重庆市高中化学 4.1无机非金属材料的主角硅学案 新人教版必修1.doc

第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角硅第一课时 【考纲要求】1知道硅在自然界的含量、存在和用途。2用二氧化硅的物理、化学性质和用途解决问题。并会书写对应的化学方程式。【自主学习】一、硅在自然界中的存在：（1）含量：在地壳中的含量居第 位，仅次于 。（2）存在：硅是构成_与_的基本元素，在自然界中都以_态存在，主要以_和_的形式存在。二、硅的原子结构思考：试根据硅的原子结构示意图分析硅的化学性质及主要化合物。三、硅的化合物1二氧化硅（1）存在形态_（2）用途_（3）结构sio2晶体是由硅原子和氧原子按照 的比例所组成的_结构的晶体，其基本结构单元为_，每个硅原子周围与_个氧原子结合，每个氧原子周围与_个硅原子结合。二氧化硅晶体中_单个的sio2分子。思考：结合生活实际，根据sio2的存在和应用，分析sio2的物理性质及化学稳定性。（4）物理性质熔点_、硬度_、_导电、_溶于水。（5）化学性质： 与氢氟酸的反应： 与碱性氧化物的反应： 与强碱的反应：思考：1、实验室如何保存氢氟酸？ 2、 实验室在存放强碱溶液时要注意什么？类比sio2与co2的性质比较:名称co2sio2结构特点物理性质颜色、状态熔沸点硬度溶解性.化学性质物质类别与naoh反应与碱性氧化物反应与水反应与某些盐反应与氢氟酸反应【考点突破】例1：如图所示：a是一种固体单质，b的晶体是一种立体网状结构，e是一种白色沉淀，请回答：(1)b的化学式：_。(2)ce的离子方程式：_。(3)b与a溶液反应的离子方程式：_。解析：根据ao2b，且b具有立体网状结构，推知b为sio2，则a为si；根据si(或sio2)a溶液得 c过量盐酸得白色沉淀，推知a溶液为可溶性强碱溶液，如naoh溶液，则c溶液可为na2sio3溶液等，e为h2sio3，进一步推知d为h2o，f为h2。答案：(1)sio2(2)sio2h=h2sio3(3)sio22oh=sioh2o例2(双选题)在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是()ana2co3溶液 b浓h2so4 cnaoh溶液 d木炭答案:cd反馈训练：1下列关于硅的说法不正确的是( ) a硅是非金属元素，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，常温下不与任何物质反应d加热到一定温度时硅能与h2、o2等非金属反应2下列关于二氧化硅的说法，错误的是()a二氧化硅也叫硅石b二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成c石英(sio2)可用来制作工艺品d二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，但它不是两性氧化物3下列反应中，能说明sio2 是酸性氧化物的是()sio24hf=sif42h2o sio2caocasio3sio22naoh=na2sio3h2o sio22csi2coa b c d4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；陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料a b c d【考点巩固】1光纤通信是一种现代化的通信手段，制造光导纤维的主要原料是()acaco3 bsio2 csi dna2co32下列离子方程式书写不正确的是()a大理石与盐酸反应：caco3 2h=ca2 h2o co2b水玻璃中加入硫酸：na2sio3 2h=h2sio3 2nac二氧化硅与苛性钠反应：sio22oh =sio h2od将二氧化碳通入过量的澄清石灰水中：co2ca2 2oh=caco3 h2o3在下列所示的转化关系中：x 氧化物氧化物，x可能是()aal bsi cmg dc4和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是()nana2sio3溶液na2o2固体烧碱溶液石灰水fe(oh)2a b c d5下列变化不能一步实现的是()ana2sio3h2sio3 bh2sio3sio2csio2h2sio3 dsio2na2sio36下列各实验操作中，能证明生石灰中可能既混有石英，又混有石灰石的是()a加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出b加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解c加热至高温，观察是否有气泡冒出、有硅酸钙生成d先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到naoh溶液中看其是否溶解7在sio23csic2co反应中，氧化剂和还原剂的质量比为()a3630 b6036c21 d128要除去下表中各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质），填写所用试剂和操作：样品所加试剂主要操作化学方程式sio2(caco3)caco3(sio2)fe(si)sio2(h2sio3)9根据如图所示变化关系（1）写出a、b、c、d各物质的化学式：a _ _ b _ _ c _ _ d _ （2）写出da的化学方程式：_（3）写出下列变化的离子方程式： bc：_db：_第二课时【考纲要求】1能指出硅酸的性质和制备。2掌握硅酸盐的性质。【自主学习】1硅酸（1）物质类别：_ （2）制备：_（3）在水中溶解度_，易聚合形成_思考：什么是硅胶？硅胶有哪些用途？（4）不稳定性，受热分解:_2硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由_、_和_组成的化合物的总称。（2）性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态，大多_溶于水，化学性质_。（3）最简单的硅酸盐是_。 溶解性：_溶于水，水溶液俗称_，呈_性。 用途：制备_和木材_等的原料。（4）硅酸盐组成的表示：通常用_的形式表示。如硅酸钠（na2sio3）：_钾长石（k2al2si6o16）：_蛇纹石（mg3h4si2o9）：_高岭石（al2h4si2o9）：_（5）常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料成份玻璃纯碱、石灰石、石英na2sio3、casio3、sio2水泥石灰石、黏土陶瓷黏土（6）其他含硅物质性质用途sic俗称_，具有_结构，硬度_。含4%硅的硅钢有很高的_性硅橡胶具有很好的_性和_性人工制造的分子筛具有_结构，表面积大，具有吸附性四、硅单质1硅单质的分类：分为_和_两种。2晶体硅的结构：类似于金刚石，具有_结构。3晶体硅物理性质：_色，有_光泽的_体，熔点_，硬度_，有_，常温下化学性质不活泼，是良好的_材料。 4.粗硅的制取和提纯5硅的用途 【考点突破】 例1能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）aco2溶于水形成碳酸，sio2难溶于水 bco2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀c高温下sio2与碳酸盐反应生成co2d氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀答案：b 例2.有10 g不纯caco3样品与足量盐酸作用后生成4.4 g co2，且溶液中残留难溶物质。则对于此样品中是否存在mgco3 k2co3 sio2杂质的判断正确的是( )a.肯定含，不含 b.肯定含，可能含 c.肯定含，不含 d.肯定含，可能含答案：b反馈训练1从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：sio22csi(粗)2co si(粗)2cl2sicl4sicl42h2si(纯)4hcl关于上述反应的分析不正确的是()a、是置换反应，是化合反应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高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅2产自青海的昆仑玉是制工艺品的原料，昆仑玉的成分可简单看成是ca2mg5si8o22(oh)2，则用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()acaomgosio2h2ob2cao5mgo8sio2h2oc2caomgosio22h2od5cao2mgo8sio2h2o3(双选题)下列反应的离子方程式中，正确的是()a二氧化硅跟氢氟酸反应：sio24h=si42h2ob二氧化硅跟氢氧化钾溶液反应：sio22oh=sioh2oc硅酸钠溶液中滴入盐酸：sio2h=h2sio3d碳酸钡中滴加稀硝酸：co2h=h2oco24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5随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了防止食品受潮及氧化变质，在包装内放置的起保护作用的小纸袋中应放入的化学物质是( )。a无水硫酸铜、蔗糖 b硅胶、硫酸亚铁 c食盐、硫酸亚铁 d生石灰、食盐6下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（ ）a硅胶 b水晶 c玛瑙 d硅石7把7.4g na2co310h2o和nahco3 组成的混合物溶于水，配成100ml溶液，其中c（na+）=0.6mol/l ，若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量是（ ）a5.28g b4.22g c3.18g d2.12g8(双选)下列离子方程式，正确的是 （ ）a澄清石灰水中通入过量二氧化碳：ca2+ +2oh- +co2 =caco3+h2ob碳酸钠溶液中加入二氧化硅：co32- +sio2=sio32- +co2c二氧化硅与烧碱溶液反应：sio2 +2oh- = sio32-+h2od硅酸与烧碱溶液中和：h2sio3 +2oh- = sio32-+2h2o9(双选)构成地壳基本骨架的非金属元素的是 （ ）aal bo c si dc10二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （ ） asi是非金属元素 bsio2对应的水化物是可溶性弱酸csio2与强碱反应生成盐和水 dsio2不能与酸反应 12(双选)下列物质中，能够与naoh溶液反应的是 （ ）a碳酸钠 b硅酸钠 c二氧化硅 d氢氧化铝13下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 （ ）aco2h2co3 bsio2na2sio3 cna2o2na2co3 dsio2h2sio314、下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ）a玻璃 b水泥 c光导纤维 d陶瓷15(双选)下列说法正确的是（）asio2溶于水显酸性 bco2通入水玻璃可得硅酸csio2是酸性氧化物，它不溶于任何酸dsio2晶体中不存在单个sio2分子16石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（）a有剧毒b易燃、易爆c能导电d有放射性17下列离子在水溶液中能大量共存的是（ ）ah+、k+、hco3-、ca2+ boh-、na+、mg2+、hco3-cna+、h+、cl-、no3- dna+、sio32-、h+、cl-【考点巩固】1可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是 （ ）a二氧化硅 b粗硅 c高纯硅 d硅酸盐2(双选)制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现si(s)3hcl() sihcl3()h2() sihcl3h2 si3hcl对上述两个反应的下列叙述中，错误的是( )a.两个反应都是置换反应 b.反应不是置换反应 c由于反应放热，则反应一定吸热 d.两个反应都是氧化还原反应3下列不是水玻璃用途的是（ ）a制玻璃 b木材防火剂 c纸板黏胶剂d制硅胶4(双选)下面有关硅的叙述中，正确的是( )a. 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的b.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位c.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在d.硅在电子工业中，是最重要的半导体材料5下列说法中，错误的是( )a硅酸是不挥发性酸，它与食盐反应生成氯化氢b氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中c水玻璃有粘性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中d烧碱液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中6某无色混合气体可能含有co2、co、h2o（水蒸气）、h2中的一种或几种，依次进行如下处理（假设每次处理均反应完全）：通过碱石灰，气体体积变小；通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定混合气体中（ ）a一定有co2、h2o ，可能有h2、cob一定有h2o 、co ， h2、co2至少有一种c一定有co、co2 ，可能有h2o、h2d一定有co、h2 ，co2、h2o 至少有一种7现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是（ ） a纯水 b盐酸 c硝酸银溶液 d碳酸钠溶液8. 氮化硅(氮显3价，硅显4价)是一种高温结构陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 时反应获得。(1)氮元素的原子结构示意图为_，氮化硅的化学式：_。(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除hf外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被hf腐蚀的化学方程式：_。(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为：_。第一节 无机非金属材料的主角硅第一课时 反馈训练：1.c 2.b 3.b 4.c【考点巩固】1.b 2.b 3.d 4.b 5.c 6.d 7.d 8.样品所加试剂主要操作化学方程式sio2(caco3)盐酸过滤caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2caco3(sio2)naoh溶液过滤2naoh+sio2=na2sio3+h2ofe(si)naoh溶液过滤2naoh+h2o+sio2=na2sio3+2h2sio2(h2sio3)/加热灼烧h2sio3=sio2+h2o9(1)a:si（al）b: