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1、第二单元含硅矿物与信息材料学习目标定位1.知道硅在自然界的存在形式和硅酸盐产品的重要应用，会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的组成。2.知道硅及其重要化合物二氧化硅的性质及其应用。一、硅酸盐1硅元素的存在形式2硅酸盐的组成与性质用氧化物形式表示硅酸盐的组成(1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。(2)氧化物之间以“”隔开。(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。(4)若出现分数时应化为整数。3最简单的硅酸盐4三种常见的硅酸盐产品产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑3CaOSiO2，2CaOSiO2，3CaOAl2O3玻璃纯碱、石灰石、石英砂玻璃窑Na2O
2、CaO6SiO2陶瓷黏土硅酸盐例1下列叙述正确的是()A硅酸钠是硅酸盐，但不能溶于水B电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C建筑工业常用水玻璃作黏合剂D用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案C解析Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合剂。【考点】硅酸盐【题点】硅酸盐的性质及应用例2用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A钙沸石CaAl2Si3O103H2O表示为Al2O3CaO3SiO23H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgOSiO2C钾云母(K2Al6Si
3、6H4O24)表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2D滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO4SiO2H2O答案D解析根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误；B中化学计量数出现了分数；C中正确的写法应为K2O3Al2O36SiO22H2O；D的写法符合要求。【考点】硅酸盐【题点】硅酸盐组成的表示方法二、二氧化硅与信息材料1存在天然存在的二氧化硅有：沙子、石英、水晶、硅藻土等。2性质(1)物理性质熔点高，硬度大；不溶于水。(2)化学性质3用途(1)沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的二氧化硅是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。(3)石英和玛
4、瑙制作饰物和工艺品。(4)实验室中使用石英坩埚。(1)SiO2和CO2物理性质差别很大，常温下SiO2是坚硬的固体，而CO2为气体。(2)SiO2和CO2都属于酸性氧化物，但SiO2与水、酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。(3)高温下，SiO2能与碳酸钠、碳酸钙反应。例3关于二氧化硅，下列叙述正确的是_(填序号)。化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸物理性质与二氧化碳相似SiO2晶体是由SiO2分子直接组成的水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2光导纤维在强碱性条件下易发生“断路”答案解析SiO2晶体是由原子构成的
5、空间网状结构，化学性质稳定，SiO2与NaOH发生反应，熔融NaOH固体不能用石英坩埚，不正确；SiO2属于酸性氧化物，与H2O不反应，但能与HF反应，不正确；SiO2与CO2结构不同，物理性质差别很大，不正确；SiO2晶体是由Si、O原子构成的，不含SiO2分子，不正确；正确；光导纤维主要成分为SiO2，SiO2与碱反应，因此易发生“断路”，正确。【考点】二氧化硅【题点】二氧化硅的组成与结构例4二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法不正确的是()A二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大B二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸C实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液D氢氟酸能
6、雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸答案B解析二氧化硅是硅原子和氧原子按12的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，是熔点高、硬度大的固体；二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反应；磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，生成具有粘性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸。思维启迪(1)盛放碱性溶液(如氢氧化钠溶液)的试剂瓶应用橡胶塞或软木塞，而不能用磨口玻璃塞。(2)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，常用塑料瓶盛放氢氟酸。(3)石英坩埚不能熔融氢氧化钠等碱性固体。【考点】二氧化硅【题点】二氧化硅的化学性质三、单质硅及其制取1单质硅的结
7、构单质硅有晶体硅和无定形硅两类。晶体硅结构如图所示：(1)具有正四面体形的网状结构；(2)与金刚石的结构相似。2单质硅的性质(1)物理性质晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点高、硬度大、有脆性。导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。(2)化学性质加热时硅能与氧气、氯气、碳等发生反应。写出硅与氯气反应的化学方程式：Si2Cl2SiCl4。常温下，硅能与F2、HF反应，写出硅与氢氟酸反应的化学方程式：Si4HF=SiF42H2。写出常温下硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。3单质硅的制备单质硅常用二氧化硅来制取，主
8、要分为两个阶段：(1)用碳还原二氧化硅制备粗硅，反应的化学方程式是SiO22CSi(粗)2CO。(2)将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅，反应的化学方程式是Si(粗)2Cl2SiCl4，SiCl42H2Si(纯)4HCl。(1)硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取单质硅。(2)单质硅常用作半导体材料和合金材料。例5我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A晶体硅和金刚石的物理性质相似B晶体硅的性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价
9、格昂贵D晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电答案A解析晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质。【考点】单质硅【题点】硅的结构与物理性质硅及其化合物的转化关系1(2019诸暨中学段考)手机芯片是一种在半导体材料上集合多种电子元器件的电路模块。下列可用作半导体材料的是()A铝 B二氧化硅 C.铁 D硅答案D解析铝、铁都是导体；二氧化硅是氧化物，是绝缘体；而硅导电性介于导体与绝缘体之间
10、，是良好的半导体材料。2下列有关硅酸盐的说法中正确的是()A硅酸盐中的阴离子都是SiOB硅酸盐都难溶于水C通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的DNa2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂答案D解析硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，它包含结构简单的硅酸盐(如Na2SiO3)，也包含结构复杂的硅酸盐，A项错误；简单的硅酸盐中有少数溶于水，如Na2SiO3、K2SiO3等，B项错误；对于硅酸盐，氧化物的形式仅仅是一种表达方式，并不是说它就是由氧化物组成的，C项错误。3下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是()A普通玻璃的主要成分可以表示为Na2OCaO
11、6SiO2，说明玻璃为纯净物B陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品C制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土D制玻璃的过程中发生了反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，说明酸性：H2SiO3H2CO3答案B解析普通玻璃的主要成分可以表示为Na2OCaO6SiO2，还含有其他杂质，因此玻璃属于混合物，A错误；陶瓷、玻璃、水泥都属于传统的硅酸盐产品，B正确；制造玻璃的主要原料是石灰石、纯碱和石英，制造水泥的主要原料是石灰石、黏土和辅助原料，C错误；反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，不是在溶液中进行的，利用的是难挥发性酸制备易挥发性酸原理，事实上碳酸的酸性强于硅酸的酸性，在溶液中碳酸可以
12、制备硅酸，D错误。4下列二氧化硅的用途不正确的是()A水晶可用来制造电子产品的重要部件和光学仪器B纯净的二氧化硅是制造光导纤维的重要原料C石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器D硅藻土常用作吸附剂和气体的干燥剂答案D解析硅藻土常用作吸附剂和催化剂的载体。5下列有关硅的说法不正确的是()A硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B硅的导电性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反应D加热到一定程度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应答案C解析A项，晶体硅常用作制造太阳能电池的材料，实现太阳能转化成电能，正确；B项，硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，
13、正确；C项，硅的化学性质不活泼，在常温下能与F2、HF等物质发生反应，错误；D项，在加热条件下，硅单质能与氯气、氧气等物质发生反应，正确。6硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_，工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途为可作_的原料。(3)工业上常用2CSiO2Si2CO制备粗硅，该反应中有元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。答案(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸(2)防火剂(3)
14、CSiO2解析(1)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(2)Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。(3)反应中C被氧化，SiO2被还原，因此SiO2作氧化剂。对点训练题组一硅酸盐及其产品1下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质答案D解析水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。2(2019金华十校期末调研)金华市博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)。下列说法不正确的是()A古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B普通玻璃的主要成分是SiO2C工业上制取水泥的主要原料为黏土、石灰石D婺州窑胎体的原料为高岭土Al2Si2O5(OH)4，以氧化物形式表示：Al2O32SiO22H2O答案B解析普通玻璃是由碳酸钙、碳酸钠和二氧化硅在高温
