高三化学一轮复习 第4单元 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料课件 鲁科版.ppt

第四单元材料家族中的元素,第1节硅无机非金属材料,-3-,考纲要求:1.了解硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硅单质及无机非金属材料。,-4-,基础梳理,考点突破,1.单质硅的存在(1)在地壳中的含量仅次于氧。(2)在自然界中的存在形态为化合态。(3)主要存在形式:二氧化硅和硅酸盐等。2.单质硅的性质单质硅有晶体硅和无定形硅两种,二者互为同素异形体。(1)晶体硅的物理性质:,硅及其重要化合物的性质,-5-,基础梳理,考点突破,(2)单质硅的化学性质还原性:,-6-,基础梳理,考点突破,(4)用途:晶体硅用作半导体材料,生产硅合金等,制造硅芯片和硅太阳能电池。,-7-,基础梳理,考点突破,-8-,基础梳理,考点突破,3.二氧化碳与二氧化硅的比较,-9-,基础梳理,考点突破,续表,-10-,基础梳理,考点突破,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)晶体硅熔点高、硬度大,所以可用于制作半导体材料()(2)SiO2既可与NaOH溶液反应又可与氢氟酸反应,因此SiO2是两性氧化物()(3)CO2和SiO2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应()(4)硅常温下可与NaOH溶液、F2、Cl2等物质反应()(5)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()(6)硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应(),-11-,基础梳理,考点突破,1.硅(1)硅的非金属性弱于碳的,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。,(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。(5)非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。,-12-,基础梳理,考点突破,2.二氧化硅(1)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。(2)SiO2既能与氢氟酸反应,也能与NaOH溶液反应,但SiO2不是两性氧化物。尽管SiO2能与氢氟酸反应得到盐“SiF4”和H2O,但SiO2不能和其他酸反应,只能与NaOH、KOH等强碱反应生成盐和水,故SiO2是酸性氧化物。,-13-,基础梳理,考点突破,-14-,基础梳理,考点突破,例1诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是(D)A.二氧化硅是H2SiO3的酸酐,因此能与水反应B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L(标准状况)气体时,得到2.8g硅C.6g的二氧化硅中含有0.2mol共价键D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应,答案,解析,-15-,基础梳理,考点突破,误区警示:(1)SiO2和CO2都是酸性氧化物,与碱反应生成盐和水;CO2与水反应生成碳酸,但SiO2不溶于水,故不能用SiO2与水反应制备硅酸。(2)SiO2不能与盐酸、硝酸、硫酸等酸反应,但能与氢氟酸反应。(3)不能依据反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2来说明SiO2对应的水化物(即H2SiO3)的酸性比H2CO3的强。,-16-,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.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最早的硅酸盐材料A.B.C.D.,答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,2.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料,对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为,下列对上述三个反应的叙述不正确的是(D)A.为置换反应B.为化合反应C.均为氧化还原反应D.三个反应的反应物中硅元素均被还原,答案,解析,-18-,基础梳理,考点突破,硅酸、硅酸盐及无机非金属材料1.硅酸(H2SiO3)(1)物理性质:硅酸是不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,硅胶多孔吸附水分能力强。(2)化学性质:,弱酸性比碳酸的酸性还要弱,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,常用可溶性硅酸盐与酸反应制取(强酸制弱酸原理)。,-19-,基础梳理,考点突破,用途:硅酸在水中易聚合形成胶体,固化、水洗、干燥后可得硅胶。硅胶吸附水分能力强,常用作干燥剂、催化剂的载体。,-20-,基础梳理,考点突破,-21-,基础梳理,考点突破,3.常见无机非金属材料(1)三种硅酸盐材料工业生产的比较:,(2)新型无机非金属材料:高温结构陶瓷:如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。生物陶瓷:对机体无排异反应,不会引起代谢作用异常。压电陶瓷:具有压电效应。,-22-,基础梳理,考点突破,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)水玻璃为纯净物()(2)陶瓷是人类较早使用的硅酸盐材料(),-23-,基础梳理,考点突破,1.H2CO3与H2SiO3的比较,-24-,基础梳理,考点突破,2.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指常说的硅酸盐材料,包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等;新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐材料。3.对于硅酸盐材料一般用氧化物的形式表示(1)表示方法:硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示,金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等,以它们常见的氧化物的形式表示,氢元素以H2O的形式表示。氧化物书写的一般顺序:较活泼金属的氧化物较不活泼金属的氧化物二氧化硅水。(2)注意事项:氧化物之间以“”隔开;氧化物前面的化学计量数配置出现分数时应化为整数,且化学计量数只表示该氧化物的数目;用氧化物形式表示时,各元素的化合价保持不变,各元素的原子个数比符合原来的组成。,-25-,基础梳理,考点突破,例2下列有关硅及其化合物的说法中正确的是D。,B.硅胶多孔,吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂C.用SiO2制取硅酸,将SiO2溶解在水中一段时间后可得到硅酸D.水玻璃是混合物,可用于生产黏合剂和防火剂E.硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶,答案,解析,-26-,基础梳理,考点突破,误区警示:(1)水玻璃是混合物;(2)我们常见的不溶于水的酸是硅酸,不与水反应的酸性氧化物是二氧化硅;(3)注意水玻璃及硅胶的用途。,-27-,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.下列说法正确的是(A)A.硅胶可作袋装食品的干燥剂B.向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,所以H2SiO3的酸性比H2CO3强C.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料D.硅酸钠属于盐,可用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶存放,答案,解析,-28-,基础梳理,考点