《高中化学必修一鲁科版课件：第4章 第1节 硅 无机非金属材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学必修一鲁科版课件：第4章 第1节 硅 无机非金属材料（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 一 单质硅与半导体材料1 硅的分布与存在 1 分布 硅在自然界中分布广泛 在地壳中居第二位 仅次于氧 是构成矿物和岩石的基本元素 2 存在 自然界中没有游离态的硅 全部以化合态的形式存在 2 半导体材料 1 特点 特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料 2 常见的半导体材料 最早使用锗 Ge 现在最广泛使用的是硅 目标导航 预习导引 一 二 三 3 硅单质 1 物理性质 3 硅的制取与提纯 2 化学性质 目标导航 预习导引 一 二 三 4 硅的主要用途 作半导体材料 制造太阳能电池 制造硅合金等 预习交流1请同学们思考交流以下问题 3 非
2、金属单质不能与碱反应产生氢气 对吗 答案 不对 硅可以与强碱溶液 如NaOH溶液 反应产生氢气 目标导航 一 二 预习导引 三 二 二氧化硅与光导纤维1 存在 水晶 石英 沙子的主要成分是二氧化硅 2 构成 SiO2晶体是由硅原子和氧原子构成的氧化物 3 性质 1 物理性质 不溶于水的固体 硬度大 熔沸点高 2 化学性质 目标导航 一 二 预习导引 三 4 光导纤维 1 主要成分 SiO2 2 用途 用于光纤通信 能量传输 信息处理等方面 预习交流2 1 保存氢氟酸 NaOH溶液时应该注意什么问题 答案 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 应保存在塑料瓶中 NaOH溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中 应保存
3、在橡胶塞的玻璃瓶中 2 酸性氧化物能否与酸反应 试举例说明 答案 能 如SiO2可与HF反应 化学方程式为SiO2 4HFSiF4 2H2O 目标导航 一 二 预习导引 三 三 硅酸盐与无机非金属材料 目标导航 一 二 预习导引 三 预习交流3为什么玻璃没有固定的熔点 答案 因为玻璃是混合物 所以玻璃没有固定的熔点 只是在某一温度范围内逐渐软化 问题导学 即时检测 一 二 三 一 硅与二氧化硅的特殊性活动与探究1 硅的单质与氢氟酸反应的化学方程式是什么 属于何种反应类型 有何特殊性 答案 化学方程式为Si 4HFSiF4 2H2 反应类型为置换反应 该反应的特殊性表现为非金属单质与酸反应 生成
4、两种气体产物且产物之一为氢气 2 能与NaOH溶液反应产生氢气的非金属单质是哪一种 试写出化学反应方程式 答案 非金属单质能与NaOH溶液反应产生氢气的是硅 化学方程式为Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2 3 SiO2是酸性氧化物 能与酸反应吗 答案 能与氢氟酸反应 化学方程式为SiO2 4HFSiF4 2H2O 问题导学 即时检测 一 二 三 4 SiO2是两性氧化物吗 答案 不是 两性氧化物是指既能与酸反应又能与碱反应 生成盐和水的氧化物 SiO2与HF反应不生成盐 5 能否用SiO2和水反应来制取H2SiO3 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例1下列关于硅的说法中不
5、正确的是 A 硅是非金属元素 它的单质晶体是灰黑色 有金属光泽的固体B 硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是优良的半导体材料C 硅的化学性质不活泼 常温下不与任何物质反应D 加热到一定温度时 硅能与氧气 氯气等非金属单质反应解析 硅是非金属元素 晶体硅是灰黑色 有金属光泽的固体 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是优良的半导体材料 在常温下 硅的化学性质不活泼 除能与F2 HF 强碱溶液反应外 硅不易跟其他物质反应 但在加热条件下 硅能与一些非金属单质 如氧气 氯气等 反应 答案 C 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练1有科学家提出硅是 21世纪的能源 未来的石油 假如硅作为一种普遍使用
6、的新型能源被开发利用 下列关于其有利因素的说法中 你认为不妥的是 A 便于运输 储存 从安全角度考虑 硅是最佳的燃料B 自然界的含硅化合物易开采C 硅燃烧放出的热量多 燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制D 自然界中存在大量的单质硅解析 有些燃料 如氢气具有热值大 无污染等优点 但从运输 储存角度就不如硅了 硅是固体 常温下性质稳定 是非常安全的 另外 硅在自然界存在广泛 含硅化合物易开采 其燃烧产物为SiO2 对环境污染程度低 但需注意的是 自然界中没有游离态的硅 因此 D是错误的 答案 D 问题导学 即时检测 一 二 三 1 硅是非金属元素 但硅的单质晶体是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固
7、体 是优良的半导体材料 问题导学 即时检测 一 二 三 二 SiO2和CO2的性质比较活动与探究1 SiO2和CO2都是酸性氧化物 它们的物理性质相似吗 答案 SiO2和CO2的结构不同 SiO2是由Si原子和O原子直接构成的空间网状结构的晶体 硬度大 熔沸点高 而CO2是由CO2分子构成的晶体 常温下为气体 所以二者的物理性质差别较大 2 在一定条件下 下列物质能和SiO2反应的是 能和CO2反应的是 焦炭 纯碱 碳酸钙 氢氟酸 硝酸 氢氧化钾 氧化钙 氟气 水答案 问题导学 即时检测 一 二 三 3 根据反应 SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2 能否说明酸性 H2SiO3 H2C
8、O3 如何证明这两种酸酸性的强弱 答案 根据上述反应不能证明酸性 H2SiO3 H2CO3 因为该反应不是在溶液中进行的 通常情况下 一种酸与另一种盐在溶液中反应生成新的酸和新的盐时 可以证明反应物的酸比生成物的酸的酸性强 如在Na2SiO3溶液中通入CO2气体 生成H2SiO3 证明酸性 H2CO3 H2SiO3 4 CO2 SiO2是否具有氧化性 为什么 请举例说明 答案 CO2 SiO2中的C Si均为 4价 具有氧化性 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例2下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 A CO2 SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B CO2和SiO2与水反应分别生成
9、相应的酸C CO2是酸性氧化物 SiO2是两性氧化物D CO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析 CO2 SiO2都是酸性氧化物 都能与碱及碱性氧化物反应 故A正确 C不正确 SiO2不溶于水 也不能和水反应生成硅酸 B不正确 CO2是由分子构成的 SiO2是由Si O原子直接构成的 故D不正确 答案 A 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练2下列说法中不正确的是 A 因为SiO2不溶于水 故H2SiO3不是SiO2对应的酸B CO2通入水玻璃中可以得到硅酸沉淀C SiO2是一种空间立体网状结构的晶体 熔点高 硬度大D 氢氟酸能够雕刻玻璃 答案 A 问题导学 即时检测 一 二 三 二氧化
10、碳与二氧化硅的比较 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 问题导学 即时检测 一 二 三 三 硅酸盐的表示方法活动与探究1 光导纤维属于硅酸盐材料吗 答案 光导纤维的主要成分为SiO2 不属于硅酸盐材料 2 钢化玻璃是新型无机非金属材料吗 答案 钢化玻璃是将普通玻璃骤冷形成的 成分与普通玻璃相同 属于传统无机非金属材料 不属于新型无机非金属材料 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用例3地震是由于地下深处岩石破裂 错动把长期积累起来的能量急剧释放出来 以地震波的形式向四面八方传播出去 传到地面会引起房摇地动 再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害 地球的表层大
11、多是岩石 而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐 下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成 其中不正确的是 A 钙沸石Ca Al2Si3O10 3H2O表示为CaO Al2O3 3SiO2 3H2OB 镁橄榄石Mg2SiO4可表示为2MgO SiO2C 北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石 Ca2Mg5Si8O22 OH 2 表示为2CaSiO3 5MgSiO3 H2OD 高岭石Al2Si2O5 OH 4可表示为Al2O3 2SiO2 2H2O 问题导学 即时检测 一 二 三 解析 2CaSiO3 5MgSiO3 H2O中Ca与Si的原子个数比为2 7 而Ca2Mg5Si8O22 OH 2中Ca与Si原
12、子个数比为2 8 故选C 答案 C 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练3物质的组成可用不同形式表示 1 将下列硅酸盐改写成氧化物的形式 改写时注意金属氧化物在前 非金属氧化物在后 低价在前 高价在后 H2O一般写在最后 镁橄榄石 Mg2SiO4 高岭石 Al2Si2O5 OH 4 2 许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写成氧化物形式 请继续改写下列物质 HNO3 HCOOH 通过以上改写可知 HNO3的酸酐为 HCOOH与浓硫酸反应可制气体 3 已知在一定条件下 铁在氯气中燃烧可以生成Fe3Cl8 它可以看作是 化学式 生成该物质的条件可能是 问题导学 即时检测 一 二 三 答案 1 2M
13、gO SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 2 N2O5 H2OCO H2ON2O5CO 3 FeCl2 2FeCl3氯气的量不足 或铁过量 问题导学 即时检测 一 二 三 1 硅酸盐的组成及表示方法 硅酸盐由于组成比较复杂 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 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 氧化物之间以 隔开 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 化学计量数配置出现分数应化为整数 例如 钠长石NaAlSi3O8不能写成 应写成Na2O Al2O3 6SiO2 问题导学 即时检测 一 二 三 2 材料分类 问题
14、导学 即时检测 一 二 三 3 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 1 将足量的CO2通入下列溶液中 能产生沉淀的是 A 硅酸钠溶液B 澄清石灰水C 氯化钡溶液D 氯化钙溶液解析 因为H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强 所以将CO2通入Na2SiO3溶液中会生成H2SiO3沉淀 答案 A 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 2 现有下列五个转化 其中不能通过一步反应实现的是 A B C D 解析 因为SiO2 CuO均不能溶于水 所以它们的水化物H2SiO3 Cu OH 2均不能直接制得 其中 可由SiO2与NaOH溶液反应实现 可由C
15、uSO4与BaCl2溶液反应实现 由Na2O2与稀硫酸反应即可 答案 B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 3 生石灰中常含有杂质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 烧碱溶液解析 生石灰能溶于盐酸 2HCl CaOCaCl2 H2O CaCO3溶于盐酸时产生气体 SiO2不溶于盐酸 将生石灰放入盐酸 若观察到既有不溶物 还有气体产生 则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2 答案 B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 4 下列物质的主要成分不是硅酸盐的是 A 石英玻璃B 陶瓷C 普通玻璃D 高岭土解析 石英玻璃主要成分是SiO2 不是硅酸盐 陶瓷 普通玻璃 高岭土主要成分均为硅酸盐 答案 A 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 5 2017北京理综 10 根据SO2通入不同溶液中的实验现象 所得结论不正确的是 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 答案 C
