硅酸盐与硅单质
硅单质在自然界的存在形式
硅单质在自然界的存在形式
硅单质是一种非金属元素,它在自然界中以多种形式存在。
硅
是地壳中第二多的元素,其化合物构成了许多矿石和岩石。
硅单质
在自然界中主要以以下几种形式存在:
1. 石英,石英是最常见的硅单质矿物,它是一种晶体形式的二
氧化硅。
石英可以以多种形式出现,包括晶体、块状和结晶簇。
它
在许多岩石和沉积物中都可以找到,是许多地质过程的重要组成部分。
2. 硅酸盐矿物,硅酸盐是一种广泛存在的硅化合物,包括长石、云母和斜长石等。
这些矿物在地壳中非常常见,它们通常以岩石或
矿石的形式存在。
3. 硅质岩石,硅质岩石是由高含量的硅酸盐矿物组成的岩石,
例如石英岩和燧石岩。
这些岩石通常在地壳中广泛分布,是地质学
中重要的岩石类型之一。
4. 硅化木,硅化木是一种由硅代替了木质细胞组织的化石,它
们通常在地下水中形成。
这些化石保存了原始植物的结构,但其组
织已被硅替代。
总的来说,硅单质在自然界中以多种形式存在,包括矿物、岩石和化石等。
它在地球科学和地质学中具有重要的地位,对我们了解地球的形成和演化过程具有重要意义。
硅酸盐硅单质教学设计
一、硅酸盐1、硅酸盐组成的表示方法:⑴盐化学式法,如Na2SiO3、CaSiO3等;⑵盐氧化物法,如Na2O·SiO2、CaO·SiO2等。
注:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。
②顺序按先金属氧化物后SiO2,H2O在最后,金属元素按金属活动性顺序表依次排列③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比相同。
2、硅酸钠(Na2SiO3)⑴硅酸钠的性质①物理性质:无色晶体、熔点高、易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”。
②化学性质:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓⑵硅酸钠的保存:隔绝空气密闭保存⑶硅酸钠用途:制硅胶,建筑工业和造纸工业黏合剂,木材或织物的防火剂等3、硅酸盐工业简介二、硅单质⑴硅的制取⑵硅的分类:晶体硅和无定型硅⑶晶体硅的物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃)、硬度大、有脆性、半导体。
⑷晶体硅的化学性质:④常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不和其他物质起反应:Si+2F2=SiF4;Si+4HF=SiF4+2H2↑Si+2NaOH+H2O= Na2SiO3+2H2↑⑤加热条件下,硅能跟一些非金属反应:△△高温Si+O2===SiO2;Si+2Cl2===SiCl4;Si+C===SiC⑸晶体硅的用途【课堂练习】:1.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中A.具有玻璃塞的细口瓶B.具有玻璃塞的广口瓶C.带滴管的滴瓶D.具有橡胶塞的细口瓶2.可以用来制取半导体材料(如大规模集成电路)的是A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐3.下列不是水玻璃用途的是A.肥皂填料B.木材防火剂C.纸板黏胶剂D.建筑装饰材料4.构成地壳基本骨架的非金属元素的是A.AlB.OC. SiD.C5.二氧化硅的化学性质很不活泼,几乎所有的酸都不与其反应,但有一种酸能够和二氧化硅发生反应,这种酸是A.浓盐酸B.硫酸C.硝酸D.氢氟酸。
硅单质的实验室制法
硅单质的实验室制法
硅单质的实验室制法有以下几种:
1. 热还原法:将氯化硅(SiCl4)与纯度较高的金属镁(Mg)以
一定的摩尔比反应,在高温下进行还原反应,生成硅单质。
反应方程
式为:SiCl4 + 2Mg -> Si + 2MgCl2。
2. 热解法:将硅酸盐(如硅酸钠或硅酸钙)放置在高温炉中进
行热分解反应,得到硅单质。
反应方程式为:Na2SiO3 -> SiO2 +
Na2O,然后:SiO2 + 2C -> Si + 2CO。
3. 化学气相沉积法:通过将氯化硅(SiCl4)或硅烷(如SiH4)与氢气(H2)混合,在高温下通过化学反应产生硅单质并沉积在基板上。
需要注意的是,硅单质在空气中极易氧化为二氧化硅,因此在制
备硅单质时要保持反应器中的环境为惰性气体,如氩气或氮气。
另外,制备硅单质需要特殊设备和条件,需要在实验室中进行,非常危险,
需注意安全操作。
2020-2021高中化学1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案:4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1.概念:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2.硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定.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其组成.例如:Na2SiO3:Na2O·SiO2;长石:KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,能制备硅胶和木材防火剂。
5.三种常见的硅酸盐产品。
6.其他含硅的物质。
二、硅单质1.物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
2.化学性质(1)稳定性:常温下硅的化学性质不活泼,只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)和强碱溶液反应.化学方程式分别为:Si+2F2===SiF4,Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
(2)还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应:Si+2Cl2错误!SiCl4,Si+O2错误!SiO2,Si+C错误!SiC。
3.工业制法(1)制粗硅:SiO2+2C错误!Si(粗)+2CO↑;(2)粗硅提纯:Si+2Cl2错误!SiCl4,SiCl4+2H2错误!Si(纯)+4HCl。
4.用途(1)用做半导体材料,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
(2)制合金,如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15%的钢可制造耐酸设备等。
(3)制造光电池,将光能直接转换为电能。
知识点一硅酸盐的表示方法1.规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。
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形式表示,氢元素以H2O的形式表示。
硅酸盐 PPT
1、硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合 物。硅酸盐是一类结构复杂的物质,一般
都不溶于水 ,化学性质 很稳定 。通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
2、硅酸钠水溶液俗称 水玻璃 ,可用作肥皂填 料、木材 防火剂 ,及黏胶剂 。
3、单质硅有 晶体 和 无定形 两种。晶体硅 是有金属光泽的灰黑色固体,熔点 高 ,硬 度 大 ,在常温下化学性质 不活泼 。
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3、硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
无机非金 属材料
新型无机非金属材料
传统无机非金属材料 (硅酸盐为主要成分)
水泥 玻璃 陶瓷
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人教版高中化学必修一课件:第四章 第一节第2课时 硅酸盐和硅单质
• 7、“教师必须懂得什么该讲,什么该留着不讲,不该讲的东西就好比是学生思维的器,马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时29分44秒15:29:449 November 2021
解析:Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多不溶于水,而钠盐均易 溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃 有黏合作用,常作黏合剂。
2.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是( D ) A.钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
第2课时 硅酸盐和硅单质
[新课导入] (教师用书备用)
你知道中国有“瓷国”的美誉之称吗?你知道陶瓷也叫“China”吗? 陶瓷是中华民族一项伟大的创造,具有悠久而辉煌的历史,让我们一起来 走近陶瓷吧!
[学习目标] 1.知道硅酸钠的性质和用途。
2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。 3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。 4.知道晶体硅是良好的半导体材料,能说出它的主要用途。
主要成分
3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3Ca O·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2 硅酸盐
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始,手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
硅酸盐和硅单质
由于硅酸盐的组成与结构很复杂,为了简化对 硅酸盐组成的表示方法,采用了氧化物法,实际上 硅酸盐不是以简单氧化物形成存在的,而是以结构 复杂的盐的形式存在的.
碳 △ C+4HNO3(浓)=====CO2↑+ 4NO2↑+2H2O △ C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+ 2SO2↑+2H2O 与水或 碱溶液 反应 高温 C+H2O(g)=====CO+H2
二、硅单质 1.分类
晶体和无定形两种.
2.晶体硅的物理性质 晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度 大 、 有脆性.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良 半导体 好的 材料.
3.硅的用途
(1)用作半导体材料,做 硅芯片 ,促进信息技术革命的发展. (2)制造 光电池,将光能转换为电能,极有发展前景.
1.硅酸盐结构复杂,化学性质稳定,都不溶于水. ( 2.硅酸钠可写成Na2O· SiO2,则其属于混合物. 提示:错误,因硅酸盐都是化合物.
)
提示:错误,因为有的硅酸盐可溶于水,如Na2SiO3等. ( )
3.玻璃和水玻璃都为固态硅酸盐产品.
(
)
提示:错误,因水玻璃是Na2SiO3溶液的俗名,呈液态.
在半导体工业中有一句行话:“从沙滩到用户”,你 能理解这句话的涵义吗?
提示:这句话是指用 SiO2(沙子的主要成分)生产半导体材料 ——晶体硅的过程.方程式分别为: 高温 高温 SiO2+2C=====通八达 Si+2CO↑,Si+2Cl2=====SiCl4, 电炉 高温 SiCl4+2H2===== Si+4HCl.
第二课时
硅酸盐和硅单质
一、硅酸盐 1.概念
硅酸盐是由 硅、氧和金属 组成的化合物的总称.
2.硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质,大多 不溶 于水, 化学性质很 稳定 .
硅酸盐,单质硅,二氧化硅产物
硅酸盐,单质硅,二氧化硅产物英文回答:Silicates are a group of minerals that contain silicon and oxygen atoms in their chemical composition. They are widely found in nature and have various applications in different industries. Silicates are formed through the combination of silicon dioxide (SiO2) with other elements or compounds.One example of a silicate is sodium silicate, also known as water glass. It is produced by fusing silica sand with sodium carbonate at a high temperature. Sodiumsilicate has many industrial uses, such as in the manufacturing of detergents, adhesives, and cements.Another example of a silicate is calcium silicate, which is used as an insulating material in high-temperature applications. It is made by reacting calcium oxide with silica in a process called calcination. Calcium silicate iscommonly used in the construction industry to insulate pipes and walls.Silicon, on the other hand, is a chemical element with the symbol Si and atomic number 14. It is a hard, brittle crystalline solid with a blue-grey metallic lustre. Silicon is widely used in the production of semiconductors, which are essential components of electronic devices. It is also used in the manufacturing of solar cells, glass, and ceramics.Silicon dioxide (SiO2), commonly known as silica, is the most abundant compound in the Earth's crust. It exists in various forms, such as quartz, sand, and glass. Silicais used in many industries, including the production of glass, ceramics, and silicon wafers for semiconductors.In conclusion, silicates, single silicon, and silicon dioxide are all important substances with various applications. Silicates are minerals that contain silicon and oxygen, while silicon is a chemical element. Silicon dioxide is the most abundant compound in the Earth's crustand has many industrial uses. These substances play acrucial role in different industries and contribute to the development of technology and infrastructure.中文回答:硅酸盐是一类含有硅和氧原子的矿物质,广泛存在于自然界,并在不同行业中有着各种应用。
硅酸盐与硅单质
1、硅酸盐的定义及性质
硅酸盐是由__硅___、__氧__和金__属__(_氢_)_元 素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结构复杂的物质,一般都__不__溶_于__水____ 化学性质__稳__定______。
2.硅酸盐的表示方法:
(1)硅酸盐形式
硅酸钠:Na2SiO3 硅酸钙:CaSiO3
具有抗氧化、抗酸碱 腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等许多优点, 因此,陶瓷制品一直 为人们所喜爱。
其它含硅产品 碳化硅(金刚砂,SiC):硬度大 硅钢:高导磁性 硅橡胶:良好的弹性 分子筛:吸附剂、催化剂
新型无机非金属材料: 高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
二、硅单质(Si)
SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3 + CO32-
注 盛硅酸钠的试剂瓶应密封;
意
与 SiO
23
H
不能大量共存
4. 硅酸盐产品
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
水泥
玻璃
硅酸盐产品简介:
产品 主要 原料
主要 反应 主要反应或主要成分 主要
设备 条件
性质
水泥 粘土、 水泥 高温 硅酸三钙:3CaO·SiO2 水
5、与氧气反应: Si+O2==SiO2
制法
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
工业上:
SiO2
+C 粗硅
高温
+Cl2
高温
SiCl4
精馏+H2 Si 高温
高温
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高考化学一轮复习:硅元素及其化合物知识点总结
高考化学一轮复习:硅元素及其化合物知识点总结1、硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位;无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅。
2、硅单质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
(1)常温下:与氢氟酸和强碱溶液反应Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑高温下:Si + O2SiO2Si + 2Cl2 SiCl4(2)硅的用途:①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;①制造太阳能;①制造合金等。
(3)工业生产硅:制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl3、二氧化硅(1)SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。
自然界的二氧化硅又称硅石。
(2)SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂(水)的固体。
(3)SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O(雕刻玻璃的反应——实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中)SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O(实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因)SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + CaO CaSiO3(4)SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产等。
4、硅酸钠(Na2SiO3):易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。
(1)硅酸钠溶液呈碱性,通入CO2有白色胶状沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓(硅酸)SiO32− + CO2 + H2O == CO32− + H2SiO3↓(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸产生白色沉淀:Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32− + 2H+ == H2SiO3↓5、硅酸(1)硅酸是难溶于水的弱酸,酸性比H2CO3弱(2)硅酸受热分解:H2SiO3H2O + SiO2(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O H2SiO3 + 2OH− == SiO32− + 2H2O6、硅酸盐产品(传统无机非金属材料)制玻璃的主要反应:Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑。
高一化学《硅酸盐和硅单质》导学案
高一化学《硅酸盐和硅单质》导学案一、学习目标1、了解硅酸盐的组成、性质和用途。
2、掌握硅酸钠的性质和用途。
3、理解传统无机非金属材料(如陶瓷、玻璃、水泥)的生产原料和主要成分。
4、认识硅单质的性质和用途。
二、学习重点1、硅酸盐的组成和性质。
2、硅酸钠的性质和用途。
3、硅单质的性质和用途。
三、学习难点1、硅酸盐的结构和复杂组成。
2、硅单质的化学性质。
四、知识回顾1、回顾元素周期表,了解硅在周期表中的位置及原子结构特点。
2、复习常见的酸、碱、盐的性质。
五、新课导入在我们的日常生活中,有很多材料都与硅有关。
比如,漂亮的陶瓷餐具、透明的玻璃窗户、坚固的水泥建筑等等。
那么,这些材料的成分是什么?它们是如何制备的?硅单质又有哪些独特的性质和用途呢?让我们一起来学习《硅酸盐和硅单质》,揭开这些问题的谜底。
六、知识讲解(一)硅酸盐1、硅酸盐的组成硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
其结构复杂,通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如,硅酸钠(Na₂SiO₃)可表示为 Na₂O·SiO₂。
2、硅酸钠(1)物理性质:硅酸钠是一种白色固体,易溶于水,其水溶液俗称水玻璃。
(2)化学性质①与酸反应:Na₂SiO₃+ 2HCl = 2NaCl + H₂SiO₃↓②防火作用:水玻璃涂在木材等表面可以防火。
(3)用途①制备硅胶和木材防火剂。
②作为黏合剂。
(二)传统无机非金属材料1、陶瓷(1)原料:黏土等。
(2)主要成分:复杂的硅酸盐。
(3)制作过程:混合、成型、干燥、烧结。
2、玻璃(1)原料:纯碱、石灰石和石英。
(2)主要成分:Na₂O·CaO·6SiO₂。
(3)生产过程:原料粉碎、混合,在玻璃熔炉中高温熔融,冷却成型。
3、水泥(1)原料:黏土和石灰石。
(2)主要成分:硅酸三钙(3CaO·SiO₂)、硅酸二钙(2CaO·SiO₂)和铝酸三钙(3CaO·Al₂O₃)。
高中化学(二十)硅酸盐和硅单质1高一1化学试题
实蹲市安分阳光实验学校课时跟踪检测(二十)硅酸盐和硅单质1.下列物质不属于硅酸盐的是( )A.黏土B.石英C.Al2Si2O5(OH)4D.Mg2SiO4解析:选B 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,黏土、Al2Si2O5(OH)4、Mg2SiO4均是硅酸盐,石英是二氧化硅,属于酸性氧化物。
2.水玻璃是建筑行业常用的黏合剂,并可用于木材防火和防腐处理。
水玻璃为( )A.CaSiO3固体B.SiO2C.Na2SiO3水溶液D.H2SiO3解析:选C 水玻璃是硅酸钠的水溶液。
3.硅酸铜钡是当今用最技术合成的一种物质,然而,家惊奇地发现,我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。
依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是( )A.硅酸铜钡属于硅酸盐B.硅酸铜钡难溶于水C.硅酸铜钡难被氧化D.硅酸铜钡易溶于水解析:选D 根据名称判断,硅酸铜钡为硅酸盐,符合硅酸盐的通性,不溶于水,稳不易被氧化,故D错。
4.下列说法错误的是( )A.硅是制造太阳能电池的常用材料B.二氧化硅是制造光导纤维的材料C.常温下硅性质活泼,可以与氯气、强酸、强碱溶液起反D.水玻璃可用作木材防火剂解析:选C 硅单质性质稳,常温下与Cl2、强酸物质不反,C项错误。
5.下列离子方程式书写正确的是( )A.二氧化硅跟氢氟酸反:SiO2+4H+===Si4++2H2OB.碳酸钡溶于稀硝酸:CO2-3+2H+===CO2↑+H2OC.硅跟氢氧化钾溶液反:Si+2OH-+2H2O===SiO2-3+3H2↑D.把水玻璃滴入盐酸中:SiO2-3+2H+===H2SiO3↓解析:选D A项氢氟酸为弱酸,写学式HF,生成的产物SiF4是挥发性物质,也写学式;B项BaCO3是难溶物质,写学式;C项未配平,正确的离子方程式为Si+2OH-+H2O===SiO2-3+2H2↑。
6.有一粗硅,含铁和硅两种成分,取质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )①物质的量之比为1∶1②物质的量之比为2∶1③质量之比为4∶1④质量之比为2∶1A.①③ B.②③C.①④ D.②④解析:选B 粗硅与稀盐酸反是铁与稀盐酸反:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;粗硅与稀氢氧化钠溶液反是硅与稀氢氧化钠溶液反:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,因放出量氢气,则铁与硅的物质的量之比为2∶1,质量之比为4∶1。
高中化学优质教案 硅酸盐和硅单质) 教学设计[必修]
第2课时硅酸盐和硅单质三维目标知识与技能1.了解硅酸盐的重要用途及组成。
2.了解硅的重要用途,了解硅单质的物理性质。
3.掌握Na2SiO3的化学性质。
过程与方法通过自主学习、探究,培养学生自主学习的能力。
在教师的指导下,通过上网查阅资料培养独立查阅资料的能力。
情感、态度与价值观学习有关“陶瓷”的知识,了解中华民族的传统文化,培养学生爱国主义情感。
通过硅及其化合物重要用途的学习,激发学生学习化学的兴趣。
教学重点硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途教学难点硅晶体结构,硅酸盐的组成教具准备多媒体课件、实物投影仪、烧杯、胶头滴管、酒精灯、火柴、镊子、蒸馏水、Na2SiO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮教学过程导入新课〔多媒体播放课件〕1.驰名世界的中国瓷器:景德镇陶瓷2.举世闻名的万里长城3.世界奇迹——三峡大坝4.世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区……5.笔记本电脑,超大规模集成电路芯片推进新课师:刚才我们所观看的幻灯片,从远古的陶瓷、秦砖汉瓦,到现代的摩天大楼,迅速发展的信息产业,无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。
这一切的一切,无一不在影响、改变着我们的生活,这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力!体现了它们重要的用途!师:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,在自然界分布极为广泛。
师:展示Na2SiO3、玻璃片、水泥、石棉,取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中,加入少量的水,搅拌,观察现象。
取少量水泥,加入稀盐酸,观察。
取一玻璃碎片,在酒精灯上灼烧,观察变化。
生:由上述实验及我们的生活常识可以知道:硅酸盐结构很复杂,一般不溶于水,性质也很稳定。
做[实验42]取两片滤纸,分别用蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液润湿,之后,同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃,观察现象。
师:请同学们结合课本及上述实验,对Na2SiO3的性质及用途加以总结。
2020-2021学年人教版必修1 第4章 第1节 第2课时 硅酸盐和硅单质 作业
第四章第一节第二课时硅酸盐和硅单质课时跟踪训练一、选择题1.(2019·云南昆明黄冈实验学校期末)下列有关硅及其化合物的说法,正确的是()A.硅在自然界中不以化合态的形式存在B.单质硅常用作半导体材料C.SiO2与纯碱高温生成CO2,说明硅酸的酸性比碳酸强D.SiO2是非金属氧化物,它不与任何酸反应解析:选B硅元素属于亲氧元素,在自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在,不存在硅单质,A错误;单质硅导电性介于导体和绝缘体之间,所以常用作半导体材料,B正确;高温下SiO2与纯碱反应生成CO2,说明在高温下高沸点的酸酐制取低沸点的酸酐,与硅酸、碳酸的酸性强弱无关,C错误;SiO2是非金属氧化物,它能与氢氟酸反应,在工业上常利用这一点来雕刻玻璃,D错误。
2.(2019·湖南岳阳期末)下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A.晶体硅具有金属光泽,可以导电,属于金属材料B.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅大部分以游离态存在C.SiO2是一种酸性氧化物,能够与水反应生成相应的酸D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸后过滤解析:选D硅单质是半导体材料,可以导电,但Si属于非金属元素,A 错误;硅的化学性质不活泼,但硅属于亲氧元素,在自然界中都是以化合态存在,不能以游离态存在,广泛存在于矿物和岩石中,B错误;酸性氧化物不一定都与水反应生成相应的酸,SiO2不溶于水,不能够与水反应生成相应的酸,C错误;盐酸和碳酸钙反应生成可溶性的氯化钙,二氧化硅和盐酸不反应,然后采用过滤的方法除去氯化钙,能除去杂质,D正确。
3.(2019·云南昭通威信月考)下列关于碳和硅的比较正确的是()A.它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸B.碳和硅的最高正价都是+4C.硅元素在地壳中的含量是第二位,碳元素是第一位D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离状态也有化合态解析:选B 二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸,一氧化碳、二氧化硅都不溶于水也不与水反应生成酸,故A 错误;碳、硅的最外层都有4个电子,故其最高正价都是+4,故B 正确;地壳中的含量最多的元素是氧,其次是硅,故C 错误;自然界中有游离态的碳(如金刚石),没有游离态的硅,因为硅是一种亲氧元素,故D 错误。
2019-2020新人教版化学必修1导学讲义:4.1.2第2课时硅酸盐和硅单质
第2课时硅酸盐和硅单质课程目标,1. 了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。
2. 了解硅的性质和用途。
3•了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
图说考点,―:” 学辱<11----■卢-E.--- _ -曲」 二-方- _ -yy_ 一乐- -- 一 -表|| 二 - - __V -- - -- -汗料T 材一- _一- - - -- -一[新知预习]一、硅酸盐1. 硅酸盐的组成和性质(1) 概念:由 硅、氧和金属组成的化合物的总称 (2) 性质:固态,大多不溶于水,化学性质很稳定一⑶表示方法:如 Na 2SiO 3、Na /OSiO ?2. 最简单的硅酸盐 —— Na 2SiO 3盐酸离子方程式屈Si (片+211—TbSiO :. 4 过北 离子方程式:⑨2CO +5i(£— + % 2H 2()-= 2HCX5 +H> Si( \ j-制备硅胶和木材0防火利等的原料物理-白色固体*⑥昼溶于水 —水溶液俗称UJ 水玻璃 \a 2Si(>4化学准质 与酸反应1. 形态及结构形态有®晶体硅和E3无足形硅两大类-I 具有正四面休构型的牢间立休网状结构, 结构— ——与金刚石结构类似2. 性质 (1) 物理性质(2)化学性质:在常温下化学性质不活泼,但能与氢氟酸、强碱发生反应。
① Si 与 NaOH 溶液:P 9Si + 2NaOH + H 2O===Na 2SiO 3+ 2出 f 。
② Si 与氢氟酸:^30 Si + 4HF===SiF 4 f + 2出匸。
3. 用途⑴半导体材料,如硅芯片等。
(2) 新型能源,如光电池等。
[即时性自测]1. 判断正误,正确的打错误的打“X” (1) 晶体硅与金刚石的结构相似。
( ) (2) 硅是活泼的非金属元素。
( )(3) 自然界中存在单质硅。
()⑷硅酸钠可以改写为 Na 2O ・SiO 2,故硅酸钠是混合物,含有 Na 2O 和SiO 2。
《红对勾》2021版高一化学人教版必修1课时作业20 硅酸盐和硅单质 Word版含答案
课时作业20硅酸盐和硅单质时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1.下列说法错误的是()A.铅笔芯的主要原料是石墨,儿童使用时不会引起中毒B.CO有毒,生有煤炉的居室可放置数盆清水,能有效地吸取CO,防止煤气中毒C.“汽水”浇灌植物有确定的道理,其中CO2的释放,有利于植物的光合作用D.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的进展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”解析:CO难溶于水,水无法吸取CO,不能防止煤气中毒,故B错误。
答案:B2.下列表述正确的是()①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅②化学家接受玛瑙研体摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来疼惜眼睛⑤太阳能电池可接受硅材料制作,其应用有利于环保、节能A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤解析:人造刚玉的主要成分是氧化铝;玛瑙的主要成分是二氧化硅;水泥的主要成分是硅酸盐;变色玻璃是含有溴化银(或氯化银)和微量氧化亚铜的玻璃;太阳能电池的使用开拓了新的能源,有利于环保和节能,故正确答案为D。
答案:D3.下列有关说法正确的是()A.硅酸钠溶液与醋酸混合的离子方程式为SiO2-3+2H+===H2SiO3↓B.向确定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,毁灭白色沉淀,说明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强C.SiO2有导电性,所以SiO2可用于制备光导纤维D.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料解析:CH3COOH是弱电解质,不能写为离子形式,正确的离子方程式为SiO2-3+2CH3COOH===H2SiO3↓+2CH3COO-,A错误;依据强酸制弱酸的原理,应当是H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强,B错误;SiO2没有导电性,SiO2可以用于制备光导纤维,C错误;单质硅是半导体材料,利用硅制成的光电池可将太阳能直接转变为电能,D正确。
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常温下,硅的化学性质不活泼, 除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其 他物质如:氧气、氯气、硫酸等 起反应,但在加热情况下,硅也 能跟一些非金属反应。
化学性质
1、与氟气反应: Si+2F2==SiF4 2、与氢氟酸反应: Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ 3、与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 4、与氯气反应: Si+2Cl2==SiCl4
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
的晶体管是计算机的心脏。
硅在工业上的用途
高纯硅
硅在能源方面的用途
晶体硅光电池
单晶硅电池板
硅在航天方面的用途
• 第一架航天飞机“哥伦 比亚号”能抵挡住高速 穿行稠密大气时磨擦产 生的高温,全靠它那三 万一千块硅瓦拼砌成的 外壳。
哥伦比亚航天飞机
归纳 总结
无游离态
硅元素
HF
只有化合态
常温不活泼 Si + F2 Si + HF Si + NaOH
家用陶瓷
隋带烧制的 三彩陶骆驼
江西景德镇所烧制的瓷器
SiC
金刚砂
硬度大
22
硅钢
导磁性
23
硅橡胶
既耐高温又耐低温 保持良好弹性
24
分子筛 均匀微孔结构 吸附剂 、催化剂
25
新型无机非金属材料: 高温结构陶瓷、压电陶瓷 新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
单晶硅
单晶硅发电
硅(Si)
硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体
高温
SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
用途
晶体硅的导电性介于导 体和半导体之间,是良好 的半导体材料,信息技术 的关键材料。
在美国旧金山,有个最大 的高科技工业园区,称之为 “硅谷”,它是现代电子工业 和计算机发展的基地。这说明 硅在电子工业革命中起着非常 重要作用。以硅为基础而制成
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
高温
高温
⑶普通玻璃的成分: Na2SiO3 、 CaSiO3 和 SiO2 组 成的混合物。 或Na2O· CaO· 6SiO2;
⑷玻璃的性能:
玻璃无固定的熔沸点, 在一定温度范围内软化。
各式各样 的玻璃
湘 乡 水 泥 厂
万丈高楼平地起,穿针引线是水泥。 硬水性
china
---ห้องสมุดไป่ตู้--瓷器
硅酸盐产品
阅读检测
硅 氧 金属 硅酸盐是由_____、____和_______元
素组成的化合物的总称。硅酸盐是一类 结 构 复 杂 的 物 质 , 一 般 都
不溶于水 ___________,化学性质__________。
稳定
硅酸盐的表示方法
①盐化学式法(Na2SiO3 ) ②用氧化物的形式表示(Na2O· 2 ) SiO
Y=(4.2 ×2 ×22.4)/28=6.72(L) VH2=5.6+6.72=12.32(L)
相应练习2
在实验室里,将细砂粉(SiO2)与镁粉混合加热, 也可得到粗硅,反 应的化学方程式为 高温 SiO2+2Mg==2MgO+Si 这样得到的硅不纯净,往往含有过量的镁、氧化 镁及硅化镁(Mg2Si)等,这些杂质可用盐酸除去, 有关反应的化学方程式为 Mg+2HCl==MgCl2+H2 MgO+2HCl==MgCl2+H2O
•
红柱石 Al2SiO5 长石 钙镁石榴子石 Ca3Al2Si3O12 KAlSi3O8
镁橄榄石 Mg2SiO4
7
最简单的硅酸盐------硅酸钠
水玻璃 硅酸钠的水溶液俗称_________,又称 泡花碱 _________可用作肥皂填料、黏胶剂、制备
硅胶 _________及木材防火剂等。
实验4-2
活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物· 二氧化硅· 水
• ①写对应氧化物 • 金属氧化物→二氧化硅→水(金属按活动顺序表) ★ 用“·”隔开 • ②按原子个数比配置 • ③分数化整
注意:实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存
在的,而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O· 2O3· 3Al 6SiO2· 2O 2H
不作处理 放入蒸馏水 放入Na2SiO3 饱和溶液 水分蒸发 后不燃烧 Na2SiO3可 作防火剂
现象
立即燃烧
水分蒸发 后就燃烧
结论 滤纸易燃烧
滤纸易燃烧
传统硅酸盐工业
三大产品
玻璃
水泥
陶瓷
1、玻璃 ⑴玻璃的生产原料:
纯碱、石灰石和石英
⑵生产原理:
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
常 温
5、与氧气反应
Si+O2==SiO2
制法
SiO2 + 2C === Si + 2CO↑
高温
工业上:
SiO2
+C
粗硅 SiCl4 高温 高温
+Cl2
精馏+H2 高温
Si
SiO2+2C == 2CO ↑ +Si(含杂质的粗硅)
高温
高温
Si+2Cl2 == SiCl4
生成的液态SiCl4经精馏、除硼、砷等,再用H2 还原
O2
单质硅
C 高温
SiO2
硅酸盐
Na2SiO3、 CaSiO3
加热能与某 些非金属单 质反应(O2、 Cl2) 硅可制造集成路、 太阳能电池等;硅 合金可用来制造变 压器铁芯、耐酸设 备等。
二氧化硅是光导纤维 的主要原料,光导纤 维可用作通讯材料和 制造医用内窥镜等
作业:习题1、4
1.下列物质中属于纯净物的是( A ) A.Na2CO3· 2O 10H B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列叙述正确的是( BD ) A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是( C ) A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· 2 D.水玻璃 SiO
相应练习1
已知硅与强碱氢氧化钠溶液反应的化学方程式为: Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
现把11.5g钠和4.2g硅同时投入100g水中,在标况下 可收集到H2多少L?(提示:与Si反应的NaOH是过 量的) 解:
Na—1/2H2 23 1/2×22.4 11.5 X Si—2H2 28 2×22.4 4.2 Y X= 1 2 ×22.4×11.5 =5.6L 23
2、水泥 黏土和石灰石。 ⑴水泥的生产原料: ⑵生产过程: 两磨、一烧。 研磨→煅烧→再磨成细粉; ⑶普通硅酸盐水泥的成分: 硅酸三钙(3CaO· 2) SiO 硅酸二钙(2CaO· 2) 混合物 SiO 铝酸三钙(3CaO· 2O3) Al
3、陶瓷: 陶瓷具有抗氧 化、抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘、 易成型等许多优 点,因此,陶瓷 制品一直为人们 所喜爱。