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高中化学学习材料唐玲出品第三单元 含硅矿物与信息材料班级 姓名考点一：了解硅和二氧化硅的性质和用途(A )1. 硅的存在和性质在地壳中含量为26.3%，次于氧。
硅在自然界中以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90%以上。
是无机非金属材料中的主角。
晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性，常温下不活泼。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可制成光电池等能源。
2. 二氧化硅(1) 物理性质：二氧化硅晶体熔点高，硬度大。
(2) 化学性质：酸性氧化物，难溶于水，能与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应。
SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3；SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ；SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
(3) 用途：是制造光导纤维的主要原料；石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等；水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等；石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
考点二：了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途(B )传统硅酸盐工业：陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业。
1、水泥的原料是黏土和石灰石。
2、玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，成分是Na 2SiO3、CaSiO 3、SiO 2；反应原理：SiO 2＋CaCO 3=====高温CaSiO 3＋CO 2↑；SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。
3、陶瓷的原料是黏土。
注意：三大硅酸盐产品的制备原料中，只有陶瓷没有用到石灰石。
练习1．下列变化不能通过一步反应完成的是 ----------------------------- ------( )A ．SiO 2―→CaSiO 3B ．SiO 2―→H 2SiO 3C ．CO 2―→CaCO 3D ．SO 2―→Na 2SO 32．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 --------------------------- ( )3．地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物，不具有的性质是--------------( )A ．在一定条件下可与NaOH 溶液反应B ．与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质C ．熔点很高D ．是酸性氧化物，与水反应生成相应的酸4．下列物质的保存正确的是----------------------------------------------- ( )A ．氢氟酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶内B ．氯水保存在棕色玻璃瓶中C ．NaOH 溶液存在配有磨口玻璃塞的试剂瓶中D ．Na 保存在水中5．硅及其化合物的应用范围很广。
第3单元含硅矿物与信息材料单元分析一、内容分析硅是一种古老而年轻的元素,不仅自然界中存在的岩石、沙子中含有大量的硅，生活中常见的水泥、玻璃等也是硅酸盐工业的产品，而随着信息技术的发展，硅元素在其中也发挥着愈加重要的作用。
对于硅的知识，教材并未按照“硅→二氧化硅→硅酸盐"的学科顺序进行组织,而是按照生产生活中硅产品的来源,依次介绍了硅酸盐工业、二氧化硅及晶体硅,并将这些物质在生产生活中的应用作为重点加以介绍，在关注学科知识的同时突出应用价值。
本单元分由两个主题组成，分别为“硅酸盐矿物和硅酸盐产品”及“二氧化硅与信息材料”。
主题1系统介绍了常见硅酸盐矿物的组成,硅酸盐的性质及常用硅酸盐产品，并以锆石等为例介绍了以氧化物形式来表示的组成。
主题2在密切联系二氧化硅及硅的性质的基础上简单介绍了这些物质在生活与生产中的应用。
二、目标分析《课程标准》对硅元素提出了以下学习要求:（1）通过实验了解非金属元素硅及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用.(2）查阅资料：硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。
根据《课程标准》，在教学过程中需要达到如下目标：（1)了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例)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。
(3)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，激发学生研究、开发新材料的意识.三、重、难点分析本单元的教学的重点是二氧化硅性质及用途。
初中化学中已介绍了无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷）和新型材料的知识，这些内容对于本专题知识的学习起了很好的铺垫作用。
在教学过程中没必要作全面而深入的介绍。
在介绍硅及其氧化物的性质时，也要注意控制内容的深度，不要拓展到硅的晶体结构等内容较大的内容,硅的提纯及光导纤维的制造和应用可在后续的选修模块中再次学习。
本单元内容和生活实际联系密切，教学中不能太过于关注细节，要将STS内容与学生的学习紧密结合,让学生进行主动的学习和体验。
第三单元 含硅矿物与信息材料基础巩固1.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.反应都是在高温下进行D.发生的都是复杂的物理化学变化解析 高炉是炼铁的设备。
答案 A2.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SiO 2－3B.硅酸盐都难溶于水C.通常用氧化物的组合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.Na 2SiO 3是最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂解析 只有简单的硅酸盐中的阴离子是SiO 2－3，A 项错误；硅酸钠可溶于水，B项错误；硅酸盐可以写成氧化物的组合形式，但硅酸盐并不是由氧化物组成的，C 项错误。
答案 D3.(双选)下列应用利用了硅的化学性质的是( )A.用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件B.用于光电池材料C.在野外，用硅、熟石灰、烧碱的混合物制取氢气：Si ＋Ca(OH)2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋CaO ＋2H 2↑D.硅在炼钢炉中作还原剂：2FeO ＋Si=====高温2Fe ＋SiO 2解析 A 项是利用硅的导电性介于导体与绝缘体之间，属于硅的物理性质；B 项是利用硅的物理性质；C 、D 两项都是利用了硅的化学性质。
答案 CD4.假设SiO 2晶体中Si 原子被Al 原子取代，不足的价数由K 原子补充。
当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石，则正长石的化学组成为( )A.KAlSiO 4B.KAlSi 2O 6C.KAlSi 3O 8D.KAlSi 4O 10解析 假设有4个SiO 2，则1个Si 原子被Al 原子取代，被取代的Si 的化合价与1个Al 和1个K 在化合物中的化合价之和相等，所以正长石的化学组成中K 、Al 、Si 原子个数之比为1∶1∶3，即化学式为KAlSi 3O 8。
答案 C5.下列应用与二氧化硅的性质无关的是( )A.氢氟酸不能用玻璃瓶盛装B.实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞C.可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃D.硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体解析 石英的主要成分为二氧化硅，熔点高，耐高温；氢氟酸不能用玻璃瓶盛装，是因为发生：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ；实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞是因为SiO 2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈黏在一起而不能打开。
第三单元含硅矿物与信息材料[对点训练]题组一硅酸盐及其产品1．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()答案 A解析刚玉的成分是Al2O3，金刚石的成分是C，A错误；大理石、石灰石的成分是CaCO3；普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融而得的硅酸盐，普通水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏而得到的硅酸盐；石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩。
2．在制玻璃、制水泥两种工业生产中都需要原料()A．纯碱B．石灰石C．石英D．黏土答案 B解析这是一道硅酸盐工业中理论联系实际的试题。
解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥产品的原料情况。
制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等。
相互对比后可知B项为正确答案。
3．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A．这是一种矿物胶，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，在空气中不易变质答案 D解析水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。
4．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 2OB ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)表示为MgO·12SiO 2C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)表示为K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2D ．滑石(Mg 3Si 4H 2O 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。
第三单元含硅矿物与信息材料（第一课时教学设计）临海六中王法 2007-8-11 【课标要求】一、基本要求：1．了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例）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。
3．了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用及其与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
二、发展要求：初步了解分子筛的化学组成、结果和作用，初步了解光导纤维的组成和作用。
【课时分配】硅酸盐矿物与硅酸盐产品：1课时二氧化硅与信息材料：1课时【教学方法】归纳、讨论、比较【教学过程】引言：硅是带来人类文明的重要元素之一，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个的奇迹。
学生活动：阅读P78第一段及图3-14，了解含硅化合物及产品的应用。
过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。
板书：硅在自然界的存在形式：以硅酸盐和二氧化硅的形式存在设问：水泥、陶瓷、玻璃是三大重要的硅酸盐产品，它们是用什么原料生产的？在日常生活中有哪些应用？教师讲述：形形色色的硅酸盐在人类的生活、生产中扮演着重要的角色，包括古代的陶瓷、砖瓦和现代的玻璃、水泥。
学生活动：观察P79图3-15和化学式，总结硅酸盐组成的表示方法。
归纳：与其他盐不同，硅酸盐的组成往往相当复杂，所以人们通常以各元素对应氧化物的形式来表示它们的组成。
板书：一、硅酸盐组成的表示方法锆石(ZrSiO4)：ZrO2‧SiO2红柱石(Al2SiO5)：Al2O3‧SiO2钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)：3CaO‧Al2O3‧3SiO2镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgO‧SiO2多媒体投影“书写规律”：①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔。
专题3 从矿物到基础材料第三单元 含硅矿物与信息材料基础过关1．下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是( )A ．稀盐酸B ．氢氟酸C ．氢氧化钠溶液D ．氯化钠溶液2．制备陶瓷和水泥共同的原料是( )A ．石灰石B ．黏土C ．石英D ．石膏 3．下列反应能说明SiO 2是酸性氧化物的是( )A ．SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO↑B ．SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2OC ．SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2OD ．SiO 2＋CaCO 3=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑4．《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”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi 2O x ，铜为＋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·2SiO 2B ．性质稳定，不易脱色C ．易溶解于强酸和强碱D ．x 等于65．下列变化中，不能一步实现的是( )A ．Na 2SiO 3→H 2SiO 3B ．H 2SiO 3→SiO 2C ．SiO 2→H 2SiO 3D ．SiO 2→Na 2SiO 36．生石灰中往往含有杂质CaCO 3和SiO 2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用( )A ．水B ．盐酸C ．硫酸D ．烧碱溶液7．下列有关说法中错误的是( )A ．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B ．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C ．灼烧NaOH 固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO 2能与NaOH 反应D ．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO 2＋2C =====高温Si ＋2CO↑8．下列说法正确的是( )A ．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与碱反应，但不能与任何酸反应B ．根据反应SiO 2＋CaCO 3=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的强C ．CO 2气体通入硅酸钠溶液中可制得硅酸D ．SiO 2能溶于水，也能跟水反应生成酸能力提升9．有A 、B 、C 、D 、E 五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：①C 受热后失水生成D ；②A 溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E ；③D 与烧碱反应生成A 和水；④B 在空气中燃烧生成D ；⑤D 在高温下与碳酸钙反应生成E 和一种气体；⑥A 溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀C ；⑦D 在高温下与碳反应生成单质B 。
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课时提升作业(十)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.(2013·宁波模拟)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.①②B.②③C.①④D.③④2.(2013·嘉兴模拟)如图是碳循环中的一部分,下面对该图的理解不正确的是( )A.2009年哥本哈根会议讨论的议题主要涉及反应①B.反应②是在植物体内完成的C.反应③是造成大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因D.反应④⑥是为缓解温室效应采取的措施3.下列关于碳和硅的叙述中,正确的是( )A.其氧化物都能与NaOH溶液反应B.其单质在加热时都能跟O2反应C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸D.碳和硅两种元素共有两种单质4.(2013·泉州模拟)据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。
下列关于二氧化硅的说法中,正确的是( )A.二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液可以得到硅酸C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸5.(2013·舟山模拟)下列离子方程式书写正确的是( )A.往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+H2OB.往碳酸钠溶液中加入二氧化硅:C+SiO 2====Si+CO2↑C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO 2+2OH-====Si+H2↑D.硅酸与烧碱溶液中和:H 2SiO3+2OH-====Si+2H2O6.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( )A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解7.蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。
课题：专题3从矿物质到基础材料第三单元含硅矿物和信息材料第一课时一、选择题：1．下列说法错误的是：（）A.在地壳中，硅元素大约占总质量的1/4，居第二位；B.硅元素在自然界中既有游离态又有化合态；C.硅元素与氧元素形成的氧化物和硅酸盐是构成岩石的基础；D.硅酸盐在自然界中能稳定存在。
2．水玻璃不具备的用途是（）A.耐酸水泥掺料；B.木材防腐剂；C.食品添加剂；D.建筑材料黏合剂。
3．下列工业生产，用石灰石作为原料的是：（）①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。
A.①②③④⑤B.②③④⑤C.①②③⑤D.①②③④。
4．CO2通入下列物质溶液中，在通入的过程中不会有沉淀产生的是（）A.CaCl2溶液 B．石灰水C．饱和的Na2CO3溶液 D．Na2SiO3溶液5．高岭土的组成课表示为Al2Si2OX(OH)Y,其中X、Y的数值分别是（）A.7、2B.6、3C.5、4D.3、6 6．2MgO·SiO2中的酸根离子是（）A． SiO32-B．Si2O62- C．SiO44- D．SiO22-7.将43克石英和60克石灰石在高温下反应，产生的气体在标况下的体积为（）A.5.6LB.11.2LC.13.44LD.6.72L 8．钢化玻璃的重要用途之一是制造汽车的车窗，它是将普通玻璃加热变软后迅速冷却得到的，制造钢化玻璃的原料是（）A．Na2CO3、CaCO3、SiO2B．Na2CO3、 CaCO3、SiO2、硼酸盐C．K2CO3、CaCO3、SiO2D．Na2SiO3、CaCO3、PbO9．碳化硼（B2C）陶瓷硬度大，熔点高，具有化学惰性。
据此判断下列不能作为它的用途的是（）A.作耐磨材料B.作润滑材料C.制切削工具D.制化学仪器（如坩埚）10．下列表示水泥成分之一，其中不正确的是（）A．3CaO ·SiO2 B．2CaO ·SiO2C．2CaO· Al2O3D．3CaO ·Al2O3二、填空题11．实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，形成沉淀的离子方程式是取瓶中的上层清液滴入稀盐酸，既有气泡又有沉淀生成，其离子方程式为。
含硅矿物与信息材料同步练习1．下列物质不属于硅酸盐的是（）A．粘土B．硅藻土C．Al2（Si2O5）（OH）4D．Mg2SiO4答案：H2．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质不需用石灰石的是（）A．制硅酸B．制水泥C．制玻璃D．制生石灰答案：A3．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种（）A．含氧酸B．硅酸盐 C．铝酸盐 D．混合物答案：B4．汽车、火车窗玻璃是（）A．石英玻璃B．光学玻璃C．玻璃纤维D．钢化玻璃答案：D5．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．建筑上烧制的砖瓦答案：C6．下列物质有固定熔、沸点的是（）A．钢化玻璃B．过磷酸钙C．苛性钠D．水玻璃答案：C7．下列不属于硅酸盐工业产品的是（）A．水泥B．玻璃 C．陶瓷 D．化肥答案：D8．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．①②③ C．①③④ D．①②③④解析：该题主要考查学生归纳知识的能力，知识的总结和归纳能力也是重要的能力之一。
答案：D9．欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好是（）A．钠玻璃B．钾玻璃 C．石英玻璃 D．铜管解析：该题考查焰色反应知识的记忆及对焰色的影响。
答案：C10．下列关于钢化玻璃的叙述中错误的是（）A．它是由Na2SiO3，CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质B．是把普通玻璃放在电炉里加热，使之软化，然后急速冷却制得的C．它是具有空间网状结构的原子晶体，硬度很大，熔点也很高D．它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解析：该题考查对钢化玻璃成分的记忆及钢化玻璃的特性。
答案：C11．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解②加水煮沸③过滤④加稀HCl ⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是（）A．①③B．④⑤C．⑤③D．②③解析：该题考查SiO2、生石灰和石灰石的性质及应用。
《第三单元含硅矿物与信息材料》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、硅在自然界中以化合态形式存在，其中最主要的矿物是：A、二氧化硅（SiO2）B、硅酸盐C、硅石D、金属硅2、硅是重要的非金属元素，下面关于硅的描述正确的是（）A、硅是地壳中含量最多的元素B、硅是地壳中含量仅次于氧的元素C、硅是一种活泼的金属D、硅几乎不参与自然界中的各种活动3、下表中所示物质中，不属于硅酸盐产品的是：A、玻璃B、水泥C、灼烧后的木材灰D、陶瓷4、下列物质中，不属于硅酸盐材料的是（）B. 陶瓷C. 水泥D. 水银5、硅是信息技术领域的关键元素之一，下列物质中含有硅元素的是（）。
A. 二氧化硅晶体B. 金刚石C. 水晶D. 石墨6、下列关于硅及其化合物的描述中，正确的是：A、晶体硅是一种无色透明的非晶态物质B、二氧化硅是唯一既能与强酸反应又能与强碱反应的酸性氧化物C、硅在自然界中主要以游离态存在，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在D、硅是半导体材料，其导电能力介于导体和绝缘体之间7、下列关于硅单质的说法正确的是：A. 硅单质是一种金属元素，具有良好的导电性B. 硅单质在自然界中以游离态存在，常见于沙子和石英中C. 硅单质可以与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气D. 硅单质与氧气反应生成的是二氧化硅，不是硅酸8、下列哪种材料不属于硅酸盐材料？A、陶瓷B、玻璃D、水泥9、下列关于硅能和的信息，正确的是：A. 硅是地壳中含量最多的金属元素。
B. 硅元素的最外层电子数为3。
C. 硅单质在自然界中以游离态存在。
D. 二氧化硅能与强酸反应生成硅酸。
10、下列关于二氧化硅的叙述，不正确的是（）A. 二氧化硅是一种重要的非金属矿物，广泛应用于玻璃、陶瓷等行业B. 二氧化硅的化学式为SiO2，属于酸性氧化物C. 二氧化硅在自然界中以石英、砂子的形式存在，是一种常见的矿物D. 二氧化硅不能与强碱反应11、二氧化硅是一种典型的酸性氧化物，以下关于二氧化硅的说法中，正确的是（）。
高一化学必修1 专题三第三单元含硅矿物与信息材料苏教版【本讲教育信息】一、教学内容含硅矿物与信息材料二、考点清单1、了解地壳中硅元素的含量，知道硅元素在自然界中的主要存在形式2、了解硅酸盐工业及其产品3、了解硅及二氧化硅的重要性质及用途。
4、了解工业上高纯硅的制备方法三、全面突破知识点1：硅酸盐矿物与硅酸盐产品一）硅的存在：（1）在地壳中的含量仅次于氧，居于第二位；（2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅。
如SiO2、硅酸盐等；二）硅酸盐及其性质（1）硅酸盐组成的表示方法①盐化学式法如：硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。
②盐氧化物法将硅酸钠（Na2SiO3）改写为氧化物形式：（Na2O·SiO2），如将滑石[Mg3（Si4O10）（OH）]改写为氧化物形式：（3MgO·4SiO2·H2O），将钠长石（NaAlSi3O8）改写为氧化物形式：2（Na2O·Al2O3·6SiO2）（2）硅酸盐的性质①在硅酸盐中，只有极少数的硅酸盐溶于水，Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种②Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，粘稠状，有弱碱性，能粘结磨口玻璃瓶塞。
水玻璃可作粘合剂、防腐剂、耐火材料等。
③Na2SiO3溶液呈碱性，易吸收空气中的CO2，化学方程式：Na2SiO3 + CO2+ H2O = Na2CO3 + H2SiO3 ↓因此Na2SiO3溶液要密封保存。
三）硅酸盐产品1、传统的硅酸盐产品（1）水泥主要原料：石灰石、黏土（黏土的主要成分为铝的硅酸盐矿物）普通水泥的主要成分是：硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。
说明：水泥是一种非常重要的建筑材料，水泥最重要的性质就是水硬性，即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬。
高中化学含硅矿物与信息材料同步练习苏教版必修1一、选择题1．光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传播，制造光导纤维的基本原料是（）A.氧化钙B.铜C.石英砂D.铝2．下列各组物质间，不能发生反应的是（）A．二氧化硅与氧化钙（高温） B．二氧化硅与氢氧化钠（常温）C．二氧化硅与碳（高温） D．二氧化硅与浓HNO3（常温）3．在①浓硝酸②水③盐酸④氢氟酸⑤氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅起化学反应的有（）A.①②B.②④C.④⑤D.③④4．硅元素在自然界只以化合态的形式存在，如铁矿石中的硅主要以脉石（SiO2）的形式存在。
炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中加入石灰石。
该过程可能涉及的化学反应是（）A.CaCO3 CaO + CO2↑B.2FeO + Si 2Fe + SiO2C.SiO2+ 3C SiC + 2COD.CaO + SiO2 CaSiO35．下列盛放试剂的方法正确的是（）A．氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中B．汽油或煤油放存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中C．碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中D．氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中6．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是（）A.水B.盐酸C.硫酸D.烧碱溶液7．下列物质有固定熔点的是（）A．钢化玻璃 B．过磷酸钙 C．消石灰 D．水玻璃8．有一类物质可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，这类物质是一种（）A.混合物B.含氧酸C.硅酸盐D.铝酸盐9．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.②10．2MgO·SiO2中的酸根离子是（）A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22-11．下列说法正确的是（）A.我国从唐代时期就能生产陶瓷B.化学实验的坩埚、蒸发皿是陶瓷制品C.水泥、陶瓷的生产过程都需要混合、成型、干燥、冷却D.敲打一块石英之后，使之失去天然面而变成没有规则几何外型，但它仍是晶体12．关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是（）A.水玻璃可作粘合剂及耐火材料B.硅可做半导体材料C.二氧化硅是光导纤维的原料D.氮化硅陶瓷是做电子元件的材料13．人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料。
第三单元 含硅矿物与信息材料1．硅元素在地壳中的含量居第2位，仅次于氧。
2．在冶铁工业中，生成炉渣的主要成分为CaSiO 3，相关反应为：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3。
一、硅酸盐1．表示方法——氧化物法2.(1)物理性质：可溶于水，其水溶液称“水玻璃”。
(2)化学性质： ①与盐酸反应：Na 2SiO 3＋2HCl===H 2SiO 3＋2NaCl 。
②与H 2CO 3反应：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3＋Na 2CO 3。
3．用途Na 2SiO 3溶液在建筑行业常用做黏合剂，经Na 2SiO 3溶液浸泡过的产品既耐腐蚀又不易着火。
二、硅酸盐产品三、二氧化硅与信息材料 1．二氧化硅 (1)物理性质：熔、沸点高，硬度大，不溶于水。
(2)化学性质： ①酸性氧化物的通性： 与NaOH 溶液反应：2NaOH ＋SiO 2===Na 2SiO 3＋H 2O 。
与碱性氧化物(CaO)反应：CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3。
②特性：与氢氟酸反应SiO 2＋4HF===SiF 4＋2H 2O 。
(3)用途：制作光学镜片，石英坩埚，还可用于制作光导纤维。
2．硅 (1)物理性质：熔、沸点都很高，硬度大，导电性介于导体和绝缘体之间。
(2)化学性质：①常温下，性质稳定，与O 2、Cl 2、HNO 3、H 2SO 4都很难发生反应。
(3)工业制法：SiO 2――→C 高温Si(粗)――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2高温Si(纯) 反应的化学方程式依次为：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ， Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
(4)用途：硅用作半导体材料，制造集成电路。
1．光能电池板的原料是什么？答案：高纯度的晶体硅。
2．(1)硅酸钠水溶液为什么要密闭保存？(2)实验室如何盛放氢氟酸？(3)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡胶塞而不用玻璃塞？答案：(1)Na2SiO3水溶液会与空气中的CO2反应。
(2)放在塑料瓶中密闭保存。
(3)NaOH与玻璃中的SiO2反应，生成Na2SiO3，把试剂瓶和瓶塞黏在一块不易打开。
3．工业上生产水泥、玻璃需要的共同原料是什么？答案：石灰石。
4．工业制硅的三个反应中，硅元素总是被还原吗？答案：不是，硅与氯气的反应中，硅元素被氧化。
5．连连看。
①光导纤维②硅芯片a．硅单质③水泥b．二氧化硅④水晶c．硅酸盐⑤水玻璃答案：①－b ②－a ③－c ④－b ⑤－c1．硅酸盐表示方法——氧化物法硅酸盐通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为：(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。
(4)化学计量数配置出现分数应化为整数。
2．三种硅酸盐产品的比较高温条件下发生复[例1] 下列说法正确的是( ) A ．制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱B ．普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，无固定的熔点C ．普通玻璃俗称水玻璃D ．硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅[解析] 制取玻璃的原料中有纯碱，而制取水泥的原料中没有纯碱，A 不正确；普通玻璃的组成一般为Na 2O·CaO·6SiO 2，故玻璃属于混合物，没有固定的熔、沸点，B 正确；普通玻璃和水玻璃的成分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C 不正确；制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石，石灰石中不含有硅，D 不正确。
[答案] B(1)硅酸盐工业使用的原料中有含硅的物质，但不是每种物质都含有硅；硅酸盐产品都是混合物。
(2)硅酸盐的组成可用氧化物的形式来表示，但不能认为它们的成分就是氧化物，仍应理解为硅酸盐。
二氧化碳与二氧化硅的比较[例2] 下列关于二氧化硅的叙述中，正确的是( ) A ．二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸 B ．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应C ．二氧化硅在高温下与碳酸钠发生反应生成硅酸钠，产生CO 2，说明硅酸的酸性强于碳酸，这就是用较强的酸制较弱的酸D ．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别[解析] 二氧化硅在常温下为固体，熔点、沸点高，硬度大，不溶于水及一般溶剂，而二氧化碳在常温下为气体，熔点、沸点低，可溶于水形成碳酸。
二氧化硅为酸性氧化物，因为二氧化硅可与碱溶液反应，生成盐和水。
二氧化硅不能与一般的酸反应，但它可与氢氟酸反应，化学方程式为：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ，二氧化硅在高温下可与Na 2CO 3发生反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，此反应能发生并不是硅酸的酸性强于碳酸，而是遵循高沸点物质制低沸点物质的原理。
[答案] ADSiO 2既能与NaOH 、KOH 等反应，也能与氢氟酸反应，但SiO 2不是两性氧化物，而属于酸性氧化物，因其与氢氟酸反应的产物不是盐和水。
(1)硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。
(2)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却不然：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)一般情况下，活泼金属与酸发生置换反应生成氢气，非金属单质与非氧化性酸不反应，但硅例外：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)一般情况下，酸性氧化物不与酸反应，但SiO 2能与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
(5)一般情况下，较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应，制得较弱的酸，如Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3(胶体)。
但制玻璃时却发生了下列反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。
(6)SiO 2是熔点最高的非金属氧化物，H 2SiO 3是常温下呈固态的酸。
(7)硅酸钠叫泡花碱，但它是盐，水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的成分并不完全相同。
(8)硅与烧碱溶液反应的实质和铝与烧碱溶液反应的实质相似，其中的氧化剂都是水。
(9)硅具有“亲氟”性：Si ＋2F 2===SiF 4，Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑， SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
[例3] 下列关于硅的说法不．正确的是( ) A ．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B ．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，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发生反应 D ．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应[解析] 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定、常温下可与F 2、HF 、强碱溶液反应，加热和高温下可与O 2、Cl 2等非金属发生反应。
[答案] C1．(对应考点一)在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是( )A．纯碱B．石英C．石灰石 D．黏土解析：玻璃工业的原料是石灰石、纯碱、石英；水泥工业的原料主要是石灰石、黏土，两者都用到石灰石。
答案：C2．(对应考点一)昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )A．CaO·MgO·SiO2·H2OB．2CaO·5MgO·8SiO2·H2OC．2CaO·MgO·SiO2·2H2OD．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O解析：根据昆仑玉的化学式，将Ca、Mg、Si、H分别写成氧化物的形式，按较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→SiO2→H2O的顺序排列，再调整各氧化物前的计量数并使其与昆仑玉化学式中一致，可得昆仑玉氧化物表示形式为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。
答案：B3．(对应考点二)下列描述的性质与二氧化硅无关的是( )A．装碱液的试剂瓶不能用玻璃塞B．用氢氟酸刻蚀玻璃制成赏心悦目的雕花玻璃C．用水晶和玛瑙制成一些美丽耐用的装饰品D．水玻璃用作木材防火剂解析：玻璃中的SiO2能与碱液反应生成硅酸盐，将玻璃塞与瓶壁粘结在一起，且SiO2能与HF反应生成SiF4气体，故可用氢氟酸刻蚀玻璃；水晶和玛瑙主要成分为SiO2，而水玻璃为Na2SiO3溶液，故答案为D。
答案：D4．(对应考点二)[双选题]在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是( )A．稀盐酸 B．浓硫酸C．NaOH溶液 D．木炭解析：NaOH溶液、木炭既能与CO2反应，又能跟SiO2反应。
答案：CD5．(对应考点三)下列试剂可用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶保存的是( )A．氢氟酸B．硫酸C．碳酸钠溶液D．氢氧化钠溶液解析：玻璃的成分中含SiO2，SiO2可与Na2CO3、NaOH反应生成Na2SiO3，而将瓶塞和瓶口粘结在一起，故盛放Na2CO3溶液、NaOH溶液的试剂瓶应用橡胶塞(或软木塞)；氢氟酸可腐蚀玻璃，故氢氟酸应用塑料瓶盛放而不能用玻璃瓶。
答案：B6．(探究题)(1)(2010·上海高考，节选)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·n H2O)等化合物。
①三硅酸镁的氧化物形式为________。
②Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是________。
a．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水b．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体c．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物d．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点(2)判断下列说法正确的是________。
A．(2010·山东高考)SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应B．(2010·江苏高考)二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C．(2010·江苏高考)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂D．(2009·四川高考)晶体硅常用于制造光导纤维解析：(1)①三硅酸镁写成氧化物形式为：2MgO·3SiO2·n H2O。
②耐火材料一般熔点高难溶于水，故a、d项正确；(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，符合酸性氧化物的定义，A正确；SiO2用于生产光导纤维，B正确，D错误；Na2SiO3水溶液可用于黏合剂、防火剂，C正确。
