高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 第2課時 硅酸鹽和硅單質(zhì)課件 新人教版必修1-新人教版高中必修1化學(xué)課件

1、1.了解硅及硅酸鈉的性質(zhì)和用途，體會性質(zhì)決定用途的核心理念。2.能理解用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的認知模型。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸鹽制品以及生產(chǎn)它們的主要原料，關(guān)心與資源開發(fā)有關(guān)的熱點問題，形成合理利用自然資源的觀念。核心素養(yǎng)發(fā)展目標達標檢測達標檢測檢測評價 達標過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維 探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XIN ZHI DAO XUE0101一、硅酸鹽1.硅酸鹽的組成與性質(zhì)答案不Na2OSiO2K2OAl2O36SiO2歸納總結(jié)用氧化物形式表示硅酸鹽的組成(1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅 水。(2)氧化物之間以“”隔

2、開。(3)在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加數(shù)字。(4)若出現(xiàn)分數(shù)時應(yīng)化為整數(shù)。2.最簡單的硅酸鹽答案水玻璃硅酸3.三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分水泥石灰石、黏土水泥回轉(zhuǎn)窯3CaOSiO2，2CaOSiO2，3CaOAl2O3玻璃純堿、石灰石、石英砂玻璃窯Na2OCaO6SiO2陶瓷黏土硅酸鹽4.特殊功能的含硅物質(zhì)(1)金剛砂(SiC)具有類似的結(jié)構(gòu)，硬度，可用作砂紙、砂輪磨料。(2)硅鋼(含硅4%)具有很強的，主要用作變壓器鐵芯。(3)硅橡膠：既耐又耐，用于制造火箭、導(dǎo)彈、飛機的零件和絕緣材料等。(4)人工制造的分子篩(具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽)，主要用作和。答案金剛石很大導(dǎo)磁

3、性高溫低溫吸附劑催化劑例1下列敘述正確的是A.硅酸鈉是硅酸鹽，但不能溶于水B.電影銀幕用水玻璃浸泡，主要是為了防腐C.建筑工業(yè)常用水玻璃作黏合劑D.用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木，主要是為了防火解析Na2SiO3既是硅酸鹽，又是鈉鹽，硅酸鹽大多難溶于水，而鈉鹽均易溶于水；浸泡銀幕主要是為了防火，而浸泡枕木主要是為了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合劑。答案解析例2用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是A.鈣沸石CaAl2Si3O103H2O表示為Al2O3CaO3SiO23H2OB.鎂橄欖石(Mg2SiO4)表示為MgOSiO2C.鉀云母(K2Al6Si6H4O24)表示為K2O2H2O3Al

4、2O36SiO2D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示為3MgO4SiO2H2O解析根據(jù)硅酸鹽改寫氧化物的要求可以判斷，A中Al2O3和CaO的排列順序有誤；B中化學(xué)計量數(shù)出現(xiàn)了分數(shù)；C中正確的寫法應(yīng)為K2O3Al2O36SiO22H2O；D的寫法符合要求。答案解析二、硅單質(zhì)1.單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩類。晶體硅結(jié)構(gòu)如圖所示：答案(1)具有形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；(2)與的結(jié)構(gòu)相似。正四面體金剛石2.單質(zhì)硅的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)晶體硅是一種帶有的灰黑色固體，根據(jù)其結(jié)構(gòu)分析可知，晶體硅熔點、硬度、有脆性。導(dǎo)電性介于之間，是良好的材料。答案金屬光澤高大導(dǎo)體和絕緣體半導(dǎo)體(2)化學(xué)性質(zhì)加熱時硅能與

5、氧氣、氯氣、碳等發(fā)生反應(yīng)。寫出硅與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：。常溫下，硅能與F2、HF反應(yīng)，寫出硅與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。寫出常溫下硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：。答案Si2Cl2SiCl4Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H23.單質(zhì)硅的制備單質(zhì)硅常用二氧化硅來制取，主要分為兩個階段：(1)用碳還原二氧化硅制備粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)將粗硅先與氯氣反應(yīng)，其產(chǎn)物用氫氣還原制備純硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式是，。答案歸納總結(jié)(1)硅在自然界中以化合態(tài)存在，工業(yè)上常以二氧化硅為原料來制取單質(zhì)硅。(2)單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和合金材料。解析晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，

6、是具有正四面體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)與金剛石相似，熔、沸點高，硬度大；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下可與F2、HF和強堿反應(yīng)；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅雖然具有金屬光澤，但它屬于非金屬單質(zhì)。例3我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關(guān)敘述正確的是A.晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B.晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C.晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價格昂貴D.晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電答案解析例4下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是A.它們的氧化物

7、都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸B.碳和硅的最高正價都是4價C.硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)解析SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)；地殼中含量最多的元素是氧，其次是硅；自然界中有游離態(tài)的碳(金剛石)，沒有游離態(tài)的硅。答案解析思維啟迪(1)硅與碳相似，常溫下化學(xué)性質(zhì)都不活潑，但硅單質(zhì)常溫下能與F2、HF、強堿溶液反應(yīng)。(2)雖然碳比硅活潑，但碳在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)存在，而硅只能以化合態(tài)存在，原因是硅是親氧元素。學(xué)習(xí)小結(jié)返回硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系達標檢測DA BIAO JIAN CE02021.判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)

8、制水泥、玻璃的共同原料是石灰石()(2)硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的混合物()(3)硅酸鹽結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定()(4)傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分都是硅酸鹽()(5)水玻璃、膽礬都是純凈物()(6)Na2SiO3性質(zhì)穩(wěn)定，長期保存在空氣中不變質(zhì)()(7)硅在電子工業(yè)中是最重要的半導(dǎo)體材料()(8)單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?)(9)單質(zhì)硅常用作光電池和光導(dǎo)纖維()(10)硅單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)時，H2O與NaOH作氧化劑()答案123456解析硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，它包含結(jié)構(gòu)簡單的硅酸鹽(如Na2SiO3)，也包含結(jié)構(gòu)復(fù)雜

9、的硅酸鹽，A項錯誤；簡單的硅酸鹽中有少數(shù)溶于水，如Na2SiO3、K2SiO3等，B項錯誤；對于硅酸鹽，氧化物的形式僅僅是一種表達方式，并不是說它就是由氧化物組成的，C項錯誤。2.下列有關(guān)硅酸鹽的說法中正確的是A.硅酸鹽中的陰離子都是B.硅酸鹽都難溶于水C.通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的D.Na2SiO3是一種最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑答案解析123456解析“硅酸銅鋇”能穩(wěn)定存在說明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應(yīng)?！肮杷徙~鋇”中Ba為2價，Cu為2價，Si為4價，則x6，用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2。3.青花瓷中所描繪的“瓶

10、身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個謎，近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為2價)。下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是A.可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2B.性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C.易溶解于強酸和強堿D.x等于6答案解析1234564.下列有關(guān)普通玻璃的說法不正確的是A.制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B.玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一

11、起答案解析123456解析工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的原料有純堿、石灰石和石英；玻璃的成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅，屬于混合物，在加熱熔化時沒有固定的熔點；普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅；盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起。1234565.(2018大慶高一下學(xué)期開學(xué)考試)下列有關(guān)硅的說法不正確的是A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B.硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，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.加熱到一定程度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解析A項，晶體硅常用作制造太陽能電池的材料，實

12、現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化成電能，正確；B項，硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，正確；C項，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下能與F2、HF等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，錯誤；D項，在加熱條件下，硅單質(zhì)能與氯氣、氧氣等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，正確。答案解析1234566.硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，工藝師常用_(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。解析SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。123456答案解析=Na2SiO3H2OSiO22NaOH氫氟酸(2)用Na2S