高一化学硅酸盐和硅单质.ppt

1、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Al2O32SiO22H2O,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

2、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：2MgSiMg2Si。 2与氢氟酸反应：Si4HFSiF42H2。 3与强碱溶液反应： Si2NaOHH2ONa2SiO32H2。 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 1Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si： SiO22CSi2CO。 2非金属单质与碱作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si2NaOHH2ONa2

3、SiO32H2。 3非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si4HFSiF42H2。 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

4、 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

5、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Mg2Si3O8nH2O。 (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

6、，可当成杂质，最后写出正确的方程式。,答案：(1)2MgO3SiO2nH2O (2)2MgO3SiO2nH2O4HCl2MgCl2(n2)H2O3SiO2 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Al2O3CaO3SiO23H2O B镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgOSiO2 C钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2 D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4，表示为Al2O32SiO22H2O,变式应用,解析：A项，Ca(Al2Si3O10)3H2O应改为CaOAl2O33S

7、iO23H2O(排序错)；B项，Mg2SiO4应改为2MgOSiO2(不能在系数中出现分数)；C项，K2Al6Si6H4O24应改为K2O3Al2O36SiO22H2O(排序错)。 答案：D,三、含硅化合物的性质及相互转化,已知Si4HFSiF42H2；Si2NaOHH2ONa2SiO32H2。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：_。 abcd,解析：因D是一种黏合剂且含硅，即D为Na2SiO3，B为含

8、硅化合物中的一种气体，则B为SiF4。 SiO24HFSiF42H2O 2NaOHSiO2Na2SiO3H2O； 2OHSiO2H2O Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3； 2HH2SiO3 H2SiO3H2OSiO2 答案：(1)SiO2H2SiO3 (2)2HH2SiO3(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BCH2OD化学方程式：_。 (3)写出A和

9、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。SiO2Na2CO3CO2Na2SiO3，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)CO2Na2SiO32H2ONa2CO3H4SiO4 (3)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2,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

10、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,72007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)SiO22CSi2CO (2)Si2Cl2SiCl4SiCl42H2Si4HCl 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，生