广东省高中化学 第四章 第一节 无机非金属材料的主角硅课件 新人教版必修1

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考点要求了解常见的无机非金属材料掌握硅单质主要性质以及应用掌握硅的重要化合物的性质及应用一、二氧化硅及硅酸1硅元素的存在形式。在地壳里，硅的含量在所有元素中居第二位，仅次于氧，全部以_态存在。2二氧化硅。(1)物理性质：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分都是二氧化硅，SiO2 不溶于水，熔点_，硬度_。水晶、石英是二氧化硅晶体。化合 高 大 (2)结构：二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原子的个数比为_。SiO2 晶体的平面结构图：1 2 (3)二氧化硅的化学性质。具有酸性氧化物的通性：SiO2 是酸性氧化物，是_的酸酐，_于水。常温下，SiO2 与 NaOH 溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3)，反应的化学方程式为：_。高温下，SiO2 能和碱性氧化物(如 CaO)反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为：_。硅酸 不溶 SiO22NaOH =Na2SiO3H2O常温下，SiO2 能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：_。二氧化硅的弱氧化性：高温下，SiO2 与 C 作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：_。(4)二氧化硅的用途：SiO2 是制造光导纤维的主要原料；SiO2 常被用来制造石英表中的压电材料；SiO2 用于制造各种玻璃制品。SiO24HF=SiF42H2O【思考】(1) 实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛 放NaOH 溶液？应使用什么样的塞子？(2)SiO2 不溶于水，如何用 SiO2 制取 H2SiO3?答案：玻璃中含有的SiO2与NaOH 反应生成的Na2SiO3 有黏性，将瓶口与瓶塞黏在一起。应使用橡胶塞。 答案：SiO2 先与NaOH 反应生成Na2SiO3，然后再与HCl 反应制得H2SiO3。 3硅酸。(1) 硅酸 (H2SiO3) 不溶于水 ， 其酸性比碳酸的酸性_。(2)硅酸的制备：常用可溶性硅酸盐与 CO2、H2O 反应制硅酸，反应方程式为：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。弱 二、硅酸盐1硅酸钠(Na2SiO3): Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往 Na2SiO3 溶液中通入 CO2，能制得硅酸，反应的化学方程式：_。2硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，大多不溶于水。(1)硅酸盐的组成比较复杂，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)改写成氧化物的形式为_；钠长石(NaAlSi3O8)改写成氧化物的形式为_。Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3Na2OSiO2Na2OAl2O36SiO2硅酸盐产品主要原料主要成分普通玻璃陶瓷水泥(2)硅酸盐工业。三、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、熔点高、脆而硬的固体，是良好的_材料。纯碱、石灰石、石英 CaSiO3、Na2SiO3、SiO2黏土 黏土和石灰石 灰黑 金属 半导体 2硅的化学性质。(1)硅与单质反应。Si 与 F2 反应：_。Si 与 O2 反应：_。(2)硅与化合物反应。Si 与 HF 反应：_。Si 与 NaOH 反应：_。Si 2F2 = SiF4 Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H23硅的制取。自然界中没有游离态的硅，常见的含硅化合物有_和_等。工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅 ， 反应的化学方程式 ：_。在该反应中，氧化剂是_，还原剂是_。4硅的主要用途。硅可以用来制造 _ 、 _ 、_等。二氧化硅 硅酸盐 SiO2C 半导体材料 光电池 硅合金 【例1】有科学家提出硅是“21 世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是()。A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B自然界中存在大量的单质硅C硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D自然界的硅易开采，且可再生解析：从题目的硅是“21 世纪的能源”、“未来的石油”的观点，可得出“从安全角度考虑，硅是最佳的燃料”的结论；从能被开发利用的有利因素考虑，C、D 两项也合理。答案：B【例2】素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就是出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是 SiO2。下列有关石英的叙述不正确的是()。A石英不一定是透明的晶体，可以做装饰品B石英可以用来生产玻璃，也可以生产水泥C石英晶体硬度最高，可以制取金刚砂(SiC)D石英可以用来制取高纯硅，也可以制造光导纤维解析：石英不一定是透明的晶体，例如烟水晶，可以做装饰品；石英可以用来生产石英玻璃，也可以生产水泥；石英晶体硬度高，但不是最高；石英的重要用途就是用来制取高纯硅和制造光导纤维。答案：C