2019_2020学年高中化学专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料课件苏教版必修1.pptx

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。,核心素养发展目标,新知导学 XIN ZHI DAO XUE,01,1.硅酸盐的概念 由 、 和金属组成的化合物的总称。 2.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组成。例如：硅酸钠(Na2SiO3)： ； 长石(KAlSi3O8)： 。,一、硅酸盐与硅酸盐产品,答案,硅,氧,Na2OSiO2,K2OAl2O36SiO2,3.最简单的硅酸盐Na2SiO3 硅酸钠是一种 色固体，能溶于水，其水溶液俗称 。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现它具有 的功能，因此可作 。 按要求完成下列实验： (1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加23滴酚酞溶液，观察到的现象是_ ；再滴加稀盐酸，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。 (2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。,答案,白,防火剂,水玻璃,阻燃,溶液变,为红色,溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀生成,Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl,有白色胶状沉淀生成,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,相关视频,4.三种常见的硅酸盐产品,答案,石灰石,纯碱、石灰石、 石英,归纳总结,1.用氧化物的形式表示硅酸盐组成的方法 (1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物组合)。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)书写原则：硅酸盐中各元素化合价及原子个数比保持不变。 2.硅酸钠及硅酸 (1)硅酸钠：化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为,(2)硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸弱。硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色。 硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3 H2OSiO2。 硅酸能与强碱溶液反应：2NaOHH2SiO3=Na2SiO32H2O。 提醒 硅酸盐氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示结构，不能认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 3.工业上制普通玻璃的主要反应,例1 青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是 A.可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2 B.性质稳定，不易脱色 C.易溶解于强酸和强碱 D.x等于6,答案,解析,解析 “硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，则x6，用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2，A、B、D均正确。,例2 下列关于硅酸盐产品的说法正确的是 A.玻璃、水泥属于硅酸盐产品，陶瓷不属于硅酸盐产品 B.普通玻璃的组成可表示为Na2SiO3CaSiO34SiO2 C.生产水泥的主要原料是纯碱、石灰石和石英 D.生产玻璃的主要原料是黏土、石灰石,答案,解析,解析 陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品；普通玻璃的组成不仅可用Na2OCaO6SiO2表示，还可表示为Na2SiO3CaSiO34SiO2；生产水泥的主要原料是黏土、石灰石；生产玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。,二、二氧化硅与信息材料,1.二氧化硅 (1)存在：沙子、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 ，硬度 ， 溶于水。 (3)化学性质： 酸性氧化物的通性： 与NaOH溶液反应： ； 与碱性氧化物(CaO)反应 。 特性：与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O。 (4)用途：制作光学镜片、 ，还可用于制作 。,答案,大,不,2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O,石英坩埚,光导纤维,高,2.硅 (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 、硬度 、有脆性。晶体硅的导电性介于 之间，是良好的 材料。,答案,(2)化学性质：硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质 。常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，硅能与O2、Cl2、C发生化合反应。,高,大,导体和绝缘体,半导体,不活泼,答案,(3)硅的工业制法 粗制：制备原理： (隔绝空气条件下进行，C过量)。氧化剂： ，还原剂： 。 精制：将粗硅(含杂质较多)与Cl2在高温下反应生成SiCl4。SiCl4经提纯后再用H2 还原，即得高纯硅，有关反应的化学方程式为 ， 。,SiO2,C,SiO22CSi2CO,归纳总结,二氧化硅的性质 (1)碳与硅、二氧化硅与二氧化碳性质差别较大的原因是结构不同。 (2)SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不与水反应，也不与酸(氢氟酸除外)反应。 SiO2 H2SiO3需间接实现，如 (3)SiO2晶体中不存在SiO2分子，SiO2表示二氧化硅中Si原子和O原子个数比为12的化学式。 (4)可以用玻璃瓶盛放碱液但不能用玻璃塞。原因是玻璃中含有SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开启。,(5)Si、SiO2的转化关系,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CO2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,解析 SiO2晶体是由原子构成的空间网状结构，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。,例4 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：,答案,解析,关于上述反应的分析不正确的是 A.3个反应都是置换反应 B.高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C.任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子 D.提纯SiHCl3采用的方法是分液,解析 高温下焦炭能将SiO2还原为Si，H2能将SiHCl3还原为Si，B项正确； 硅在化合物中显4价，消耗或生成1 mol Si，则转移4 mol 电子，C项正确； SiHCl3中含有少量的SiCl4(和HCl)，它们的沸点有明显差异，用蒸馏(或分馏)的方法提纯，D项不正确。,学习小结,返回,1.硅酸：一种不溶于水的酸，不能由SiO2与H2O反应制得。 2.SiO2与硅两种物质的重要用途：SiO2是光导纤维的主要成分；硅是半导体材料。 3.熟记三个化学方程式 (1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O； (2)SiO24HF=SiF42H2O； (3)Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3。,达标检测 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.华裔科学家高锟因在“光学通信领域光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是 A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl4,答案,解析 光导纤维的主要成分为SiO2。,6,解析,1,2,3,4,5,2.下列说法正确的是 A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应 B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成 C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水 D.CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂,答案,解析,解析 SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O，所以A不正确； 二氧化硅中不存在SiO2分子，所以B不正确； 硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，所以C不正确。,6,1,2,3,4,5,3.下列关于玻璃的叙述正确的是 A.制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英 B.普通玻璃的主要成分不是二氧化硅 C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体，有固定的熔点 D.过量的泥沙、纯碱和石灰石熔融后生成玻璃,解析 普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，是一种混合物，没有固定的熔点。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,4.下列溶液中碳酸钠溶液、氢氟酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 A. B. C. D.,答案,解析,6,解析 项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。,1,2,3,4,5,5.下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是 A.SiO2属于两性氧化物 B.酸性：H2SiO3H2CO3 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应,解析 SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3H2SiO3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,6.由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。 (1)用NaOH(aq)溶解石英：_。,6,解析 石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO