高考化学总复习 专题4 常见非金属及其化合物 第2单元 含硅矿物与信息材料课件（选考部分B版）新人教版.ppt

第2单元含硅矿物与信息材料 考试标准 1 硅在自然界的存在形式 a a 2 硅及其化合物 以SiO2和Na2SiO3为例 的重要性质 a b 3 工业制备高纯硅的方法 a b 考点一硅及其化合物的性质 1 硅的存在硅在地壳中的含量占第 位 硅主要以熔点很高的 及 为主要存在形式 因此硅是以 态存在于自然界 晶体硅为 色固体 有金属光泽 硬度 熔点 2 硅的化学性质 1 与F2反应 2 与氢氟酸反应 3 与NaOH溶液反应 4 与O2反应 5 与Cl2反应 Si 2F2 SiF4 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 二 二氧 硅酸盐 灰黑 化合 大 高 化硅 3 硅的工业制法4 二氧化硅的性质二氧化硅的化学性质不活泼 不与水 酸 除外 发生反应 能耐 耐 SiO2是酸性氧化物 能与 和 反应 1 与碱反应在常温下 SiO2与强碱溶液反应 生成 例如SiO2 HF 高温 腐蚀 碱性氧化物 强碱溶液 硅酸盐 与NaOH溶液反应的化学方程式 2 与碱性氧化物反应在高温下 SiO2能与碱性氧化物反应生成盐 例如SiO2与CaO反应的化学方程式 3 弱氧化性在高温下 SiO2还能被焦炭还原 反应的方程式为 4 与氢氟酸反应反应的化学方程式为 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 5 硅酸钠的性质 1 Na2SiO3的水溶液俗称 是建筑业中常用的一种 也是一种矿物胶 用水玻璃浸泡过的木材 纺织品既 又 2 Na2SiO3溶液呈碱性 易吸收空气中的CO2 化学方程式为 因此Na2SiO3溶液要 保存 水玻璃 黏合剂 耐腐蚀 不易着火 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 密封 易错判断 正确的打 错误的打 1 硅是非金属元素 晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 2 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 3 硅的化学性质不活泼 常温下不与任何物质发生反应 4 加热到一定温度时 硅能与氯气 氧气等非金属反应 5 酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 硅及其化合物的特性 方法总结 易错辨析题 1 下列说法正确的是 A 二氧化硅不与强酸反应 可用石英器皿盛放氢氟酸B SiO2既能溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸 所以二氧化硅是两性氧化物C SiO2与酸 碱均不反应D SiO2是酸性氧化物 能与NaOH溶液反应 考法题组 解析SiO2能与氢氟酸反应 所以不可用石英器皿盛放氢氟酸 A错误 SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3 盐 和H2O 而与HF反应生成SiF4和H2O SiF4不是盐 所以SiO2不是两性氧化物 B C错误 SiO2为酸性氧化物能与强碱反应 D正确 答案D 转化分析题 2 苍南质评 下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是 A SiO2 SiB CO2 CC SiO2 H2SiO3D Si Na2SiO3答案C 流程分析题 3 硅单质及其化合物应用范围很广 请回答下列问题 1 制备硅半导体材料必须先得到高纯硅 三氯甲硅烷 SiHCl3 还原法是当前制备高纯硅的主要方法 生产过程示意图如下 写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 整个制备过程必须严格控制无水无氧 SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3 HCl和另一种物质 写出配平的化学反应方程式 H2还原SiHCl3过程中若混有O2 可能引起的后果是 2 硅酸钠水溶液俗称水玻璃 取少量硅酸钠溶液于试管中 逐滴加入饱和氯化铵溶液 振荡 写出实验现象并给予解释 考试标准 1 三大硅酸盐产品 水泥 陶瓷 玻璃 a a 2 硅 二氧化硅在信息技术 材料科学等领域中的应用 a a 3 光导纤维的组成和作用 a 考点二硅酸盐产品 1 硅酸硅酸 溶于水 其酸性比碳酸 硅酸 填 能 或 不能 使紫色石蕊试液变红色 1 硅酸不稳定 受热易分解 其化学方程式为 2 硅酸能与碱溶液反应 如与NaOH溶液反应的化学方程式为 3 硅酸在水中易聚合形成胶体 硅胶有很强的 能力 常用作 H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 吸水 干燥剂 弱 不能 难 2 硅酸盐 1 概念 的总称 是构成地壳岩石的主要成分 2 表示方法 硅酸盐矿物的成分复杂 常用氧化物的形式表示它们的组成 如硅酸钠 Na2SiO3 写成 钾云母 KH2Al3Si3O12 写成 3 硅 二氧化硅在信息材料中的应用 1 硅晶体的熔点和沸点都 硬度 其导电性介于导体和绝缘体之间 是重要的 广泛应用于电子工业的各个领域 2 二氧化硅是一种熔沸点 硬度 的氧化物 除可用于制作 外 还可用于制造 由硅 氧和金属元素组成的化合物 Na2O SiO2 K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 半导体材料 大 高 大 高 光学镜片 石英坩埚 光导纤维 易错判断 正确的打 错误的打 1 玻璃是一种晶体 有较高的熔点 2 传统无机非金属材料是指玻璃 水泥 陶瓷等硅酸盐材料 3 水泥 玻璃 青花瓷 水晶 玛瑙都属于硅酸盐工业产品 5 由于晶体硅熔点高硬度大 则可用于制作半导体材料 6 SiO2可与HF反应 因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 7 高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 8 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 9 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 10 SiO2有导电性 所以SiO2可用于制备光导纤维 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三种硅酸盐工业生产的比较 归纳总结 组成判断题 1 材料与化学密切相关 表中对应关系错误的是 解析刚玉和金刚石的成分分别是氧化铝和碳 大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙 普通玻璃和普通水泥都是常见的硅酸盐材料 沙子和石英的主要成分都是二氧化硅 故本题答案是A 答案A 考法题组 性质分析题 2 下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是 解析A项 硅酸钠本身是一种粘合剂 易造成磨口玻璃塞与瓶口粘结 B项 两反应条件不同 反应 是在溶液中进行 强酸可以制弱酸 而高温条件下 CO2是气体 逸出反应体系 能促使反应发生 C项 石英玻璃的成分为SiO2 SiO2是氧化物不是盐 D项正确 答案D 实验分析题 3 单晶硅是信息产业中重要的基础材料 通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅 含铁 铝 硼 磷等杂质 粗硅与氯气反应生成四氯化硅 反应温度450 500 四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅 以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图 相关信息如下 a 四氯化硅遇水极易水解 b 硼 铝 铁 磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物 c 有关物质的物理常数见下表 请回答下列问题 1 写出装置A中发生反应的离子方程式 2 装置A中g管的作用是 装置C中的试剂是 装置E中的h瓶需要冷却的理由是 3 装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏 类似多次蒸馏 得到高纯度四氯化硅 精馏后的残留物中 除铁元素外可能还含有的杂质元素是 填写元素符号