浙江专版2019版高考化学大一轮复习专题四从矿物到基础材料课时3含硅矿物与信息材料学案

1、第3课包含硅矿物和信息材料探索河流知识文件必需的考试要求要求考试选拔考试分布201520162017九月十月四月十月四月(1)自然界中硅的存在形式aa193(2)工业中制备高纯硅的方法ab(3)硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质ab6(6)(4)三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃aa(5)硅和二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用aa(6)光纤的组成和功能a试验点1硅、二氧化硅和信息材料主干讲座1.硅的存在和性质(1)硅的存在：硅在自然界中都以化合的形式存在，主要存在于硅酸盐和岩石中。(2)物理特性：硅晶体熔点高，硬度大。(3)化学性质常温下性质稳定，难以与O2，Cl2，

2、HNO3，H2SO4反应。但是在室温下，Si可以与F2，氢酸，NaOH溶液反应。在加热或高温下可以与O2，Cl2等反应。与氢氟酸的反应：si 4hf=si F42 H2；与NaOH溶液反应：si 2 NaOH H2O=na 2 SiO 3 2 H2；与O2反应：si o2sio 2。2.硅的工业配方3.二氧化硅和二氧化碳的比较物质二氧化硅二氧化碳化学性质与水反应没有反应CO2+H2OH2CO3与酸反应仅对氢氟酸反应：SiO 2 4 HF=SIF 42 H2 o没有反应碱(NaOH)溶液反应Sio2 2 NaOH=Na2 sio3 H2O(含碱液的试剂瓶用橡胶塞)少量CO2:CO2 2 NaOH

3、=Na2 co 3 H2OCO2足够：CO2 NaOH=nahco3与盐反应对Na2CO3的反应：SiO 2 na 2co 3na2 SiO 3 CO2对Ca(ClO)2反应：ca(ClO 2)CO2 H2O=CaCO 32 hclo碱性氧和货物反应与CaO反应：SiO 2 Cao casio 3对Na2O做出反应：CO2 Na2O=Na2CO3硅、二氧化硅的应用(1)硅的用途作为半导体材料；硅合金生产；太阳能电池制造。(2)二氧化硅的用途信息高速公路的骨架光纤制造石英坩埚、石英玻璃、石英表等；制造电子产业的重要组成部分、光学仪器。用作郑秀晶、玛瑙等工艺配件。5.硅酸盐(1)物理特性：硅酸不溶

4、于水。(2)化学性质弱酸性(比碳酸弱)与NaOH溶液反应的化学方程式：H2SIO3 2 NAOH=NA2SIO3 2H2O。在Na2SiO3溶液中加入少量CO2的化学方程式：na2sio 3 CO2 H2O=h2sio 3na2co 3。不稳定性硅酸热分解的化学方程式：H2SI O3 SIO 2 H2O。(3)用途硅可以用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体等。先例分析【例1】(2016温州第二外国语学校高三模拟)硅的说法不正确A.晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是好的半导体B.在加热到特定温度时，硅与氯、氧等非金属反应C.利用硅石和c的反应，可以制造出粗糙的硅D.二氧化硅的性质比较稳定，室温

5、下不与任何物质反应A项分析，硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是好的半导体材料，所以A是正确的。B项、硅和氯反应生成四氯化硅，与氧加热生成二氧化硅，因此在加热到特定温度时硅可以与氯、氧等非金属反应，因此B是正确的。C港，工业上电炉用木炭粉还原二氧化硅制成硅，因此C是正确的。D项，D是错的，因为硅在室温下与氢氟酸，氢氧化钠发生反应。答案d示例2 (2015海南化学)元素Z是可通过下图所示的路径在X中制造的典型半导体材料。其中x是z的氧化物。y是氢化合物，分子结构与甲烷相似。请回答以下问题：(1)能与x发生化学反应的酸是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；在x中准备Mg2Z的化学方程式为_

6、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)在Mg2Z中生成y的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _y分子的电子形式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)Z，x的共价键类型分别为_ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。根据解释，单质Z是半导体，Z是SI。其氧化物是二氧化硅，SiO2能与氢氟酸反应。根据流程图，二氧化硅和Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si是盐酸反应生成的Y是氢化合物，分子结构与甲烷相似，Y的分子式为SiH4，加热分解可以得到Si断裂。答案(1)氢氟酸(HF) SiO 2 4 mgmg 2 si 2 MgO(2) Mg2Si 4 HCl=2 MGC L2 sih4(3)郑智薰极性键极性键优化测试点1.在以下关于碳和硅的叙述中，准确的是()A.那氧化物能与NaOH溶液反应B.其硬度在加热时能与O2反应C.氧化物可溶于水，产生相应的

8、酸。D.碳和硅的两个茄子元素由两个茄子单体组成。分析CO和NaOH溶液没有反应，错误；腔，SiO2和没有水反应，c错误；碳有多种同素异形体，D错了。答案b2.以下关于SiO2和CO2的陈述中正确的是()A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2以及水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的分析SiO2不能与水反应，项目b无效。SiO2也是酸性氧化物，c项错误；SiO2没有分子，化学表达式仅表示Si，O原子数比1: 2。答案a3.以下离子方程式写得正确()A.在水玻璃中加入过多的二氧化碳：na2sio3 CO2

9、 H2O=2 na co h2sio3B.明确石灰水含有过多的二氧化碳：ca (oh) 2 2 CO2=Ca2 2 HCOC.硅和氢氟酸的反应：si 4h 4f-=si F42 H2D.氢氧化硅在烧碱溶液中溶解：SiO2 2oh-=SiO H2O分析Na2SiO3是强电解质，必须分解为Na，SiO，并生成HCO，A错误。项目b为CO2 oh-=HCO；c段，氢氟酸是弱酸，不能分为h和f-。答案d4.硅(SiO2)也称为硅，是制备硅及其化合物的重要原料(见下文)。以下说明为()A.SiO2可以与HF和NaOH反应，属于两性氧化物。B.Sio 2和si都是光纤材料C.在硅胶中添加CoCl2可以知道

10、硅吸收是否无效D.图中显示的转换反应都是非氧化还原反应分析两性氧化物被定义为酸和碱反应以及产生盐和水的氧化物，通过SiO2和HF的反应得到的SiF4不属于盐类，A项是错误的。SiO2是光纤材料，Si是半导体材料，B项错误。CoCl2在吸收和失水状态下显示不同的颜色，C项正确。制作Si的过程包括氧化还原反应，D抗错误。答案c错误的警告记住硅及其化合物的特殊性质1.Si的还原能力强于C，但C还原SiO2产生SI，氧化产物为CO:2C SIO 2 SI 2CO。因为产品CO是气体。其释放降低产物浓度，使反应朝着积极的方向进行。2.非金属单体和碱溶液作用一般不会发生H2，但Si可以与碱液一起释放H2。

11、例如SI 2 NAOH H2O=NA2 SIO3 2 H2。3.酸性氧化物一般与水反应，产生相应的酸，但SiO2不与水反应。4.SiO2是酸性氧化物，但SIO2可以与酸(氢氟酸)和NaOH溶液反应。5.非金属单质一般与非氧化成酸不反应，但Si能与氢火山反应。规律的方法1.粗硅的提纯(1)用焦炭还原SiO2时，产物不是CO2，而是CO。(2)粗硅中含有碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含有CCl4等杂质，通过分馏精制SiCl4，然后还原为H2，得到高纯硅。(3)粗硅的精制过程：SiO2SiSiCl4Si是利用物质状态变化和反应地点不同的东西精制而成的。2.药品保管实验室不能将诺氏溶液、氨

12、、Na2SiO3溶液、NaOH溶液等碱性液体装入带磨玻璃塞的试剂瓶。氢氟酸会腐蚀玻璃，所以经常保存在塑料瓶里。试点硅酸盐产品主干讲座1.硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧、金属组成的化合物的统称。硅酸盐组成的表达硅酸盐的组成一般用硅和金属氧化物的组合来表示。例如，硅酸钠(Na2SiO3)可以表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可以表示为K2OAl2O36SiO2。硅酸钠(1)溶于水的白色粉末型固体，其水溶液一般称为水玻璃，具有粘性，水溶液呈碱性。(2)酸对酸性强的硅酸的反应：与盐酸反应的化学方程式：NA2SIO3 2 HCL=2 NACL H2SIO3。与CO2水溶液反应的化学方程式：N

13、A2SIO3 H2O CO2=NA2CO3 H2SIO3。(3)用途：粘合剂(矿物粘合剂)，耐火阻燃材料。3茄子常见硅酸盐产品硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥石灰石，粘土水泥转动轿子硅酸钙2 Cao SiO 2硅酸钙3CaOSiO2铝酸盐三钙3 Cao al 2 o 3玻璃纯碱，石灰石头，石英玻璃窑Na2OCaO6SiO2陶瓷粘土先例分析例1 (2016浙江省金华一中古月考试)“金和玉”的主要成分是黄蜡石，有些黄蜡石由Al2O34SiO2H2O组成，以下观点不正确。()A.黄腊石雕塑要避免与酸、碱接触B.黄蜡石色彩丰富。因为含有其他形式的金属氧化物C.潮湿的空气会溶解黄蜡石作品的表面，从而变

14、质D.放在干燥的空气中，黄蜡石作品会脱水变质如果分析a项能与酸碱反应，黄腊石雕刻品应避免与酸碱接触。b项，金属氧化物的颜色不同，黄铁矿颜色变得丰富多彩是正确的，因为它含有其他形式的金属氧化物。c段，潮湿的空气与Al2O34SiO2H2O没有反应，黄蜡石作品的表面熔化，不变质。d港，放在干燥的空气中，Al2O34SiO2H2O会风化，黄蜡石作品会脱水变质。答案c例2 (2015温州10所学校联考)硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占外壳质量的90%以上。(1)以下物质不属于硅酸盐：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。A.陶瓷b .一般玻璃C.水泥d .生石灰(2)SiO2是

15、玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)用Na2SiO3水溶液浸泡的棉花不易燃烧。这可以通过SiO2和纯碱混合高温熔融反应制备Na2SiO3牙齿_ _ _ _ _ _ na2sio 3，在高温下熔化纯碱时，可以从以下坩埚中选择：A.普通玻璃坩埚b .石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚d .铁坩埚(4)工业上使用反应2C SIO 2 SI 2CO制备硅单晶。牙齿反应中包含的元素化合价升高的物质是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(化学

16、，河东)，氧化剂是_分析(1)生石灰是CaO，不含Si，不属于硅酸盐。(2)SiO2和NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2 2 NaOH=Na2 sio3 H2O。由于SiO2可溶于氢氟酸，工艺师经常使用氢氟酸雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃剂功能，可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应，生成Na2SiO3和CO2，因此包含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)、Al2O3等都在Na2CO3和高温下反应，因此不能用上述材料中的钨溶解纯碱。(4)问题是反应中C(碳)被氧化，SiO2中4价硅被还原，SiO2被用作氧化剂。答案(1) d (2) SiO2 2 N

17、aOH=Na2 sio3 H2O氢氟酸(3)防火剂D (4)C SiO2优化测试点1.预计2013年太阳热能晶体硅供应不足的情况将持续下去，价格将稳定。以下关于硅及其化合物的陈述中正确的是()A.硅酸钠属于盐，不属于碱，因此硅酸钠可以保存在磨石玻璃罩试剂瓶里B.反应Na2 SiO 3 H2O CO2=Na2 co 3 h2sio 3，反应Na2 co 3 SiO 2 SiO 2 SiO 3 CO2，两种反应是矛盾的，都不能发生C.普遍玻璃、石英玻璃、水泥等都属于硅酸盐材料D.翡翠的主要成分是Be3Al2Si6O18，以氧化物标记为3BeOAl2O36SiO2。a项分析，硅酸钠本身是一种粘合剂，容易产生磨口玻璃罩和瓶口粘合。(威廉莎士比亚，硅酸，硅酸，硅酸，硅酸，硅酸)B段，两种茄子反应条件不同。反应1在溶液中进行，强酸能制造弱酸，高温下二氧化碳是气体，逃逸促进反应。c段，石英玻璃的成分是SiO2，SiO2