高三第一轮 第四章非金属及其化合物第一节 无机非金属材料主角——硅(精品).ppt
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1、第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 必修必修1 P76与名师对话与名师对话 P461.1.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料6.SiO6.SiO2 2是酸性氧化物,能与是酸性氧化物,能与NaOHNaOH溶液反应二氧化硅与溶液反应二氧化硅与少量碳高温时生成硅和少量碳高温时生成硅和COCO2 24.4.光导纤维是一种半导体光导纤维是一种半导体 2.2.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说片业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂硅
2、是信息技术革命的催化剂”5.5.二氧化硅是酸性氧化物,它可以和碱反应,二氧化硅是酸性氧化物,它可以和碱反应,但不能与任何酸反应。但不能与任何酸反应。7.7.往往NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中通入溶液中通入COCO2 2,会产生白色沉淀,原因,会产生白色沉淀,原因是碳酸的酸性强于硅酸。是碳酸的酸性强于硅酸。3.3.二氧化硅溶于水显酸性二氧化硅溶于水显酸性判断正误:判断正误:14.14.高岭石的化学式为高岭石的化学式为AlAl2 2SiSi2 2H H4 4O O9 9,改写为氧化物的,改写为氧化物的形式为形式为AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O。13.1
3、3.金刚砂的主要成分是二氧化硅,光纤的金刚砂的主要成分是二氧化硅,光纤的主要成分是高纯度的单质硅主要成分是高纯度的单质硅11.11.氧化铝陶瓷具有两性,可用来制造人造牙齿氧化铝陶瓷具有两性,可用来制造人造牙齿 8.8.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强所以硅酸的酸性比碳酸强9.9.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂12.12.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品10.10.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻
4、璃塞试剂瓶中以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中1 1(2011(2011山山东东,10)10)某某短短周周期期非非金金属属元元素素的的原原子子核核外外最最外外层层电电子子数数是是次次外外层层电电子子数数的的一一半半,该元素该元素()A A在自然界中以化合态的形式存在在自然界中以化合态的形式存在B B单质常用作半导体材料和光导纤维单质常用作半导体材料和光导纤维C C最高价氧化物不与酸反应最高价氧化物不与酸反应D D气态氢化物比甲烷稳定气态氢化物比甲烷稳定A感悟高考:感悟高考:2.20122.2012重庆卷重庆卷 金刚石、金刚石、SiCSiC具有优良的耐磨、耐腐蚀具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。特性
5、,应用广泛。(1)(1)碳与短周期元素碳与短周期元素Q Q的单质化合仅能生成两种常见气的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物态化合物,其中一种化合物R R为非极性分子。碳元素为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是在周期表中的位置是_,Q Q是是_,R R的电子式为的电子式为_。(2)(2)一定条件下,一定条件下,NaNa还原还原CClCCl4 4可制备金刚石,反应结束可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的冷却至室温后,回收其中的CClCCl4 4的实验操作名称为的实验操作名称为_,除去粗产品中少量钠的试剂为,除去粗产品中少量钠的试剂为_。(3)(3)碳还原碳还原SiOSi
6、O2 2制制SiCSiC,其粗产品中杂质为,其粗产品中杂质为SiSi和和SiOSiO2 2,现将现将20.0 g 20.0 g SiCSiC粗产品加入到过量的粗产品加入到过量的NaOHNaOH溶液中充分反应,溶液中充分反应,收集到收集到0.1 mol0.1 mol氢气,过滤得氢气,过滤得SiCSiC固体固体11.4 g11.4 g,滤液稀释到,滤液稀释到1L1L。生成氢气的离子方程式为。生成氢气的离子方程式为_,硅酸盐的物质的量浓度为硅酸盐的物质的量浓度为_。(1)第二周期第第二周期第A族氧族氧(或或O)(2)过滤水过滤水(或乙醇或乙醇)(3)Si2OHH2O=SiO32-2H2 0.17 m
7、olL1感悟高考:感悟高考:一、碳和硅一、碳和硅碳碳硅硅在自然界在自然界中的存在中的存在既有既有_,也有,也有_,是,是组组成有机物成有机物的基本元素的基本元素只有只有_,是构成,是构成矿矿物和岩石的主要元素物和岩石的主要元素物理性质物理性质金刚石:熔点金刚石:熔点 、硬度、硬度 石墨:硬度石墨:硬度 、电的、电的 导体导体_色固体,有金属光泽、色固体,有金属光泽、熔点熔点 、硬度、硬度 ,有,有脆性脆性碳碳硅硅化化学学性性质质与与O2(F2,Cl2)与与H2O反应反应 不反不反应应与与Fe2O3,SiO2 CO2不反不反应应与与浓浓H2SO4不反不反应应与与浓浓HNO3不反不反应应氢氟酸氢氟
8、酸不反不反应应与与NaOH溶液溶液不反不反应应用途用途_用作切割刀具,用作切割刀具,用作电极、铅笔芯用作电极、铅笔芯_材料和合金材料材料和合金材料问题探究问题探究1:常温下单质碳、硅的化学性质都不活泼,:常温下单质碳、硅的化学性质都不活泼,为什么碳在自然界中有稳定的单质而硅没有?为什么碳在自然界中有稳定的单质而硅没有?问题探究问题探究2:金刚石和石墨都只有碳元素组成,金刚石和石墨都只有碳元素组成,金刚石转金刚石转化成石墨是什么变化?化成石墨是什么变化?提示:提示:硅原子的亲氧能力比碳原子更强,更容易与氧结硅原子的亲氧能力比碳原子更强,更容易与氧结合,主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。合,主要以
9、二氧化硅和硅酸盐的形式存在。问题探究问题探究3:工业上制备硅的原理是什么?请写出有关工业上制备硅的原理是什么?请写出有关反应的化学方程式。反应的化学方程式。P81(3)还原)还原H2O2二氧化碳和二氧化硅二氧化碳和二氧化硅二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅类别类别均为均为酸性酸性氧化物氧化物结构特点结构特点由二氧化碳分子构成由二氧化碳分子构成由氧原子与硅原子构成由氧原子与硅原子构成立体网状立体网状结结构构物理性质物理性质熔点和沸点低、可溶熔点和沸点低、可溶于水于水坚硬难熔的固体、不溶于水坚硬难熔的固体、不溶于水化化学学性性质质与水反应与水反应与碱与碱(如如NaOHNaOH)溶液反应溶液反应CO2
10、 22NaOH=Na2 2COCO3 3H2 2O OSiOSiO2 22NaOH=Na2 2SiOSiO3 3H2 2O O与与CaO反应反应CaOCO2 2=CaCO3 3与与HF的反应的反应4HFSiO2 2=SiF4 42H2 2O O与与Na2 2COCO3 3反应反应Na2 2COCO3 3CO2 2H2 2O=O=2NaHCO3 3用途用途制饮料、制碳酸盐制饮料、制碳酸盐光导纤维、光学仪器、电子部件光导纤维、光学仪器、电子部件CO2H2OH2CO3不反应不反应问题探究问题探究4:有人认为:有人认为SiO2既能与酸反应又能与碱反应,所既能与酸反应又能与碱反应,所以认为它是一种两性氧
11、化物,你同意这种看法吗?以认为它是一种两性氧化物,你同意这种看法吗?问题探究问题探究5:盛放盛放NaOH溶液的试剂瓶,为什么不能使用溶液的试剂瓶,为什么不能使用玻璃塞?玻璃塞?提示提示玻璃中的玻璃中的SiO2可与可与NaOH反应,生成的反应,生成的Na2SiO3可以使瓶塞粘住而不易打开。可以使瓶塞粘住而不易打开。你能写出你能写出CO2氢氧化钙溶液、氢氧化钙溶液、苯酚钠溶液、苯酚钠溶液、Na2SiO3溶液反应的离子方程式吗?溶液反应的离子方程式吗?三、硅酸和硅酸盐三、硅酸和硅酸盐1硅酸硅酸(1)物理性质:物理性质:难难溶于水。溶于水。(2)化学性质:化学性质:弱酸性弱酸性比碳酸弱比碳酸弱与与Na
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