2017年秋高中化学第四章非金属及其化合物4.1硅及其化合物讲义新人教版.docx

硅及其化合物一、知识点睛1. 硅（最广泛使用的半导体材料）（1）存在形式硅在自然界仅以_态存在，在地壳中含量居第_位。（2）物理性质_色、有金属光泽、硬而脆的固体。熔、沸点_、硬度_。导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的_。（3）化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，只与氟气、氢氟酸和强碱等反应。Si+2F2 =SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2加热条件下，硅能与一些非金属如氧气、氯气等反应。Si+O2SiO2 Si+2Cl2SiCl4（4）工业制法（焦炭还原二氧化硅）SiO2+2CSi+2CO2. 二氧化硅（用来制造光导纤维）（1）物理性质 硬度、密度都很_，熔、沸点很_，_溶于水。（2）化学性质 酸性氧化物通性 SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2OSiO2+CaOCaSiO3 常温下与氢氟酸反应（特性）SiO2+4HF = SiF4+2H2O 高温条件下与碳酸钠反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+ CO2工业制硅3. 硅酸（1）物理性质 白色胶状固体，难溶于水。（2）化学性质 不稳定性 H2SiO3SiO2+ H2O 弱酸性（不能使指示剂变色） Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 注：该反应可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱。 （3）制取方法（强酸制弱酸原理） Na2SiO3+2HCl =2NaCl +H2SiO34. 硅酸盐（1）硅酸钠 Na2SiO3的水溶液俗称_，可用做防火剂、防腐剂及粘合剂等。（2）硅酸盐的表示方法通常用_和_的形式表示其组成，如硅酸钠Na2OSiO2。【注】当金属有多种时，先写_金属的氧化物；各氧化物化学式之间用“_”隔开；各化学式前的计量数只能取_；改写后各元素的原子个数应保持不变。如钾长石K2Al2Si6O16可表示为：K2OAl2O36SiO2）。5. 硅酸盐材料（传统无机非金属材料）硅酸盐制品性质稳定，耐压强度高，硬度大，熔点高。 （1）玻璃 主要原料：纯碱、石灰石和石英。涉及反应：_、_。主要成分：_、_和_；玻璃属于混合物，_一定的熔点，只是在某一温度范围内逐渐软化。（2）水泥主要原料：_和_。水泥具有_性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬，被广泛用做建筑材料。如：水泥、沙子和碎石的混合物叫_，当其用钢筋做结构时，称为_。（3）陶瓷 主要原料：黏土。 注：陶瓷材料是人类用用最早的硅酸盐材料。附：几种新型陶瓷材料高温结构陶瓷Si3N4陶瓷、SiC陶瓷发动机受热面生物陶瓷Al2O3陶瓷适于植入人体压电陶瓷十分敏感声呐系统、气象探测二、精讲精练1. 下列关于硅的说法不正确的是（）A硅是良好的半导体材料，广泛应用于计算机领域B硅是构成一些岩石和矿物的基本元素C地壳中存在大量的单质硅，其含量仅次于氧 D工业上，用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅 2. 下列关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是（）A在常温下，硅不与任何酸反应B在常温下，硅可与烧碱溶液反应C在加热条件下，硅能与氧气反应D在加热条件下，硅能与氯气反应3. 下列说法正确的是（）ASiO2可用作半导体材料B不能用SiO2和水直接制取硅酸 C工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品DSiO2既能与HF溶液反应，又能与NaOH溶液反应，说明SiO2是两性氧化物4. 下列物质中，在一定条件下能与SiO2反应的是（ ）H2O C H2SO4 NaOH Na2CO3 HF CaO SO2A BC D5. 能证明硅酸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生成硅酸胶体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胶体6. A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的元素的单质。请回答：（1）形成单质A的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。（2）B的化学式为_。B和碳反应生成A和E的化学方程式是_。（3）C的化学式为_，D的化学式为_。7. 如图，AE是中学阶段常见的物质，其中B是一种单质，结构类似金刚石，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，D为B的氧化物（其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已略去），请回答：（1）A、D、E的化学式分别为_、_、_。（2）A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？_。（3）DC的化学方程式：_。（4）ED的化学方程式：_。8. 下列有关玻璃的说法不正确的是（）A玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 B普通玻璃和钢化玻璃的化学成分相同 C制普通玻璃的原料主要是烧碱、石灰石和石英 D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞9. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是（）A水晶、玻璃、水泥都是硅酸盐制品B硅酸盐化学性质稳定，可用作光导纤维的材料C玻璃是使用最早的硅酸盐材料D高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料10. 下列材料的特性及用途说法错误的是（ ）A氧化铝陶瓷具有两性，不可用来制造人造牙齿B氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造柴油机C光导纤维可用于传能、传像、照明D压电陶瓷十分敏感，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用来制作压电地震仪11. 已知钙长石、石榴子石、昆仑玉的化学式分别为CaAl2Si2O8、CaMg2Al2Si3O12、Ca2Mg5Si8O22(OH)2，请用氧化物的形式表示它们的化学式。 12. 三硅酸镁（Mg2Si3O8nH2O）晶体是一种用来治疗胃溃疡药物的主要成分，服用后能中和胃酸，作用持久。（1）把三硅酸镁改写成氧化物形式_；（2）写出三硅酸镁晶体中和胃酸反应的化学方程式。【参考答案】一、知识点睛1. （1）化合 二（2）灰黑 高 大 半导体2. （1）大 高 难 4. （1）水玻璃 （2）金属氧化物 二氧化硅 活泼 整数5. （1）SiO2+Na2CO3Na2SiO3+ CO2 SiO2+CaCO3CaSiO3+ CO2 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 没有（2）石灰石 黏土 水硬 混凝土钢筋混凝土二、精讲精练1. C2. A3. B4. B5. B6. （1） +4（2）SiO2 SiO2+2CSi+2CO（3）CaSiO3 Na2SiO37. （1）SiCl4 SiO2 H2SiO3（2）粗硅提纯（3）SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O（4）H2SiO3SiO2+H2O8. C9. D10. A11. CaAl2Si2O8