高中化學(xué)必修一第四章-第一節(jié)-非金屬及其化合物-適用

人工制造出來(lái)的單質(zhì)硅（晶體硅）

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角--硅第四章非金屬及其化合物氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%氫0.16%其他1.20%硅在地殼中含量第二，硅的氧化物及硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上硅的存在與分布：沒(méi)有游離態(tài)，只有化合態(tài)(因?yàn)樗怯H氧元素）；自然界中分布廣泛，是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。？從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅硅和碳一樣,其原子既不易失去電子，也不易得到電子，所以硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成四價(jià)化合物例如:SiO2和H2SiO3及SiO32-。CSi碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)硅天然的SiO2(硅石12%)結(jié)晶形（石英晶體）無(wú)定形（如：硅藻土）水晶瑪瑙一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)存在SiO2是硅最重要的化合物。（2）二氧化硅的用途：石英制品現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無(wú)開(kāi)刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，分析：SiO2有哪些物理性質(zhì)？物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水（3）物嗎理性圣質(zhì)物質(zhì)SiO2CO2狀態(tài)（常溫）氣體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)硬度——水溶性1：1固體16崇10擴(kuò)℃22禁30美℃高不溶大思考怕：兩唉者性汽質(zhì)差瘋別為扇什么弟如此渾大？-78.5℃

-56.6℃低四面首體結(jié)歐構(gòu)SiOSi幼O2平面她結(jié)構(gòu)O=桌C=懲O直線姥型干冰的結(jié)構(gòu)物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應(yīng)-----------與酸反應(yīng)-----------與堿反應(yīng)與碳反應(yīng)Si傭O2與CO2化學(xué)蜘性質(zhì)縫的比謎較CO2+H2O=寄H2CO3CO2+2頌Na裂OH涌=Na2CO3+H2OSi株O2+4與HF忍=S跡iF4↑+錫2H2OSiO2+CaO==CaSiO3高溫SiO2+2C==Si+2CO↑

高溫C+CO2==2CO高溫與堿狀性氧問(wèn)化物達(dá)反應(yīng)CO2+CaO==CaCO3高溫SiO2+2NaOH=Na2SiO3(有粘性)

+H2O特殊性：二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)

(一)、Si囑O2的化沸學(xué)性橡質(zhì)（饑很不恨活潑甩）高溫1.具有箭酸性遭氧化主物的扮通性Si毀O2＋Ca午O==Ca嚼Si猾O3與強(qiáng)途堿反若應(yīng)生鼓成鹽曬和水Si釋O2＋口2N淺aO次H燦=Na2Si之O3＋H2O硅酸受鈉與堿煉性氧撞化物取反應(yīng)俯生成棄鹽（有粘崗性）實(shí)驗(yàn)飽室盛著裝Na環(huán)OH溶液本的試?yán)鑴┢糠鍨槭步从脼⑾鹉z旅塞而乎不用季玻璃制塞？Na元OH溶液吸能與滲玻璃兼中的Si掉O2反應(yīng)爺生成Na2Si配O3，使瓶思塞部痕分粘卷結(jié)而毫無(wú)法逗打開(kāi)咽。因覺(jué)此盛宗裝Na硬OH溶液系的試撤劑瓶搖不能扇用玻跳璃塞撈而要丹用橡饒膠塞吊。想一勒想2、特性：只能與酸邀中的氫氟勾酸HF反應(yīng)Si音O2＋4H辣F嶄=Si飛F4↑＋原2H2O此反或應(yīng)常代用于捉雕刻告玻璃1、Si紹O2既可燃與堿跑反應(yīng),也能姓與氫氟慨酸反責(zé)應(yīng),Si痰O2是不濤是兩性值氧化塵物？想一袖想2、實(shí)皮驗(yàn)室溜為什攜么不鴉用玻璃候瓶盛裝保氫氟野酸？HF能腐高蝕玻酸璃，蟲(chóng)因此燒，盛秩裝氫擺氟酸豎不能軍用玻拉璃試蕩劑瓶帆而要漿用塑意料瓶區(qū)。??Si臟O2+撇2C＝高溫3、在鳳高溫籮下能濕與還櫻原劑岔反應(yīng)Si作+肝2棕CO此↑可利莫用這妻個(gè)反攝應(yīng)制粗硅CO2＋H2O＝H2CO3但是Si斧O2不能破與水未直接穿化合宋成H2Si全O3思考：Si續(xù)O2不能氏直接炭和水粗化合追成H2Si腦O3，那怎唉樣制額備H2Si足O3呢？(二)、濫硅酸根（H2Si憐O3）H2Si啄O3是一種紗不溶塘于水剃的白攏色固廳體。一種才很弱鞭的酸(酸性欣比H2CO3還弱,不能其是紫觀色石晨蕊試稱液變攪色)，（1）制愚法——由于Si奧O2不溶件于水漿，所兔以硅得酸是裹通過(guò)可溶究性硅寒酸鹽船與酸微反應(yīng)制得提的。實(shí)驗(yàn)4-理1現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入崖酚酞哭后溶地液變衫為紅倍色，兔再滴伐入稀漿鹽酸喇，溶役液紅樓色變倘淺至?xí)駸o(wú)色艙，同輔時(shí)有董白色州膠狀斬物產(chǎn)荷生a.鮮N猜a2Si光O3溶液張呈堿揪性，b.可溶魂性硅效酸鹽鋸與鹽脊酸反以應(yīng)生邀成不簽溶于深水的弱硅酸執(zhí)，c.先形統(tǒng)成硅乏酸溶誼膠，管后形恢成硅妨酸凝距膠Na2Si差O3+走2H祥Cl猴=鍛=線2N晚aC眠l玻+協(xié)H2Si染O3(膠體)Si熟O32-+耍2H+=侵H2Si厭O3（膠體）離子族方程杯式：（2）硅駱?biāo)峄W(xué)性香質(zhì)①與強(qiáng)古堿發(fā)論生中葬和反灰應(yīng)H2Si調(diào)O3+鮮2N涉aO奮H強(qiáng)==失N嘩a2Si死O3+它2H2O②不穩(wěn)狐定（萌比H2CO3穩(wěn)定甚），網(wǎng)受熱見(jiàn)易分手解用H2CO3也可商制得H2Si扯O3，可證禽明H2Si衫O3的酸攻性比H2CO3弱。Si仍O(shè)32-+什H2O妨+榜CO2==名C載O32-+粉H2Si指O3（飲膠體錄）Na2Si管O3+悅H2O擇+養(yǎng)CO2==老N競(jìng)a2CO3+貍H2Si概O3（膠運(yùn)體）?H2SiO3==H2O+SiO2BBC1.將過(guò)換量的CO2分別吧通入真：①Ca齡Cl2溶液敏；華②Na2Si要O3溶液?。虎跜a蛙(O抬H)2溶液幕；歲④飽和Na2CO3溶液礦；⑤Na配Al罰O2溶液識(shí)。最終亦溶液籠中有驗(yàn)白色筒沉淀以析出往的是(極)A．①贈(zèng)②③B．②以④⑤C．②以③⑤D．②怖③④B2．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液3．下列反應(yīng)能說(shuō)明二氧化硅是酸性氧化物的是A．SiO2+2C=Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑4．下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來(lái)盛裝的是A.燒堿溶液B.濃硫酸C.HF氫氟酸D.碳酸鈉溶液高溫高溫試劑二氧散化硅氫氧邁化鈉扣溶液氫氟猶酸濃硫禁酸試劑慰瓶細(xì)口縱磨口矩塞廣口巷瓶細(xì)口痛塑料適瓶細(xì)口斤橡皮找塞練習(xí)5.實(shí)驗(yàn)棉室有河五種乏試劑夫，根租據(jù)它籠們各盯自的攻性質(zhì)蒙，必雪須選筑擇適嫌當(dāng)?shù)木赵噭┍仄渴⒌鄯牛舱?qǐng)?jiān)诒紝?duì)應(yīng)坊的各挨種試資劑瓶拍和所潑裝試裁劑之判間進(jìn)端行連鋤線。天然扶水晶石英倦中無(wú)賠色透蟻明的廟晶體件就是偽通常憤所說(shuō)橫的水晶。天然示瑪瑙石英朽具有務(wù)彩色聯(lián)環(huán)帶千狀或呼層狀稈的稱槐為瑪瑙。三、可硅酸圣鹽結(jié)構(gòu)價(jià)復(fù)雜君，一廊般不雜溶于古水。2.硅酸甚鈉（Na2Si糊O3),其水得溶液錫俗稱水玻開(kāi)璃，是老制備摔硅膠沸和木熱材防謹(jǐn)火劑郊等的面原料。1.概念柴：是織由硅、跑氧和伸金屬組成貝的化辭合物攀的總剝稱。3.硅酸宿鹽的奏化學(xué)探性質(zhì)（1）有燒很強(qiáng)淚的熱奪穩(wěn)定疤性，變能耐槍高溫浮。（2）硅縱酸鹽臟易與辣酸反莫應(yīng)Na2Si濱O3+津H2O層+擊CO2==辨N觸a2CO3+框H2Si拆O3(膠體)Na2Si鮮O3+浸2H的Cl鴉=結(jié)=京2N曉aC涂l粘+降H2Si事O3（膠初體）4、硅押酸鹽愛(ài)組成鄭表示順序奮：活潑離金屬申氧化胡物·較活正潑金弟屬氧噸化物·Si燦O2·H2O，化校合價(jià)挪低的獅金屬約氧化常物放越在前汁面。（1）保創(chuàng)持原設(shè)有各蔥元素化合斷價(jià)不倆變，按幸順序拆寫(xiě)出購(gòu)各種哪元素柴的氧丘化物如：硅酸倍鈉（Na2Si撫O3)Na2O帳·S姿iO2鎂橄恢欖石大（Mg2Si爽O4）2M威gO脾·幻玉Si患O2普通刮玻璃衣（Ca韻Na2Si6O14）Na2O·繭Ca駱O·俱6S仇iO2（２煙）除各氧元仁素外喝，其啦他元崖素的寸原子分個(gè)數(shù)瓣比符匹合原弟來(lái)的鳴組成恨，配塊置出孝現(xiàn)分天數(shù)時(shí)機(jī)應(yīng)化炮為整撿數(shù)。鈣沸睡石Ca軌Al2Si3H6O13Ca環(huán)O·囑Al2O3·3探Si辱O2·3上H2O長(zhǎng)石（KA弊lS爹i3Ox）K2O·Al2O3·3Si現(xiàn)O2無(wú)機(jī)旺非金潤(rùn)屬材輪料硅酸錦鹽產(chǎn)品陶瓷水泥玻璃陶瓷概：原類料——黏土玻璃猶：原山料——純堿袋、石召灰石砌和石嗚英；水泥月：原佩料——黏土敗和石許灰石遼；加們適量等石膏叢；5.用途陶瓷日用盟器皿慘、建撿筑飾筒材、觀衛(wèi)生鄉(xiāng)豐潔具玻璃普通嚴(yán)玻璃:以純驗(yàn)堿玩、石殼灰石受和石同英竊為戒原料偽，經(jīng)居混合六、粉行碎，貸在玻璃恨窯中熔行融制羨得。(N的a2CO3)（S絨iO2）Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高溫水泥以黏滋土和醫(yī)石灰蜓石為堪主要秋原料具有才特殊遠(yuǎn)功能皆的含束硅物傭質(zhì)1.碳化喂硅（Si霸C俗稱宮金剛翻砂）秤，具福有金命剛石滴的結(jié)道構(gòu)。廉硬度歷很大抖，用警作砂建紙、碗砂輪吳的磨避料。2.硅子鋼高導(dǎo)歇磁性用作雖變壓濫器鐵鬧芯4.分子衫篩吸附蓄劑、季催化聞劑具有教均勻誦微孔啄結(jié)構(gòu)踐的鋁宏硅酸墻鹽3.硅橡瓦膠良好及的彈像性新型臣無(wú)機(jī)鵝非金述屬材推料：新型皇陶瓷高溫問(wèn)結(jié)構(gòu)搖陶瓷唱、壓鼻電陶拳瓷透明古陶瓷訴、超進(jìn)導(dǎo)陶供瓷等科學(xué)刮視野生物朵陶瓷人造芳骨四、勤硅單子質(zhì)1.存在錘：硅赴有晶船體硅伙和無(wú)寬定形焰硅兩義種（自沈然界沙中沒(méi)袍有游功離態(tài)保的硅鍬）。2.物理慌性質(zhì)或：（1）有亮金屬榮光澤竟的灰敲黑色彩固體婚，結(jié)成構(gòu)類捷似于辨金剛裳石，姻熔點(diǎn)(1擋41練0℃湯)和沸谷點(diǎn)都山很高徑，硬肉度大熄。（2）導(dǎo)胃電性竊介于玩導(dǎo)體斥和絕盟緣體閥之間是。3.化學(xué)掀性質(zhì)--卸-形成裝共價(jià)諸化合串物，貍化學(xué)宏性質(zhì)謙不活閘潑(1則)加熱鋸條件咽下，夸能跟訪一些絨非金悼屬單構(gòu)質(zhì)起凱反應(yīng)Si+O2==SiO24、制典法Si毫O2+性2C病=革==柿S伐i要+赤2C煌O↑（制尤取粗汁硅）高溫粗硅提純：Si+Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl高溫高溫5.用途晶體霜硅的報(bào)導(dǎo)電兆性介令于導(dǎo)陳體和撇半導(dǎo)駁體之洽間,是良婚好的半導(dǎo)婦體材跪料,硅是南信息窩技術(shù)足的關(guān)余鍵材睜料硅太陽(yáng)虛能電異池電腦茂的中勁央處郵理器挽（CP歲U）光電耽池雁電腦強(qiáng)芯片實(shí)驗(yàn)4-喬2（硅晶酸鈉塌的耐務(wù)熱性行）放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水哈分蒸徐發(fā)后搬燃燒當(dāng)水米分蒸即發(fā)后陡不易否燃燒用水機(jī)玻璃華浸泡余過(guò)的續(xù)木材程或織廳物可秤防火制備嬌木材捏防火遙劑的坊原料一、漆選擇帳題（椅每小獻(xiàn)題有1－2個(gè)選雹項(xiàng)符足合題席意）1．下售列說(shuō)繭法中戰(zhàn)正確希的是妄（幅）。A．Si看O2是酸概性氧歲化物擊，不猾溶于旅任何文酸B．水睛玻璃糟在空洋氣中刊存放穴易變柴質(zhì)C．高秒溫時(shí)Si界O2與Na2CO3反應(yīng)按放出CO2，所趟以硅悔酸比繪碳酸周酸性疼強(qiáng)D．在行硅酸臉鈉溶挑液中祝加入旅氯化蒸銨溶途液產(chǎn)澡生沉哭淀BD2．下脈列物滾質(zhì)中野，不懷跟燒震堿溶累液反嫂應(yīng)的迷是（技）A.二氧買化硅B.二氧重化碳C.硅D．石悄墨3．常掀溫下徐，能便跟硅笛反應(yīng)恥的物串質(zhì)是孝（芬）。A.燒堿籌溶液B.濃硫賭酸C.濃硝禁酸D.氫氟櫻酸4．下弱列含掙氧酸甘的酸尺酐中橫，不喪能由非單質(zhì)物和氧壺氣直恐接反盞應(yīng)得聾到的嚼是（刮）搏。A.稱H2SO4B.愁H2CO3C.波H2Si細(xì)O3D.膨H2SO3DADA5．單持質(zhì)A溶于逗強(qiáng)堿端液，A