高三化学一轮复习_第四章_第1节_硅无机非金属材料精品课件_鲁科版必修1.ppt

考 纲 定 位 (1)了解Si元素单质及其化合物的主要知识和应用。 (2)了解Si元素单质及其化合物与无机非m金属材料的关系。 (3)以上各部分知识的综合应用。 命 题 趋 势 本节知识实用性强，命题方向灵活，今后高考方向：一是与基本理论、其他元素化合物知识融合，进行学科内综合考查；二是本节知识在生活及新科技的发展中起着重要作用，其应用点较多，在新的高考中将会有所体现，考查学生接受新信息的能力。 1．硅 (1)存在：在地壳里，硅的含量在所有元素中居第 位，仅次于 ，全部以 存在。单质硅有 和 两种同素异形体。 (2)物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似于 ，熔、沸点较高，是良好的 材料。 (3)化学性质 在常温下，硅的化学性质不活泼，除 、 和 外，硅不跟其他物质(如氧气、氯气、硫酸、硝酸)起反应。在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合；在高温下才能跟氢气反应，表现弱氧化性。试写出下列反应的方程式： ①硅与氟气反应： 。 ②硅与氢氟酸反应： 。 ③硅常温即可与碱液反应并放出H2，表现出与Al的相似性。 硅与NaOH溶液反应： 。 (4)硅的制备 ①制粗硅：粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得： 。 ②制高纯硅：将上面反应制出的粗硅(所含的杂质有C、SiO2、SiC等)，再与Cl2反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。反应为： 。 　硅与烧碱溶液反应中，是被氢氧化钠氧化吗？ 2．二氧化硅 (1)物理性质：二氧化硅是一种坚硬难熔的固体，属于 晶体，硬度、熔点都很高。纯净的二氧化硅也叫 。 (2)化学性质：二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它是一种 氧化物，所以能跟 氧化物或 反应。 写出下列反应方程式： 氢氟酸不能盛放在玻璃容器中： 。 碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中： 。 高温下生石灰与石英反应： 。 (3)二氧化硅的用途 二氧化硅是制造 纤维的主要原料；石英用于制石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 3．硅酸(原硅酸)和硅酸盐 (1)硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸，它的酸性比碳酸弱。 CO2通入硅酸钠溶液： Na2SiO3＋CO2＋H2O=== 。 原硅酸(H4SiO4)：H4SiO4===H2SiO3＋H2O (2)硅酸盐：硅酸钠的水溶液俗称 (但它和玻璃的化学成分并不相同)，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。 4．传统无机非金属材料 (1)普通玻璃 ①主要原料： 、 、 。 ②生产中主要化学方程式为： ， 。 ③主要成分： 、 和 。 (2)普通硅酸盐水泥 ①主要原料： 、 。 ②主要成分(写出名称和化学式) 、 、 。 ③主要性能： 。 5．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 和 性，较强的 性和 性等。 (2)生物陶瓷 对机体 ，不会引起 。 (3)压电陶瓷：具有 效应。 1．一般情况下，非金属元素单质，熔、沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。 2．一般情况下，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 4．硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 5．一般情况下，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 9．一般情况下，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2＋H2O H2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。 10．一般情况下，无机酸易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。 特别提醒 与强碱反应生成H2的固体单质有Al和Si，能够置换出水中的氢的非金属单质为C，这些特征反应常作为推断题的突破口。 对上述两个反应的叙述中，错误的是 A．两个反应都是置换反应 B．反应②是吸热反应 C．两个反应互为可逆反应 D．两个反应都是氧化还原反应 解析　①②是逆向进行的反应，①放热反应，②必然是吸热反应，①②进行条件不一样，不能称为可逆反应。 答案　C 1．下列物质中不能用化合反应的方法制得的是 ①SiO2　②CaSiO3　③Na2O2　④Al(OH)3　⑤FeCl3 A．①③⑤　　　　　 B．②④ C．② D．④ 答案　D 1．二氧化碳和二氧化硅的比较 2.H2CO3和H2SiO3 3.硅酸盐 (1)硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属