高三化学硅酸盐和硅单质PPT教学课件 (2)

C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
解析：硅的氧化性比碳弱，A项错；硅在地壳中的含量 在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、 Fe，所以B项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所 以C项也错． 答案：D
考查点二 用氧化物表示硅酸盐的组成——————
生产原料 黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土、石灰石
主要设备 —
玻璃窑
水泥回转窑
6．其他含硅的物质
物质
性质
用途
俗称金刚砂，具有金刚石
SiC
砂纸、砂轮的磨料
结构，硬度很大
含4%硅的硅钢 很高的 导磁性
变压器铁芯
硅橡胶
既耐高温，又耐低温 ， 在－60℃～250℃保持良 好的弹性
制火箭、导弹、飞机的 零件和绝缘材料
子的个数比为1∶2
硅原子和碳原子的结构相似，但其单质的化学性质相 差较大．
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．
考查点一 硅材料的制备与应用—————————
[例1] 硅单质及其化合物应用范围很广．请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅．三氯甲硅烷 (SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示 意图如下：
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： SiO2＋2C=电高==炉温==通八达 Si＋2CO↑，Si＋2Cl2=高==温==SiCl4， SiCl4＋2H2=高==温== Si＋4HCl.
人工制造分子筛 有均匀微孔结构
(铝硅酸盐)
作吸附剂和催化剂
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 好的半导体 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． ( )
提示：错误，因为有的硅酸盐可溶于水，如Na2SiO3等．
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．
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．
4．制备水泥和玻璃的原料中都有石灰石．
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 ________________________________． ②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl3遇水剧烈反 应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方 程式____________________________；H2还原SiHCl3过程中 若混入O2，可能引起的后果是________________．
实验操作
实验现象
结论
蒸馏水浸过的滤纸， 水浸过的木材
当水分蒸发后就 饱和燃N烧a2起SiO来3溶液浸 过的滤纸条，水分 蒸干后
不防火
用Na2SiO3水溶 液浸泡的物质
并不燃烧 可防火
5．常见的无机非金属材料 在生产和生活中，使用量最大的无机非金属材料 是：陶瓷、玻璃和水泥
产品名称 陶瓷 玻璃 水泥
[关键一点] 解答本题时要特别注意以下三点： (1)化学反应发生的条件； (2)题目中的重要信息：无水无氧； (3)依据物质的性质分析其相应用途．
下面关于硅的叙述中，正确的是
()
A．硅的氧化性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合
反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量
在所有的元素中居第一位
第二 课时 硅酸 盐和 硅单 质
预习全程设计 名师全程导学 案例全程导航 训练全程跟踪
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 ．
3．硅酸盐的表示方法 通常用二氧化硅 和 金属氧化物的组合形式来表示硅酸 盐，如硅酸钠(Na2SiO3)写成：Na2O·SiO2 、石棉写 成：CaO·3MgO·4SiO2 、长石写成：K2O·Al2O3·6SiO2 .
()
提示：正确．
5．晶体硅、碳化硅、金刚石三者结构类似，硬度都较
大．
()
提示Fra Baidu bibliotek正确，因它们都具有空间网状结构．
6．计算机芯片、水晶镜片主要成分都是硅晶体．( )
提示：错误，因水晶镜片的主要成分为SiO2.
一、硅单质
1．碳和硅的比较
碳
硅
氧化物化学 式的意义
CO2可表示 二氧化碳的 分子组成
SiO2不能表示二氧化硅 的分子组成，仅表示二 氧化硅中硅原子和氧原
[解析] 根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A 中 Al2O3 和 CaO
的排列顺序有误，B
中化
学计
量数
出现
了
1 2
，
C
正确的写法应为
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，D 的写法完全符合要求．
[答案] D
[关键一点] 硅酸盐的化学式中一般就已给出了改写后各氧化
物的书写前后顺序，如A项中，钙沸石的化学式为 Ca(Al2Si3O10)·3H2O，则写成氧化物形式时各氧化物的顺 序为：CaO→Al2O3→SiO2→H2O.
4．最简单的硅酸盐——硅酸钠(Na2SiO3) (1)物理性质：可溶于水，其水溶液俗称 水玻璃． (2)化学性质
①与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸 ．如：Na2SiO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2SiO3.↓ ②不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性良好．
(3)用途：制备 硅胶 和木材 防火剂 .
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)． A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产砂纸、砂轮等 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导
纤维 D．普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅