《高一化学硅》PPT课件

第四章 非金属及其化合物,第一节,无机非金属材料的主角硅,1了解二氧化硅及硅酸的主要性质及应用。 2了解硅和硅酸钠的性质和用途。 3了解硅酸盐产品的性能和用途。 4认识硅及其重要化合物对生态环境的影响。,一、二氧化硅及硅酸 1硅元素的存在 硅在地壳中的含量为 26.3%，仅次于_，硅的氧化物和硅 酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，占地壳质量的 90%以上。硅是一种_元素，主要以熔点很高的氧化物,亲氧,和硅酸盐的形式存在。 2二氧化硅(SiO2),(1)存在,硅石,水晶,天然二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称 _。_和玛瑙的主要成分都是二氧化硅。,氧,(2)结构特点,立体网状,二氧化硅晶体为_结构，基本结构单元是SiO4 四面体，Si在中心，O在4个顶角。SiO2晶体是由Si和O按_,的比例组成_结构的晶体。,12,立体网状,(3)物理性质 二氧化硅的熔点_，硬度_，不溶于水，纯净的,SiO2 透光性好。,高,大,(4)化学性质 SiO2 的化学性质很不活泼，氢氟酸是唯一可以与之发生反 应的酸，写出下列反应的化学方程式：,SiO2与氢氟酸(HF)反应：_；,SiO2 与碱性氧化物(CaO)反应：_； SiO2 与强碱(NaOH)反应：_。,SiO2CaO,高温,CaSiO3,SiO22NaOH,Na2SiO3H2O,(5)用途 以 SiO2 为主要成分的沙子用作建筑材料，纯净的 SiO2 可作光 学材料和光纤制品的原料，石英、玛瑙可以作装饰品和工艺品。 3硅酸(H2SiO3) 硅酸是一种很弱的酸(酸性比碳酸_)，溶解度很小。硅酸 是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。硅酸钠与盐酸反应的 化学方程式：_。 “硅胶”是硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔的硅酸干凝 胶，常用作_，也用作催化剂的载体。,Na2SiO32HCl,2NaClH2SiO3,干燥剂,弱,二、硅酸盐,硅、氧和金属,1硅酸盐的组成、结构特点及性质 硅酸盐是由_组成的化合物的总称。其是一 大类结构复杂的固态物质，大多数不溶于水，化学性质稳定。 硅酸盐组成的表示方式：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 二氧化硅水，如粘土的主要成分是 Al2O3 2SiO2 2H2O。,2硅酸钠(Na2SiO3),水玻璃,硅胶,硅酸钠是最简单的硅酸盐，可溶于水，其水溶液俗称_， 是制备_和木材防火剂的原料。放在空气中变质的化学方 程式：_。,3硅酸盐工业,玻璃,水泥,陶瓷,三大传统无机非金属材料是_、_、_。一 些特殊功能的含硅物质如碳化硅(SiC)、硅钢、_、分 子筛等。,Na2SiO3H2OCO2,Na2CO3H2SiO3,硅橡胶,三、硅单质,1存在及结构特点,金刚石,高,大,半导体,电能,单质硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅的结构与_ 类似。 2性质 单质硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点_、硬度_、 有脆性，在常温下化学性质不活泼。 3用途 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的_ 材料。硅同时还是人类将太阳能转化为_的常用材料。,硅、二氧化硅、硅酸的性质,1硅和二氧化硅化学性质的比较,续表,2.硅酸的化学性质 (1)弱酸性：硅酸是一种难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸还,弱，但能与强碱反应，方程式为 H2SiO3 2NaOH,Na2SiO3 ,2H2O。 (2)不稳定性：硅酸的热稳定性很差，受热分解为 SiO2 和,H2O：H2SiO3,SiO2H2O。,3二氧化硅与二氧化碳的性质比较,续表,硅、二氧化硅、硅酸的性质,A玻璃与氢氟酸 C单质硅与浓硝酸,B氧化铝与氢氧化钠 D在高温下二氧化硅与生石灰,解析：玻璃的主要成分是硅酸盐，能与 HF 发生反应；氧化 铝是两性氧化物，能溶于强碱；单质硅在常温下化学性质不活 泼，除能与 F2、HF、强碱反应外，不与其他物质反应；二氧化 硅是酸性氧化物，能在一定条件下与碱性氧化物反应。 答案：C,1(2011 年广东广州检测)能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性,的实验事实是(,),A.CO2 溶于水形成碳酸，SiO2 难溶于水 B.CO2 通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.高温下 SiO2 与碳酸盐反应生成 CO2 D.CO2 是气体，而 SiO2 是固体 答案：B,2盛放熔融烧碱应选用的器皿是(,),A石英坩埚 C生铁坩埚,B普通玻璃坩埚 D陶瓷坩埚,氢氧化钠能与玻璃发生反应生成硅酸钠，硅酸钠具有粘 性，将瓶塞与试剂瓶粘连，导致瓶塞无法打开，所以盛装氢氧 化钠的试剂瓶要用软木塞或者橡胶塞。 氢氟酸也能与玻璃发生反应，所以不能用玻璃试剂瓶盛 装氢氟酸，而要用塑料瓶盛装。,答案：C,硅及其化合物的综合考查,例2下列各单质和化合物之间存在以下转化关系，而且各 单质和化合物的组成元素的原子皆不超过三个电子层。 由图 411 中各物质间的关系判断：,图 411,(1)单质 A 只可能是_，这是因为_。 (2)单质 B 一定是金属还是非金属？_。,(3)各化合物的化学式是： 甲_ 、乙_、,丙_、丁_。,解析：这是一道不定范围的线路推断题，解此类型题首先 应抓住突破口缩小范围分析推理。由ANaOH( 溶液)H2 化合物乙，得 A 可能为Si 或Al，因为不超过三个电子层的只 有Si 和Al 可与NaOH 溶液反应。又化合物乙HCl(过量) 丁， 若A为Al，则乙应为NaAlO2，丁为AlCl3，当丁与NaOH溶液反应 时，产物可能是Al(OH)3 或NaAlO2，与前述乙为NaAlO2的推断矛 盾，故A为Si，则丁只能为H2SiO3，其他物质均可一一推出。,答案：(1)Si A 与 NaOH 溶液反应产物有 H2，则 A 只可能 为 Al 或 Si，但化合物乙与过量盐酸反应可得丁，且它能失去化 合物丙，则丁不可能为 HAlO2，只能是 H2SiO3，则 A 只能为 Si (2)非金属,(3)SiO2,Na2SiO3,H2O,H2SO3,3(双选)制备高纯度硅的主要化学反应如下：,SiO22C,高温,Si2CO；Si2Cl2,SiCl4；,SiCl42H2,高温,Si4HCl。,A只有是置换反应 B是化合反应 C从生产成本考虑，反应、多余，可省略 D反应中 H2 是还原剂，SiCl4 是氧化剂 答案：AC,4(双选)下列说法中，正确的是(,),A硅酸是不挥发性酸，它与食盐反应生成氯化氢 B氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑 料瓶中 C水玻璃有粘性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中 D烧碱溶液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱溶液不能 存放在玻璃瓶中,解析：硅酸是一种弱酸不能与食盐发生反应制成氯化氢； 但是氯化氢可以与硅酸盐反应生成硅酸：Na2SiO3,2HCl,H2SiO32NaCl；烧碱溶液可以用玻璃试剂瓶盛装，但不能,答案：BC,用玻璃塞而要用橡皮塞或软木塞。,