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1、第四章第四章 常见的非金属及其化合物常见的非金属及其化合物 学案学案 16 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅考纲要求 1.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以新材料、新技术为背景考查 C、Si 元素 及其重要化合物的性质及应用。知识点一 碳、硅1C、Si 单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有_态又有_态。碳的同素异形体有 _、_、无定形碳、_等。 (2)硅在地壳中的含量占第_位，仅次于_，全部以_态存在，是一种亲 _元素，单质硅有_和_形两种。晶体硅是良好的_材料，在计算 机等电子
2、工业，可用作_、大规模_等。硅是人类将_能转化为 _能的常用材料，所以硅还用于制造_。 2C、Si 的化学性质 (1)碳单质的化学性质 常温下_(填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强_性。可燃性：2CO22CO、CO2CO2。= = = = =点燃= = = = =点燃还原性a与 CO2反应的化学方程式：CCO22CO；= = = = =高温b与水蒸气反应的化学方程式： _； c与浓 H2SO4反应的化学方程式： _ _。 (2)硅单质的化学性质 常温下化学性质不活泼，但能与_、_、_反应。 与烧碱反应的离子方程式： _ _。 加热时与 O2 、Cl2等非金属单质反应，其化学方程式为 _。
3、 问题思考 1哪些反应体现了单质硅具有一定的金属性？知识点二 碳、硅的氧化物 1碳的氧化物比较2.二氧化硅与二氧化碳的性质比较 二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和主要性质可比较如下：问题思考 2为什么不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放碱液？3SiO2既能和 NaOH 溶液反应又能和 HF 溶液反应，一定是两性氧化物吗？知识点三 硅酸、硅酸盐 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： _。 (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。硅胶吸附水份能力强，
4、常用作_。 2硅酸钠 (1)物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，有黏性。 (2)化学性质 水解显_性。 与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为： 与盐酸反应：_。 与 CO2水溶液反应：_。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 问题思考 4反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，说明 H2CO3的酸性强于H2SiO3。反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，能否说明 H2SiO3的酸性强于= = = = =高温H2CO3？3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，多用氧化物的形式表示它
5、们的组成，如硅酸钠 (Na2SiO3)写成_，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成_。 问题思考 5硅酸盐是否以氧化物的形式存在？4传统无机非金属材料 (1)普通玻璃 主要原料：_。 生产中主要化学方程式：_ _。 主要成分：_、_、_。 (2)普通硅酸盐水泥 主要原料：_、_。 主要成分(写出名称和化学式)：_ _。一、碳、硅及其化合物的特性物质一般规律硅及其化合物特性 硅还原性大于碳 非金属单质与强碱溶液 一般不产生 H2 非金属一般不与非氧化 性酸反应Si一般非金属单质为绝缘 体 酸性氧化物一般与水反 应生成相应酸 酸性氧化物一般不与酸 发生复分解反应SiO2 “较强酸制较弱酸”是 复
6、分解反应的一个规律， H2CO3酸性大于 H2SiO3 H2SiO3无机酸一般易溶于水 硅酸盐大多数硅酸盐难溶于水 典例导悟 1 下列叙述正确的是( )A因为 Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强= = = = =高温B碳和硅都是A 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C二氧化硅既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 D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸 听课记录： 二、无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。除了解 前面所讲的传统无机非金属材料外，还应了解
7、新型无机非金属材料的种类和用途。 材料类别主要特性示例用途 高温结 构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体 陶瓷具有电学 特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学 特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物 功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉典例导悟 2 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( ) A传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成
8、分相同 听课记录： 题组一 碳及其化合物1(2010全国理综，29)请设计 CO2在高温下与木炭反应生成 CO 的实验。 (1)在下面方框中，A 表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在 A 后完成该反 应的实验装置示意图(夹持装置，连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方 用标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母 B、C；其他可选用的仪器(数量不限)简 易表示如下： 导管：试管： 反应管： 胶塞： (插入导管表示已开孔)(2)根据方框中的装置图，填写下表仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石、稀盐酸石灰石与盐酸作用 产生 CO2(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小
9、试管，将长颈漏斗下端插入小 试管中。改进后的优点是_ _； (4)验证 CO 的方法是_。 题组二 硅及其化合物 2判断下列说法是否正确： (1)SiO2是酸性氧化物，能与 NaOH 溶液反应( ) (2010山东理综13A) (2)A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料( ) B水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂( ) (2010江苏4A、B) (3)可以用 Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品( ) (2010天津理综2B) (4)二氧化硅的分子式是 SiO2( ) (2010上海2B) 3(2009广东理基，22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) 硅是构成一些岩石和矿物的基本
10、元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A B C D4(2010上海，23 改编)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁 (Mg2Si3O8nH2O)等化合物。 (1)三硅酸镁的氧化物形式为_。 (2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 _(填“大”或“小”)，该元素和铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的 离子方程式为_。 (3)Al2O3、MgO 和 SiO2都可以制耐火材料，其原因是 _。 aAl2O3、MgO 和 SiO2都不溶于水 bAl2O3、MgO 和 SiO2都是白色固体 cAl2O3、MgO 和 SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO 和 SiO2都有很高的熔点题组一 碳族元素性质的相似性和递变性1根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊性的知识，判断下列说法正确的是 ( ) ACO2、PbO2都是强氧化剂 BCO2和 PbO2都是弱氧化剂，CO 和 PbO 都是还原剂 CSn(OH)4可与 NaOH 反应，但不与盐酸反应 DGe 单质的熔点介于 Si、Pb 之间，是半导体材料 2根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列填空： (1)锡的2 价化合物应具有较强的_性，铅的4 价化合物应具有较强的 _性。 (2)已知 Sn2的还原性比
