高中化学 第4章 第1节 硅 无机非金属材料配套课件 鲁科版必修2.ppt

第4章 材料家族中的元素 第1节硅无机非金属材料 自主预习区 1 硅的存在 1 自然界中的存在 形态 全部以 形式存在 含量 在地壳中的含量居第 位 仅次于氧 2 最早使用的半导体材料是锗 现在使用最广泛的半导体材料是 一 单质硅与半导体材料 填一填 化合态 二 硅 2 单质硅 1 硅的同素异形体 和 2 物理性质 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 3 化学性质性质不活泼 加热条件下能与某些非金属单质反应 晶体硅 无定形硅 1 硅的同素异形体 晶体硅和无定形硅 2 常温下硅主要发生以下反应 si 4hf sif4 2h2 si 2f2 sif4 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 记一记 1 下列关于硅的叙述中 错误的是 硅广泛存在于自然界中 天然单质硅叫水晶 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 晶体硅具有金属光泽 故它属于金属材料 能导电 含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性a b c d 答案 c 练一练 1 二氧化硅的存在二氧化硅广泛存在于自然界中 是 的主要成分 无色透明的石英晶体又称为 2 二氧化硅的物理性质 二 二氧化硅与光导纤维 填一填 沙子 石英 水晶 高 大 不溶于水 不导电 3 二氧化硅的结构sio2晶体是由si原子和o原子按1 2构成的 每个si原子结合 个o原子 每个o原子结合 个si原子 4 化学性质 4 2 5 光导纤维 1 主要成分 2 用途 用于光纤通讯 能量传输 信息处理等方面 sio2 记一记 2 在一定条件下 下列物质与硅 二氧化硅均不反应的是 a 氢氟酸b 浓h2so4c 烧碱d 氟气答案 b 练一练 三 硅酸 硅酸盐及无机非金属材料 填一填 不 弱 水玻璃 3 硅酸盐 1 性质 硅酸盐性质 熔点 大都 溶于水 2 表示方法硅酸盐的组成比较复杂 常用氧化物的形式表示 例如 硅酸钠 na2sio3 可表示为 钠长石 naalsi3o8 可表示为 稳定 较高 难 na2o sio2 na2o al2o3 6sio2 4 无机非金属材料 1 传统无机非金属材料 玻璃a 主要原料 b 主要反应 c 产品成分 纯碱 石灰石 石英 na2sio3 casio3 sio2 水泥a 主要原料 b 产品成分 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 陶瓷原料 黏土 石灰石 黏土 2 新型无机非金属材料 记一记 3 1 制取水泥和普通玻璃都需要的原料是 a 石灰石b 石英c 黏土d 纯碱 2 下列材料属于新型无机非金属材料的是 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化铝陶瓷 氮化钛陶瓷 硅化硼陶瓷a b c d 全部都是答案 1 a 2 d 练一练 互动探究区 下列有关硅酸盐的叙述 正确的是 双选 a 大部分硅酸盐都难溶于水 na2sio3是常见的可溶性硅酸盐 其水溶液俗称水玻璃 可用作建筑黏合剂 一 硅及其化合物的特性 点拨 解答本题要注意以下两点 1 硅酸及其盐所具有的物理 化学性质 2 熟悉硅酸盐改写成氧化物形式的方法 硅酸盐大部分难溶于水 常见硅酸盐中只有na2sio3 k2sio3等可溶 na2sio3的水溶液具有黏性 可作建筑黏合剂 a正确 石英砂成分为sio2 sio2 2naoh na2sio3 h2o naoh na2sio3为强电解质可拆成离子形式 b正确 硅酸具有酸的通性 例如能与碱反应 但其难溶于水 不能使石蕊变色 c错 硅酸盐改写成氧化物形式时要按 较活泼金属氧化物 较不活泼金属氧化物 二氧化硅 水 的顺序排列 由于ca活泼性强于mg 所以其氧化物形式为cao 3mgo 4sio2 d错 答案 ab 4 非金属单质一般不导电 但si为半导体 有一定的导电能力 5 sio2是h2sio3的酸酐 但它不溶于水 不能直接将它与水反应来制取h2sio3 6 非金属氧化物的熔 沸点一般较低 但sio2的熔 沸点却很高 7 酸性氧化物一般不与酸作用 但sio2能跟hf作用 sio2 4hf sif4 2h2o 8 无机酸一般易溶于水 但h2sio3却难溶于水 牢记硅的性质 尤其是特性 硅是唯一能与naoh溶液反应生成h2的非金属单质 1 下列关于硅的说法不正确的是 a 晶体硅呈灰黑色 是具有金属光泽 硬而脆的固体b 硅的化学性质很稳定 但自然界里无游离态的硅存在c 硅的化学性质不活泼 常温下不与任何物质反应d 工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅解析 在常温下 硅的化学性质不活泼 除了能跟f2 hf 强碱反应外 硅不易跟其他物质反应 但在加热条件下 硅能与一些非金属如氧气 氯气等反应 答案 c 2 在一定条件下 下列物质不能与二氧化硅反应的是 焦炭 纯碱 碳酸钙 氢氟酸 硝酸 氢氧化钾 氧化钙a b c d 答案 d 根据下图所示a b c d的变化关系 回答下列问题 二 硅及其化合物间的转化 1 写出a c的名称 a c 2 写出b a的化学方程式 3 写出下列反应的离子方程式 a d b d 解析 由图分析 a与o2反应生成b 而b与碳在高温下反应生成a可推知a是单质 b是氧化物 而a b均能与naoh反应 则推知a为硅单质 b为二氧化硅 依图中反应可知c为h2sio3 d为na2sio3 归纳小结 1 明确知识主线非金属元素及其化合物的有序学习顺序是 气态氢化物 单质 氧化物 氧化物对应的水化物 含氧酸盐 硅及其化合物的知识主线为 sih4 si sio2 h2sio3 na2sio3在横线上依次有序地研究主线所示的单质及各类化合物 在纵线上依次按结构 性质 用途 制法 存在 保存等 程序化地研究每种具体物质 2 硅及其化合物的转化关系 3 下列物质的变化 不能通过一步化学反应完成的是 a co2 h2co3b sio2 na2sio3c na2o2 na2co3d sio2 h2sio3解析 由于sio2不溶于水也不与水反应 所以由sio2制取h2sio3需先使sio2与强碱反应制取可溶性硅酸盐后 再与其他酸反应才能制取h2sio3 答案 d 巩固训练区 1 关于硅的化学性质的叙述中 不正确的是 a 在常温下 不与任何酸反应b 在常温下 可与强碱溶液反应c 在加热条件下 能与氧气反应d 单质硅的还原性比碳的还原性强解析 a项 在常温下 si能与氢氟酸反应 不正确 si在常温下能与强碱溶液反应 加热条件下也能与cl2 o2等反应 b c正确 碳和硅最外层电子数相同 化学性质相似 但硅比碳易失电子 还原性比碳强 d正确 答案 a 2 下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中 但不能用磨口玻璃塞的是 硅酸钠溶液 氢氟酸 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液a b c d 解析 项中溶液呈碱性 不能与光滑的玻璃反应 但能与毛玻璃裸露的sio2反应 氢氟酸能腐蚀玻璃 不能盛放在玻璃试剂瓶中 答案 a 3 石灰石是许多工业的原料之一 但生产下列物质时不需要石灰石的是 a 硅酸b 水泥c 普通玻璃d 生石灰答案 a 4 下列物质中 不含有硅酸盐的是 a 水玻璃b 硅芯片c 黏土d 普通水泥解析 硅芯片的主要成分是硅 答案 b 答案 a cb d