高一化学：4.1.2硅酸盐和硅单质课件（人教版必修Ⅰ）

欢迎进入化学课堂 第一节无机非金属材料的主角 硅第2课时硅酸盐和硅单质 非金属及其化合物 材料是人类生活必不可少的物质基础 材料的发展史就是一部人类文明史 从20世纪中叶开始 硅成了信息技术的关键材料 仅半导体材料中占了95 以上 硅芯片的使用 使计算机的体积缩小到笔记本一样大小 那么 单质硅的非金属特征和金属特征谁大些 硅的化学性质活泼吗 1 掌握单质硅 SiO2的主要性质 2 了解硅酸盐工业 硅酸盐 答案 高难弱Al2O3 2SiO2 2H2O 答案 石灰石纯碱SiO2黏土石灰石黏土大导磁低温弹吸附性 综合拓展 一 硅酸盐的化学性质 Na2SiO3为例 二 硅酸盐产品 硅单质 单质硅有 和 硅两种 晶体硅的结构类似于 硅呈灰黑色 有 光泽 熔点高 硬度 有脆性 化学性质 是重要的 材料 答案 晶体硅无定形金刚石金属大不活泼半导体 综合拓展 三 硅的化学性质1 高温下与活泼金属 如与镁化合 2Mg SiMg2Si 2 与氢氟酸反应 Si 4HFSiF4 2H2 3 与强碱溶液反应 Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2 4 高温下很难与H2化合 而SiH4不稳定 在空气中SiH4会自燃 四 Si有一些性质反常于一些常见物质的性质1 Si的还原性大于C 但C却能在高温下还原出Si SiO2 2CSi 2CO 2 非金属单质与碱作用一般无H2放出 但Si却放出H2 Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2 3 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用 但Si能与HF作用 Si 4HFSiF4 2H2 4 非金属单质一般为非导体 但Si为半导体 尝试应用 1 下列物质不属于硅酸盐的是 A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 生石灰2 下列物质中 属于纯净物的是 A 纯碱B 陶瓷C 玻璃D 水玻璃 D 解析 陶瓷 玻璃都是混合物 水玻璃为Na2SiO3水溶液 也为混合物 纯碱Na2CO3是钠盐 为纯净物 答案 A 一 硅的结构 性质 用途 下列有关硅的叙述中 正确的是 A 硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应 单质硅有多种不同的结构B 硅是构成矿物和岩石的主要元素 硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C 硅的化学性质不活泼 在常温下不与任何物质反应D 硅在电子工业中 是最重要的半导体材料 也是制造光导纤维的原料 解析 A项正确 因为硅有晶体硅和无定形硅 硅的化学性质稳定 常温下除了少数物质外 它不易与其他物质如氢气 氧气 氯气等反应 B项不正确 氧元素在地壳中的含量居第一位 C项不正确 硅的化学性质不活泼 但可与F2 HF和强碱等反应 D项不正确 硅是常温下化学性质稳定的半导体材料 广泛应用于计算机技术领域 但是 用硅作原料制造二氧化硅的成本太高 通常用天然的石英作为光导纤维的原料 答案 A 变式应用 1 下列碳和硅的比较中 正确的是 A 都是非金属 且硅的非金属性较强B 碳和硅的最高正价都是 4价C 硅元素在地壳中的含量是第二位 碳是第一位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 B 二 硅酸盐的表示法 三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症 是因为该物质不溶于水 服用后能中和胃酸 作用持久 三硅酸镁晶体化学式为Mg2Si3O8 nH2O 1 用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式 2 写出该药物中和胃酸的化学方程式 解析 用氧化物的形式表示硅酸盐的时候 应注意书写顺序 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应 许多同学会感到无从下手 应以氧化物形式书写 碱性氧化物 MgO 能与盐酸反应 而SiO2不能与盐酸反应 可当成杂质 最后写出正确的方程式 答案 1 2MgO 3SiO2 nH2O 2 2MgO 3SiO2 nH2O 4HCl2MgCl2 n 2 H2O 3SiO2名师点睛 2 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 Ca Al2Si3O10 3H2O 表示为Al2O3 CaO 3SiO2 3H2OB 镁橄榄石 Mg2SiO4 表示为MgO SiO2C 钾云母 K2Al6Si6H4O24 表示为K2O 2H2O 3Al2O3 6SiO2D 高岭石 Al2 Si2O5 OH 4 表示为Al2O3 2SiO2 2H2O 变式应用 解析 A项 Ca Al2Si3O10 3H2O应改为CaO Al2O3 3SiO2 3H2O 排序错 B项 Mg2SiO4应改为2MgO SiO2 不能在系数中出现分数 C项 K2Al6Si6H4O24应改为K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 排序错 答案 D 三 含硅化合物的性质及相互转化 已知Si 4HFSiF4 2H2 Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2 若硅及其化合物之间存在如图所示转化关系 其中 B是含硅化合物中的一种气体 D是一种黏合剂 能将磨砂玻璃黏合在一起 1 写出C E的化学式 C E 2 写出反应 的离子方程式 3 说明C属于酸性氧化物的反应的有 a b c d 解析 因D是一种黏合剂且含硅 即D为Na2SiO3 B为含硅化合物中的一种气体 则B为SiF4 SiO2 4HFSiF4 2H2O 2NaOH SiO2Na2SiO3 H2O 2OH SiO2 H2O Na2SiO3 2HCl2NaCl H2SiO3 2H H2SiO3 H2SiO3H2O SiO2答案 1 SiO2H2SiO3 2 2H H2SiO3 3 b 变式应用 3 物质A是一种高熔点的化合物 不溶于硫酸 硝酸 却溶于氢氟酸 C是一种常见气体 可用来灭火 D是白色胶状沉淀 比E在组成上多一个H2O E是白色固体 A B C D E之间的转化关系如图 1 A B C D E 填化学式 2 写出B C H2O D化学方程式 3 写出A和纯碱反应的化学方程式 解析 A为高熔点化合物 又能溶于氢氟酸 A为SiO2 SiO2 Na2CO3CO2 Na2SiO3 CO2通入Na2SiO3溶液中能生成白色胶状沉淀D 且D能两次失水生成SiO2 所以D为H4SiO4 答案 1 SiO2Na2SiO3CO2H4SiO4H2SiO3 2 CO2 Na2SiO3 2H2ONa2CO3 H4SiO4 3 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 水平测试 1 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 解析 这是一道硅酸工业中理论联系实际问题的试题 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 黏土等等 相互对比后可知B项为正确答案 答案 B 能力提升 7 2007年11月9日 新快报 报道 我国计划于2009年发射火星探测器 这标志着继 神舟六号 载人飞船 嫦娥一号 绕月卫星成功发射之后 我国航天史上又一座新的里程碑 探测器中安装太阳能电池 硅是制造太阳能电池的重要原料 工业中冶炼硅的原理如下 1 SiO2 2CSi 2CO 2 Si 2Cl2SiCl4SiCl4 2H2Si 4HCl下列有关叙述不正确的是 A 反应 1 说明碳的还原性比CO的还原性强B 反应 2 的目的是将粗硅中的杂质除去C 反应 1 和 2 都是氧化还原反应D 在冶硅过程中尽量避免空气与硅接触 解析 碳与二氧化硅反应不能说明碳的还原性比CO强 这个反应是在非水条件下进行 生成CO脱离反应体系 CO与氧化铜在较低温度下发生反应 而碳粉与氧化铜在高温下反应 且反应慢 说明CO的还原性比碳的还原性强 A错 反应 2 的目的是将一些不与氯气反应的杂质除去 精炼硅 B正确 根据化合价变化判断 反应 1 和 2 都是氧化还原反应 C正确 在加热条件下 硅易与氧气反应生成二氧化硅 D正确 答案 A 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全