高考化学时无机非金属材料的主角——硅复习课件教学提纲.ppt

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1、高考化学时无机非金属材料的主角——硅复习课件【基础题一】(湖南师大附中高三第2次月考)硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是()A．陶瓷餐具B．石英钟表C．计算机芯片D．光导纤维C二、二氧化硅及硅酸1．二氧化硅(1)物理性质二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔点高、硬度大。水晶、石英是二氧化硅晶体。(2)结构二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原子的个数比为1∶2，SiO2晶体结构中：在硅晶体中每两个硅中间插入一个氧原子，最小环为12个原子(与金刚石类似)。如右图。(3)化学性质①酸性氧化物的性质：SiO2是酸性氧

2、化物，是硅酸的酸酐，不溶于水。常温下SiO2与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3)，反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。玻璃瓶塞会跟NaOH等碱性溶液反应，为什么NaOH溶液还能用玻璃瓶盛装？【解答】由于玻璃不是简单的Na2SiO3、CaSiO3、SiO2机械混合物，它们相互结合为多聚硅酸的长链，金属阳离子处于无规则的多聚硅酸的长链包围之中，所以玻璃中的Na2SiO3、CaSiO3、SiO2不是独立存在的，即玻璃中SiO2与一般所说的SiO2是有区别的。瓶口内侧与瓶塞都是经过磨砂处理的，表面粗糙，碱性的液体容易滞留，并且水分蒸发，碱液浓度增大，促使二者

3、更易反应。其他部位因表面光滑而难于反应。由于从组成和结构上看多聚硅酸的长链与SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等碱性溶液反应简单地看成SiO2与碱溶液的反应。但是注意高温下玻璃能与NaOH反应。高温下SiO2能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为CaO＋SiO2CaSiO3(炼铁中除炉渣)②常温下，SiO2能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(腐蚀玻璃)。③二氧化硅的弱氧化性：SiO2高温下与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：2C＋SiO22CO↑＋Si。(4)二氧化硅的用途：①SiO2是制造

4、光导纤维的主要原料。②SiO2常被用来制造石英表中的压电材料。③SiO2用于制造各种玻璃制品。2．硅酸硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比碳酸的酸性弱。Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中通入CO2，能制得硅酸，反应的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓(说明碳酸酸性比硅酸酸性要强)。【基础题二】下列说法正确的是()A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B．根据反应SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强C．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸D．晶体硅常被用来制造光导纤

5、维C【解析】二氧化硅是酸性氧化物，但它可以与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；反应SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑只有在高温下才能进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强；要比较硅酸和碳酸的酸性强弱就是要比较它们在水溶液中电离出H＋的难易程度，如CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓，符合强酸制弱酸的规律，也可说明碳酸的酸性比硅酸的强；SiO2是光导纤维的主要成分，光导纤维可以用SiO2来制取。三、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。1．表示：硅酸盐的组成比较复

6、杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。如正长石(KAlSi3O8)可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2。2．硅酸盐产品：玻璃、水泥、陶瓷等。水泥玻璃(普通)原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉特性水硬性(加石膏调节硬化速度)玻璃态物质(在一定温度范围内软化)，不是晶体【基础题三】用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成。①硅酸钠：　；②硅酸钙：　；③高岭石：Na2SiO3Na2O·SiO2CaSiO3CaO·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O【温馨提示】硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物形式

7、表示。氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按原子个数守恒原则配置系数。注意事项：①氧化物之间以“·”隔开；②系数配置出现分数应化为整数。重要考点1二氧化硅与二氧化碳的比较SiO2与CO2的比较CO2SiO2与碱性氧化物反应CaO＋CO2CaCO3CaO＋SiO2CaSiO3与碱液的反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OSiO2＋2Na