高中化学无机盐金属材料的主角硅课件新人教版必修

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1、第四章 非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角硅,虽然相隔千山万水，我们的心时刻连在一起，通过手机、互联网我可以随时随地聆听到你的声音，看到你的音容笑貌。现代化的通讯方式是通过什么传递信号的呢？制备这种物质的主要原料是什么呢？电脑芯片的主要成分又是什么？,1了解硅及其化合物的主要性质。 2认识硅及其化合物在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 3体会化学的创造性与实用性。,1二氧化硅 (1)存在 存在形态有_形和_两大类，水晶、 玛瑙的主要成分是_。,二氧化硅和硅酸,结晶,无定形,结晶的二氧化硅,(2)物理性质 (3)化学性质,高,大,不溶于水,(4)用途 沙子是基本的建筑材料。 纯

2、净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本 原料，可以制作_。 _和_制作饰物和工艺品。,光导纤维,石英,玛瑙,2硅酸 (1)硅酸的性质 弱酸性 向Na2SiO3溶液中通入CO2，反应的化学方程 式为 _。 结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性_。,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,弱,不稳定性 H2SiO3受热易分解，反应方程式为： _。 (2)硅酸的制备 可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸， Na2SiO3与盐酸反应的化学方程式为 _。,Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl,(3)硅酸的存在及用途 浓度小时：形成_ 浓度大时：形成_ 硅胶 硅酸凝胶经干燥脱水得

3、到的_，称 为“_”，具有强的_，常用作_ _或_的载体。,硅酸溶胶,硅酸凝胶,硅酸干凝胶,硅胶,吸水性,干燥,剂,催化剂,温馨提示 (1)SiO2与碳酸盐反应，生成CO2，是因为生成的CO2是气体，可以脱离反应体系，并不能说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强，相反H2CO3的酸性反而比硅酸的酸性强。 (2)虽然SiO2既能与NaOH反应，又能与氢氟酸反应，但SiO2不是两性氧化物而属于酸性氧化物。,1下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是 ( ) A在固态和液态时，导电性都很弱 B能跟强碱反应，但不能与水反应 C硅与碳最外层虽均有4个电子，但SiO2的物理性质与CO2的物理性质不同，化学

4、性质类似 D既是酸性氧化物，又是碱性氧化物,解析： A项正确，SiO2在固态和液态时无自由移动的电子和离子存在，导电性弱；SiO2属于酸性氧化物，能和碱反应，不和H2O反应，和大多数酸不反应，只和唯一的弱酸(氢氟酸)反应，表现一定的特性，所以B项正确，D项错误；Si与C虽然最外层电子数相同，但由于SiO2和CO2的结构差别较大，故物理性质差别较大，化学性质类似，C项正确。 答案： D,1概念：硅酸盐是由_组成的 化合物的总称。 2硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 _于水，化学性质很_。,硅、氧和金属,不溶,稳定,3硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表 示其

5、组成。 例如：Na2SiO3：_； 长石KAlSi3O8：_； 4最常见的硅酸盐Na2SiO3 Na2SiO3的水溶液俗称_，能制备硅胶和 _。,Na2OSiO2,K2OAl2O36SiO2,水玻璃,木材防火剂,5三种常见的硅酸盐产品,石灰石、 黏土,水泥回 转窑,纯碱、 石灰石 和石英,黏土,6.其他含硅的物质,金刚砂,金刚石,导磁性,高温,低温,硅酸盐的氧化物形式的改写 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：,温馨提示 (1)写成氧化物形式，是为了简化对硅酸盐组成的表示方法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的。 (2)在改写时各元素的化合价

6、不能改变。,2三硅酸镁常被用来治疗胃酸过多和胃溃疡，是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_。,解析： 将复杂的硅酸盐改写成氧化物的形式，在研究反应实质时可起到化繁为简的作用。 答案： 2MgO3SiO2nH2O 2MgO3SiO2nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O,1种类：单质硅有_和_两类。 2结构：晶体硅的结构与_相似。,晶体,无定形,金刚石,3性质 (1)物理性质 (2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但 能与_发生反应。,氢氟酸、强碱,灰黑色 固体,金属 光泽,高,大,

7、脆,半导体,4用途 (1)_， 如硅芯片等。 (2)_，如光电池等。,半导体材料,新型能源,单质硅的化学性质 1在常温下，能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应 (1)与氟气反应：Si2F2=SiF4 (2)与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2 (3)与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2,3(厦门市检测)有科学家认为：硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，下列有关硅可能成为新型能源的叙述中不正确的是( ) A自然界存在大量硅单质 B自然界的硅易开采，且可再生 C硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料 D硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境的污染容易有效地

8、控制,解析： 在自然界中硅全部以化合态形式存在，故A不正确；自然界中硅含量丰富，硅燃料便于运输、贮存，且燃烧放出热量多，这是可能成为新型能源的依据。 答案： A,下列关于二氧化硅的叙述中，正确的是( ),A二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸 B二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应 C二氧化硅在高温下与碳酸钠发生反应生成硅酸钠，产生CO2，说明硅酸的酸性强于碳酸，这就是用较强的酸制较弱的酸 D二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差异,解析： SiO2是由Si和O按12的比例所组成的立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而二氧化碳则是由碳、氧原子结合成的分子，在组成物质的微粒及

9、微粒间的相互作用方面有很大的区别，这些结构上的区别反映在性质上就是物理性质有很大差别，二氧化硅在常温下为固体，熔点、沸点高，硬度大，不溶于水及一般溶剂，而二氧化碳在常温下为气体，熔点、沸点低，可溶于水形成碳酸。二氧化硅为酸性氧化物。因为二氧化硅可与碱溶液反应，生成盐和水，二氧化硅不能与一般的酸反应，但它可与氢氟酸反应，化学方程式为：,答案： AD,思考感悟 解答该类题时要注意以下两个易出错的问题： (1)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。 (2)SiO2和CO2的物理性质差别很大，是由于二者结构上的差别造成的，SiO2是立体网状结构的

10、晶体，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO2。,1下列试剂可用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶保存的是( ) A氢氟酸 B硫酸 C碳酸钠溶液(具有碱性) D氢氧化钠溶液,解析： 玻璃的成分中含SiO2，SiO2可与Na2CO3、NaOH反应生成Na2SiO3而将瓶塞和瓶壁粘结在一起，故盛放Na2CO3溶液、NaOH溶液的试剂瓶应用橡胶塞(或软木塞)；氢氟酸可腐蚀玻璃，故氢氟酸应用塑料瓶盛放而不能用玻璃瓶。 答案： B,为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：,(1

11、)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。 (2)装置B所盛的试剂是_，其作用是_。 (3)装置C所盛试剂是_，C中反应的离子方程式是_。 (4)由此可得出的结论是：酸性_。,解析： 根据强酸弱酸盐弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选

12、用饱和NaHCO3溶液。,2下列说法正确的是( ) A硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应,解析： 硅酸不溶于水，但与NaOH反应：H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出，使反应进行得较彻底，是利用SiO2、CO2沸点的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱。C项符合“强酸制弱酸”的一般规律。SiO2不溶于水，也不能与水反应，则D项错误。 答案： C,矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如长石(KAlSi3O8)风化生成黏土Al2(Si2O5)(OH)4

13、，此时反应的离子方程式为：,(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式： KAlSi3O8：_； Al2(Si2O5)(OH)4：_。 (2)上述反应能够发生的原因是_。,解析： (1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“”将它们合起来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成，并在某种(或几种)氧化物前加合适的化学计量数。 K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O (2)分析反应前后物质的种类，可知属于酸与盐发生的复分解反应，由于H2CO3酸性强于H2SiO3，发生了“较强的酸制较弱的酸”的反应。,答案： (1)K2OAl2O36SiO2

14、Al2O32SiO22H2O (2)H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强，由较强的酸可制得较弱的酸,思考感悟 解答此类题目的三个步骤：,答案： D,下列关于硅的说法不正确的是( ) A硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应,思路点拨：,解析： 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定、常温下可与F2、HF、强碱溶液反应，加热和高温下可与O2、Cl2等非金属发生反应。 答案： C,(6)SiO2是熔点最高的非金属氧化物，H2SiO3是常温下呈固态的酸。 (7)硅酸钠叫泡花碱，但它是盐，水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的成分并不相同。 (8)硅与烧碱溶液反应的实质和铝与烧碱溶液反应的实质相似，其中的氧化剂都是水。 (9)硅具有“亲氟”性： S