化学导学案学生版——人教版必修1无机非金属材料的主角——硅

1、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一、C、Si单质性质及其用途的比较。1物理性质：名称碳硅存在形态以 态存在；主要单质有： 、 、 等同素异形体。在地壳中的含量仅次于氧排第 位。全部以 态存在。主要单质有：晶体硅和无定形硅两大类。单质物理性质金刚石熔点很 ，硬度很 ；石墨熔点很 ，硬度较 ，能导电。晶体硅 色，有金属光泽；熔点很 ，硬度很 ；是良好的 材料。用途金刚石用作切割工具；石墨用作电极、铅笔芯。含硅4的硅钢，主要用作变压器铁芯；含硅15的硅钢，作为耐酸材料；制 等2化学性质：(1)碳单质的化学性质还原性与O2反应：O2不足： ； O2充足： 。与其他物质反应：a.与

2、CuO反应： ；可用于某些金属的冶炼。b.与CO2反应： 。c.与水蒸气反应： ；用于生产水煤气。(2)硅的化学性质还原性与NaOH溶液反应： ；与铝和NaOH溶液反应相似。与氢氟酸反应： ；这是Si的特性。与O2、Cl2反应： ； 。3独到见解：二、CO2和SiO2的比较1物理性质：差别很大原因是晶体类型不同。CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体。CO2熔沸点 ，常温下为 体， 溶于水。SiO2熔沸点 、常温下为 态、 溶于水，硬度 。2化学性质：两者都是酸性氧化物，有大部分相同也有部分差别。与水反应：CO2 ； SiO2 。与HF酸反应：CO2 ；SiO2 。这是SiO2特性，仅与HF反应

3、，与其它酸不反应，另外反应产物也不是盐和水，因此 （能/不能）由此证明SiO2是两性氧化物。与碱反应：CO2 ；SiO2 。由于玻璃中含有SiO2，盛碱液的试剂瓶用 塞。与盐反应：CO2常温复分解反应：CO2+Ca(ClO)2 ；CO2 + Na2CO3 。SiO2在高温才能反应如工业生产玻璃： ；与碱性氧化物如CaO反应：CO2 ；SiO2 。与碳反应：CO2 ；SiO2 ；工业用于 。3主要用途：二氧化碳：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。二氧化硅：制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料 。4独到见解：三、硅酸及硅酸盐1硅酸物理性质： 色胶状固体， 溶于水，而一

4、般的无机含氧酸都溶于水。化学性质：弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸 ，可与NaOH反应： 。 不稳定性：受热易分解，化学方程式为： 。制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如：向Na2SiO3溶液中加入盐酸： ；向Na2SiO3溶液中通入CO2： 。用途：硅胶可用作 、催化剂的载体等。2硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是 的总称。是构成 的主要成分。硅酸钠：硅酸钠溶液俗称 ，是 色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠（Na2SiO3）可表示为 。长石（KAlSi3O8）可表示为 。注意：硅酸盐写法与氧化物写法中各元素

5、的化合价保持不变，原子个数比相等；表示顺序一般为： 的氧化物· 的氧化物· · 。3独到见解：四、常见无极非金属材料及其主要用途1传统的无极非金属材料：主要成分是 。包括砖、瓦、陶瓷、水泥，玻璃等。比较如下：硅酸盐产品水 泥玻 璃陶瓷原 料黏土反应原理发生复杂的物理化学变化（不要求）反应方程式：不要求主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3普通玻璃成分：硅酸盐反应条件高温主要用途主要建材主要建材、生活生活2特殊功能的含硅物质：(1)碳化硅具有金刚石结构，俗名金刚砂，可用作磨料。

6、(2)含硅元素4%的硅钢具有导磁性。(3)硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。3新型陶瓷：如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等，主要成分不再是硅酸盐，属于新型无机非金属材料。4独到见解：规律总结1. 硅及其化合物的特殊性质(1)硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅 态。(2)硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2： 。(3)非金属单质跟碱溶液反应一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2： 。(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟 反应。(5)非金属单质一般（石墨除外）为非导体，但硅 。(6)非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2 。(7)酸性氧化物

7、一般不跟酸反应，但SiO2 。(8)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3 。(9)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，因为强酸制弱酸。但在高温下：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 能发生是因为 。(10)独到见解：2CO2与碱的反应及CO、HCO 的检验(1)反应原理：NaOHNa2CO3NaHCO3。(2)反应后溶质成分的判断方法： X1111<X<21X21X>21溶质的成分(3)独到见解：3CO2与常见溶液反应的现象及原理Ca(OH)2 或Ba(OH)2溶液：CO2不足时现象， ；CO2过量时现象

8、， 。Na2SiO3溶液：CO2不足时反应方程式： ；现象： 。CO2过量时反应方程式： ；现象： 。饱和Na2CO3溶液： ；现象 。(4)独到见解：4CO、HCO的检验CO的检验：向待检验溶液中滴加 ，有 现象，再加入适量 ，有 现象，则待检溶液中有CO。HCO的检验：向待检验溶液中滴加 ， 现象，再向溶液中加入 。若溶液中有 现象，则待检溶液中有HCO。(3)独到见解：1某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是()AAl2O3 BMgO CSiO2 DFe2O32下列说法正确的是()A将CO2通入CaCl2溶液或饱和Na2CO3溶液均有白色沉淀生成B某溶液中加入Ba(OH