【高优指导】2017版高三化学一轮复习 第4单元 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料课件 鲁科版
【优化指导】2016-2017学年高中化学 第4章 材料家族中的元素本章整合课件 鲁科版必修1
专题1
专题2
【应用举例】 导学号05840185如图所示是向MgCl2和AlCl3的混 合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成 沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断,下 列结论中不正确的是( )
A.N点时溶液中的溶质只有NaCl B.M点之前加入的是NaOH溶液,M点之后加入的是盐酸 C.c(NaOH)=c(HCl) D.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶1
硅 及 其 化 合 物 的 用 途
1.硅的用途: 硅是良好的半导体材料,可用来制造集成电路、 晶体管、 硅整流管、 太阳能电池等。 2.二氧化硅的用途: SiO2 是制造光导纤维的主要原料。 石英用于制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 水晶常用来制造电子工业的主要部件、光学仪器、工艺品等。 3.硅酸盐的用途: (1)硅酸钠:固体,俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色黏稠液体, 常作黏合剂、防腐剂、耐火材料。 (2)传统无机非金属材料(硅酸盐材料): 水泥、玻璃、陶瓷等产品广泛应用于生产、生活的各个方面。 4.新型无机非金属材料的特性: a.耐高温,强度高;b.具有电学特性;c.具有光学特性;d.具有生物功 能等。
专题1
专题2
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3· 18H2O,探究小组设计了三种方案:
甲: 滤渣 2 乙: 滤渣 2 Al 2(SO4)3· 18H2O 丙: 滤渣 2 Al 2(SO4)3· 18H2O 上述三种方案中, 是 率角度考虑,
酸浸液 酸浸液
Al 2(SO4)3· 18H2O 滤液滤液Fra bibliotek专题1
专题2
3.解题技巧: (1)解答铝及其化合物的问题,一要牢记等量的Al与足量的强酸和 强碱溶液完全反应生成等量H2,耗H+和OH-物质的量之比为3∶1;二 要掌握制备Al(OH)3的方法;三要熟悉Al2O3、Al(OH)3的两性。 (2)解答有关Al(OH)3沉淀的图像问题时要注意:加入酸或碱的强 弱、加入试剂的量和滴加顺序;若产生多种沉淀,则应仔细分析相 关量之间的关系;沉淀是否完全,沉淀是否溶于加入的过量试剂中 等。
2017届高中化学一轮复习第4章材料家族中的元素鲁教版
Cl 2
H2
B．(2015 ·江苏高考 ) 下列转化能一步实现：粗硅― 高―温→ SiCl 4―高―温→Si
C．(2013 ·广东高考 )SiO 2 可与 HF反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 D．(2013 ·广东高考 ) 高温下用焦炭还原 SiO2 制取粗硅
解析：选 A 既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，
(3) ①反应Ⅱ的化学方程式为
SiHCl 3 ＋ H2 =1=3=7=3==～=1==4=5=3=K===S=i(=纯 ) ＋ 3HCl。②化学方程式为
SiHCl 3＋ 3H2O===H2SiO3↓＋ 3HCl＋ H2↑。 答案： (1) 第 3 周期第ⅣＡ 族 (2)5 ∶２
1 373 ～ 1 453 K (3) ①SiHCl 3＋ H2==============S==i(=纯 ) ＋3HCl
△ C． Si ＋ 2Cl 2=====SiCl 4
SiO2 制取 Si 。制取过程中不涉及
高温 D． SiCl 4＋ 2H2=====Si ＋ 4HCl
C
Cl 2
H2
解析：选 B 工业制取纯硅的工艺流程为： SiO2――→ 粗硅――→SiCl 4――→ 纯硅，该工艺流程
中不涉及 SiO2 与 NaOH溶液的反应。 4．硅是带来人类文明的重要元素之一， 从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一 个奇迹。 (1) 硅在元素周期表中的位置是 ________。
Na2CO3
高温 CaCO3＋ SiO2=====CaSiO3＋ CO2↑
无机酸一般易溶于水
硅酸难溶于水
题点 ( 二 ) 硅的制备 3．半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由 的化学反应是 ( )
【高优指导】2017版高三化学一轮复习 4.1 无机非金属材料的主角-硅课件 新人教版
H2SiO3
H2O+SiO2。
-23基础梳理 考点突破
2.硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,最简单的硅酸盐 是硅酸钠,化学式为Na2SiO3,用氧化物的形式表示为Na2O· SiO2。硅 酸钠的水溶液俗称水玻璃,是无色黏稠液体,常用于制备黏合剂、 防腐剂、耐火材料等。 3.常见硅酸盐材料 产品 水泥 玻璃 陶瓷 设备 水泥回转窑 玻璃窑 —
-17基础梳理 考点突破
A项,水玻璃不能燃烧,可用作木材防火剂;B项,二氧化硅是制造光导纤维
的材料;C项,硅是一种常用的半导体材料,常用于制造太阳能电池;D项,硅 是构成一些岩石和矿物的基本元素。
关闭
跟踪训练 1.(2015北京二中期中)下列说法不正确的是( A.水玻璃可用作木材防火剂 B.硅是制造光导纤维的材料 C.硅是制造太阳能电池的常用材料 D.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
SiO2 不反应 Na2 CO3 +SiO2 Na2 SiO3 +CO2 ↑
光导纤维、石英玻璃
-10基础梳理 考点突破
自主巩固 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)(2015海南化学)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 ( × ) (2)(2015安徽理综)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应, 所以是两性氧化物 ( × ) (3)(2015全国Ⅱ)硅胶可用作食品干燥剂 ( √ ) (4)(2014天津理综)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存 放于玻璃试剂瓶中 ( √ ) (5)(2014海南化学)Si和SiO2都用于制造光导纤维 ( × ) (6)(2014海南化学)玻璃容器可长期盛放各种酸 ( × )
-11基础梳理 考点突破
(7)(2014海南化学)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品 ( × ) (8)(2014江苏化学)晶体硅熔点高硬度大,所以可用于制作半导体 材料 ( × ) (9)(2013广东理综)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 ( √ ) (10)(2012全国)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 ( √ ) (11)(2013江苏化学)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放 氢氟酸 ( × ) (12)(2013广东理综)SiO2可与HF反应,所以氢氟酸不能保存在玻 璃瓶中 ( √ )
高中一轮复习化学第四章材料家族中的元素
第四章 材料家族中的元素第一节 硅 无机非金属材料[教材基础——自热身]1．硅元素的原子结构与存在 硅元素在地壳中含量为第二位，在周期表中位置为第3周期ⅣA 族，原子结构示意图为，在自然界中只以化合态形式存在，主要存在形式为SiO 2和硅酸盐。
2．单质硅与半导体材料(1)Si 的物理性质灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、硬度大、有脆性。
(2)Si 的化学性质(3)用途——半导体材料制晶体管、集成电路、硅芯片、太阳能电池、硅合金等。
3．二氧化硅与光导纤维(1)二氧化硅①存在在自然界中广泛存在，是沙子、石英、水晶的主要成分。
②物理性质：熔点高，硬度大。
③化学性质④用途制造电子部件、光学仪器、光导纤维，生产水泥、玻璃等硅酸盐产品，水晶可制作饰品。
(2)光导纤维光导纤维是高性能的现代通讯材料，又可用于能量传输、信息处理、遥测遥控和医疗器械制造等方面。
[注意] SiO 2既能与HF 反应，又能与NaOH 溶液反应，但SiO 2不是两性氧化物。
[知能深化——扫盲点]提能点(一) 硅单质的特殊性(1)Si 的还原性强于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑。
(2)非金属单质与碱液反应一般无H 2放出，但Si 与碱液反应却放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si 能与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质大多为非导体，但Si 为半导体。
[对点练]1．硅及其化合物的应用范围很广。
下列说法正确的是( )A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．Si 粉中含有铝粉可用NaOH 溶液除去铝粉C ．反应Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑中，Si 为还原剂，NaOH 和H 2O 为氧化剂D ．能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应解析：选A Si 和Al 都可以与NaOH 溶液反应，B 项错误；Si 与烧碱溶液反应的实质是Si 先和H 2O 反应：Si ＋3H 2O===H 2SiO 3＋2H 2↑，生成的H 2SiO 3与NaOH 反应：H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O ，H 2O 是氧化剂，C 项错误；硅不能与盐酸反应，D 项错误。
高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版
学习资料第1节硅无机非金属材料考纲定位要点网络1．掌握硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解硅单质及其重要化合物对环境的影响。
3．了解常见的无机非金属材料.4．了解硅单质及其重要化合物的制备方法。
Si、SiO2的性质及应用知识梳理1．硅的简介存在形态化合态地壳含量第二位晶体硅结构与金刚石类似的空间网状结构物理性质灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池（1）与氢氟酸反应:Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(2)与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
（3)与O2反应:Si＋O2错误!SiO2。
3．硅的工业制备与提纯(1）流程：石英砂错误!Si(粗)错误!SiCl4错误!Si(纯）。
(2)原理:①Si（粗）制备：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑。
②Si（粗)提纯:Si(粗)＋2Cl2错误!SiCl4;SiCl4＋2H2错误!Si（纯)＋4HCl。
[辨易错]（1)晶体硅常用作光导纤维。
( ）（2)1 mol晶体硅中含有2N A个Si—Si键。
（）（3)根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。
（）(4）碳、硅均可与浓硝酸反应。
（）［答案]（1)×（2）√（3）×(4)×4．二氧化硅(1)化学性质(2)用途光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。
［辨易错］(1)CO2、SiO2与NaOH溶液反应均只能生成正盐. ( ）（2）SiO2与NaOH、HF均反应,故SiO2为两性氧化物。
( ) （3)CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀，可说明非金属性C〉Si.( ）(4)SiO2是酸性氧化物,与H2O反应生成H2SiO3. （) ［答案](1)×(2)×（3）√（4）×知识应用1．利用石英和碳为主要原料，设计制备纯硅的主要化学过程，并写出每步化学方程式。
高优指导2017版高三化学一轮复习选考部分物质结构与性质解析
-28根底梳理
考点突破
注意:①能层数=电子层数=周期数
②主族元素价电子数=主族序数=该族元素最外层电子数
2.核外电子排布与族之间的关系
(1)主族:
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
排布 1
ns ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
特点
(2)0族:He:1s2;其他:ns2np6
原子构造与元素周期表、元素周期律
1.原子构造与元素周期表的关系
每周期第
一种元素
能
周 原 基态原
层
期 子 子的电
数
序 子排布
数式
2 2 3 [He]2s 1
3 3 11 [Ne]3s1
4 4 19 [Ar]4s 1
5 5 37 [Kr]5s 1
6 6 55 [Xe]6s1
每周期最后一种元素
原
子
基态原子的电子排布式
-10根底梳理
考点突破
4.基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法
以硫原子为例
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
轨道表示式
价电子排布式
3s23p4
-11根底梳理
考点突破
5.原子状态与原子光谱
(1)原子的状态。
①基态原子:处于最低能量的原子。
②激发态原子:基态原子的电子吸收能量后,从基态跃迁到激发
(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2
-29根底梳理
考点突破
3.元素周期表的分区与价电子排布的关系
(1)周期表的分区。
-30根底梳理
2017《优化方案》高考化学(鲁教版)一轮复习课件第4章材料家族中的元素第1讲
第18页，共64页。
物质
一般规律
“较强酸制较弱酸”
是复分解反应的一般
规律，H2CO3 酸性大 SiO2 于 H2SiO3：
Na2SiO3＋CO2＋H2O ===Na2CO3＋H2SiO3 (也可生成 NaHCO3)
硅及其化合物特性
第15页，共64页。
硅的单质及其化合物的性质及用途
[核心提炼]
硅及其化合物的特性
物质
一般规律
硅及其化合物特性
硅还原性大于碳 Si 非金属与强碱溶液
反应一般不产生 H2
2C＋SiO2=高==温== Si＋2CO↑ 硅可与强碱溶液反应产生 H2： Si＋2NaOH＋H2O=== Na2SiO3＋2H2↑
第20页，共64页。
[题组突破]
1．下列物质性质与用途对应关系正确的是( A )
选项
性质
用途
A
硅酸钠化学性质稳定
用作木材防火剂
B 硅胶具有吸附水分的能力
用作半导体材料
C 二氧化硅硬度大、熔点高 用氢氟酸在玻璃上刻花纹
D
焦炭具有可燃性 焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅
第21页，共64页。
解析：硅胶吸附水，与硅用作半导体材料无关，B 错误；二氧 化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C 错误；焦炭具有可 燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D 错误。
第24页，共64页。
常见非金属置换出非金属的反应 ①2H2＋SiCl4=高==温==Si＋4HCl； ②C＋H2O(g)=高==温==CO＋H2； ③2C＋SiO2=高==温==Si＋2CO↑； ④Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； ⑤O2＋2H2S=点==燃==2S↓＋2H2O； ⑥2F2＋2H2O===4HF＋O2； ⑦Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2； ⑧Br2＋2KI===2KBr＋I2。
高优指导高三化学一轮复习 第4单元 材料家族中的元素
材料家族中的元素(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。
下列有关资讯错误的是( )A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源B.目前中、美、日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率C.成功发射的“天宫”一号目标飞行器使用了大量的复合材料D.合成高分子材料的广泛应用有百利而无一害答案:D解析:合成高分子材料的广泛应用给人们的生产生活带来便利,但同时使用或处理不当也会带来环境问题。
2.下列说法中正确的是( )A.医用酒精的浓度通常为95%B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料答案:B解析:医用酒精的浓度通常为75%,油脂不属于高分子化合物,合成纤维属于有机高分子材料,故只有B项正确。
3.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得到铁C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得到镁D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝答案:B解析:电解NaCl溶液得不到单质钠,A错误;工业上冶炼镁是用电解熔融MgCl2的方法,C错误;工业上冶炼Al是用电解熔融Al2O3的方法,D错误;工业炼铁的反应原理为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
4.(2015江西南昌调研)下列离子方程式中,正确的是( )A.Fe3O4溶于足量稀硝酸:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2OB.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:Si+2H+H2SiO3↓C.AlCl3溶液中滴入过量的氨水:Al3++4OH-[Al(OH)4]-D.向NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液:HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O答案:D解析:A项,稀硝酸为强氧化性酸,与Fe3O4反应产物中不可能有Fe2+;B项,CH3COOH为弱酸,不能拆写成离子形式;C项,NH3·H2O为弱碱,不能拆写成OH-形式,且Al(OH)3不能溶于过量的氨水。
化学：第4章《材料家族中的元素》复习教案(鲁科版必修1)
第四章材料家族中的元素1. 半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是，现在广泛使用的是。
2. 晶体硅是色，有光泽，的固体。
单质硅的导电性介于和 e6JE8htxSK之间。
硅的用途非常广泛，不但用于制造，，还用于制造 e6JE8htxSK和等。
3. 硅的化学很稳定，但能与一些物质反应，加热可以与某些非金属反应4. 如何制备单质硅，反应方程式？5. 二氧化硅晶体是由和组成的空间网状晶体，熔点高，密度大。
透明的e6JE8htxSK石英晶体俗称，常用来制造电子部件和光学仪器等。
二氧化硅还是高性能的现代通讯材料的主要成份。
6. 二氧化硅的化学性质7. 过去人们常用GaF2粉末和浓硫酸的混合物来涂抹玻璃刻字作画，请说明原理。
8. <1）黏土，钾长石，钠长石的成份是什么?属于那类矿物？<2）生产玻璃，水泥的主要原料分别是什么？<3）水玻璃，玻璃，水泥的主要成分分别是什么?生产玻璃的主要反应是什么？为什么玻璃没有固定的熔点？<4）混凝土是什么与水混合凝固而成的？<5）新型无机非金属材料高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷各有什么特性，什么用途?9. 铝是色金属，熔点为，沸点为，密度为，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于。
e6JE8htxSK10. 铝的化学性质11. 写出下列反应的化学方程式12. 若用铝制容器来盛放醋，酸梅汤和碱水等，则铝制容器很容易被腐蚀，请分析其中所发生的化学反应：13.铝合金具有，，，，，e6JE8htxSK等特点，并因其表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。
因铝合金的性能优良，可被用于，，交通运输以及电子行业，铝合金还广泛应用于制造构件。
e6JE8htxSK14. 冶金工业上，人们将金属材料分为黑色金属材料和两大类，黑色金属材料通常包括以及他们的合金。
e6JE8htxSK15. 铜的化学性质<1）在潮湿的空气里被锈蚀。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案1鲁科版必修1(2021学年)
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料（第2课时）导学案1 鲁科版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（高中化学第4章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料(第2课时)导学案1 鲁科版必修１）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案1 鲁科版必修１的全部内容。
第４章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料第2课时【学习目标】1．了解硅酸盐等无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的基本组成、性能、用途，简单生产原理. 2。
了解新型无机非金属材料.【学习过程】古希腊流传这样一个传奇故事。
一批运纯碱的商船停泊在江边的沙岸旁，商人找不到石头来搭灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬来，放在沙地上垫锅做饭,饭熟后商人们惊奇地发现“灶"变成了晶莹透明的固体。
这固体是什么?主要成分是什么?一、硅酸盐与无机非金属材料１。
硅酸盐材料硅酸盐材料的特点: ；生产硅酸盐材料常用的原料有等。
2。
玻璃(1）原料: 。
（2）反应原理:将粉碎混合均匀的原料加强热使之熔化，发生复杂的变化，冷却即成玻璃。
其中主要化学反应如下:①;②N ↑。
.③主要成分:制造玻璃的原料中,石英是过量的，所以,普通玻璃的主要成分是 .３．水泥(1)原料: ;(2）水泥的特点:水泥具有水硬性，与水搀和搅拌静置后,很容易凝固变硬；（３)混凝土:指的混合物，混凝土常用钢筋作结构，即钢筋混凝土。
4.陶瓷原料:黏土。
5。
新型无机非金属材料材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温,强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉二、基础学习交流1.因为存在反应: SiＯ2+2C Sｉ+2CO↑,有同学认为Ｃ的还原性强于Ｓｉ，你是否同意他的观点?请说明理由。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案2鲁科版必修1(2021学年)
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案2 鲁科版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（高中化学第4章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料（第2课时）导学案2 鲁科版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中化学第４章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料（第２课时)导学案２鲁科版必修１的全部内容。
第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第2课时【学习目标】1.知道硅酸和硅酸盐的主要性质,会用氧化物形式表示硅酸盐的组成。
２．知道传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的主要应用。
3．体会组成材料的物质的性质与材料性能的密切关系。
【学习过程】一、硅酸硅酸盐1.下列含硅物质：①硅酸钙(CaSｉO3)，②钾云母(K２Ａｌ6Si6H4O24),③石棉(CaMｇ3Si4O１２），它们在组成上的相同点是＿__＿_＿＿＿_________＿＿___＿_________,共同的物质类别是＿_＿_＿___＿_。
它们种类繁多,结构复杂，组成各异,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,如硅酸钙(CaSiＯ3）可表示为CaO·SｉO2,钾云母可表示为_________＿＿_＿_＿_____＿_＿＿,石棉可表示为_＿__________＿＿＿__＿＿____＿．2.硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多______溶于水，化学性质＿__＿_＿稳定。
最简单的硅酸盐是硅酸钠，是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称___＿＿_____。
(１）若取两个小木条(或滤纸条),分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中浸泡,取出稍沥干后，同时分别放置在酒精灯外焰处,观察到的现象是_＿___＿__＿___________＿_____＿_，由此可得出的实验结论是______＿_＿______＿______＿__＿_＿＿_____＿__＿__；（2)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2~３滴酚酞溶液，观察到的现象是＿_______________；再滴加稀盐酸观察到的现象是______＿＿__＿__＿___＿_＿____＿＿__＿_＿＿,反应的化学方程式是__＿___＿_______＿__＿__＿___;（3)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中,观察到的现象是______＿_____＿___＿_________，反应的化学方程式是________＿______＿_＿＿＿＿________＿__。
高中化学第4章材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料第1课时导学案1
第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时导学案1【学习目标】1.能记住硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。
2.能说出硅在半导体工业，二氧化硅在现代通讯业中的重要应用。
【学习过程】一、一、单质硅与半导体材料1．硅在地壳中的含量仅次于______,自然界中没有______态的硅,常见化合态的硅有__________和__________等。
2．单质硅可分为晶体硅和无定形硅两种。
(1)晶体硅结构如图所示,为______________形晶体，与__________结构相似.（2)晶体硅是一种带有____________的灰黑色固体,晶体硅熔点______、硬度______、有脆性.（3)晶体硅的导电性介于________________之间,是良好的__________材料。
3．硅原子最外层有4个电子,得失电子都较难，化学性质__________.常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质（如强酸和强氧化剂)反应。
加热时,能与O2、Cl2、C发生化合反应。
4．写出硅参与反应的化学方程式。
(1）与非金属单质反应①硅与氟气反应：______________________________________________ ______。
②硅与氯气反应：______________________________________________ _______。
③硅与氧气反应:___________________________________________ ___。
（2)与氢氧化钠溶液反应化学方程式：______________________________________________ ___。
(3）与氢氟酸反应化学方程式：______________________________________________。
5．高纯硅的制取，反应方程式分别为制粗硅:___________________________________________ _____________________________.提纯（与Cl2反应）：_____________________________________________.还原（用H2还原）：______________________________________________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-25基础梳理 考点突破
例2下列有关硅及其化合物的说法中正确的是D。
A.反应①Na2SiO3+H2O+CO2
Na2CO3+H2SiO3↓,反应
②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,两反应是相互矛盾的,不可能都 发生 B.硅胶多孔,吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂 C.用SiO2制取硅酸,将SiO2溶解在水中一段时间后可得到硅酸 关闭 D.水玻璃是混合物 ,可用于生产黏合剂和防火剂 A选项 ,两者反应条件不同 ,①在水溶液中进行符合强酸制弱酸,而②是在 高温下进行 ,且反应物均为固体,生成物中有气体,属于熵增的反应,两个反 E.硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶
(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。 (5)非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。
-12基础梳理 考点突破
2.二氧化硅 (1)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。 (2)SiO2既能与氢氟酸反应,也能与NaOH溶液反应,但SiO2不是两 性氧化物。尽管SiO2能与氢氟酸反应得到盐“SiF4”和H2O,但SiO2不 能和其他酸反应,只能与NaOH、KOH等强碱反应生成盐和水,故 SiO2是酸性氧化物。
D
解析 答案
-18基础梳理 考点突破
硅酸、硅酸盐及无机非金属材料 1.硅酸(H2SiO3) (1)物理性质: 硅酸是不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,硅胶多孔吸附水分 能力强。 (2)化学性质:
①不稳定性:硅酸不稳定,受热易分解:H2SiO3
SiO2+H2O。
②弱酸性——比碳酸的酸性还要弱,但SiO2不溶于水,故不能直接 由SiO2溶于水制得,常用可溶性硅酸盐与酸反应制取(强酸制弱酸 原理)。
-22基础梳理 考点突破
自主巩固 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)水玻璃为纯净物 ( × ) (2)陶瓷是人类较早使用的硅酸盐材料 ( √ )
-23基础梳理 考点突破
1.H2CO3与H2SiO3的比较
酸性 水溶 性 稳定 性 转化 关系
H2CO3 H2SiO3 均为弱酸,且酸性:H2CO3>H2SiO3 能溶于水 常温下易分解生成 CO2 和 H2O Na2SiO3+H2O+CO2 难溶于水 受热时易分解,化学方程式为 H2SiO3 SiO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓
-16基础梳理 考点突破
跟踪训练 1.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料 A.①② B.②③ C.①④D.③④
关闭
水晶饰物的主要成分是SiO2,不是硅酸盐产品,制光导纤维的原料是SiO2而 不是硅单质。
2
2NaHCO3+H2SiO3↓ 如与 CaO 反 ⑤与碱性氧 应:CaO+SiO2 化物反应 CaSiO3 如与 Na2O 反应:CO2+Na2O Na2CO3
-10基础梳理 考点突破
用途
制造光导纤维、光 制饮料、制碳酸盐 学仪器、电子部件
自主巩固 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)晶体硅熔点高、硬度大,所以可用于制作半导体材料 ( × ) (2)SiO2既可与NaOH溶液反应又可与氢氟酸反应,因此SiO2是两 性氧化物 ( × ) (3)CO2和SiO2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应 (√) (4)硅常温下可与NaOH溶液、F2、Cl2等物质反应 ( × ) (5)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 ( √ ) (6)硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 ( × )
(3)硅酸盐组成的表示:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形 式表示硅酸盐的组成:如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 Na2O· SiO2,石棉 (CaMg3Si4O12)可表示为 CaO· 3MgO· 4SiO2。
-21基础梳理 考点突破
3.常见无机非金属材料 (1)三种硅酸盐材料工业生产的比较:
误;D选项,硅酸钠是一种黏合剂,错误。
关闭
A
解析 答案
-28基础梳理 考点突破
2.(2014广东理综)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含 SiO2(7.8%),Al2O3(5.1%),Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的 提纯与综合利用工艺如下:
-11基础梳理 考点突破
1 .硅 (1)硅的非金属性弱于碳的,但碳在自然界中既有游离态又有化 合态,而硅却只有化合态。 (2)硅的还原性强于碳的,但碳能还原 SiO2:SiO2+2C
2CO↑+Si。 (3)非金属单质跟碱溶液作用一般无 H2 产生,但 Si 能跟碱溶液 作用放出 H2:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑。
关闭
C
解析 答案
-17基础梳理 考点突破
2.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料,对硅的纯度要求很高。 用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为
①SiO2+2C ②Si+2Cl2
Si+2CO↑ SiCl4
③SiCl4+2H2 Si+4HCl 下列对上述三个反应的叙述不正确的是(D) 关闭 A.①③为置换反应 ①③是置换反应 ,而②是化合反应,三个反应中都有单质参加(或生成),都 是氧化还原反应 ,故A、B、C三项均正确;反应①③中硅元素均由+4价降 B.②为化合反应 到0价,被还原,发生还原反应,②中Si由0价升高到+4价,被氧化,D项不正确。 C.①②③均为氧化还原反应 关闭 D.三个反应的反应物中硅元素均被还原
水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石和石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 陶瓷窑 3CaO· SiO2、 Na SiO 、 2 3 主要成分 2CaO· SiO2、 硅酸盐 CaSiO 3、SiO2 3CaO· Al O 生产条件 高温
2 3
(2)新型无机非金属材料: ①高温结构陶瓷:如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强 的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。 ②生物陶瓷:对机体无排异反应,不会引起代谢作用异常。 ③压电陶瓷:具有压电效应。
-24基础梳理 考点突破
2.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料 两大类。传统无机非金属材料是指常说的硅酸盐材料,包括玻璃、水 泥、砖瓦、陶瓷等;新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结 构和特殊功能的非硅酸盐材料。 3.对于硅酸盐材料一般用氧化物的形式表示 (1)表示方法:硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示,金属元素如Na、 K、Mg、Al、Ca等,以它们常见的氧化物的形式表示,氢元素以H2O的 形式表示。氧化物书写的一般顺序:较活泼金属的氧化物· 较不活泼金 属的氧化物· 二氧化硅· 水。 (2)注意事项: 氧化物之间以“·”隔开;氧化物前面的化学计量数配置出现分数时应 化为整数,且化学计量数只表示该氧化物的数目;用氧化物形式表示时, 各元素的化合价保持不变,各元素的原子个数比符合原来的组成。
-13基础梳理 考点突破
-14基础梳理 考点突破
例1诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两 位美国科学家威拉德· 博伊尔和乔治· 史 密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说 法正确的是(D) A.二氧化硅是H2SiO3的酸酐,因此能与水反应 B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24 L(标准状况)气体时,得 到2.8 g硅 关闭 C.6 g的二氧化硅中含有0.2 mol共价键 A项中二氧化硅不能与水反应 ;B项中用二氧化硅制取单质硅 ,当生成2.24 L(标准状况下 )气体时,只能得到1.4 g硅;C项中 6 g的二氧化硅中含有0.4 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应 ,但能与碳酸钠固体在高温时 mol共价键。 发生反应
第四单元
材料家族中的元素
第1 节
硅
无机非金属材料
-3-
考纲要求:1.了解硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解硅单质及无机非金属材料。
-4基础梳理 考点突破Fra bibliotek硅及其重要化合物的性质 1.单质硅的存在 (1)在地壳中的含量仅次于氧。 (2)在自然界中的存在形态为化合态。 (3)主要存在形式:二氧化硅和硅酸盐等。 2.单质硅的性质 单质硅有晶体硅和无定形硅两种,二者互为同素异形体。 (1)晶体硅的物理性质:
-6基础梳理 考点突破
(3)工业制法: 用焦炭在电炉中还原 SiO2 得粗硅。化学方程式为 SiO2+2C Si+2CO↑。 (4)用途:晶体硅用作半导体材料,生产硅合金等,制造硅芯片和硅 太阳能电池。
-7基础梳理 考点突破
-8基础梳理 考点突破
3.二氧化碳与二氧化硅的比较
物质
二氧化硅 二氧化碳 立体网状结构,不存 结构 存在单个分子 在单个分子 硬度大,熔、沸点高, 主要物 常温下为固体,不溶 熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水 理性质 于水
④制备:Na2SiO3 与盐酸反应,离子方程式为 SiO3 +2H+ H2SiO3↓。
2-
-20基础梳理 考点突破
2.硅酸盐 (1)Na2SiO3 水溶液俗称水玻璃,常用于制作黏合剂、 防腐剂和耐 火材料。 (2)硅酸钠溶液在空气中易变质,反应的化学方程式为 Na2SiO3+H2O+CO2 Na2CO3+H2SiO3↓。
颜色 水溶性 熔、沸点 硬度 导电性 灰黑色 难溶 高 大而脆 能导电
-5基础梳理 考点突破
(2)单质硅的化学性质——还原性:
Si —
①与氢氟酸反应:Si+4HF SiF4↑+2H2↑; Na2SiO3+2H2↑; ②与 NaOH 溶液反应:Si+2NaOH+H2O ③与 O2 反应:Si+O2 ④与 Cl2 反应:Si+2Cl2 SiO2 SiCl4