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

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1、第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅第第2 2课时硅酸盐和硅单质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综合拓展一、硅酸盐的化学性质(Na2SiO3为例)：二、

2、硅酸盐产品：水泥玻璃陶瓷主要原料石灰石、黏土、石膏纯碱、石灰石、石英黏土反应原理发生复杂的物理、化学变化Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2发生复杂的物理化学变化主要成分硅酸三钙(3CaOSiO2)硅酸二钙(2CaOSiO2)铝酸三钙(3CaOAl2O3)Na2OCaO6SiO2铝硅酸盐典型设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑硅单质硅单质单质硅有_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：2M

3、gSiMg2Si。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：Si2NaOHH2ONa2SiO32H2。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

4、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

5、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M

6、g2Si3O8nH2O。(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)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

7、为Al2O3CaO3SiO23H2OB镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgOSiO2C钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4，表示为Al2O32SiO22H2O变式应用变式应用解析：A项，Ca(Al2Si3O10)3H2O应改为CaOAl2O33SiO23H2O(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；Si2NaOHH2ON

8、a2SiO32H2。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为含硅化合物中的一种气体，则B为SiF4。SiO24HFSiF42H2O2NaOHSiO2Na2SiO3H2O；2OHSiO2H2ONa2SiO32HCl2NaClH2SiO3；2HH2SiO3H2SiO3H2OSiO2答案：(1)SiO2H2SiO3(2)2HH2SiO3(3)b= 变式应

9、用变式应用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)CO2N

10、a2SiO32H2ONa2CO3H4SiO4(3)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2水平测试水平测试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

11、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，生成CO脱离反应体系。CO与氧化铜在较低温度下发生反应，而碳粉与氧化铜在高温下反应，且反应慢，说明CO的还原性比碳的还原性强，A错；反应(2)的目的是将一些不与氯气反应的杂质除去，精炼硅，B正确；根据化合价变化判断，反应(1)和(2)都是氧化还原反应，C正确；在加热条件下，硅易与氧气反应生成二氧化硅，D正确。答案：A