《高考化學一輪復習 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習課件 蘇教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪復習 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習課件 蘇教版（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課程標準1.了解硅單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。2.了解硅單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響?？键c展示1.以含硅物質(zhì)為原料制成的材料在現(xiàn)實生活中的作用。2.利用硅單質(zhì)及其化合物(SiO2)的性質(zhì)進行的物質(zhì)性質(zhì)實驗和推斷。3.理解(或設計)材料生產(chǎn)的簡易流程。 反應的化學方程式為：，。 2物理性質(zhì) 晶體硅的結(jié)構與金剛石類似，熔點和沸點都很高，硬度。大大SiO22C Si2COSi2Cl2 SiCl4SiCl42H2 Si4HCl一、硅一、硅1工業(yè)制取工業(yè)制取 在常溫下，單質(zhì)硅性質(zhì) ，與氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等物質(zhì)都很難發(fā)生反應，但能與氟氣、氫氟酸、強堿反應。 4硅的用途 硅晶體是一種重要
2、的 材料，廣泛應用于 工業(yè)的各個領域。電子電子半導體半導體穩(wěn)定穩(wěn)定3化學性質(zhì)化學性質(zhì) 二氧化硅是一種熔沸點 、硬度 的氧化物， 于水。 2化學性質(zhì) (1)常溫下，與NaOH溶液反應，化學方程式為：。高高大大難溶難溶SiO22NaOH=Na2SiO3H2O二、二氧化硅二、二氧化硅1物理性質(zhì)物理性質(zhì) (2)常溫下，SiO2能與氫氟酸(HF)反應生成SiF4和H2O，反應的化學方程式為： ，此反應常用于刻蝕玻璃。 (3)高溫下，能和堿性氧化物(如CaO)反應生成硅酸鹽，反應的化學方程式為： 。SiO24HF=SiF42H2OSiO2CaO CaSiO3 二氧化硅廣泛存在于自然界中，是 等的主要成分。
3、SiO2可用于制造 、光學鏡片、石英、坩堝等，制取單質(zhì)硅。光導纖維光導纖維水泥、沙子水泥、沙子3存在及用途存在及用途 想一想1盛放堿液的玻璃瓶能不能用玻璃塞？為什么？ 提示：玻璃中含有SiO2，SiO2與堿液起反應生成SiO23，因此盛放堿溶液的玻璃瓶不能用玻璃塞，以防粘住。通常呈堿性的溶液，如石灰水、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2S溶液、NaHS溶液、Na3PO4溶液、 溶液等都不能用帶玻璃塞的試劑瓶貯存。 三、硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品 1硅酸鹽礦物的組成 硅酸鹽的組成比較復雜，常用氧化物的形式表示，如鋯石： ，紅柱石： ，鈣鋁石榴子石 ： ， 鎂 橄 欖 石 ： 。 2硅酸鈉的應
4、用 (1)Na2SiO3是極少數(shù) 的硅酸鹽中的一種，Na2SiO3的水溶液俗稱 ，常用作 等。ZrO2SiO2Al2O3SiO23CaOAl2O33SiO22MgOSiO2可溶于水可溶于水水玻璃水玻璃黏合劑、滅火材料黏合劑、滅火材料 (2)制備硅酸：往Na2SiO3溶液中通入CO2，制得硅酸，反應的化學方程式為：。Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 想一想2向Na2SiO3溶液中通入CO2可得H2SiO3，證明酸性H2CO3H2SiO3，而高溫條件下，Na2CO3可與SiO2反應生成CO2。二者是否矛盾？ 提示：反應方程式分別為 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2
5、CO3 Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2 其實兩反應并不矛盾。是在水溶液中進行的，由于H2CO3酸性比H2SiO3強，所以H2CO3跟Na2SiO3溶液反應生成H2SiO3。是在高溫下進行的，由于CO2為氣體，生成后立即離開反應體系，使反應向右進行到底。 3硅酸鹽產(chǎn)品 (1)水泥 原料： 。 主要設備：。 反應條件：。黏土、石灰石黏土、石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯高溫高溫 (2)玻璃 原料： 。 主要設備： 。 反應條件：。 主要成分：。石灰石、純堿、石英石灰石、純堿、石英玻璃熔爐玻璃熔爐高溫高溫Na2OCaO6SiO2 (3)陶瓷 我國古代人民掌握的制陶技術是人類最早進行的 工藝，也
6、是人類最早從事的化學工藝之一。硅酸鹽硅酸鹽 硅及其化合物的特性及應用物質(zhì)一般規(guī)律硅及其化合物特性Si硅還原性大于碳2CSiO2 Si2CO非金屬單質(zhì)與強堿溶液一般不產(chǎn)生H2硅可與強堿溶液反應產(chǎn)生H2非金屬一般不與非氧化性酸反應Si4HF=SiF42H2物質(zhì)一般規(guī)律硅及其化合物特性SiO2酸性氧化物一般與水反應生成相應酸SiO2不溶于水，不與水反應酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復分解反應SiO24HF= SiF42H2O“較強酸制較弱酸”是復分解反應的一個規(guī)律，H2CO3酸性大于H2SiO3但以下反應不符合此規(guī)律：Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2CaCO3SiO2 CaSiO3CO2物質(zhì)一般
7、規(guī)律硅及其化合物特性H2SiO3無機酸一般易溶于水硅酸難溶于水硅酸鹽大多數(shù)硅酸鹽難溶于水常見的可溶硅酸鹽為Na2SiO3，水溶液稱水玻璃、泡花堿，具有黏合性 【案例1】根據(jù)下圖所示A、B、D、E的變化關系，回答下列問題： (1)寫出A、D的名稱：A：_，D：_。 ( 2 ) 寫 出 B A 的 化 學 方 程 式 ：_。 (3)寫出下列反應的離子方程式： AE：_； BE：_。 【解析】由圖示分析：A與O2反應生成B，而B與碳在高溫下反應生成A，可推知A是單質(zhì)，B是氧化物。而A、B均能與NaOH溶液反應，應確認A是硅，B是二氧化硅，則E是硅酸鈉，D是硅酸。 【答案】(1)硅硅酸 (2)SiO2
8、2C Si2CO (3)Si2OHH2O=SiO322H2 SiO22OH=SiO32H2O 【規(guī)律方法】與元素硅有關的幾個問題：在常溫下硅的化學性質(zhì)雖然很穩(wěn)定，但自然界中沒有游離態(tài)的硅存在；單質(zhì)硅雖然是原子晶體，但可以做半導體材料；單質(zhì)硅與強堿水溶液反應能生成氫氣，與氫氟酸反應也能生成氫氣，這是其他非金屬單質(zhì)所不具有的性質(zhì)；碳在高溫下與二氧化硅反應只能被氧化為CO，而不能被氧化為CO2，這一反應是非金屬把另一非金屬從其氧化物中還原成單質(zhì)的一個特例；硅酸是弱酸，不溶于水是其特性。 【即時鞏固1】下列物質(zhì)：氫氟酸濃H2SO4燒堿溶液Na2CO3固體氧化鈣濃HNO3。其中在一定條件下能與SiO2反
9、應的有() AB全部 C D 【解析】SiO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，故可以與堿及堿性氧化物反應；另外，SiO2也可以與Na2CO3、氫氟酸反應。 【答案】C 硅、碳重要化合物的比較 1SiO2和CO2物質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學式SiO2CO2主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水物質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學性質(zhì)與水反應不反應CO2H2OH2CO3與酸反應SiO24HF= SiF42H2O不反應與堿反應SiO22NaOH= Na2SiO3H2O，盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO22NaOH= Na2CO3H2O或CO2NaOH=NaHCO3與鹽
10、反應SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2SiO2的難揮發(fā)性Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3與堿性氧化物反應SiO2CaO CaSiO3CO2Na2O Na2CO3 2.H2CO3和H2SiO3H2CO3H2SiO3酸性均為弱酸，且酸性：H2CO3H2SiO3水溶性能溶于水難溶于水穩(wěn)定性常溫下易分解生成CO2和H2O受熱時易分解，化學方程式為：H2SiO3 SiO2H2O轉(zhuǎn)化關系Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3或Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2 【解析】本題主要考查了SiO2性質(zhì)及SiO2與CO2性質(zhì)
11、的比較。二氧化硅可以跟氫氟酸反應，反應方程式為SiO24HF=SiF42H2O，所以A不正確；B項反應只有在高溫條件下才能進行，由于CO2是氣體，生成后脫離反應體系使反應得以繼續(xù)進行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強，比較硅酸和碳酸的酸性強弱要比較它們在水溶液中電離出H的難易程度；H2CO3酸性比H2SiO3強，故可用H2CO3制取H2SiO3，C項正確，反應方程式為Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3；D項不正確，SiO2難溶于水，不與水反應。 【答案】C 【即時鞏固2】光導纖維的主要成分為SiO2，請回答下列問題： (1)下列說法不正確的是() ASiO2和CO2都是酸性氧化
12、物，均可與NaOH溶液反應 B水晶項鏈、石英鐘都是硅酸鹽制品 CSiO2和CO2在一定條件下均可與CaO發(fā)生反應 DSiO2不溶于水，而CO2可與水反應，生成H2CO3 (2)將過量的CO2分別通入：CaCl2溶液；Na2SiO3溶液；Ca(OH)2溶液；飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是() AB CD 【解析】(1)水晶項鏈，石英鐘的主要成分都是SiO2，不是硅酸鹽制品；SiO2是一種酸性氧化物，可與強堿及CaO發(fā)生反應。 (2)CO2溶于水：CO2H2O=H2CO3，H2CO3的酸性比鹽酸弱，而比硅酸強，根據(jù)酸與鹽反應的規(guī)律，CO2通入CaCl2溶液無明顯現(xiàn)象(一般弱酸不
13、能制強酸)；過量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至過量：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最終生成Ca(HCO3)2而無沉淀產(chǎn)生；過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而結(jié)晶析出。 【答案】(1)B(2)B 1鹽化學式法 例如：硅酸鈉Na2SiO3、硅酸鈣CaSiO3等。此法一般用于組成較簡單的硅酸鹽。 2氧化物法 例如： 高嶺土：Al2O32SiO22H2O 石棉：CaO3MgO4SiO2 沸石：Na
14、2OAl2O33SiO22H2O 云母：K2O3Al2O36SiO22H2O 滑石：3MgO4SiO2H2O 長石：K2OAl2O36SiO2 氧化物的順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。 氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 靈犀一點： 由于硅酸鹽的組成與結(jié)構很復雜，為了簡化對硅酸鹽組成的表示方法，采用了氧化物法。實際上硅酸鹽不是以簡單氧化物形式存在的，而是以各種結(jié)構復雜的鹽的形式存在的。 【案例3】(1)將下述復雜硅酸鹽改寫成氧化物形式： KAlSi3O8_。 Al2Si2O5(OH)4_。 (2)北京2008年奧運金牌“金鑲玉”環(huán)形玉
15、璧由昆侖玉制成，昆侖玉的成分可簡單看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，則其用二氧化硅和金屬氧化物的形式可表示為_。 【解析】用氧化物表示硅酸鹽時的順序為活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物非金屬氧化物二氧化硅水。 【答案】(1)K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O (2)2CaO5MgO8SiO2H2O 【規(guī)律技巧】硅酸鹽無論以何種形式表示，其組成及成分是固定不變的，即性質(zhì)是不變的。 硅酸鹽用氧化物的形式表示時，必須遵循各元素化合價不變的原則。 【即時鞏固3】Al2O32SiO22H2O是() A混合物 B鋁酸鹽 C兩種氧化物的水化物 D硅酸鹽 【解析】Al2O32SiO22H2O是硅酸鹽Al2Si2O5(OH)4的氧化物表示法。 【答案】D
高考化學一輪復習 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習課件 蘇教版
