高中化學(xué) 第4章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角-硅（第2課時(shí)）硅酸鹽和硅課件 新人教版必修1.ppt

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第2課時(shí)硅酸鹽和硅 自主閱讀 自主檢測 一 硅酸鹽1 定義硅酸鹽是由硅 氧和金屬元素組成的化合物的總稱 2 硅酸鹽的性質(zhì)硅酸鹽是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì) 大多不溶于水 化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 3 硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成 例如 Na2SiO3 Na2O SiO2 長石KAlSi3O8 K2O Al2O3 6SiO2 4 最常見的硅酸鹽 Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃 能制備硅膠和木材防火劑 自主閱讀 自主檢測 5 三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品 自主閱讀 自主檢測 6 其他幾種含硅的物質(zhì) 自主閱讀 自主檢測 二 硅單質(zhì)1 種類單質(zhì)硅有晶體和無定形兩類 2 結(jié)構(gòu)晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似 3 性質(zhì) 1 物理性質(zhì) 2 化學(xué)性質(zhì) 在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑 但能與氫氟酸 強(qiáng)堿等發(fā)生反應(yīng) 自主閱讀 自主檢測 4 用途 1 半導(dǎo)體材料 如硅芯片等 2 新型能源 如光電池等 自主閱讀 自主檢測 1 下列物質(zhì)中屬于硅酸鹽材料的是 水泥 玻璃 陶瓷 水晶A B C D 答案 D 自主閱讀 自主檢測 2 下列關(guān)于硅的說法中 不正確的是 A 硅是非金屬元素 它的晶體單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B 單質(zhì)硅和金剛石結(jié)構(gòu)相似 但比金剛石硬度小 熔點(diǎn)低C 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D 加熱到一定溫度時(shí) 硅能與氯氣 氧氣等非金屬反應(yīng)解析 硅雖然外形像金屬 有金屬光澤 但實(shí)際上屬于非金屬 硅原子與碳原子最外層電子數(shù)相同 晶體結(jié)構(gòu)相似 但硅晶體比金剛石的硬度小 熔點(diǎn)低 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 尤其是在常溫下 但常溫下仍能與氟氣 氫氟酸和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng) 加熱至一定溫度時(shí) 硅還能與氯氣 氧氣等非金屬發(fā)生反應(yīng) 答案 C 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 硅酸鹽的組成和性質(zhì)常見的硅酸鹽礦物討論探究 1 硅酸鹽可寫成二氧化硅和金屬氧化物的形式 是否可理解成硅酸鹽是二氧化硅和金屬氧化物的混合物 2 請結(jié)合硅酸鹽的性質(zhì) 分析在實(shí)驗(yàn)室里如何保存Na2SiO3溶液 如果敞口放置一段時(shí)間 溶液會出現(xiàn)什么現(xiàn)象 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 探究提示 1 不可以 硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜 只是用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示 并不是它們的混合物 2 由于Na2SiO3溶液能與空氣中的CO2反應(yīng)而變質(zhì) 故Na2SiO3要密封保存 并放在帶橡膠塞的玻璃瓶中 化學(xué)方程式為Na2SiO3 H2O CO2Na2CO3 H2SiO3 膠體 所以 敞口放置的Na2SiO3溶液會出現(xiàn)白色膠狀沉淀 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 硅酸鹽的氧化物形式的改寫硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜 通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成 改寫時(shí)的規(guī)律為 例如 鈉長石NaAlSi3O8不能寫成Na2O Al2O3 3SiO2 應(yīng)寫成Na2O Al2O3 6SiO2 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 例題長石 KAlSi3O8 風(fēng)化生成高嶺土 Al2Si2O5 OH 4 的離子方程式為 1 將上述復(fù)雜硅酸鹽改寫成氧化物形式 KAlSi3O8 Al2Si2O5 OH 4 2 上述反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 解析 1 將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物時(shí) 只需將除O以外所有的元素寫出其常見氧化物 并用 將它們合并起來 但需注意各種原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成 在某種 或幾種 氧化物前加合適的化學(xué)計(jì)量數(shù) KAlSi3O8 K2O Al2O3 6SiO2 Al2Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O 2 分析反應(yīng)前后物質(zhì)的種類 可知屬于酸與鹽發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng) 是由于酸性 H2CO3 H2SiO3 發(fā)生了較強(qiáng)的酸制取較弱的酸的反應(yīng) 答案 1 K2O Al2O3 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 2 較強(qiáng)的酸能制較弱的酸 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 成功體驗(yàn)昆侖玉的成分可簡單看成是Ca2Mg5Si8O22 OH 2 則其用二氧化硅和金屬氧化物的形式可表示為 A CaO MgO SiO2 H2OB 2CaO 5MgO 8SiO2 H2OC 2CaO MgO SiO2 2H2OD 5CaO 2MgO 8SiO2 H2O解析 根據(jù)昆侖玉的化學(xué)式 將Ca Mg Si H分別寫成氧化物的形式 再調(diào)整各氧化物前的計(jì)量數(shù)并使其原子組成與昆侖玉的化學(xué)式一致 可得昆侖玉用氧化物的形式表示為2CaO 5MgO 8SiO2 H2O 答案 B 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 硅單質(zhì)的性質(zhì)和用途太陽能汽車討論探究單質(zhì)硅在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑 所以硅在自然界中以游離態(tài)存在 這種說法是否正確 探究提示 不正確 硅是一種親氧元素 在自然界中總是與氧相互化合 以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在 所以自然界中無游離態(tài)的硅存在 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 硅單質(zhì)性質(zhì)的特殊性 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 例題導(dǎo)學(xué)號98980065在無機(jī)非金屬材料中 硅一直扮演著主要的角色 制備純硅的主要步驟如下 高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3 SiHCl3與過量H2在1000 1100 反應(yīng)制得純硅 請回答下列問題 1 第 步制備粗硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 粗硅與HCl反應(yīng)完全后 經(jīng)冷凝得到的SiHCl3 沸點(diǎn)33 0 中含有少量SiCl4 沸點(diǎn)57 6 和HCl 沸點(diǎn) 84 7 提純SiHCl3采用的方法為 3 從基本反應(yīng)類型角度分類 步驟 中發(fā)生的反應(yīng)屬于 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 4 為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì) 將試樣用稀鹽酸溶解 取上層清液后需再加入的試劑是 填寫字母代號 A 氯水B NaOH溶液C KSCN溶液D Na2SO3溶液解析 1 高溫下用碳還原二氧化硅可制得粗硅 同時(shí)生成一氧化碳 2 分離沸點(diǎn)不同的液體應(yīng)用蒸餾 或分餾 的方法 3 步驟 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3 H2Si 3HCl 屬于置換反應(yīng) 4 鑒定產(chǎn)品中是否含鐵單質(zhì) 用稀鹽酸溶解后生成Fe2 因含量少 應(yīng)將Fe2 轉(zhuǎn)化為Fe3 后再檢驗(yàn) 故選AC 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 2 蒸餾 或分餾 3 置換反應(yīng) 4 AC 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 成功體驗(yàn)用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占有重要位置 足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用 例如 1 計(jì)算機(jī)芯片的主要成分是 2 光導(dǎo)纖維的主要成分是 3 目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是 4 常用作吸附劑 干燥劑或催化劑載體的物質(zhì)是 重難點(diǎn)一 重難點(diǎn)二 情境導(dǎo)入 知識點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 解析 晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料 正是由于這一性質(zhì)且它的來源極其豐富 從20世紀(jì)中葉開始 硅成為信息技術(shù)的關(guān)鍵材料 硅芯片的使用 使計(jì)算機(jī)的體積大大縮小 二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng) 抗干擾能力強(qiáng) 質(zhì)量小且細(xì) 是一種非常好的通信材料 硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料 主要利用其半導(dǎo)體性能 光電池是極有發(fā)展前景的新型能源 硅膠多孔 吸附能力強(qiáng) 常用作吸附劑 干燥劑或催化劑載體 答案 1 硅 或Si或單晶硅 2 二氧化硅 或SiO2 3 硅 或Si 4 硅膠 1234 1 下列物質(zhì)中 按某分類標(biāo)準(zhǔn)能與玻璃 水泥 陶瓷歸在一類的是 A 磚瓦B 光導(dǎo)纖維C 水玻璃D 晶體硅解析 玻璃 水泥 陶瓷和磚瓦都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品 光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅 水玻璃是硅酸鈉的水溶液 答案 A 1234 2 下列說法錯(cuò)誤的是 A 硅是制造太陽能電池的常用材料B 二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C 常溫下硅性質(zhì)活潑 可以與氯氣 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿溶液等起反應(yīng)D 水玻璃可用作木材防火劑解析 硅原子的最外層有4個(gè)電子 因此決定了硅單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 在常溫下Si不與Cl2 強(qiáng)酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 但可與F2 HF NaOH等反應(yīng) C錯(cuò)誤 A B D選項(xiàng)說法正確 答案 C 1234 3 下列說法不正確的是 A 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素B 硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料C 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D SiO2既能與氫氟酸反應(yīng) 又能與氫氧化鈉反應(yīng) 但是SiO2不屬于兩性氧化物解析 硅在常溫下可與F2 HF溶液和強(qiáng)堿溶液反應(yīng) SiO2可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 不與一般的酸反應(yīng) 只與氫氟酸反應(yīng) SiO2是酸性氧化物 答案 C 1234 4 下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是 A 這是一種礦物膠 既不燃燒也不受腐蝕B 在建筑工業(yè)上可以作黏合劑 耐酸水泥摻料C 木材 織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D 水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 在空氣中不易變質(zhì)解析 水玻璃是一種礦物膠 可作黏合劑 耐酸水泥摻料 木材 織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒 水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 但在空氣中易與二氧化碳反應(yīng)生成硅酸 答案 D