《新编高中苏教版化学必修1教学案：专题3 第三单元 含硅矿物与信息材料 Word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新编高中苏教版化学必修1教学案：专题3 第三单元 含硅矿物与信息材料 Word版含答案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新编化学精品资料第三单元 含硅矿物与信息材料 课标要求1了解硅在自然界中的存在形式，了解硅及其化合物的性质与应用。2知道二氧化硅的物理性质和化学性质，了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。3以自然界存在的硅酸盐到单质硅的制备为线索，认识自然界中形形色色的硅酸盐。 1硅酸盐的化学式常用氧化物形式表示。2水玻璃是硅酸钠的水溶液。水泥、陶瓷、玻璃为硅酸盐产品。3SiO2熔点高硬度大，是一种酸性氧化物，SiO2CaOCaSiO3，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。SiO2可用于制造硅单质及光导纤维。4硅晶体的熔、沸点高，硬度大，常温下比较稳定，与O2、Cl2、HNO3、H2SO4等很难发生
2、反应，硅晶体可用作半导体材料。5工业制备高纯硅的主要反应有SiO22CSi2CO，Si2Cl2SiCl4，SiCl42H2Si4HCl。 1硅酸盐(1)表示方法氧化物法俗名锆石红柱石钙铝石榴子石镁橄榄石氧化物表示法ZrO2SiO2Al2O3SiO23CaOAl2O33SiO22MgOSiO2(2)硅酸钠性质：a可溶于水，其水溶液称“水玻璃”。b水溶液可与盐酸、CO2反应产生沉淀。用途：Na2SiO3溶液在建筑行业常用做黏合剂，经Na2SiO3溶液浸泡过的木材、纺织品等既耐腐蚀又不易着火。2硅酸盐产品硅酸盐产品原料主要设备水泥黏土、石灰石及石膏水泥回转窑玻璃石灰石、纯碱、石英玻璃熔炉陶瓷黏土特别
3、提醒(1)硅酸是一种比H2CO3还弱的酸，且难溶于水。(2)普通玻璃的成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2可写成Na2OCaO6SiO2。(3)玻璃是混合物，没有固定熔点，加热时在一定温度范围内软化。(4)分子筛的成分是铝硅酸盐。1Na2SiO3为什么必须密封保存？提示：Na2SiO3会吸收空气中的CO2和水蒸气而变质，反应的化学方程式为Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3。2硅酸盐可写成二氧化硅和金属氧化物的形式，是否可理解成硅酸盐是二氧化硅和金属氧化物的混合物？提示：否。硅酸盐结构复杂，通常用SiO2和金属氧化物的组合形式来表示其组成，但不是它们的混合物。1硅酸盐氧
4、化物形式的改写例如：钠长石(NaAlSi3O8)不能写成Na2OAl2O33SiO2，应写成Na2OAl2O36SiO2。2新型陶瓷的性能及用途品种主要性能主要用途高温结构陶瓷耐高温；耐氧化；耐磨蚀耐高温材料，洲际导弹的端头，火箭发动机的尾管及燃烧室，汽车发动机，喷气发动机压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化电波滤波器、通话器、声纳探伤器、点火器透明陶瓷优异的光学性能；耐高温；绝缘性好制高压钠灯的灯管，防弹“玻璃”超导陶瓷超导性超导材料1昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()ACaOMgOSiO2H2OB2CaO5MgO8SiO
5、2H2OC2CaOMgOSiO22H2OD5CaO2MgO8SiO2H2O解析：选B根据昆仑玉的化学式，将Ca、Mg、Si、H分别写成氧化物的形式，按活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O的顺序排列，再调整各氧化物前的计量数并使其与昆仑玉化学式中一致，可得昆仑玉氧化物表示形式为2CaO5MgO8SiO2H2O。2下列说法正确的是()A制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱B普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，无固定的熔点C普通玻璃俗称水玻璃D硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅解析：选B制取玻璃的原料中有纯碱，而制取水泥的原料中没有纯碱，A不正确；普通玻璃的组成一般为Na2OCaO6
6、SiO2，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，B正确；普通玻璃和水玻璃的成分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C不正确；制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石，石灰石中不含有硅，D不正确。1存在沙石、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。2物理性质熔沸点很高、硬度很大，不溶于水。3化学性质(1)常温下性质不活泼，不与水、酸(HF除外)反应。(2)是一种酸性氧化物SiO2SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO2CaO高温,CaSiO3。(3)特性：SiO2能与HF反应，化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O。4用途：用于制光导纤维、光学镜片、石英坩埚。5SiO2和CO2的比较SiO2CO
7、2不同点熔、沸点高低状态无色晶体气态与水反应不反应CO2H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应不反应相同点与碱性氧化物反应CaOSiO2CaSiO3CO2CaO=CaCO3与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O与某些盐反应SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2SiO2CaCO3 CaSiO3CO2CO2H2ONa2CO3=2NaHCO3CO2H2ONa2SiO3=H2SiO3Na2CO3与碳反应SiO22C Si2COCO2C2CO1下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO2和SiO2与水反应分
8、别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物DCO2和SiO2都是由相应的分子组成的解析：选A虽然SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，而CO2可溶于水生成H2CO3，B错误；SiO2与CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。2SiO2是一种酸性氧化物，下列反应的化学方程式中不正确的是()ASiO22NaOH=Na2SiO3H2OBSiO2CaOCaSiO3CSiO24HF=SiF42H2ODSiO24HCl=SiCl42H2O解析：选DSiO2是
9、一种酸性氧化物，可以和碱、碱性氧化物反应，也可以和氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D项不正确。 1物理性质硅晶体的熔点和沸点都很高，硬度很大，导电性介于导体和绝缘体之间，是一种半导体材料。2化学性质(1)常温下，单质硅比较稳定，与O2、Cl2、硝酸、硫酸等都很难发生反应。(2)加热时SiO2SiO2Si2Cl2SiCl43工业制法SiO2Si(粗)SiCl4Si(纯)反应的化学方程式依次为SiO22CSi2CO，Si2Cl2SiCl4，SiCl42H2Si4HCl。4用途：硅用作半导体材料，制造集成电路。1用焦炭在电炉中隔绝空气还原SiO2制取粗硅时，为什么生成CO而不是CO2?提示：制取粗硅时
10、，工业生产中使用过量焦炭，发生反应：CCO2,2CO，故产物是CO而不是CO2。2在焦炭与SiO2制取粗硅的反应中，还原剂和还原产物分别是什么？提示：焦炭；硅。1硅的制备硅单质是由其氧化物制得的，主要分为两个阶段：(1)粗硅的制备：2CSiO2Si(粗硅)2CO(2)纯硅的制备：Si(粗硅)2Cl2,SiCl4、SiCl42H2高温,Si(纯硅)4HCl。2硅及其化合物的“反常”(1)硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。(2)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却与强碱溶液反应放出氢气Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(3)一般情况下，活泼金属与酸发生置换
11、反应生成氢气，非金属单质与非氧化性酸不反应，但硅却与氢氟酸反应放出氢气：Si4HF=SiF42H2。(4)一般情况下，酸性氧化物不与酸反应，但SiO2能与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O。(5)非金属氧化物一般沸点较低，呈气态，但二氧化硅熔点很高，是固态。H2SiO3是常温下呈固态的酸。(6)无机含氧酸一般都溶于水，但硅酸不溶于水。(7)常温下，硅的化学性质不活泼，但在自然界却不存在单质硅。(8)硅酸钠叫泡花碱，但它是盐，硅酸钠水溶液又称水玻璃，但其与玻璃成分不完全相同。(9)非金属单质一般为绝缘体，但硅为半导体，石墨为导体。(10)硅具有“亲氟”性：Si2F2=SiF4，Si4H
12、F=SiF42H2，SiO24HF=SiF42H2O。3硅及其化合物的转化发生反应的化学方程式：SiO2SiO2；SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；CO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3；H2SiO3SiO2H2O；SiO22CSi2CO。1下列关于硅的说法正确的是()A硅是非金属元素，故它的单质是灰黑色没有金属光泽的固体B硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，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起反应D当加热到任何温度时，硅不能与氧气、氯气等非金属反应解析：选B常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热或高温条件下，硅能与氧气、氯气起反应。2制备硅
13、单质时，主要化学反应如下：SiO2(石英砂)2C(焦炭)高温,Si(粗硅)2CO；Si(粗硅)2Cl2加热,SiCl4；SiCl42H2高温,Si(纯硅)4HCl。下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是()A为置换反应B均为氧化还原反应C为化合反应D三个反应的反应物中硅元素均被还原解析：选D反应中硅元素的化合价升高，被氧化，D项错误。三级训练节节过关1地球的表层大多是岩石，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CaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)可表示为2MgOSiO2C闪石Ca2Mg5Si8O22(OH)2表示为2CaSiO35MgSiO3H2OD高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为Al2O32SiO22H2O解析：选C 2CaSiO35MgSiO3H2O中Ca与Si的原子个数比为27，而闪石Ca2Mg5Si8O22(OH)2中，Ca与Si原子个数比为28，错误。2下列叙述正确的是()A自然界中存在大量的单质硅B石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C二氧化硅
