高中化學(xué) 專題4.1.2 硅酸鹽和硅單質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt

非金屬及其化合物 4 1 2硅酸鹽和硅單質(zhì) 回顧思考 教學(xué)目標(biāo) 1 了解硅及硅酸鹽的主要性質(zhì) 2 認(rèn)識硅及硅酸鹽在生產(chǎn) 信息技術(shù) 材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用 3 體會化學(xué)的創(chuàng)造性與實用性 1 概念 硅酸鹽是由 組成的化合物的總稱 2 硅酸鹽的性質(zhì)硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì) 大多 于水 化學(xué)性質(zhì)很 硅 氧和金屬 不溶 穩(wěn)定 基礎(chǔ)梳理 一 硅酸鹽 基礎(chǔ)梳理 一 硅酸鹽 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 長石kalsi3o8 na2o sio2 k2o al2o3 6sio2 4 最常見的硅酸鹽 na2sio3na2sio3的水溶液俗稱 能制備硅膠和 水玻璃 木材防火劑 2 化學(xué)性質(zhì) 相對穩(wěn)定 不能燃燒 不易被腐蝕 熱穩(wěn)定性強 5 硅酸鹽材料 石灰石 黏土 水泥回轉(zhuǎn)窯 純堿 石灰石和石英 黏土 1 三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品 金剛砂 金剛石 導(dǎo)磁性 高溫 低溫 2 其他含硅的物質(zhì) 例1 下列關(guān)于硅酸鹽的說法正確的是 a 硅酸鹽中的陰離子都是sio32 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 典型例題分析 解析 只有很簡單的硅酸鹽中的陰離子才是sio a項錯 簡單的硅酸鹽可溶于水 b項錯 用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成是為了簡化 直觀 并不是說硅酸鹽就是由氧化物組成的 c項錯 故選d項 答案 d 1 種類 單質(zhì)硅有 和 兩類 2 結(jié)構(gòu) 晶體硅的結(jié)構(gòu)與 相似 晶體 無定形 金剛石 二 硅單質(zhì) 基礎(chǔ)梳理 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 發(fā)生反應(yīng) 氫氟酸 強堿 灰黑色固體 金屬光澤 高 大 脆 半導(dǎo)體 4 用途 1 如硅芯片等 2 如光電池等 半導(dǎo)體材料 新型能源 例2 下列關(guān)于硅的說法不正確的是 a 硅是非金屬元素 它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體b 硅的導(dǎo)電性能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)發(fā)生反應(yīng)d 加熱到一定溫度時 硅能與氯氣 氧氣等非金屬反應(yīng) 典型例題分析 名師點睛 解析 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 硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 常溫下可與f2 hf 強堿溶液反應(yīng) 加熱和高溫下可與o2 cl2等非金屬發(fā)生反應(yīng) 答案 c 拓展延伸 一 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 改寫時的規(guī)律為 溫馨提示 1 寫成氧化物形式 是為了簡化對硅酸鹽組成的表示方法 實際上硅酸鹽不是以簡單氧化物形式存在的 2 在改寫時各元素的化合價不能改變 例3 三硅酸鎂常被用來治療胃酸過多和胃潰瘍 是因為該物質(zhì)不溶于水 服用后能中和胃酸 作用持久 把三硅酸鎂mg2si3o8 nh2o改寫成氧化物的形式為 它中和胃酸的化學(xué)方程式是 典型例題分析 解析 將復(fù)雜的硅酸鹽改寫成氧化物的形式 在研究反應(yīng)實質(zhì)時可起到化繁為簡的作用 答案 2mgo 3sio2 nh2o2mgo 3sio2 nh2o 4hcl 2mgcl2 3sio2 n 2 h2o 名師點睛 解答此類題目的三個步驟 二 單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì) 1 在常溫下 能與f2 氫氟酸和強堿溶液反應(yīng) 1 與氟氣反應(yīng) si 2f2 sif4 2 與氫氟酸反應(yīng) si 4hf sif4 2h2 3 與naoh溶液反應(yīng) si 2naoh h2o na2sio3 2h2 拓展延伸 2 加熱時 能與o2 cl2 c等反應(yīng) 1 與o2反應(yīng) si o2sio2 2 與cl2反應(yīng) si 2cl2sicl4 3 與c反應(yīng) si csic 溫馨提示 硅及其氧化物的特殊性在于都能與氫氟酸反應(yīng) 且非金屬單質(zhì)中只有硅與naoh溶液反應(yīng)產(chǎn)生h2 思考感悟 硅及其化合物的特殊性 1 硅的還原性比碳強 而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅 sio2 2csi 2co 2 非金屬單質(zhì)與強堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣 而硅卻不然 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 3 一般情況下 活潑金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣 非金屬單質(zhì)與非氧化性酸不反應(yīng) 但硅例外 si 4hf sif4 2h2 4 一般情況下 酸性氧化物不與酸反應(yīng) 但sio2能與酸反應(yīng) sio2 4hf sif4 2h2o 5 一般情況下 較強的酸與較弱的酸的鹽溶液反應(yīng) 制得較弱的酸 如na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 膠體 但制玻璃時卻發(fā)生了下列反應(yīng) na2co3 sio2na2sio3 co2 6 sio2是熔點最高的非金屬氧化物 h2sio3是常溫下呈固態(tài)的酸 7 硅酸鈉叫泡花堿 但它是鹽 水溶液俗稱水玻璃 但它和玻璃的成分并不相同 8 硅與燒堿溶液反應(yīng)的實質(zhì)和鋁與燒堿溶液反應(yīng)的實質(zhì)相似 其中的氧化劑都是水 9 硅具有 親氟 性 si 2f2 sif4si 4hf sif4 2h2 sio2 4hf sif4 2h2o 例4 有科學(xué)家認(rèn)為 硅是 21世紀(jì)的能源 未來的石油 下列有關(guān)硅可能成為新型能源的敘述中不正確的是 a 自然界存在大量硅單質(zhì)b 自然界的硅易開采 且可再生c 硅燃料便于運輸 貯存 從安全角度考慮 硅是優(yōu)質(zhì)燃料d 硅燃料燃燒放出的熱量多 其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易有效地控制 典型例題分析 解析 在自然界中硅全部以化合態(tài)形式存在 故a不正確 自然界中硅含量豐富 硅燃料便于運輸 貯存 且燃燒放出熱量多 這是可能成為新型能源的依據(jù) 答案 a 課堂總結(jié) 一 硅酸鹽1 硅酸鹽改寫成氧化物形式的主要方法2 常見的硅酸鹽3 硅酸鹽工業(yè)二 硅1 硅的結(jié)構(gòu)2 硅的主要化學(xué)性質(zhì) 1 礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中可溶部分生成的 此處所指的風(fēng)化作用是指礦物與水和co2同時作用的過程 例如長石 kalsi3o8 風(fēng)化生成黏土 al2 si2o5 oh 4 此時反應(yīng)的離子方程式為 2kalsi3o8 2h2co3 5h2o 2k 2hco3 4h2sio3 al2 si2o5 oh 4 課堂訓(xùn)練 1 將上述復(fù)雜硅酸鹽改寫成氧化物形式 kalsi3o8 al2 si2o5 oh 4 2 上述反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是 解析 1 將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物時 需將除o以外所有的元素寫出其常見氧化物 并用 將它們合起來 但需注意各種原子個數(shù)比符合原來的組成 并在某種 或幾種 氧化物前加合適的化學(xué)計量數(shù) k2o al2o3 6sio2 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) 由于h2co3酸性強于h2sio3 發(fā)生了 較強的酸制較弱的酸 的反應(yīng) 答案 1 k2o al2o3 6sio2 al2o3 2sio2 2h2o 2 h2co3的酸性比h2sio3的酸性強 由較強的酸可制得較弱的酸 解析 由題給方程式可知 兩個反應(yīng)都是置換反應(yīng) 置換反應(yīng)都為氧化還原反應(yīng) 中氫元素化合價由 1 0 hcl為氧化劑 si為還原劑 a b c項正確 可逆反應(yīng)的反應(yīng)條件必須相同 而 反應(yīng)條件不同 不是可逆反應(yīng) d項錯誤 答案 d 3 naoh koh等堿溶液可以貯存在下列哪種試劑瓶中 解析 堿可以與玻璃中的sio2反應(yīng) 因此堿液只能貯存在帶橡膠塞的細(xì)口瓶中 答案 b 4 關(guān)于地殼中含量占第一位與第二位的元素之間形成的化合物 下列說法正確的是 a 可溶于水 顯酸性b 化學(xué)性質(zhì)不活潑c 是酸性氧化物 不溶于任何酸d 熔沸點較低 物理性質(zhì)類似于co2 解析 si與o元素形成的化合物是sio2 其熔沸點高 不溶于水 只與氫氟酸反應(yīng)