高考化学一轮复习 专题3第3单元 含硅矿物与信息材料知识研习课件 苏教版.ppt

反应的化学方程式为 2 物理性质晶体硅的结构与金刚石类似 熔点和沸点都很高 硬度 大 sio2 2csi 2co si 2cl2sicl4 sicl4 2h2si 4hcl 一 硅1 工业制取 在常温下 单质硅性质 与氧气 氯气 硝酸 硫酸等物质都很难发生反应 但能与氟气 氢氟酸 强碱反应 4 硅的用途硅晶体是一种重要的材料 广泛应用于工业的各个领域 电子 半导体 稳定 3 化学性质 二氧化硅是一种熔沸点 硬度的氧化物 于水 2 化学性质 1 常温下 与naoh溶液反应 化学方程式为 高 大 难溶 sio2 2naoh na2sio3 h2o 二 二氧化硅1 物理性质 2 常温下 sio2能与氢氟酸 hf 反应生成sif4和h2o 反应的化学方程式为 此反应常用于刻蚀玻璃 3 高温下 能和碱性氧化物 如cao 反应生成硅酸盐 反应的化学方程式为 sio2 4hf sif4 2h2o sio2 caocasio3 二氧化硅广泛存在于自然界中 是等的主要成分 sio2可用于制造 光学镜片 石英 坩埚等 制取单质硅 光导纤维 水泥 沙子 3 存在及用途 想一想1 盛放碱液的玻璃瓶能不能用玻璃塞 为什么 提示 玻璃中含有sio2 sio2与碱液起反应生成sio2 3 因此盛放碱溶液的玻璃瓶不能用玻璃塞 以防粘住 通常呈碱性的溶液 如石灰水 na2co3溶液 nahco3溶液 na2s溶液 nahs溶液 na3po4溶液 溶液等都不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存 三 硅酸盐矿物与硅酸盐产品1 硅酸盐矿物的组成 硅酸盐的组成比较复杂 常用氧化物的形式表示 如锆石 红柱石 钙铝石榴子石 镁橄榄石 2 硅酸钠的应用 1 na2sio3是极少数的硅酸盐中的一种 na2sio3的水溶液俗称 常用作等 zro2 sio2 al2o3 sio2 3cao al2o3 3sio2 2mgo sio2 可溶于水 水玻璃 黏合剂 灭火材料 2 制备硅酸 往na2sio3溶液中通入co2 制得硅酸 反应的化学方程式为 na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 想一想2 向na2sio3溶液中通入co2可得h2sio3 证明酸性h2co3 h2sio3 而高温条件下 na2co3可与sio2反应生成co2 二者是否矛盾 提示 反应方程式分别为na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 na2co3 sio2na2sio3 co2 其实两反应并不矛盾 是在水溶液中进行的 由于h2co3酸性比h2sio3强 所以h2co3跟na2sio3溶液反应生成h2sio3 是在高温下进行的 由于co2为气体 生成后立即离开反应体系 使反应向右进行到底 3 硅酸盐产品 1 水泥 原料 主要设备 反应条件 黏土 石灰石 水泥回转窑 高温 2 玻璃 原料 主要设备 反应条件 主要成分 石灰石 纯碱 石英 玻璃熔炉 高温 na2o cao 6sio2 3 陶瓷我国古代人民掌握的制陶技术是人类最早进行的工艺 也是人类最早从事的化学工艺之一 硅酸盐 硅及其化合物的特性及应用 案例1 根据下图所示a b d e的变化关系 回答下列问题 1 写出a d的名称 a d 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 e b e 解析 由图示分析 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溶液反应 应确认a是硅 b是二氧化硅 则e是硅酸钠 d是硅酸 答案 1 硅硅酸 2 sio2 2csi 2co 3 si 2oh h2o sio32 2h2 sio2 2oh sio32 h2o 规律方法 与元素硅有关的几个问题 在常温下硅的化学性质虽然很稳定 但自然界中没有游离态的硅存在 单质硅虽然是原子晶体 但可以做半导体材料 单质硅与强碱水溶液反应能生成氢气 与氢氟酸反应也能生成氢气 这是其他非金属单质所不具有的性质 碳在高温下与二氧化硅反应只能被氧化为co 而不能被氧化为co2 这一反应是非金属把另一非金属从其氧化物中还原成单质的一个特例 硅酸是弱酸 不溶于水是其特性 即时巩固1 下列物质 氢氟酸 浓h2so4 烧碱溶液 na2co3固体 氧化钙 浓hno3 其中在一定条件下能与sio2反应的有 a b 全部c d 解析 sio2是酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 故可以与碱及碱性氧化物反应 另外 sio2也可以与na2co3 氢氟酸反应 答案 c 硅 碳重要化合物的比较1 sio2和co2 2 h2co3和h2sio3 解析 本题主要考查了sio2性质及sio2与co2性质的比较 二氧化硅可以跟氢氟酸反应 反应方程式为sio2 4hf sif4 2h2o 所以a不正确 b项反应只有在高温条件下才能进行 由于co2是气体 生成后脱离反应体系使反应得以继续进行 但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强 比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出h 的难易程度 h2co3酸性比h2sio3强 故可用h2co3制取h2sio3 c项正确 反应方程式为na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 d项不正确 sio2难溶于水 不与水反应 答案 c 即时巩固2 光导纤维的主要成分为sio2 请回答下列问题 1 下列说法不正确的是 a sio2和co2都是酸性氧化物 均可与naoh溶液反应b 水晶项链 石英钟都是硅酸盐制品c sio2和co2在一定条件下均可与cao发生反应d sio2不溶于水 而co2可与水反应 生成h2co3 2 将过量的co2分别通入 cacl2溶液 na2sio3溶液 ca oh 2溶液 饱和na2co3溶液 最终溶液中有白色沉淀析出的是 a b c d 解析 1 水晶项链 石英钟的主要成分都是sio2 不是硅酸盐制品 sio2是一种酸性氧化物 可与强碱及cao发生反应 2 co2溶于水 co2 h2o h2co3 h2co3的酸性比盐酸弱 而比硅酸强 根据酸与盐反应的规律 co2通入cacl2溶液无明显现象 一般弱酸不能制强酸 过量的co2通入na2sio3溶液中有白色沉淀h2sio3生成 co2通入ca oh 2溶液至过量 ca oh 2 co2 caco3 h2o caco3 h2o co2 ca hco3 2 最终生成ca hco3 2而无沉淀产生 过量co2通入饱和na2co3溶液中 na2co3 h2o co2 2nahco3 生成的nahco3溶解度比na2co3溶解度小而结晶析出 答案 1 b 2 b 1 盐化学式法例如 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 氧化物法例如 高岭土 al2o3 2sio2 2h2o石棉 cao 3mgo 4sio2沸石 na2o al2o3 3sio2 2h2o云母 k2o 3al2o3 6sio2 2h2o滑石 3mgo 4sio2 h2o长石 k2o al2o3 6sio2 氧化物的顺序 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 氧化物前系数配置原则 除氧元素外 其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数 灵犀一点 由于硅酸盐的组成与结构很复杂 为了简化对硅酸盐组成的表示方法 采用了氧化物法 实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的 而是以各种结构复杂的盐的形式存在的 案例3 1 将下述复杂硅酸盐改写成氧化物形式 kalsi3o8 al2si2o5 oh 4 2 北京2008年奥运金牌 金镶玉 环形玉璧由昆仑玉制成 昆仑玉的成分可简单看成是ca2mg5si8o22 oh 2 则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为 解析 用氧化物表示硅酸盐时的顺序为活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 非金属氧化物 二氧化硅 水 答案 1 k2o al2o3 6sio2 al2o3 2sio2 2h2o 2 2cao 5mgo 8sio2