高中化学 4.1 《硅酸盐和硅单质》第2课时　课件 新人教版必修1.ppt

第一节无机非金属材料的主角 硅第2课时硅酸盐和硅单质 非金属及其化合物 材料是人类生活必不可少的物质基础 材料的发展史就是一部人类文明史 从20世纪中叶开始 硅成了信息技术的关键材料 仅半导体材料中占了95 以上 硅芯片的使用 使计算机的体积缩小到笔记本一样大小 那么 单质硅的非金属特征和金属特征谁大些 硅的化学性质活泼吗 1 掌握单质硅 sio2的主要性质 2 了解硅酸盐工业 硅酸盐 答案 高难弱al2o3 2sio2 2h2o 答案 石灰石纯碱sio2黏土石灰石黏土大导磁低温弹吸附性 综合拓展 一 硅酸盐的化学性质 na2sio3为例 二 硅酸盐产品 硅单质 单质硅有 和 硅两种 晶体硅的结构类似于 硅呈灰黑色 有 光泽 熔点高 硬度 有脆性 化学性质 是重要的 材料 答案 晶体硅无定形金刚石金属大不活泼半导体 综合拓展 三 硅的化学性质1 高温下与活泼金属 如与镁化合 2mg simg2si 2 与氢氟酸反应 si 4hfsif4 2h2 3 与强碱溶液反应 si 2naoh h2ona2sio3 2h2 4 高温下很难与h2化合 而sih4不稳定 在空气中sih4会自燃 四 si有一些性质反常于一些常见物质的性质1 si的还原性大于c 但c却能在高温下还原出si sio2 2csi 2co 2 非金属单质与碱作用一般无h2放出 但si却放出h2 si 2naoh h2ona2sio3 2h2 3 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用 但si能与hf作用 si 4hfsif4 2h2 4 非金属单质一般为非导体 但si为半导体 尝试应用 1 下列物质不属于硅酸盐的是 a 陶瓷b 玻璃c 水泥d 生石灰2 下列物质中 属于纯净物的是 a 纯碱b 陶瓷c 玻璃d 水玻璃 d 解析 陶瓷 玻璃都是混合物 水玻璃为na2sio3水溶液 也为混合物 纯碱na2co3是钠盐 为纯净物 答案 a 一 硅的结构 性质 用途 下列有关硅的叙述中 正确的是 a 硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应 单质硅有多种不同的结构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 在常温下不与任何物质反应d 硅在电子工业中 是最重要的半导体材料 也是制造光导纤维的原料 解析 a项正确 因为硅有晶体硅和无定形硅 硅的化学性质稳定 常温下除了少数物质外 它不易与其他物质如氢气 氧气 氯气等反应 b项不正确 氧元素在地壳中的含量居第一位 c项不正确 硅的化学性质不活泼 但可与f2 hf和强碱等反应 d项不正确 硅是常温下化学性质稳定的半导体材料 广泛应用于计算机技术领域 但是 用硅作原料制造二氧化硅的成本太高 通常用天然的石英作为光导纤维的原料 答案 a 变式应用 1 下列碳和硅的比较中 正确的是 a 都是非金属 且硅的非金属性较强b 碳和硅的最高正价都是 4价c 硅元素在地壳中的含量是第二位 碳是第一位d 碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态 b 二 硅酸盐的表示法 三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症 是因为该物质不溶于水 服用后能中和胃酸 作用持久 三硅酸镁晶体化学式为mg2si3o8 nh2o 1 用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式 2 写出该药物中和胃酸的化学方程式 解析 用氧化物的形式表示硅酸盐的时候 应注意书写顺序 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应 许多同学会感到无从下手 应以氧化物形式书写 碱性氧化物 mgo 能与盐酸反应 而sio2不能与盐酸反应 可当成杂质 最后写出正确的方程式 答案 1 2mgo 3sio2 nh2o 2 2mgo 3sio2 nh2o 4hcl2mgcl2 n 2 h2o 3sio2名师点睛 2 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成 其中正确的是 a 钙沸石 ca al2si3o10 3h2o 表示为al2o3 cao 3sio2 3h2ob 镁橄榄石 mg2sio4 表示为mgo sio2c 钾云母 k2al6si6h4o24 表示为k2o 2h2o 3al2o3 6sio2d 高岭石 al2 si2o5 oh 4 表示为al2o3 2sio2 2h2o 变式应用 解析 a项 ca al2si3o10 3h2o应改为cao al2o3 3sio2 3h2o 排序错 b项 mg2sio4应改为2mgo sio2 不能在系数中出现分数 c项 k2al6si6h4o24应改为k2o 3al2o3 6sio2 2h2o 排序错 答案 d 三 含硅化合物的性质及相互转化 已知si 4hfsif4 2h2 si 2naoh h2ona2sio3 2h2 若硅及其化合物之间存在如图所示转化关系 其中 b是含硅化合物中的一种气体 d是一种黏合剂 能将磨砂玻璃黏合在一起 1 写出c e的化学式 c e 2 写出反应 的离子方程式 3 说明c属于酸性氧化物的反应的有 a b c d 解析 因d是一种黏合剂且含硅 即d为na2sio3 b为含硅化合物中的一种气体 则b为sif4 sio2 4hfsif4 2h2o 2naoh sio2na2sio3 h2o 2oh sio2 h2o na2sio3 2hcl2nacl h2sio3 2h h2sio3 h2sio3h2o sio2答案 1 sio2h2sio3 2 2h h2sio3 3 b 变式应用 3 物质a是一种高熔点的化合物 不溶于硫酸 硝酸 却溶于氢氟酸 c是一种常见气体 可用来灭火 d是白色胶状沉淀 比e在组成上多一个h2o e是白色固体 a b c d e之间的转化关系如图 1 a b c d e 填化学式 2 写出b c h2o d化学方程式 3 写出a和纯碱反应的化学方程式 解析 a为高熔点化合物 又能溶于氢氟酸 a为sio2 sio2 na2co3co2 na2sio3 co2通入na2sio3溶液中能生成白色胶状沉淀d 且d能两次失水生成sio2 所以d为h4sio4 答案 1 sio2na2sio3co2h4sio4h2sio3 2 co2 na2sio3 2h2ona2co3 h4sio4 3 na2co3 sio2na2sio3 co2 水平测试 1 在制玻璃 制水泥两种工业生产中 都需要原料 a 纯碱b 石灰石c 石英d 黏土 解析 这是一道硅酸工业中理论联系实际问题的试题 解答本题时应熟悉生产玻璃 水泥产品的原料情况 制玻璃的原料是纯碱 石灰石和石英 制水泥的原料是石灰石 黏土等等 相互对比后可知b项为正确答案 答案 b 能力提升 7 2007年11月9日 新快报 报道 我国计划于2009年发射火星探测器 这标志着继 神舟六号 载人飞船 嫦娥一号 绕月卫星成功发射之后 我国航天史上又一座新的里程碑 探测器中安装太阳能电池 硅是制造太阳能电池的重要原料 工业中冶炼硅的原理如下 1 sio2 2csi 2co 2 si 2cl2sicl4sicl4 2h2si 4hcl下列有关叙述不正确的是 a 反应 1 说明碳的还原性比co的还原性强b 反应 2 的目的是将粗硅中的杂质除去c 反应 1 和 2 都是氧化还原反应d 在冶硅过程中尽量避免空气与硅接触 解析 碳与二氧化硅反应不能说明碳的还原性比co强 这个反应是在非水条件下进行