人教版化学必修1课件：第四章 第一节

【答案】
BD
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第四章
非金属及其化合物
硅酸的性质和制备
例2 下列说法正确的是( )
A．硅酸不溶于水，因此不与 NaOH 溶液反应 B． 根据 SiO2＋CaCO3===== CaSiO3＋CO2↑的 反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强 C．CO2 气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2 溶于水显酸性
题型探究权威预测
SiO2的结构与性质
例1 (2012· 大同高一检测)下列关于二氧化 )
硅的说法中，错误的是(双选)(
A．二氧化硅也叫硅酸酐
B．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原 子构成
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第四章
非金属及其化合物
C．不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸
D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧
碱反应，所以它是两性氧化物
非金属及其化合物
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第四章
非金属及其化合物
特别提醒
(1)SiO2和CO2都是酸性氧化物，与碱反应生
成盐和水。
(2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不 与水反应；SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不 与酸反应。
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第四章
非金属及其化合物
即时应用
1.下列叙述正确的是 ( ) A．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，所以两者物 理性质相似 高温 B．因为 CaCO3＋SiO2===== CaSiO3＋CO2↑， 所以硅酸的酸性比碳酸强 C．CO2 和 SiO2 都能与碳反应，且都作氧化剂 D．SiO2 既能和 NaOH 溶液反应，又能和 HF 反应，所以二氧化硅属于两性氧化物
碱 Na2SiO3溶液呈_____性；滴加稀盐酸后 结 Na2SiO3＋2HCl 反应的化学方程式为：______________ 论 ===2NaCl＋H2SiO3(胶体) __________________________________
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第四章
非金属及其化合物
4.硅胶
SiO2
干燥剂 催化剂
第四章
非金属及其化合物
第四章
非金属及其化合物
第四章
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角 ——硅
第四章
非金属及其化合物
新知初探自学导引
自主学习
一、硅元素
1. 含 量 ： 硅 在 地 壳 中 含 量 为 26.3% ， 仅 次 于
氧 ______。 2.原子结构：硅的原子结构示意图为_______。 4 最外层电子数为____个，其原子既不易失去也 不易得到电子,主要形成四价的化合物。
(1)弱酸性
向Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体，化学 方程式为：
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第四章
非金属及其化合物
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋ __________________________________ H2SiO3↓ _____________。
结论(酸性)：H2SiO3_________H2CO3。 <
石灰 水 水泥回 泥 石、黏土 转窑 纯碱、石 玻 ______ 灰石和石 玻璃窑 璃 英 陶 黏土 瓷
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第四章
非金属及其化合物
6.其他含硅的物质
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第四章
非金属及其化合物
想一想
2.二氧化硅能溶于水生成硅酸吗？若不能， 如何用二氧化硅制取硅酸？ 提示：二氧化硅不溶于水，也不与水反应， 应使二氧化硅先与氢氧化钠溶液反应生成硅
特别提醒
(1)Si、SiO2都能与氢氟酸反应； (2)粗硅制备时，要隔绝空气,在电炉中进行, 且生成的是CO而不是CO2。
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第四章
非金属及其化合物
即时应用
2.有关硅元素的下列叙述中正确的是( A．硅与任何酸都不反应 B．硅元素是构成矿物岩石的主要成分之一, 其化合态几乎全部是氧化物和硅酸盐 )
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第四章
非金属及其化合物
解析：选D。由于H2SiO3 的酸性比碳酸要弱，
故将水玻璃露置在空气中时，会发生以下反应
而变质：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
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第四章
非金属及其化合物
要点突破讲练互动
SiO2与CO2的比较
探究导引1 为什么CO2和SiO2在化学性质
说明SiO2是两性氧化物，D错。
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第四章
非金属及其化合物
单质硅的性质与制取
探究导引3 能与NaOH溶液反应产生H2 的
单质只有金属Al吗？
提示：不是，还有Si。 探究导引4 试剂？ 提示：可用NaOH溶液，能反应的为硅。 欲鉴别单质硅和碳可选择什么
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第四章
非金属及其化合物
要点归纳
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第四章
非金属及其化合物
3.存在：硅是一种亲氧元素，在自然界中总
氧化物 是与氧相互化合，以熔点很高的_________ 硅酸盐 及__________形式存在于岩石、沙子和土壤 中，占地壳质量的90%以上。 二、二氧化硅 1.存在 结晶 SiO2存在形态有______形和无定形两大类， 统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导 SiO2 纤维的主要成分均是_________。
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第四章
非金属及其化合物
2.结构
四面体 SiO2晶体是__________空间网状结构，每个 4 2 Si周围结合______个O，每个O周围有_____ 1∶2 个Si，Si∶O＝_________。 3.物理性质 不 高 大 熔点：_____；硬度：_____；溶解性：____ 溶于水。
酸钠，然后再通入二氧化碳气体，即可生成
硅酸沉淀。
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第四章
非金属及其化合物
五、硅单质 1.种类及结构 无定形硅 单质硅分为晶体硅和___________两类，晶 金刚石 体硅的结构与___________类似。 2.性质 (1)物理性质
色、态
光泽 熔点 硬度 质地
高 大 脆
灰黑色固 金属 体 光泽
高温
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第四章
非金属及其化合物
【解析】
硅酸不溶于水，但与NaOH溶液反
应：H2SiO3 ＋2NaOH===Na2SiO3 ＋2H2O，A 项错误。B项中该反应之所以能发生是在高温
条件下，CO2 以气体形式逸出，使反应进行
得比较彻底，是利用SiO2、CO2沸点的不同， 而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱。C项符合 “强酸制弱酸”的一般规律。SiO2 不溶于水, 也不能与水反应，D项错误。 【答案】 C
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第四章
非金属及其化合物
四、硅酸盐
1.概念 硅 硅酸盐是由______、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。
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第四章
非金属及其化合物
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
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第四章
非金属及其化合物
解析：选C。CO2的熔沸点低，溶于水，
SiO2的熔沸点高，硬度大，不溶于水，两者
是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系， A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质, 不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱,B错； SiO2和HF反应也是SiO2的特殊性质，不能
△ △Biblioteka Si＋C ===== SiC。
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第四章
非金属及其化合物
2.制取 (1)粗硅的制取 2C＋SiO2 ===== 2CO↑＋Si(粗硅) (2)纯硅的制取 Si(粗硅)＋2Cl2
=====
△
高温
SiCl4，
高温 SiCl4＋2H2 ===== Si(纯硅)＋4HCl。
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第四章
非金属及其化合物
导电 性 半导 体
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第四章
非金属及其化合物
(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但
氢氟酸 强碱 能与__________、________发生反应。
3.用途
(1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。
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第四章
非金属及其化合物
自主体验
1.下列叙述中，正确的是( ) A．自然界中存在大量的单质硅 B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧 化硅 C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱 的溶液发生化学反应
1.化学性质 (1)常温下能与氟气、氢氟酸、强碱等反应： 2F2＋Si===SiF4、 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑、 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (2)加热时能与氧气、氯气、碳等反应 Si＋O2
===== SiO2、Si＋2Cl2 ===== SiCl4、
高温
D．自然界中硅元素都存在于石英中
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第四章
非金属及其化合物
解析：选B。自然界中硅的含量很高，但都 是以化合态存在，A选项错误；硅是亲氧元 素，主要以氧化物及硅酸盐形式存在，D项 错误。二氧化硅的化学性质很稳定，C项错
误。
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第四章
非金属及其化合物
2.(2012· 河南焦作高一期末)硅的氧化物及硅 酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土
壤，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主
角。下面几种物质中含有硅单质的是( )
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第四章
非金属及其化合物
解析：选C。玛瑙、光导纤维、水晶的主要 成分都是SiO2，太阳能电池板主要材料是硅 单质。
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第四章
非金属及其化合物
3.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不 正 ． 确的是( )
A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不 易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
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第四章
非金属及其化合物
SiO2＋2NaOH ===== Na2SiO3＋H2O SiO2＋4HF ===== SiF4↑＋2H2O
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第四章
非金属及其化合物
5.用途
(1)沙子是基本的建筑材料；
(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本
光导纤维 材料，可以制作______________； (3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品； (4)实验室中使用石英坩埚。
上具有一定的相似性而物理性质差异很大？
提示：因为二者结构不同，SiO2为立体网状
结构。
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第四章
非金属及其化合物
探究导引2 CO2与酸不反应，SiO2是否与酸 反应？ 提示：SiO2可与氢氟酸反应。
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第四章
非金属及其化合物
要点归纳
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第四章
非金属及其化合物
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第四章
(2)不稳定性
H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程
H2SiO3 ===== SiO2＋H2O 式为：________________________。
△
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第四章
非金属及其化合物
3.制备
实 验 操 作
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第四章
非金属及其化合物
实 验 现 象
红 滴加酚酞后溶液呈________色，滴加 无 稀盐酸后溶液变为__________色，有 白色胶状物质 _________________生成
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第四章
非金属及其化合物
【解析】
酸酐与对应的酸中元素化合价相同，SiO2和 正 A H2SiO3的化合价相同，所以SiO2尽管难溶于水， 确 但它仍是硅酸的酸酐 B C SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例所组成的立体 网状结构，并不存在SiO2分子 错 误 正 确 错 误
二氧化硅难溶于水，且不与水反应，无法直接 与水反应制取硅酸 SiO2与氢氟酸反应的方程式为SiO2＋4HF ===SiF4↑＋2H2O，SiF4不是盐，SiO2与氢氟酸 D 反应只是一种特殊情况，所以不能说SiO2是两 性氧化物
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第四章
非金属及其化合物
想一想
1．实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么
用橡皮塞，而不用玻璃塞？
提示：玻璃中含有SiO2 ，SiO2 与NaOH溶液 反应生成黏性的Na2SiO3 ，会使瓶塞与瓶口 粘在一起，不易打开。
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非金属及其化合物
三、硅酸
1.物理性质 白色 颜色：______；状态：胶状固体；溶解性： 难 ______溶于水。 2.化学性质
示其组成。
例 如 ： Na2SiO3 ： Na2O· 2 ； 红 柱 石 ： SiO Al2SiO5∶Al2O3· 2。 SiO
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第四章
非金属及其化合物
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
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第四章
非金属及其化合物
5.常见的硅酸盐产品 产 品
原料
主要设 备
主要成分 硅酸二钙 2CaO· 2 SiO 硅酸三钙 3CaO· 2 SiO 铝酸三钙 3CaO· 2O3 Al Na2O· CaO· 6SiO2
C．硅的性质很稳定，能以游离态形式存在
于自然界中 D．常温时硅不与任何物质反应
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第四章
非金属及其化合物
解析：选B。硅是亲氧元素，在自然界中全 以化合态形式存在，主要是氧化物和硅酸盐 的形式，B对，C错；常温时,硅能与氟气、 氢氟酸、氢氧化钠溶液等发生反应，A、D 都错。
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第四章
非金属及其化合物