高一化學(xué)人教版必修一課件：第4章 非金屬及其化合物 第1節(jié) 第2課時

第2課時硅酸鹽和硅單質(zhì)第四章第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅內(nèi)容索引一硅酸鹽二硅單質(zhì)當堂檢測學(xué)習(xí)目標定位1.知道硅酸鈉的性質(zhì)和用途。2.學(xué)會用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的方法。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。4.知道晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，能說出它的主要用途。一硅酸鹽導(dǎo)學(xué)探究1.下列含硅物質(zhì)：①硅酸鈣CaSiO3，②長石KAlSi3O8，③石棉CaMg3Si4O12，它們在組成上的相同點是

，共同的物質(zhì)類別是

。它們種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成各異，通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成，如硅酸鈣CaSiO3可表示為CaO·SiO2，長石表示為

，石棉表示為

。答案都是由硅、氧和金屬元素組成的化合物硅酸鹽K2O·Al2O3·6SiO2CaO·3MgO·4SiO22.硅酸鈉是一種白色固體，可溶于水，其水溶液俗稱

。若取兩個小木條(或濾紙條)，分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中浸泡，取出稍瀝干后，同時分別放置在酒精燈外焰處，觀察到的現(xiàn)象是

，由此可得出的實驗結(jié)論是

。3.硅酸鹽產(chǎn)品有著廣泛的應(yīng)用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常見的硅酸鹽產(chǎn)品，也是使用量最大的無機非金屬材料。水玻璃浸泡的木條燃燒，用硅酸鈉溶液浸泡的木條不燃燒用蒸餾水硅酸鈉耐高溫，不能燃燒答案(1)閱讀教材填寫下表：硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分水泥

3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3玻璃

Na2O·CaO·6SiO2陶瓷

硅酸鹽石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯答案(2)硅酸鹽產(chǎn)品水泥與陶瓷的共同原料是

，水泥與玻璃的共同原料是

。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%)具有很高的

，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

。黏土石灰石金剛石導(dǎo)磁性高溫低溫催化劑吸附劑很大答案硅酸鹽的表示方法及性質(zhì)(1)硅酸鹽的概念是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。硅酸鹽的表示方法：①將硅酸鹽中所有元素都寫成氧化物(二氧化硅和氧化物的組合)。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“·”隔開。③在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加數(shù)字。(2)最常見的硅酸鹽——硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，不易腐蝕，不能燃燒，熱穩(wěn)定性強，其水溶液呈堿性，能與酸反應(yīng)，其離子方程式為＋2H＋==H2SiO3↓。歸納總結(jié)活學(xué)活用12

解析答案12

12返回2.歌曲《青花瓷》中所描繪的“瓶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，但古瓷中所用顏料的成分一直是個謎。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BaO·CuO·2SiO2B.性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C.易溶于強酸和強堿D.x等于6解析答案解析BaCuSi2Ox中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，O為－2價，由化合價規(guī)則：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)x＝0，得x＝6，則用氧化物形式表示硅酸銅鋇為BaO·CuO·2SiO2，A、D項正確；由題干信息可知硅酸銅鋇性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色，故B項正確，C項錯誤。答案

C12返回二硅單質(zhì)導(dǎo)學(xué)探究1.單質(zhì)硅可分為晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)如圖所示，為具有

形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，與

結(jié)構(gòu)相似。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。晶體硅的導(dǎo)電性介于

之間，是良好的

材料。正四面體金剛石金屬光澤高大導(dǎo)體和絕緣體半導(dǎo)體答案2.硅原子最外層有4個電子，得失電子都較難，化學(xué)性質(zhì)

。常溫下，除與F2、HF和強堿溶液反應(yīng)外，硅不與其他物質(zhì)(如強酸和強氧化劑)反應(yīng)。加熱時，硅能與O2、Cl2、C發(fā)生化合反應(yīng)。不活潑答案1.物理性質(zhì)歸納總結(jié)色、態(tài)光澤熔點硬度導(dǎo)電性質(zhì)地灰黑色固體金屬光澤高大半導(dǎo)體脆2.化學(xué)性質(zhì)答案活學(xué)活用343.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)電解析答案34解析晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，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；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。答案A344.硅被譽為無機非金屬材料的主角，下列物品用到硅單質(zhì)的是(

)A.陶瓷餐具 B.石英鐘表C.計算機芯片 D.光導(dǎo)纖維C答案返回當堂檢測12431.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)解析答案D5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。612432.世界著名的科技史專家、英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(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起5解析答案61243解析普通玻璃以純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得，A正確；玻璃是混合物，沒有固定的熔點，B錯誤；普通玻璃的大致組成為：Na2O·CaO·6SiO2，C正確；二氧化硅易與堿液反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很強的黏合性，因此盛NaOH等強堿性溶液的試劑瓶不得用玻璃塞，D正確。答案B5612433.美國“9·11”恐怖襲擊事件給紐約帶來了一場嚴重的環(huán)境災(zāi)難——石棉污染，易使吸入石棉纖維者患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式可表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分別為(

)A.5,8 B.8,3

C.3,8

D.8,55解析答案6解析Ca元素為＋2價，Mg元素為＋2價，Si元素為＋4價，O元素為－2價，氫氧根離子為－1價，則有(＋2)×2＋(＋2)×x＋(＋4)×y＋(－2)×22＋(－1)×2＝0，化簡得x＋2y＝21。將四個選項中x、y的值代入，只有A符合。A12434.青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是(

)A.青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品B.青石棉中含有一定量的石英晶體C.青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD.1mol青石棉能使1molHNO3被還原5解析答案61243解析硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，所以青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品，A正確；硅酸鹽中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶體，B錯誤；硅酸鹽寫成氧化物形式的先后順序為活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，C正確；青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，N元素由＋5價降低到＋2價，得三個電子，因為青石棉中含有二價鐵離子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子相等可得青石棉與被還原硝酸的關(guān)系式為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O～HNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被還原，D正確。答案B5612435.有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(

)A.物質(zhì)的量之比為1∶1

B.質(zhì)量之比為4∶1C.物質(zhì)的量之比為1∶2

D.質(zhì)量之比為2∶15解析根據(jù)電子得失：可知鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe～H2，而硅與氫氧化鈉反應(yīng)：Si～2H2，放出等量的H2，設(shè)生成氫的量為2mol，所以粗硅中鐵和硅的物質(zhì)的量之比為2∶1，質(zhì)量之比為(2×56)∶(1×28)＝4∶1，B正確。解析答案6B6.下列關(guān)于硅的說法