸逐渐与煤矸石中的物质反应而被消耗，因此，排气的 pH 从小逐渐增大。 如果将排气管加长一倍，意味着排气被冷却的程度更高，HCl 更多被冷凝回流， 故排出的气体的 pH 有所增大。 （2）煤矸石中的铁的氧化物有 Fe2O3 和 FeO，与酸反应首先生成较多的二价 铁盐，故呈黄绿色；由于 Fe2O3 逐渐溶出，加之 Fe2+被氧化为 Fe3+，致使溶液中 Fe2+离子浓度降低，Fe3+离子浓度升高，颜色呈所述变化。 （3）沉淀物是水合硫酸钙（或硫酸钙），它来源于 Ca(OH)2 与硫酸铝的反应。 （4）沉淀物是水合硫酸钙（或硫酸钙），由于硫酸钙是微溶的，在稀 BAC 溶液中达到饱和，浓缩蒸发过程中变为过饱和溶液，故形成细晶状析出。
20．（1）试管没有塞橡皮塞 （2）在高温时 PbO 与 C 反应的主要产物是 CO，生成的 CO2 很少。 （3）吸收 CO 气体 （4）不行。因为空气中的氧气会与碳反应生成 CO2，空气本身也存在有少量 的 CO2，这些都会干扰实验结果。
21．（1）2H2+O2 2H2OH
（2）Al（或 Si）
（ 3 ） 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑ ， Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O （ 或
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O）
22．（1）Si3N4 原子晶体
（2）SiCl4 H4SiO4（或 H2SiO3）
（3）③Ag++Cl-=AgCl↓ ⑤SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
（4）3Si(NH2)4
Si3N4+8NH3
23．（1）①2MgO·SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O
（2）N2O3·H2O；CO·H2O；Al2O3·K2O·4SO3·24H2O；N2O5；CO
（3）3FeI2·I2
（4）①CO+[Ag(NH3)2]OH=NH4HCO4+3NH3+2Ag↓
②CO+3H2
CH4+H2O
③ CA 24．（1）C20 根据“一个碳原子与另外 3 个碳原子相连”的结构特点可知， 每个五边形占有的碳原子数为 5 个，故 12 个五边形构成的最小碳笼分子中含碳原
3 子数目为 12× 5 =20。
3
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（2）ⅥA 或ⅥB 的金属
（3）M8C12 （4）2 2 N B
（5）12 30
（6）AD
四、25.4CoCO3+O2=2Co2O3+4CO2
26．（1）
（1）
（2）
A 的分子式
CO
CO
B 的分子式
O2
CO2
（3） O2 CO2
（4）
（2）由于 4 2 8 ，可知这时 A 和 B 有两种组成：①当 A 为 CO，B 为 O2
3
3
时， n(co) 4 ；②当 A 为 CO，B 为 CO2 时， n(co) 1 。
n(o2 )
n(co2 )
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高中化学知识点规律大全 ——硅和硅酸盐工业 1．碳族元素 [碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA族。[碳族元素的原子结构] (1)相似性： ①最外层电子数均为4个； ②主要化合价：+2价、+4价．其中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定；Pb的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb的化合物却是不稳定的，如PbO2具有强氧化性。 (2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。 *[C60]C60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。C60是一种由60个碳原子构成的单质分 子，其形状如球状的多面体，在C60分子中有12个五边形和20个六边形。 [硅] (1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。 (2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。 (3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。晶体硅是半导体。 (4)单质硅的化学性质： ①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应，但能与F2、HF和强碱反应。例如：Si + 2NaOH + H2O ＝Na2SiO3 + 2H2↑ ②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2SiO2 (5)用途： ①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。 ②利用硅的合金，可用来制造变压器铁芯和耐酸设备等。 (6)工业制法．用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅： SiO2 + 2C Si + 2CO↑ [二氧化硅] (1)二氧化硅在自然界中的存在：天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分为二氧化硅晶体，透明的石英晶体叫做水晶，含有有色杂质的石英晶体叫做玛瑙。二氧化硅是一种硬度很大、熔点很高的固体。 (2)化学性质： ①SiO2是酸性氧化物．例如：SiO2+CaO CaSiO3 SiO2还可与NaOH反应：SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融态) ＝Na2SiO3 + H2O 注意a．由于SiO2与强碱溶液反应生成了粘性很强的Na2SiO3溶液，因此盛放碱性的试剂瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和瓶子粘在一起． b．SiO2不溶于水，也不与水反应．因此，不能通过SiO2与H2O反应的方法来制取其对应的水化物——硅酸(H2SiO3)．制取H2SiO3的方法如下： Na2SiO3 + 2HCl ＝2NaCl + H2SiO3↓ 或Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝Na2CO3 + H2SiO3↓ 硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3还弱。 ②SiO2能与氢氟酸发生反应：4HF + SiO2＝SiF4 + 2H2O SiO2是玻璃的主要成分，因此盛氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃容器（可用塑料瓶）。 (3)用途： ①二氧化硅是制造高性能通讯材料——光导纤维的重要原料。 ②石英用来制造石英电子表、石英钟。较纯净的石英用来制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。 ③水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品和眼镜片等。 ④玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品。
硅酸盐与硅单质 【学习导引】 一、认识一些硅酸盐： 1．最简单又常用的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3)，其水溶液的俗称为_____________________ ____________________。 (1)物理性质__________________________________________________。 (2)主要用途__________________________________________________。 (3)化学性质：可以用硅酸钠跟酸反应制得硅酸。请用化学方程式表示。 ①把CO2通入到Na2SiO3溶液中____________________________________。 ②将稀盐酸滴入到Na2SiO3溶液中__________________________________。 2．一些组成比较复杂的硅酸盐，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化 物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式为：______；钠长石：(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式为________________________。 3．最常见的硅酸盐产品是陶瓷、玻璃、水泥。它们是最重要的无机
非金属材料。硅酸盐产品化学性质稳定，除第一主族元素的硅酸盐能溶于水外，其它大都难溶于水。 (1)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料。你知道哪些新型陶瓷？ (2)普通玻璃：是以____________________________________________为基本原料制成。 (3)水泥：水泥是重要的建筑材料，普通水泥以________________________为主要原料。 二、硅单质 1．硅的物理性质 单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是______色、有______光泽、脆而硬的固体，是良好的______材料。 2．硅的化学性质 (1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(F2)、氢氟酸(HF)、强碱 (NaOH)发生反应。如硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应 的化学方程式为：________________________ ______________________________。 (2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。如硅与氧气 在加热时反应生成二氧化硅的方程式为： __________________________________；硅和Cl2在加热条件 下反应生成四氯化硅的化学方程式为： ______________________________________。
课时跟踪检测（二十）硅酸盐和硅单质 1．下列物质不属于硅酸盐的是( ) A．黏土 B．石英 C．Al2Si2O5(OH)4 D．Mg2SiO4 2．水玻璃是建筑行业常用的黏合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为( ) A．CaSiO3固体 B．SiO2 C．Na2SiO3水溶液 D．H2SiO3 3．硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是( ) A．硅酸铜钡属于硅酸盐B．硅酸铜钡难溶于水 C．硅酸铜钡难被氧化D．硅酸铜钡易溶于水 4．下列说法错误的是( ) A．硅是制造太阳能电池的常用材料 B．二氧化硅是制造光导纤维的材料 C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应 D．水玻璃可用作木材防火剂 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A．二氧化硅跟氢氟酸反应： SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O B．碳酸钡溶于稀硝酸：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O C．硅跟氢氧化钾溶液反应： Si＋2OH－＋2H2O===SiO2－3＋3H2↑ D．把水玻璃滴入盐酸中：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓ 6．有一粗硅，含铁和硅两种成分，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( ) ①物质的量之比为1∶1②物质的量之比为2∶1 ③质量之比为4∶1④质量之比为2∶1 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
7．在水玻璃中通入少量CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( ) A．Na2SiO3 B．Na2SiO3与Na2CO3 C．SiO2与Na2CO3 D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3 8．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 9.根据如图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题： (1)写出A、D的名称：A.______，D.________。 (2)写出B→A的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (3)写出下列反应的离子方程式： A―→E：__________________________________________________________________； B―→E：________________________________________________________________。 10．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。 (1)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
硅酸盐工业简介 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．了解硅酸盐工业的原料、产品及生产特点。 2．了解水泥生产的基本过程。 3．了解普通硅酸盐水泥的主要成分、性质、用途。 4．记住普通玻璃的原料、生产方法、成分、用途。 5．了解几种特种玻璃的生产方法、成分、性质特点和用途 6．了解陶瓷的种类和生产方法。 （二）能力训练点 1．思维能力。本节内容属简介类型，粗略地介绍了水泥、玻璃、陶瓷的生产过程，许多知识的介绍一带而过，如果学习过程中不进行积极的思维，是很难对该工业过程有一个全面深透的认识的。学习时通过让学生进行积极的讨论，让学生自己说出所掌握的有关水泥、玻璃、陶瓷等方面的知识，归纳总结出有关产品的类型和主要用途。 2．自学能力。通过组织学生对水泥、玻璃、陶瓷的用途等知识的自学，培养学生的自学能力。 （三）德育渗透点 1．激发学生的爱国热情。在授课时可适当穿插介绍如下史实，以唤起学生的爱国情感：①硅酸盐工业的有关知识早在中国古代的烧制陶器的过程中已有所掌握和应用；②水泥在过去人们习惯称作“洋灰”，意指洋人生产并出口至中国的建筑材料。1949年中国的水泥年产量仅有66万吨，到80年代，年产量达7986万吨，1990年突破20000万吨，年总产量居世界第一，从而结束了“洋灰”的时代；③中国人口众多，水泥人均占有量仍达不到世界的平均水平，约是俄罗斯的1/2，美国的1/1.5，前西德的1/2.5；④特种水泥的生产，某些产品已跨入世界先进行列；⑤玻璃生产，1949年我国的年产量仅为91万重量箱，到1980年已达2466万重量箱，1990年突破8000万重量箱，总产量居世界第一…… 2．通过介绍人类文明史上建材的衍变，激发学生学科学、爱科学、用科学的意识，使他们认识到科技是推动物质文明的强大动力。
课后作业 限时：45分钟满分： 100分 一、选择题(每小题3分，共39分。) 1．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构 ②硅是地壳中含量最多的非金属元素 ③晶体硅是良好的半导体材料 ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的 ⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸 A．①②⑥B．①⑤⑥ C．③④⑤⑥D．②⑤⑥ 2．下列说法正确的是() ①二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠
②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的 主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的 磨料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A ．①②③ B ．②③④ C ．③④⑤ D ．②③⑤ 3．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( ) A ．在粗硅的制取中发生反应2C ＋SiO 2===== 高温2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的 B ．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃 塞的试剂瓶中 C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然 后通入CO 2 D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3 可知，硅酸的酸性大于碳酸的 4.下列关于碳和硅的比较，正确的是( ) A ．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B ．碳和硅的最高正价都是＋4价 C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位 D ．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态 5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )
硅及其化合物硅酸盐工业 【学习目标】1、理解晶体硅的结构、性质和用途 2、掌握原硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质 3、了解工业上生产玻璃和水泥的原料、化学原理和产品的成分、性能 【学习重点】硅的结构、性质和用途；硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质。 【学习要点】 一、硅的结构及性质 二、硅的重要化合物 三、硅酸盐工业 【随堂练习】 1、下列关于硅和硅的化合物的叙述正确的是（） ①硅的晶体结构和金刚石相似，都是原子晶体②硅是地壳中含量最多的非金属③晶体硅是良好的半导体材料④ SiO2是制造光导纤维的重要材料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是两性氧化物，它不溶于任何酸 A ①②⑥ B ①⑤⑥ C ③④⑤ D ②⑤⑥ 2、下列说法不正确的是（） ①石英、玛瑙、水晶、硅藻土、玻璃等主要成分都是SiO2。②含硅4%的钢具有良好导磁性，含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性③自然界中没有游离态的硅，化合态硅是构成矿物和岩石的主要成分。④以单质硅为原料，生产一系列含硅产品的工业叫硅酸盐工业。⑤普通玻璃的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3。⑥玻璃的成分是相同的，如石英玻璃、钢化玻璃、有机玻璃、水玻璃等，只是他们的加工工艺不同而已。⑦水泥的硬化过程是复杂的物理化学过程，水泥中加入的石膏是为了加速水泥的硬化速度。⑧因为高温是SiO2跟Na2CO3反应放出CO2，故硅酸比碳酸酸性强。 A 全不正确 B 除①②③④外 C 除②③外 D ④⑥⑦⑧ 3、工业上由粗硅制取纯硅有以下反应： ① Si（s）+ 3HCl == SiHCl3 + H2（g）+ 381kJ ② SiHCl3（g）+ H2 == Si（s）+ 3HCl（g） 对于上述反应说法正确的是（） A 均为置换反应和氧化还原反应 B 反应①、②实际上互为逆反应 C 由于反应①放热，则反应②一定吸热 D 提高SiHCl3产率，应采取加压和升温办法 4、下列说法正确的是（） A 在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中都需要的原料是生石灰 B 陶瓷、水泥、玻璃、单晶硅、普钙等都属于硅酸盐产品 C 普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体不属于晶体 D 钢化玻璃的重要用途之一是制造汽车车窗，合成它的主要原料是四氟乙烯 5、下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是（） A 硼 B 氮 C 氟 D 碳 6、固体融化时必须破坏非极性键的是（） A 冰 B 晶体硅 C 溴 D 二氧化硅 7、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（） A 氯化钙 B 石灰水 C 饱和碳酸钠溶液 D 硅酸钠 8、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，制造输电线、电厂设备破坏。这是由于石墨（） A 有放射性 B 易燃、易爆 C 能导电 D 有剧毒
第七章硅和硅酸盐2 第三节新型无机非金属材料（1课时） 姓名：作业时限：40分钟满分：50分得分： 一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题有1～2个选项符合题意。） 1．光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用。光纤通信用的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的…………………………………( ) A．碳B．石英C．锗D．硅 2．电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失去电子的材料，下列材料中符合此条件的是……………………………………………( ) A．放射性元素B．溴化银 C．铝D．铯 3．我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机。这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是………………………………………( ) A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷 C．光导纤维D．玻璃钠 4．VCD光盘上的光记材料有多种，其光记原理为：在激光照射下发生物理变化或化学变化，从而记录储存信号，碲的某种化合物是常见的一种VCD光记录材料，关于碲及其化合物的叙述不正确的是………………………………………( ) A．Te元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族 B．Te元素位于元素周期表中第五周期ⅥA族 C．H2SeO4的酸性比H2SO4强 D．H2S比H2Te稳定 5．元素周期表中，在金属元素与非金属分界线附近，可以找到 A．作为催化剂的材料 B．原子能工业上用的材料 C．航空航天工业中的耐高温合金材料 D．电子工业上用的半导体材料 6．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是……………………( ) A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金 C．透明陶瓷材料硒化锌 D．新型超导材料K3C60 7．微型音像磁带中的磁性材料的化学组成相当于Co x Fe3－x O4＋x，若x值为0.5，则下列有关说法中不正确的是…………………………………( ) A．只含Co3＋、Fe3＋ B．含有Co3＋、Fe2＋、Fe3＋ C．其中Co3＋与Fe3＋的物质的量之比为1：1
第2课时硅酸盐和硅单质 [学习目标定位] 1.知道硅酸钠的性质和用途。2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。4.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。 一硅酸盐 1．下列含硅物质：①硅酸钙CaSiO3，②长石KAlSi3O8，③石棉CaMg3Si4O12，它们在组成上的相同点是都是由硅、氧和金属元素组成的化合物，共同的物质类别是硅酸盐。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙CaSiO3可表示为CaO·SiO2，K2O·Al2O3·6SiO2，CaO·3MgO·4SiO2。2．硅酸钠是一种白色固体，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。若取两个小木条(或滤纸条)，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中浸泡，取出稍沥干后，同时分别放置在酒精灯外焰处，观察到的现象是用蒸馏水浸泡的木条燃烧，用硅酸钠溶液浸泡的木条不燃烧，由此可得出的实验结论是硅酸钠耐高温，不能燃烧。 3．硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。 (1)阅读教材填写下表： (2)硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是黏土，水泥与玻璃的共同原料是石灰石。 4．特殊功能的含硅物质
(1)金刚砂(SiC)具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。 (2)硅钢(含硅4%)具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯。 (3)硅橡胶：既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。 (4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和催化剂。 归纳总结 硅酸盐的表示方法及性质 (1)硅酸盐的概念是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸盐的表示方法： ①将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物的组合)。氧化物的书写顺序：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在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。 (2)最常见的硅酸盐——硅酸钠化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为SiO 2－3＋2H ＋ ===H 2SiO 3↓。 1．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( ) A ．钙沸石(CaAl 2Si 3O 10·3H 2O)，表示为Al 2O 3·CaO·3SiO 2·3H 2O B ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)，表示为MgO·12 SiO 2 C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)，表示为K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2 D ．滑石(Mg 3H 2Si 4O 12)表示为3MgO·4SiO 2·H 2O 答案 D 解析 根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A 中Al 2O 3和CaO 的排列顺序有误；B 中化 学计量数出现了12 ；C 中正确的写法应为K 2O·3Al 2O 3·6SiO 2·2H 2O ；D 的写法完全符合要求。 2．歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”
第二节硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料 【同步教育信息】 一. 本周教学内容：第二节硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料 二.知识目标： 初步了解“硅酸盐工业”；初步了解制水泥的主要原料和生产过程、水泥的主要成分和性质；了解制玻璃的主要原料和主要反应。 三. 能力目标：通过对水泥工业的教学，培养学生的自学能力和表达能力。 四. 德育目标： 使学生逐渐形成正确的科学社会观，即使学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境、资源再生等与现代社会有关的化学问题，具有社会责任感。通过对玻璃、陶瓷工业现状及前景的介绍，激发学生学习兴趣。 五. 重点难点： 普通玻璃的化学反应原理作为知识目标中的重点，但更重要的是培养学生的能力及科学情感和科学思想。 六. 知识分析： （一）硅酸盐工业简介 1. 水泥普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1218)等。 2. 玻璃玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没
有固定的熔、沸点。 3. 比较水泥和玻璃的生产方法（见下表）硅酸盐产品 4. 陶瓷（1）制造陶瓷的主要原料：粘土。 （2）制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器 （3）陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石：A12(Si218)(OH)4可表示为：A1218·2Si02·2H20 （二）新型无机非金属材料： 1. 无机非金属材料的分类 （1）传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。 （2）新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料 一、硅酸盐工业简介 1.水泥 普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。 2.玻璃 玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。 4.陶瓷 (1)制造陶瓷的主要原料：粘土。 (2)制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器 (3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石：A12(Si205)(OH)4可表示为：A1203·2Si02·2H20 二、新型无机非金属材料 1.无机非金属材料的分类 (1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。 (2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。 2.新型无机非金属材料的特性 （1）耐高温、强度高 （2）具有电学特性 （3）具有光学特性 （4）具有生物功能 3.高温结构陶瓷 (1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。 (2)高温结构陶瓷的种类： ①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。
②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。 ③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。 4.光导纤维(光纤) (1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。 (2)光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
第七章硅和硅酸盐工业高三化学复习学案（主备课人：吕寅） 一、碳族元素 碳族元素位于元素周期表的________族，包括_____________________，最外层电子数均为___________个，易形成共价化合物。 注意： 常见化合物有 +4和+2，其中：+4价较稳定的元素是 , +2价较稳定的元素是。 针对性练习： 下列关于碳族元素的说法中，错误的是( ) A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显 B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱 C．碳族元素原子的最外层都有4个电子 D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定 二、碳 １、同素异形体 ⑴金刚石：色体形晶体,构型 ,键角，硬度，导电。 ⑵石墨：色不透明状固体, 金属光泽,滑腻,结构，导电。 ⑶无定形碳：包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭。 ⑷C60:“足球烯” 4
２、化性 碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。 (1)还原性：①C(少量) + CuO ②C（过量）+ CuO (2)可燃性: __________________________________________ (3)氧化性：__________________________________________ 2、一氧化碳 （１）物性: __________色_______味_______毒气体 （２）化性：⑴可燃性：CO+ O2 = ⑵还原性: CO+ CuO = CO+ H2O(气)=___________________ （3）不成盐氧化物 （３）制法 工业： 实验室: 3、二氧化碳： （１）物性：色味的体，毒，比空气，扩散慢，能溶于水(1:1) 其固体俗称，易。 （２）化性： ⑴不能燃烧，不支持燃烧，不支持呼吸。 ⑵酸性氧化物：CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- [针对性练习] 4
第二节硅酸盐工业简介 Ⅰ学习重点 1.从原料、反应条件、原理、主要设备，主要成份及其表示方法等方面比较普通玻璃和普通水泥的生产方法 2.硅酸盐的表示方法，玻璃态物质的特点 一、选择题 1.下列不属于硅酸盐工业产品的是( ) A.水泥 B.陶瓷 C.砖瓦 D.石英玻璃 2.下列物质不属于硅酸盐的是( ) A.粘土 B.硅藻土 C.Al2(Si2O5)(OH)4 D.Mg2SiO4 3.生产水泥的主要设备是( ) A.熔炉 B.回转窑 C.沸腾炉 D.合成塔 4.某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为n ZnO·SiO2，则n值等于( ) A.0.5 B.1 C.2 D.3 5.在天然环境中用自然界中的物质，且在常温下必须在空气中才能硬化的是( ) A.石灰抹墙后变硬不再溶于水 B.熟石膏调水后灌入模中变硬 C.水玻璃抹在蛋皮上不久变硬呈玻璃状 D.水泥砂浆浇灌后变硬 6.在水泥中加石膏的目的是( ) A.调节水泥的机械强度 B.调节水泥的硬化速度 C.降低水泥的成本 D.扩大水泥的使用范围 7.关于水泥的下列说法，错误的是( ) A.水泥遇水就会发生硬化 B.水泥是化合物 C.水泥砂浆和混疑土必定要有水泥 D.水泥回转窑中生料和空气、煤粉是逆向操作的 8.用1 L 1.0mol/LNaOH溶液吸收标准状态下17.92 L CO2，所得溶液中CO2-3和 HCO-3的摩尔浓度之比约是( ) A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 9.下列物质中，制取时不需用石灰石作原料的是( ) A.硅酸 B.水泥 C.玻璃 D.生石灰 10.过量的泥沙、纯碱和生石灰共熔后可生成 ①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品( ) A.①和④ B.②和⑤ C.③ D.② 11.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.①③ B.①②③ C.①②③④ D.①③④ 12.与普通玻璃主要成分一样的是( ) A.钢化玻璃 B.玻璃纸 C.有机玻璃 D.水玻璃 13.欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好的是( )
高一化学 硅和硅酸盐 【教学目标】1、了解硅及其化合物的应用。 2、了解硅的结构、性质、用途、存在及制备方法；了解二氧化硅的存在、性质和用途。 3、了解水泥、玻璃、陶瓷三种常见的硅酸盐工业。 【教学过程】 【重点知识归纳】 【例1】下列物质，不属于硅酸盐的是 （ ） ①正长石 ②高岭石 ③钢化玻璃 ④石英玻璃 ⑤水玻璃 ⑥单晶硅 A 、④⑥ B 、③④⑥ C 、①②③ D 、⑤⑥ 【例2】将下列硅酸盐改写成氧化物的形式： （1）镁橄榄石（Mg 2SiO 4 ） 。 （2）高岭石[Al 2Si 2O 5(OH)4] 。 【小结1】1、将硅酸盐的组成用氧化物的形式来表示一般原则：书写时，应将金属元素的氧 化物写在前面，若有多种金属元素，按活泼性依次减弱的顺序写出其氧化物，然后写二氧化硅，最后写水，且各氧化物之间要用“·”隔开。 2、硅酸钠的用途：粘合剂、防腐剂、耐火材料 硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应得到，如： Na 2SiO 3 ＋ CO 2 ＋ H 2O === H 2SiO 3↓ ＋ Na 2CO 3 Na 2SiO 3＋HCl === H 2SiO 3↓＋NaCl 【提问】碳酸与硅酸的酸性谁强？硅酸钠能否敞口放置于空气中？ 【阅读】3、硅酸盐工业简介：以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业，其反应包含复杂的物理、化学变化。 （2）玻璃： 结果收集到等体积的气体，此合金中铝、铁、硅的质量比为（ ） A 、27：56：28 B 、3：4：1 C 、1：2：1 D 、27：4：1 【例4】下列转化中，不能通过一步反应实现的是（ ） A 、SiO 2→Na 2SiO 3 B 、SiO 2→H 2SiO 3 C 、Na 2SiO 3→Si D 、Si →Na 2SiO 3 【小结2】（阅读）一、硅：以化合态存在于自然界，在地壳中的含量居第二位。 1、物理性质：熔沸点高，硬度大，半导体。 2、化学性质：(1)常温下性质稳定。 （2）Si+2F 2====SiF 4 ； Si+4HF====SiF 4+2H 2↑
硅酸盐和硅单质 1．硅酸盐的组成和性质 ①硅酸钠Na2SiO3Na2O·SiO2 ②硅酸钙CaSiO3CaO·SiO2 ③高岭石Al2Si2O5(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O ④钠长石NaAlSi3O8 Na2O·Al2O3·6SiO2 2．最简单的硅酸盐——Na2SiO3 (1)物理性质：白色固体，Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 (2)化学性质：与酸(如盐酸、碳酸)反应生成硅酸沉淀。化学方程式为：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓。 (3)用途：制造硅胶和木材防火剂的原料。 (4)硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下风化为黏土，并且形成了土壤胶体。土壤胶体粒子表面积大而且一般带负电，能与NH＋4、K＋等数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保
肥能力。 3．三种常见的硅酸盐产品 无机非金属材料包括传统的和新型的两大类。 水泥、玻璃和陶瓷是三种常见的硅酸盐产品。其主要原料分别为黏土和石灰石，纯碱、 石灰石和石英，黏土。其中制取水泥和玻璃的主要设备分别为水泥回转窑和玻璃窑。 4．其他含硅的物质 物质性质用途 SiC 俗称金刚砂，具有金刚石结构，硬 度很大 砂纸、砂轮的磨料 含4%硅的硅钢很高的导磁性变压器铁芯 硅橡胶 既耐高温又耐低温，在－60℃～ 250℃保持良好的弹性制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等 人工制造的分子 筛(铝硅酸盐) 有均匀微孔结构作吸附剂和催化剂 5．硅单质的形态与结构 6．硅单质的性质及用途 (1)主要性质： ①物理性质：晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
第二节硅酸盐工业简介 1.从原料、反应条件、原理、主要设备，主要成份及其表示方法等方面比较普通玻璃和普通 2. 1.下列不属于硅酸盐工业产品的是( ) A.水泥 B.陶瓷 C.砖瓦 D. 2.下列物质不属于硅酸盐的是( ) A.粘土 B.硅藻土 C.Al2(Si2O5)(OH)4 D.Mg2SiO4 3.生产水泥的主要设备是( ) A.熔炉 B.回转窑 C.沸腾炉 D. 4.某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为n ZnO·SiO2，则n值等于( ) A.0.5 B.1 C.2 D.3 5.在天然环境中用自然界中的物质，且在常温下必须在空气中才能硬化的是( ) A.石灰抹墙后变硬不再溶于水 B. C.水玻璃抹在蛋皮上不久变硬呈玻璃状 D. 6.在水泥中加石膏的目的是( ) A.调节水泥的机械强度 B. C.降低水泥的成本 D. 7.关于水泥的下列说法，错误的是( ) A. B. C. D. 8.用1 L 1.0mol/LNaOH溶液吸收标准状态下17.92 L CO2，所得溶液中CO2-3和 HCO-3的摩尔浓度之比约是( ) A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 9.下列物质中，制取时不需用石灰石作原料的是( ) A.硅酸 B.水泥 C.玻璃 D.生石灰 10.过量的泥沙、纯碱和生石灰共熔后可生成 ①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品( ) A.①和④ B.②和⑤ C.③ D. 11. 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.①③ B.①②③ C.①②③④ D. 12.与普通玻璃主要成分一样的是( ) A.钢化玻璃 B.玻璃纸 C.有机玻璃 D. 13.欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好的是( )
硅酸盐工业简介 教学目标： 知识目标： 1.了解硅酸盐工业及水泥、玻璃、陶瓷的主要成分。 2．了解水泥、玻璃、陶瓷的生产的简单原理。 3．激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。 能力目标：培养学生理论联系实际的能力。 教学重点：水泥、玻璃、的主要成分和制造变通玻璃的化学反应原理。 教学过程： [引入] 1.为什么盛放碱液的试剂瓶常用橡皮塞？ 2．粘土的成分是什么？ 3．请同学列举身边的硅酸盐产品及其简单应用。 [板书]第二节硅酸盐工业简介 一、硅酸盐工业： 以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。 说明：①由硅元素在自然界中存在的状况和硅酸盐工业的含义可知，硅酸盐工业的主要原料是含硅物质，是指硅酸盐和二氧化硅（还有其它成分）； ②硅酸盐工业产品的主要成分仍然是硅酸盐或硅酸和二氧化硅，但是，原料和产品的主要成分并不完全相同。 阅读“水泥”思考： 1．普通水泥的主要原料是什么？ 2．阐述水泥的生产过程。 3．加入适量石膏的目的是什么？ 4．生产水泥的设备是什么？ 5．分析生产水泥的反应原理。 6．水泥的主要成分是什么？ 7．水泥有哪些种类？ 8．水泥主要有哪些性质？ 说明：①生产水泥的主要原料是石灰石和粘土，辅助原料有石膏。（在水泥中加入石膏的目的是延缓水泥硬化的速率。 ②水泥的生产原理是原料在高温熔化的条件下发生复杂的物理变化和化学变化。③水泥的生产 过程可概括为“磨、烧、磨”三个字。 ④主要设备是水泥回转窑。 ⑤变通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。 ⑥水泥的性质主要是水硬性。 [讲解] 可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。
1．下列关于硅的说法中，不正确的是() A．硅是非金属元素，它的晶体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反应 D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 解析：硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。 答案：C 2．高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是制造瓷器的主要原料，其组成可以表示为Al2Si2O x(OH)y。其中x、y的数值分别是() A．7、2B．5、4C．6、3D．3、6 解析：先根据氢原子守恒，得到y＝4；再根据氧原子守恒，得出x＝5。 答案：B 3．下列关于硅酸盐的说法正确的是() A．硅酸盐中的阴离子都是SiO2－3 B．硅酸盐都难溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D．Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂 解析：只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是SiO2－3，A错；简单
的硅酸盐可溶于水，B错。用氧化物的形式表示硅酸盐的组成是为了简化、直观，并不是说硅酸盐就是由氧化物组成的，C错。 答案：D 4．下列有关硅及其化合物的说法正确的是() A．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料 B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在 C．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸 D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸 解析：解决此类题目可利用非金属单质及其化合物的相似性进行类推，但同时要注意硅及其化合物有不同于其他非金属及其化合物的特性。A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质；其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在；C项，SiO2不同于其他酸性氧化物，它不溶于水也不与水反应；D项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 答案：D 5．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是() A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C．木料、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 解析：由于H2SiO3的酸性比碳酸要弱，故将水玻璃露置在空气中
第2课时 教学设计 三维目标 知识与技能 1.了解硅酸盐的重要用途及组成。 2.了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。 3.掌握Na2SiO3的化学性质。 过程与方法 通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。在教师的指导下，通过上网查阅资料培养独立查阅资料的能力。 情感、态度与价值观 学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。 教学重点 硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途 教学难点 硅晶体结构，硅酸盐的组成 教学过程 导入新课 1.驰名世界的中国瓷器：景德镇陶瓷 2.举世闻名的万里长城 3.世界奇迹——三峡大坝 4.世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区…… 5.笔记本电脑，超大规模集成电路芯片 推进新课 师：刚才我们所观看的幻灯片，从远古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。这一切的一切，无一不在影响、改变着我们的生活，这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力！体现了它们重要的用途！ 师：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极为广泛。 师：展示Na2SiO3、玻璃片、水泥、石棉，取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中，加入少量的水，搅拌，观察现象。 取少量水泥，加入稀盐酸，观察。 取一玻璃碎片，在酒精灯上灼烧，观察变化。 生：由上述实验及我们的生活常识可以知道：硅酸盐结构很复杂，一般不溶于水，性质也很稳定。做［实验42］ 取两片滤纸，分别用蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃，观察现象。 师：请同学们结合课本及上述实验，对Na2SiO3的性质及用途加以总结。 生：（1）Na2SiO3是一种钠盐，易溶于水。（2）Na2SiO3具有一定的黏性，可作黏合剂。（3）Na2SiO3可作防火剂。（4）Na2SiO3俗名水玻璃。（5）Na2SiO3可作肥皂的填充剂。
硅酸盐工业简述 教学目标 知识技能：初步了解“硅酸盐工业”；初步了解除制水泥的主要原料和生产过程、水泥的主要成分和性质；了解制玻璃的主要原料和主要反应。 能力培养：通过对水泥工业的教学，培养学生的自学能力和表达能力。 科学思想：使学生逐渐形成成正确的科学社会观，即使学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境、资源再生等与现代社会有关的化学问题，具有社会责任感。 科学方法：教给学生自学阅读和讨论交流的方法。 重点、难点普通玻璃的化学反应原理作为知识目标中的重点，但更重要的是培养学生的能力及科学情感和科学思想。 教学难点：对“玻璃态物质”的理解。
附2:( 投影4)(课前布置学生预习用) 阅读课本第10~11页,按以下顺序整理思路: “原料—设备—生产过程—反应条件—水泥条件—水泥成分—应用”（生料→熟料） 思考以下问题：什么是生料？往回答转窑中鼓入空气、煤粉的目的是什么？什么是熟料？加入石膏的作用是什么？水泥的成分如何？应用有哪些？为什么用于建筑，特别是水下工程必不可少的是什么？ 附3：（投影6）随堂检测 1．普通玻璃是 `（混合物、纯净物）。玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃不是，而是一种物质，没有固定 2．制水泥和玻璃时都需要用的原料是（）。 （A）粘土（B）石英（C）石灰石（D）纯碱 3．一般不用石英吵作原料一制取的物质是（） （A）耐酸、碱的硼酸盐玻璃（B）普通硅酸盐水泥 （C）折光率强的玻璃（D）不易破碎的钢化玻璃 4．下列说法正确的是（） （A）（A）SiO22是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸 （B）SiO2制造玻璃的主要原料之一，它在常温下不与NaOH溶液反应 （C）（因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强 （D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸。 附4：随堂检测答案 1.混合物、晶体、玻璃态、熔点 2.（C） 3.（B） 4.（D） 5．（1）A~E依次为：SiO2、Na2SiO3、CO2、H4SiO4、H2SiO3 （2）Na2CO+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CO2+2H2O+Na2SiO3=H4SiO4↓+Na2CO3