高考化学总复习（JS版）《3.3 含硅矿物与信息材料》课件.ppt

一 碳和硅 游离态 化合态 化合态 c h2o g co h2 金刚石 石墨 半导体 si f2 sif4 si 4hf sif4 2h2 二 碳 硅的氧化物1 一氧化碳 1 物理性质 色气体 毒 溶于水 无 有 不 2 co2和sio2 思考 有人认为sio2既能与酸反应又能与碱反应 所以认为它是一种两性氧化物 你同意这种看法吗 提示 不同意 因为sio2只与hf反应 这是sio2的特性 与其他的酸不反应 sio2是一种酸性氧化物 三 硅酸盐1 概念由元素组成的化合物的总称 是构成地壳岩石的主要成分 2 硅酸钠 na2sio3 na2sio3的水溶液俗称 是无色黏稠液体 是制备硅胶和木材防火剂的原料 硅 氧和金属 水玻璃 3 复杂硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成 如 硅酸钠 na2sio3 普通玻璃 na2casi6o14 4 硅酸盐产品陶瓷 玻璃 水泥等无机非金属材料 硅酸盐制品性质稳定 耐压强度高 硬度大 熔点较高 大都难溶于水 na2o sio2 na2o cao 6sio2 四 无机非金属材料1 陶瓷主要原料为 2 普通玻璃主要原料为 和 3 水泥主要原料为和 黏土 纯碱 石灰石 石英 黏土 石灰石 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 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料a b c d 解析 水晶 光导纤维均是sio2 并不是硅酸盐或硅单质 答案 c 2 2010年福建高考 下表各组物质中 满足下图物质一步转化关系的选项是 解析 a项 nahco3无法直接转化为na b项 cu oh 2无法直接转化为cu d项 sio2无法直接转化为h2sio3 h2sio3也无法直接转化为si 答案 c 3 材料与化学密切相关 表中对应关系错误的是 解析 a项 刚玉的主要化学成分为三氧化二铝 而金刚石的主要化学成分为碳 答案 a 4 下列说法正确的是 a 硅材料广泛应用于光纤通讯b 工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品c 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品d 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应解析 b项为氢氟酸 c项水晶项链为sio2 d项涉及氧化还原反应 答案 a 5 岩石风化后 地下水溶解其中可溶部分形成了矿泉水 风化作用是指矿物与水和co2同时作用的过程 例如 长石 kalsi3o8 风化生成高岭土 al2si2o5 oh 4 此反应的离子方程式为 2kalsi3o8 2h2co3 5h2o 2k 2hco3 4h2sio3 al2si2o5 oh 4 1 将上述复杂硅酸盐改写成氧化物的形式 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的形式时 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 风化是复杂的化学反应 但我们可以试图用简单的化学原理去理解它 抓住了由强酸可以制得弱酸这一规律 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 由强酸可制得弱酸 要点1硅及其化合物的特性及应用 名师解惑 常见非金属置换出非金属的反应 例1 2010年海淀模拟 a元素的一种单质是一种重要的半导体材料 含a元素的一种化合物c可用于制造高性能的现代通讯材料 光导纤维 c与烧碱反应生成含a元素的化合物d 1 在元素周期表中 a位于 族 与a同族但相对原子质量比a小的元素b的原子结构示意图为 a与b在原子的电子层结构上的相同点是 2 易与c发生化学反应的酸是 反应的化学方程式是 3 将c与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成d 同时还生成b的最高价氧化物e 将全部的e与全部的d在足量的水中混合后 又发生化学反应生成含a的化合物f 写出生成d和f的化学反应方程式 要将纯碱高温熔化 下列坩埚中不可选用的是 a 普通玻璃坩埚b 石英玻璃坩埚c 氧化铝坩埚d 铁坩埚 解析 1 a元素单质可做半导体材料 含a元素的某化合物是制造光导纤维的原料 可知a为硅元素 比硅相对原子质量小的同族元素为碳 2 c为sio2 能与sio2反应的酸只有氢氟酸 3 sio2与na2co3高温下反应生成na2sio3和co2 故含sio2的材料 普通玻璃 石英玻璃 以及al2o3等都能与na2co3在高温下反应 故不能用以上材质的坩埚熔融na2co3 答案 1 a最外层均有4个电子 最内层均有2个电子 2 氢氟酸sio2 4hf sif4 2h2o 3 sio2 na2co3na2sio3 co2 na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 a b c 迁移应用 即时迁移小试牛刀 1 硅及其化合物是重要的无机材料 下列有关说法正确的是 a 反应sio2 2c2co si 每生成1molsi转移4mole b 光纤的主要成分是硅单质 它质量轻且对光的传输能力强c 光纤可以将光能转化为电能 是制造光电池的最佳材料d 陶瓷 水泥 金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品 解析 标出选项a反应前后元素的化合价 分析反应前后化合价的变化 可知a说法正确 光纤是光导纤维的简称 其主要成分是二氧化硅 b说法错误 制造光电池的材料是晶体硅 c说法错误 金刚砂的主要成分是碳化硅 石英玻璃的主要成分是二氧化硅 都不是硅酸盐产品 故d说法错误 答案 a 要点2硅的制取及硅材料的应用1 硅的制取反应 2 硅酸盐工业 3 新型无机非金属材料的种类和用途 例2氮化硅是一种高温陶瓷材料 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氮气在1300 反应制得 1 根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是 选填代号 a 制汽轮机叶片b 制有色玻璃c 制永久性模具d 制造柴油机 2 画出n的原子结构示意图 试判断氮元素的最低负价为 请从原子结构和化合价两个角度分析推断氮化硅的化学式 3 氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强 除氢氟酸外 不与其他无机酸反应 请写出陶瓷与氢氟酸发生复分解反应的化学方程式 4 用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下 加强热使四氯化硅和氮气发生反应 可得较高纯度的氮化硅 则反应的化学方程式为 解析 1 性质决定用途 结合氮化硅的性质硬度大 熔点高 是一种重要的结构材料 可推测它的用途 结合选项 应选a c d 2 从原子稳定结构考虑和正负化合价代数和等于零的规则考虑 因n显 3价 si显 4价 由此可写出氮化硅的化学式为si3n4 3 题目已告诉我们氮化硅与氢氟酸的反应属于复分解反应 照着葫芦画个瓢就是了 4 注意理清该反应中的反应物和条件 另外正确地推测出除氮化硅外的另一种