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1、,仙居中学 高三第一轮复习,含硅物质与信息材料,元素及其化合物,Cl元素：构建元素化合物的知识网络法 S元素：类比于氯元素的归纳整理法 N元素：以守恒思维为主线的归纳整理法 Si元素：以物质应用为载体的归纳整理法,学法指导,Si:半导体 SiO2:光导纤维、光学仪器、电子部件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成胶体，经处理脱水用作干燥剂 Na2SiO3:黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料 硅酸盐：传统无机非金属材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型无机非金属材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷,知识归纳,食品中的二氧化硅： 纽崔莱蛋白粉的包装上有一个简单说明 成分：大豆蛋白、乳蛋白、卵磷脂和二氧化
2、硅。,Si:半导体 SiO2:光导纤维、光学仪器、电子部件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成胶体, 经处理脱水用作干燥剂 Na2SiO3:黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料 硅酸盐：传统无机非金属材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型无机非金属材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷,知识归纳,二氧化硅（SiO2）是国际食品行业允许使用的食品抗结块剂。 二氧化硅主要应用于奶粉、可可粉、糖粉、植脂末粉末、速溶咖啡、粉状汤料及粉末香精等。 用量为0.252。,磷酸三钙,实验设计,如何设计实验证明蛋白质粉中含有二氧化硅？磷酸三钙 ？,二氧化硅,1、物理性质：坚硬难熔的固体 （原子晶体）,熔点高，沸点高，硬
3、度大，无色透明的固体，不导电，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化学性质：,十分稳定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。,(2)常温只与氢氟酸、强碱反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知识归纳,(3)高温时：,SiO2+CaO=CaSiO3,高温,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高温,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高温,SiO2+2C=Si+2CO,高温,实验设计,如何设计实验证明蛋白质粉中含有二氧化硅？磷酸三钙 ？,一般的检验程序： 灼烧灰化-浸泡-过滤-提取-检验,实验
4、化学 海带中碘元素的检验,实验化学 牙膏中摩擦剂的检验：二氧化硅？氢氧化铝？碳酸钙？,二氧化硅,1、物理性质：坚硬难熔的固体 （原子晶体）,熔点高，沸点高，硬度大，无色透明的固体，不导电，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化学性质：,十分稳定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。,(2)常温只与氢氟酸、强碱反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知识归纳,(3)高温时：,SiO2+CaO=CaSiO3,高温,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高温,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高温
5、,SiO2+2C=Si+2CO,高温,应用于刻蚀玻璃,不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液:KOH,Na2CO3,Na2SiO3等,应用于玻璃的生产 三大传统无机非金属材料,应用于硅的生产,二氧化硅,1、物理性质：坚硬难熔的固体 （原子晶体）,熔点高，沸点高，硬度大，无色透明的固体，不导电，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化学性质：,十分稳定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。,(2)常温只与氢氟酸、强碱反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,知识归纳,(3)高温时：,SiO2+CaO=CaSiO3,高温,Na2C
6、O3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高温,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高温,SiO2+2C=Si+2CO,高温,应用于硅的生产,SiO2 粗硅 SiCl4 Si,硅的制备,生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等，再用H2还原,（2009台州模拟）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：,石英砂,粗硅,SiHCl3(粗),SiHCl3(纯),高纯硅,焦炭,高温,HCl,573 K以上,精馏,H2,1 357 K,写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反
7、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过程中若混入O2，可能引起的后果是 。,SiHCl3+3H2O H2SiO3+3HCl+H2,氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3,考题再现,（2）下列有关硅材料的说法正确的是 （填字母）。 A. 碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维 D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 E.盐酸可以与硅反应，
8、故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 ,（3）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 。,ABC,试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成,解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解,二者相互促进,Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3,考题再现,请回答下列问题： (1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_ (2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHCl3采用的方法为_ (3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装
9、置如下图所示(热源及夹持装置略去)：,考题再现,装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ；装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 ,为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_ 为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_(填写字母代号) A碘水B氯水 CNa2SO3溶液 DKSCN溶液,(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)：,考题再现,考题再现,Si:半导体 SiO2:光导纤维、光学仪器、电子部
10、件 H2SiO3:硅酸在水中聚合形成胶体，经处理脱水用作干燥剂 Na2SiO3:黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料 硅酸盐：传统无机非金属材料-水泥、玻璃、陶瓷 新型无机非金属材料- Si、SiO2 、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷,知识归纳,新型无机非金属材料的种类和用途,知识归纳,氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮气在1300反应制得 (1)根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是_(选填代号) A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油机,(2)画出N的原子结构示意图：_，试判断氮元素的最低负价为_，请从原子结构和化合价两个角度分析推断
11、氮化硅的化学式：_. (3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，不与其他无机酸反应请写出陶瓷与氢氟酸发生复分解反应的化学方程式：_. (4)用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热使四氯化硅和氮气发生反应，可得较高纯度的氮化硅，则反应的化学方程式为_,考题再现,考题再现,硅元素及其化合物的转化,Mg、,三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为_,它中和胃酸的化学方程式 是_,2MgO 3SiO2nH2O,Mg2Si3O8nH2O +4H+=2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O,考题再现,
12、例5、材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点。某新型无机非金属材料由两种非金属元素组成，它的一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的。下图所示为其生产过程，其中虚线框内转化是为探究的组成而设，C与H2O反应生成E和F。、均难溶于水且为白色粉末，E的水溶液可使紫色石蕊试液变红色；图中除、（均含元素）外均为中学化学常见物质，且3molM参加反应可以生成8molNH3。,请回答下列问题： （1）写出化学式：单质，化合物； （2）写出下列反应的离子反应方程式：反应 ； 反应 ； （3）写出反应的化学反应方程式： 。,Si， H4SiO4,A
13、g+ClAgCl,2OHSiO2SiO32H2O,3Si（NH2）4 = Si3N48NH3,二氧化硅,1、物理性质：坚硬难熔的固体 （原子晶体）,熔点高，沸点高，硬度大，无色透明的固体，不导电，晶体二氧化硅叫石英、水晶，天然二氧化硅叫硅石、石英砂。,2、化学性质：,十分稳定,(1)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。,(2)常温只与氢氟酸、强碱反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,所以：不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液，如NaOH、KOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液。),知识归纳,(3)高温时：,SiO2+CaO=CaSiO3,高温,
14、Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高温,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高温,注意：干态下物质间的反应规律: 高沸点物质（SiO2）制低沸点物质（CO2）,SiO2+2C=Si+2CO,高温,Na+KCl = NaCl+K,高温,例如：,注意：强酸制弱酸反应规律应用于溶液,三、硅酸,制取：强酸制弱酸,Na2SiO3CO2 H2O Na2CO3 H4SiO4表现其弱酸性,H4SiO4 H2SiO3 +H2O,H2SiO3 SiO2 +H2O (表现硅酸的不稳定性),简介:硅胶是有多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶，经充分洗涤、干燥、脱水后形成的多孔状固体，对水等
15、极性物质都有极强的吸附作用，是很好的干燥剂，吸附剂以及催化剂。,不溶于水，弱酸(比碳酸弱),SiO32-的检验 原理：SiO32-+2H+ = H2 SiO3或SiO32-+2H+ H2O = H4SiO4 H2SiO3 、H4SiO4是白色固体，不溶于水和酸(H+)。 方法：向待检溶液中加入过量的稀硝酸，若生成白色沉淀，则待检 溶液中有SiO32-。 注意：若用盐酸代替硝酸，则有Ag+等干扰；若用稀硫酸代替硝 酸，则有Ba2+等干扰。,SiO2既能和酸(氢氟酸)反应，又能和碱反应，它是两性氧化物吗？,提示：不是，与酸(氢氟酸)反应时，生成的SiF4不属于盐,硅及其化合物的特性 1. 非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 2. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2 3. 非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。 4. SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2
