2014年秋高中化學(xué) 4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅 ppt課件

1、第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬資料的主角第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬資料的主角硅硅1分別畫(huà)出碳原子和硅原子的原子構(gòu)造表示圖，比較這分別畫(huà)出碳原子和硅原子的原子構(gòu)造表示圖，比較這兩種元素在原子構(gòu)造上的異同點(diǎn)。兩種元素在原子構(gòu)造上的異同點(diǎn)。【答案】【答案】C Si一樣點(diǎn)：最外層均有一樣點(diǎn)：最外層均有4個(gè)電子；不同點(diǎn)：碳原子含個(gè)電子；不同點(diǎn)：碳原子含2個(gè)電子個(gè)電子層，而硅原子含層，而硅原子含3個(gè)電子層。因此性質(zhì)上既有類(lèi)似性又有差別個(gè)電子層。因此性質(zhì)上既有類(lèi)似性又有差別性。性。溫溫 故故 2我們知道在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，這也是古我們知道在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，這也是古代一些書(shū)法家的字畫(huà)可以保管很長(zhǎng)時(shí)間的緣由。在高

2、溫下，碳代一些書(shū)法家的字畫(huà)可以保管很長(zhǎng)時(shí)間的緣由。在高溫下，碳可以和哪些物質(zhì)反響呢？舉例闡明?？梢院湍男┪镔|(zhì)反響呢？舉例闡明。1玻璃在高溫熔融形狀下抽成絲可制成玻璃纖維，用特玻璃在高溫熔融形狀下抽成絲可制成玻璃纖維，用特種光學(xué)玻璃拉制成的玻璃纖維可作為種光學(xué)玻璃拉制成的玻璃纖維可作為_(kāi)，廣泛運(yùn)用于，廣泛運(yùn)用于光纖通訊。光纖通訊。2芯片電腦是用純度極高的芯片電腦是用純度極高的_單質(zhì)制成的。人們單質(zhì)制成的。人們可以利用沙子可以利用沙子(主要成分是主要成分是_)，經(jīng)過(guò)化學(xué)方法制，經(jīng)過(guò)化學(xué)方法制得：有關(guān)的化學(xué)反響原理為得：有關(guān)的化學(xué)反響原理為_(kāi)、_、_。知知 新新光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維 硅硅 二氧化硅二氧化

3、硅 3以下屬于硅酸鹽資料的是以下屬于硅酸鹽資料的是()A水晶水晶 B玻璃玻璃C生石灰生石灰D瑪瑙瑪瑙【答案】【答案】B1存在存在存在形狀有存在形狀有_形和形和_形兩大類(lèi)，水晶、瑪瑙的主形兩大類(lèi)，水晶、瑪瑙的主要成分是要成分是_。互動(dòng)探求互動(dòng)探求二氧化硅二氧化硅結(jié)晶結(jié)晶 無(wú)定無(wú)定 結(jié)晶的二氧化硅結(jié)晶的二氧化硅 2物理性質(zhì)物理性質(zhì)熔熔點(diǎn)點(diǎn)硬硬度度溶解溶解性性_于于水水高高 大大 不溶不溶 3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO24HF=SiF42H2O4用途用途(1)純真的純真的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的根本原料，可以是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的根本原料，可以制造制造_。

4、(2)_和和_制造飾物和工藝品。制造飾物和工藝品。光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維 石英石英 瑪瑙瑪瑙 探求探求1：CO2和和SiO2的性質(zhì)有何的性質(zhì)有何異同？異同？【答案】【答案】B【解析】酸性氧化物是能與堿反響生成鹽和水的氧化物?！窘馕觥克嵝匝趸锸悄芘c堿反響生成鹽和水的氧化物。所以能與堿反響生成鹽和水可以證明該氧化物是酸性氧化物。所以能與堿反響生成鹽和水可以證明該氧化物是酸性氧化物。以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A因因SiO2不溶于水，故不溶于水，故H2SiO3不是不是SiO2對(duì)應(yīng)的酸對(duì)應(yīng)的酸或說(shuō)或說(shuō)SiO2不是不是H2SiO3的酸酐的酸酐BCO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀通入水玻璃可

5、以得到硅酸沉淀CSiO2是一種空間立體網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體，熔點(diǎn)高、硬是一種空間立體網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體，熔點(diǎn)高、硬度大度大D氫氟酸可以腐蝕玻璃，故不能用玻璃瓶來(lái)盛裝氫氟酸氫氟酸可以腐蝕玻璃，故不能用玻璃瓶來(lái)盛裝氫氟酸【答案】【答案】A【解析】【解析】SiO2是酸性氧化物，是是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但它的酸酐，但它不溶于水，不能與水反響生成不溶于水，不能與水反響生成H2SiO3?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼【解析】【解析】A中中HF是弱酸，應(yīng)寫(xiě)成分子方式，生成的是弱酸，應(yīng)寫(xiě)成分子方式，生成的SiF4是是氣體，應(yīng)保管分子式。氣體，應(yīng)保管分子式。1硅酸硅酸(1)硅酸是難溶于水的硅酸是難溶于水的_酸，其酸性比

6、碳酸酸，其酸性比碳酸_，硅，硅酸酸_使紫色石蕊試液變紅色。使紫色石蕊試液變紅色。硅 酸 不 穩(wěn) 定 ， 受 熱 易 分 解 ， 化 學(xué) 方 程 式 為硅 酸 不 穩(wěn) 定 ， 受 熱 易 分 解 ， 化 學(xué) 方 程 式 為_(kāi)。(2)硅酸能與堿溶液反響，和硅酸能與堿溶液反響，和NaOH溶液的反響方程式為溶液的反響方程式為_(kāi)。硅酸、硅酸鹽、硅單質(zhì)硅酸、硅酸鹽、硅單質(zhì)弱弱 弱弱 不能不能 H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O (3)硅酸可經(jīng)過(guò)可溶性硅酸鹽與其他酸反響制得。例如：硅酸可經(jīng)過(guò)可溶性硅酸鹽與其他酸反響制得。例如：Na2SiO32HCl=_，Na2SiO3CO2H2O=_。(4)硅膠

7、硅膠硅酸凝膠經(jīng)枯燥脫水得到的硅酸凝膠經(jīng)枯燥脫水得到的_，稱(chēng)為，稱(chēng)為“硅膠硅膠，具有強(qiáng)的，具有強(qiáng)的_，常用作，常用作_或或_的載體。的載體。H2SiO32NaCl H2SiO3Na2CO3 硅酸干凝膠硅酸干凝膠 吸水性吸水性 枯燥劑枯燥劑 催化劑催化劑 2硅酸鹽硅酸鹽硅酸鹽是構(gòu)成地殼硅酸鹽是構(gòu)成地殼_的主要成分。的主要成分。硅酸鈉的水溶液俗稱(chēng)硅酸鈉的水溶液俗稱(chēng)_，是無(wú)色黏稠液體，常用作，是無(wú)色黏稠液體，常用作_、_、_。巖石巖石 水玻璃水玻璃 黏合劑黏合劑 防火劑防火劑 防腐劑防腐劑 3硅單質(zhì)硅單質(zhì)硅在地殼中的含量居第硅在地殼中的含量居第_位，僅次于位，僅次于_，全部以，全部以_存在；硅的原子構(gòu)

8、造表示圖存在；硅的原子構(gòu)造表示圖為為_(kāi)，在化合物中主要表現(xiàn)，在化合物中主要表現(xiàn)_。單質(zhì)硅有單質(zhì)硅有_和和_兩種，晶體硅的構(gòu)造類(lèi)似于金剛兩種，晶體硅的構(gòu)造類(lèi)似于金剛石，是帶有石，是帶有_光澤的光澤的_固體，硬度固體，硬度_，有，有_性，是良好的性，是良好的_資料。資料。二二 氧氧 化合態(tài)化合態(tài) 正四價(jià)正四價(jià) 晶體晶體 無(wú)定形無(wú)定形 金屬金屬 灰黑色灰黑色 大大 脆脆 半導(dǎo)體半導(dǎo)體 探求探求2：硅酸鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？：硅酸鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？常見(jiàn)的硅酸鹽制品有哪些？常見(jiàn)的硅酸鹽制品有哪些？1硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)(1)與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反響，生成難溶于水的硅與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反響，

9、生成難溶于水的硅酸。酸。Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl(2)不能熄滅，不易腐蝕，熱穩(wěn)定性良好。不能熄滅，不易腐蝕，熱穩(wěn)定性良好。Na2SiO3的耐火性實(shí)驗(yàn)的耐火性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)景象實(shí)驗(yàn)景象結(jié)論結(jié)論蒸餾水浸過(guò)的濾紙蒸餾水浸過(guò)的濾紙條，當(dāng)水分蒸發(fā)后條，當(dāng)水分蒸發(fā)后就熄滅；飽和就熄滅；飽和Na2SiO3溶液浸過(guò)溶液浸過(guò)的濾紙條，水分蒸的濾紙條，水分蒸干后不熄滅干后不熄滅用用Na2SiO3水水溶液浸泡的物溶液浸泡的物質(zhì)可防火質(zhì)可防火2.三種常見(jiàn)的硅酸鹽產(chǎn)品三種常見(jiàn)的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品主要原料主要原料主要設(shè)備主要設(shè)備主要成分主要成分水泥水泥石灰石、石灰石、黏土黏土水

10、泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯3CaOSiO2,2CaOSiO2,3CaOAl2O3玻璃玻璃純堿、石純堿、石灰石、石灰石、石英英玻璃窯玻璃窯Na2OCaO6SiO2陶瓷陶瓷黏土黏土Al2O32SiO22H2O點(diǎn)睛之筆：點(diǎn)睛之筆：(1)實(shí)驗(yàn)室中，盛放實(shí)驗(yàn)室中，盛放Na2SiO3溶液、溶液、NaOH溶液溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，要用橡膠塞。緣由是玻璃中含有的試劑瓶不能用玻璃塞，要用橡膠塞。緣由是玻璃中含有 SiO2，與，與 NaOH 溶液反響生成溶液反響生成 Na2SiO3，Na2SiO3溶液有很溶液有很強(qiáng)的黏合性，能將玻璃塞和玻璃瓶黏合在一同，久之不能翻強(qiáng)的黏合性，能將玻璃塞和玻璃瓶黏合在一同，久之不能翻開(kāi)

11、。開(kāi)。(2)Na2SiO3溶液易與空氣中的溶液易與空氣中的CO2反響生成反響生成 H2SiO3，故，故應(yīng)密封保管。應(yīng)密封保管。(3)因因 HF能腐蝕玻璃，所以實(shí)驗(yàn)室不能用玻璃瓶保管氫氟能腐蝕玻璃，所以實(shí)驗(yàn)室不能用玻璃瓶保管氫氟酸，也不能用玻璃塞。氫氟酸可用于雕刻玻璃。酸，也不能用玻璃塞。氫氟酸可用于雕刻玻璃。某科研小組，用含有少量的某科研小組，用含有少量的CaO和和Fe2O3的高嶺土的高嶺土(主要成分：主要成分：Al2O32SiO22H2O)，實(shí)驗(yàn)新型，實(shí)驗(yàn)新型的凈水劑。實(shí)驗(yàn)程序如下：的凈水劑。實(shí)驗(yàn)程序如下：知知Al2O3與純堿反響的產(chǎn)物是與純堿反響的產(chǎn)物是NaAlO2和和CO2。試回答以。試

12、回答以下問(wèn)題：下問(wèn)題：寫(xiě)出混合物寫(xiě)出混合物A、B、濾液、濾液C的主要成分。的主要成分。A_；B._；C._。寫(xiě)出高嶺土與純堿熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式寫(xiě)出高嶺土與純堿熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式_ _。沉淀沉淀D的化學(xué)式是的化學(xué)式是_，生成該沉淀的離，生成該沉淀的離子方程式子方程式_ _。 該 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 熔 融 高 嶺 土 可 以 選 用 的 坩 堝 有 該 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 熔 融 高 嶺 土 可 以 選 用 的 坩 堝 有_。A玻璃坩堝玻璃坩堝B瓷坩堝瓷坩堝C氧化鋁坩堝氧化鋁坩堝D鐵坩堝鐵坩堝【解析】將高嶺土樣和純堿混勻，加熱熔融時(shí)，土樣中的【解析】將高嶺土樣和純堿混勻，加熱熔融時(shí)，土樣中的Al2O

13、3和和SiO2將與純堿發(fā)生反響，生成偏鋁酸鹽和硅酸鹽，將與純堿發(fā)生反響，生成偏鋁酸鹽和硅酸鹽，并溶于水中；而并溶于水中；而CaO、Fe2O3不與純堿反響而成為殘?jiān)?。濾不與純堿反響而成為殘?jiān)?。濾液中的偏鋁酸鹽和硅酸鹽與鹽酸反響，得到溶于水的鋁鹽和不液中的偏鋁酸鹽和硅酸鹽與鹽酸反響，得到溶于水的鋁鹽和不溶于水的硅酸。由于陶瓷的成分是硅酸鹽，它和氧化鋁都會(huì)與溶于水的硅酸。由于陶瓷的成分是硅酸鹽，它和氧化鋁都會(huì)與純堿反響，因此在熔融土樣時(shí)只能選用鐵坩堝。純堿反響，因此在熔融土樣時(shí)只能選用鐵坩堝。以下關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的選項(xiàng)以下關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是是()A硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光

14、澤的硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體固體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)硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體資料體資料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與任何物質(zhì)起反響硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與任何物質(zhì)起反響D當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反響響【答案】【答案】C【解析】加熱和高溫條件下，硅能與氧氣、氯氣起反響?！窘馕觥考訜岷透邷貤l件下，硅能與氧氣、氯氣起反響。選選 C。硅是無(wú)機(jī)非金屬資料的主角，硅硅是無(wú)機(jī)非金屬資料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。以上

15、。(1)SiO2是玻璃的成分之一，是玻璃的成分之一，SiO2與氫氧化鈉溶液反響與氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式為的化學(xué)方程式為_(kāi) _，工藝師常用工藝師常用_(填物質(zhì)稱(chēng)號(hào)填物質(zhì)稱(chēng)號(hào))來(lái)雕刻玻璃。來(lái)雕刻玻璃。(2)用用 Na2SiO3溶液浸泡過(guò)的棉花不易熄滅，表達(dá)溶液浸泡過(guò)的棉花不易熄滅，表達(dá)Na2SiO3的用途的用途可做可做_的原料。的原料。礦泉水普通由巖石風(fēng)化后被地下礦泉水普通由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中一部分生成的。此處所指的風(fēng)化作用是指礦物與水水溶解其中一部分生成的。此處所指的風(fēng)化作用是指礦物與水和和CO2作用的過(guò)程。例如，長(zhǎng)石作用的過(guò)程。例如，長(zhǎng)石(KAlSi3O8)風(fēng)化生成高嶺風(fēng)化生成高

16、嶺土土 A l 2 S i 2 O 5 ( O H ) 4 ， 此 反 響 的 化 學(xué) 方 程 式 為， 此 反 響 的 化 學(xué) 方 程 式 為 2KAlSi3O82H2CO35H2O= 2KHCO34H2SiO3Al2Si2O5(OH)4。創(chuàng)新探求創(chuàng)新探求(1)將以下復(fù)雜硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物方式：將以下復(fù)雜硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物方式：KAlSi3O8 _；Al2Si2O5(OH)4 _。(2)這個(gè)反響可以發(fā)生的緣由是這個(gè)反響可以發(fā)生的緣由是_ _?！窘馕觥俊窘馕觥?1)將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫(xiě)成氧化物方式時(shí)，將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫(xiě)成氧化物方式時(shí)，只需將除只需將除 O以外一切的元素寫(xiě)成其氧化物方式，中

17、間用以外一切的元素寫(xiě)成其氧化物方式，中間用“間間隔，留意組成要與原硅酸鹽一致。隔，留意組成要與原硅酸鹽一致。(2)風(fēng)化的反響是復(fù)雜的化風(fēng)化的反響是復(fù)雜的化學(xué)反響，但我們可以利用簡(jiǎn)單的化學(xué)原理去了解它，抓住了由學(xué)反響，但我們可以利用簡(jiǎn)單的化學(xué)原理去了解它，抓住了由較強(qiáng)的酸可以制得較弱的酸這一規(guī)律，問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。較強(qiáng)的酸可以制得較弱的酸這一規(guī)律，問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。【答案】【答案】(1)K2OAl2O36SiO2Al2O32SiO22H2O(2)由于碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，由較強(qiáng)的酸可制得較弱的酸由于碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，由較強(qiáng)的酸可制得較弱的酸拓展：硅酸鹽的種類(lèi)多，構(gòu)造復(fù)雜，其組成的表示方法有拓展：硅酸鹽的種類(lèi)多，構(gòu)造復(fù)雜，其組成的表示方法有兩種。兩種。(1)鹽化學(xué)式法鹽化學(xué)式法如硅酸鈉如硅酸鈉Na2SiO3、硅酸鈣、硅酸鈣CaSiO3等，此法普通用于組等，此法普通用于組成較簡(jiǎn)單的硅酸鹽。成