高中化学 第4章 第1节无机非金属材料的主角硅课件 新人教版必修1.ppt

第一节无机非金属材料的主角 硅 1 分别画出碳原子和硅原子的原子结构示意图 比较这两种元素在原子结构上的异同点 答案 csi相同点 最外层均有4个电子 不同点 碳原子含2个电子层 而硅原子含3个电子层 因此性质上既有相似性又有差异性 温故 2 我们知道在常温下 碳的化学性质很稳定 这也是古代一些书法家的字画能够保存很长时间的原因 在高温下 碳能够和哪些物质反应呢 举例说明 1 玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成玻璃纤维 用特种光学玻璃拉制成的玻璃纤维可作为 广泛应用于光纤通讯 2 芯片电脑是用纯度极高的 单质制成的 人们可以利用沙子 主要成分是 通过化学方法制得 有关的化学反应原理为 知新 光导纤维 硅 二氧化硅 3 下列属于硅酸盐材料的是 a 水晶b 玻璃c 生石灰d 玛瑙 答案 b 1 存在存在形态有 形和 形两大类 水晶 玛瑙的主要成分是 互动探究 二氧化硅 结晶 无定 结晶的二氧化硅 2 物理性质 高 大 不溶 3 化学性质 sio2 2naoh na2sio3 h2o sio2 4hf sif4 2h2o 4 用途 1 纯净的sio2是现代光学及光纤制品的基本原料 可以制作 2 和 制作饰物和工艺品 光导纤维 石英 玛瑙 探究1 co2和sio2的性质有何异同 答案 b 解析 酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物 所以能与碱反应生成盐和水可以证明该氧化物是酸性氧化物 下列说法不正确的是 a 因sio2不溶于水 故h2sio3不是sio2对应的酸或说sio2不是h2sio3的酸酐b co2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀c sio2是一种空间立体网状结构的晶体 熔点高 硬度大d 氢氟酸能够腐蚀玻璃 故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸 答案 a 解析 sio2是酸性氧化物 是h2sio3的酸酐 但它不溶于水 不能与水反应生成h2sio3 答案 a 解析 a中hf是弱酸 应写成分子形式 生成的sif4是气体 应保留分子式 1 硅酸 1 硅酸是难溶于水的 酸 其酸性比碳酸 硅酸 使紫色石蕊试液变红色 硅酸不稳定 受热易分解 化学方程式为 2 硅酸能与碱溶液反应 和naoh溶液的反应方程式为 硅酸 硅酸盐 硅单质 弱 弱 不能 h2sio3 2naoh na2sio3 2h2o 3 硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得 例如 na2sio3 2hcl na2sio3 co2 h2o 4 硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的 称为 硅胶 具有强的 常用作 或 的载体 h2sio3 2nacl h2sio3 na2co3 硅酸干凝胶 吸水性 干燥剂 催化剂 2 硅酸盐硅酸盐是构成地壳 的主要成分 硅酸钠的水溶液俗称 是无色黏稠液体 常用作 岩石 水玻璃 黏合剂 防火剂 防腐剂 3 硅单质硅在地壳中的含量居第 位 仅次于 全部以 存在 硅的原子结构示意图为 在化合物中主要表现 单质硅有 和 两种 晶体硅的结构类似于金刚石 是带有 光泽的 固体 硬度 有 性 是良好的 材料 二 氧 化合态 正四价 晶体 无定形 金属 灰黑色 大 脆 半导体 探究2 硅酸钠有哪些化学性质 常见的硅酸盐制品有哪些 1 硅酸钠的化学性质 1 与比硅酸酸性强的一些酸反应 生成难溶于水的硅酸 na2sio3 2hcl h2sio3 2nacl 2 不能燃烧 不易腐蚀 热稳定性良好 na2sio3的耐火性实验 2 三种常见的硅酸盐产品 点睛之笔 1 实验室中 盛放na2sio3溶液 naoh溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 要用橡胶塞 原因是玻璃中含有sio2 与naoh溶液反应生成na2sio3 na2sio3溶液有很强的黏合性 能将玻璃塞和玻璃瓶黏合在一起 久之不能打开 2 na2sio3溶液易与空气中的co2反应生成h2sio3 故应密封保存 3 因hf能腐蚀玻璃 所以实验室不能用玻璃瓶保存氢氟酸 也不能用玻璃塞 氢氟酸可用于雕刻玻璃 某科研小组 用含有少量的cao和fe2o3的高岭土 主要成分 al2o3 2sio2 2h2o 实验新型的净水剂 实验程序如下 已知al2o3与纯碱反应的产物是naalo2和co2 试回答下列问题 写出混合物a b 滤液c的主要成分 a b c 写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式 沉淀d的化学式是 生成该沉淀的离子方程式 该实验中 熔融高岭土可以选用的坩埚有 a 玻璃坩埚b 瓷坩埚c 氧化铝坩埚d 铁坩埚 解析 将高岭土样和纯碱混匀 加热熔融时 土样中的al2o3和sio2将与纯碱发生反应 生成偏铝酸盐和硅酸盐 并溶于水中 而cao fe2o3不与纯碱反应而成为残渣 滤液中的偏铝酸盐和硅酸盐与盐酸反应 得到溶于水的铝盐和不溶于水的硅酸 由于陶瓷的成分是硅酸盐 它和氧化铝都会与纯碱反应 因此在熔融土样时只能选用铁坩埚 下列关于硅的说法不正确的是 a 硅是非金属元素 但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 不与任何物质起反应d 当加热到一定温度时 硅能与氧气 氯气等非金属反应 答案 c 解析 加热和高温条件下 硅能与氧气 氯气起反应 选c 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 可做 的原料 矿泉水一般由岩石风化后被地下水溶解其中一部分生成的 此处所指的风化作用是指矿物与水和co2作用的过程 例如 长石 kalsi3o8 风化生成高岭土 al2si2o5 oh 4 此反应的化学方程式为2kalsi3o8 2h2co3 5h2o 2khco3 4h2sio3 al2si2o5 oh 4 创新探究 1 将下列复杂硅酸盐改写成氧化物形式 kalsi3o8 al2si2o5 oh 4 2 这个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形式时 只需将除o以外所有的元素写成其氧化物形式 中间用 间隔 注意组成要与原硅酸盐一致 2 风化的反应是复杂的化学反应 但我们可以利用简单的化学原理去理解它 抓住了由较强的酸可以制得较弱的酸这一规律 问题就会迎刃而解 答案 1 k2o al2o3 6sio2 al2o3 2sio2 2h2o 2 因为碳酸酸性比硅酸强 由较强的酸可制得较弱的酸 拓展 硅酸盐的种类多 结构复杂 其组成的表示方法有两种 1 盐化学式法如硅酸钠na2sio3 硅酸钙casio3等 此法一般用于组成较简单的硅酸盐 2 氧化物法如高岭石 al2o