魯科版化學(xué)課件第四章材料家族中元素第節(jié)硅無機(jī)非金屬材料

1、魯科版化學(xué)課件第四章材料家族中元素第節(jié)硅無機(jī)非金屬材料(4)非金屬單質(zhì)跟強(qiáng)堿溶液作用一般無非金屬單質(zhì)跟強(qiáng)堿溶液作用一般無H2放出，但放出，但Si能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能與氫氟酸反應(yīng)：與氫氟酸反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2。特別提醒：特別提醒：(1)SiO2是是H2SiO3的酸酐的酸酐，但它不溶于水但它不溶于水，不能直接將它與水反應(yīng)來制取不能直接將它與水反應(yīng)來制取H2SiO3(2)SiO2是一種類似于金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體是一種類似于金剛石

2、的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，在晶體中在晶體中，Si原子和原子和O原子個(gè)數(shù)之比為原子個(gè)數(shù)之比為12，故不存在故不存在“SiO2”分子。而分子。而CO2氣體氣體(或固體、或液體中或固體、或液體中)存在獨(dú)立的存在獨(dú)立的“CO2”分子。故分子。故SiO2 和和CO2的物理性質(zhì)差別較大。的物理性質(zhì)差別較大。(3)加熱熔化加熱熔化NaOH等強(qiáng)堿時(shí)等強(qiáng)堿時(shí)，不能用玻璃試管或瓷坩不能用玻璃試管或瓷坩堝。原因是玻璃或陶瓷中的堝。原因是玻璃或陶瓷中的SO2與與NaOH發(fā)生反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)。下列關(guān)于硅和二氧化硅說法不正確的是下列關(guān)于硅和二氧化硅說法不正確的是()A晶體硅呈灰黑色，是具有金屬光澤、硬而脆的固晶體硅呈灰黑色，是

3、具有金屬光澤、硬而脆的固體體B硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但自然界里無游離態(tài)的硅存在，常溫下可與其他某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)存在，常溫下可與其他某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C硅和二氧化硅都能與硅和二氧化硅都能與NaOH溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)D工業(yè)上用焦炭在高溫條件下還原二氧化硅來制備工業(yè)上用焦炭在高溫條件下還原二氧化硅來制備硅說明通常情況下還原性硅說明通常情況下還原性CSi 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是(A)A在常溫下，不與任何酸反應(yīng)在常溫下，不與任何酸反應(yīng)B在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C在加熱條件下

4、，能與氧氣反應(yīng)在加熱條件下，能與氧氣反應(yīng)D硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體解析：解析：A項(xiàng)項(xiàng)，在常溫下在常溫下，Si能與氫氟酸反應(yīng)能與氫氟酸反應(yīng)，不正確；不正確；Si在常溫下能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)在常溫下能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加熱條件下也能與加熱條件下也能與Cl2、O2等反等反應(yīng)應(yīng)，B、C正確；單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種正確；單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種，D正確。正確。下列說法正確的是下列說法正確的是()A二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似BSiO2和和CO2溶于水都顯酸性溶于水都顯酸性CCO2通入通入Na2SiO3溶液中可制得硅酸溶液

5、中可制得硅酸DSiO2和和CO2都是酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)都是酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)解析：解析：SiO2不溶于水不溶于水，與水不反應(yīng)與水不反應(yīng)，常溫下是固常溫下是固體體，硬度較大硬度較大，在物理性質(zhì)上與在物理性質(zhì)上與CO2的差別很大；的差別很大；SiO2雖然是酸性氧化物雖然是酸性氧化物，與很多酸都不反應(yīng)與很多酸都不反應(yīng)，但能和氫氟酸但能和氫氟酸反應(yīng)；由于反應(yīng)；由于H2CO3的酸性大于的酸性大于H2SiO3的酸性的酸性，故把故把CO2通入到通入到Na2SiO3溶液中可制得溶液中可制得H2SiO3答案：答案：C 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2下列物質(zhì)的變化，不能通過一步化學(xué)反應(yīng)完成下列物質(zhì)的變化，不能

6、通過一步化學(xué)反應(yīng)完成的是的是(C)ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3CSiO2H2SiO3 DNa2O2 Na2CO3解析：解析：SiO2不能與水直接反應(yīng)生成不能與水直接反應(yīng)生成H2SiO3。1硅酸鹽。硅酸鹽。(1)表示方法。表示方法?；瘜W(xué)式法?；瘜W(xué)式法。如硅酸鈉如硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣、硅酸鈣(CaSiO3)等。此法一般等。此法一般用于組成比較簡(jiǎn)單的硅酸鹽。用于組成比較簡(jiǎn)單的硅酸鹽。氧化物法。氧化物法。硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，多以氧化物形式來表硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，多以氧化物形式來表示它的組成，通式為示它的組成，通式為aMxOybSiO2cH2O。a當(dāng)金

7、屬不止一種時(shí)，先寫活潑金屬，再寫較活潑金屬，當(dāng)金屬不止一種時(shí)，先寫活潑金屬，再寫較活潑金屬，然后是二氧化硅，最后寫水。然后是二氧化硅，最后寫水。b氧化物化學(xué)式之間用氧化物化學(xué)式之間用“”隔開，化學(xué)式前的系數(shù)只能隔開，化學(xué)式前的系數(shù)只能取整數(shù)，且只代表該氧化物本身。取整數(shù)，且只代表該氧化物本身。c氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素盡量氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素盡量按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。例如：硅酸鈉：例如：硅酸鈉：Na2SiO3Na2OSiO2，石棉：石棉：Mg3Ca(SiO3)4CaO3MgO4SiO2。(2)硅酸鈉。硅酸

8、鈉。物理性質(zhì)：可溶于水，水溶液俗稱物理性質(zhì)：可溶于水，水溶液俗稱“水玻璃水玻璃”?！八ＡＡА本哂泻軓?qiáng)的黏合性，是建筑行業(yè)常用的黏合劑。具有很強(qiáng)的黏合性，是建筑行業(yè)常用的黏合劑?；瘜W(xué)性質(zhì)：易與酸反應(yīng)?；瘜W(xué)性質(zhì)：易與酸反應(yīng)。a與強(qiáng)酸反應(yīng)：與強(qiáng)酸反應(yīng)：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。b與與CO2反應(yīng)：反應(yīng)：CO2不足，不足，Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3；CO2過量，過量，Na2SiO32CO22H2O=2NaHCO3H2SiO3。特別提醒：特別提醒：(1)由于硅酸鹽組成復(fù)雜由于硅酸鹽組成復(fù)雜，用氧化物表示其用氧化物表示其 組成只是為了簡(jiǎn)化對(duì)硅酸鹽組成的表

9、示組成只是為了簡(jiǎn)化對(duì)硅酸鹽組成的表示，不能理解成硅酸鹽不能理解成硅酸鹽以氧化物形式存在。以氧化物形式存在。(2)硅酸硅酸(H2SiO3)是一種難溶于水的白色膠狀物是一種難溶于水的白色膠狀物，酸性比酸性比碳酸還弱碳酸還弱，硅酸受熱分解為二氧化硅和水。硅酸失去部分水硅酸受熱分解為二氧化硅和水。硅酸失去部分水后得硅膠。后得硅膠。2無機(jī)非金屬材料。無機(jī)非金屬材料。(1)傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料硅酸鹽產(chǎn)品。硅酸鹽產(chǎn)品。(雙選雙選)下列有關(guān)硅酸鹽的敘述，正確的是下列有關(guān)硅酸鹽的敘述，正確的是()A大部分硅酸鹽都難溶于水，大部分硅酸鹽都難溶于水，Na2SiO3是常見的可溶是常見的可溶性硅酸鹽

10、，其水溶液俗稱水玻璃，可用作建筑黏合劑性硅酸鹽，其水溶液俗稱水玻璃，可用作建筑黏合劑B石英砂可與燒堿反應(yīng)制水玻璃：石英砂可與燒堿反應(yīng)制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OC硅酸具有酸的通性，能使石蕊試液變紅硅酸具有酸的通性，能使石蕊試液變紅D 石 棉 石 棉 M g3C a ( S i O3)4可 表 示 為 氧 化 物 形 式可 表 示 為 氧 化 物 形 式3MgOCaO4SiO2解析：硅酸鹽大部分難溶于水解析：硅酸鹽大部分難溶于水，常見硅酸鹽中只有常見硅酸鹽中只有Na2SiO3、K2SiO3等可溶等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性的水溶液具有黏性，可作可作建 筑 黏 合 劑建 筑 黏

11、 合 劑 ， A 正 確 ； 石 英 砂 成 分 為正 確 ； 石 英 砂 成 分 為 S i O2， S i O22NaOH=Na2SiO3H2O，NaOH、Na2SiO3為強(qiáng)電解質(zhì)可拆為強(qiáng)電解質(zhì)可拆成離子形式成離子形式，B正確；硅酸具有酸的通性正確；硅酸具有酸的通性，例如能與堿反應(yīng)例如能與堿反應(yīng)，但其難溶于水但其難溶于水，不能使石蕊變色不能使石蕊變色，C錯(cuò)；硅酸鹽改寫成氧化錯(cuò)；硅酸鹽改寫成氧化物形式時(shí)要按物形式時(shí)要按“較活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物較不活潑金屬氧化物較不活潑金屬氧化物二氧化硅二氧化硅水水”的順序排列的順序排列，由于由于Ca活潑性強(qiáng)于活潑性強(qiáng)于Mg，所以所以其氧化物形式為其

12、氧化物形式為CaO3MgO4SiO2，D錯(cuò)。錯(cuò)。答案：答案：AB 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3兵馬俑中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來科學(xué)家兵馬俑中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅，銅為為2價(jià)價(jià))，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是(C)A可用氧化物形式表示為可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2B性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿Dx等于等于6下列有關(guān)硅材料的說法正確的是下列有關(guān)硅材料的說法正確的是_(填字母填字母)。A碳化硅

13、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥B氮化硅熔點(diǎn)高，硬度大，可用于制作高溫陶瓷氮化硅熔點(diǎn)高，硬度大，可用于制作高溫陶瓷C高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光光導(dǎo)纖維導(dǎo)纖維D普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高很高E鋼化玻璃通常用于車窗玻璃，破碎時(shí)沒有尖銳的棱角鋼化玻璃通常用于車窗玻璃，破碎時(shí)沒有尖銳的棱角(2)氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，它的硬度大、氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答下列問題。熔點(diǎn)高，化

14、學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答下列問題。工業(yè)上普遍采用高純度硅與純氮在工業(yè)上普遍采用高純度硅與純氮在1 300時(shí)反應(yīng)獲得，時(shí)反應(yīng)獲得，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。根據(jù)性質(zhì)推測(cè)氮化硅的用途根據(jù)性質(zhì)推測(cè)氮化硅的用途_(填字母填字母)。A制氣輪機(jī)葉片制氣輪機(jī)葉片 B制有色玻璃制有色玻璃C制永久性模具制永久性模具 D制造軸承制造軸承 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練4(1)下列說法正確的是下列說法正確的是_。A硅酸鹽大多數(shù)不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的硅酸鹽大多數(shù)不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分主要成分BH2SiO3既可由既可由SiO2溶于水制得，也可由溶于水制得，也可由Na2SiO3和和其他酸其他酸(如鹽酸如鹽酸)反應(yīng)制得反應(yīng)制得C高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明高溫下二氧