高一化学硅复习783.doc

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1、www.gaokao.com第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）基础知识导航一、单质硅（Si）：1、物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。2、化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。Si＋O2SiO2Si＋2Cl2SiCl43、用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。4、硅的制备：

2、工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl二、二氧化硅（SiO2）：1、SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。2、物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。3、化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生

3、成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO34、用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。要点导悟重难点一碳和硅的比较碳硅原子结构示意图物理性质晶体硅是灰黑色

4、、有金属光泽、硬而脆的固体。硅和锗是重要的半导体材料化学性质在高温和点燃下有强还原性点燃2C+O22CO点燃C+O2CO23C+Fe2O32Fe+3CO↑①加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。Si+O2SiO2Si+2H2SiH4②常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4+H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑www.gaokao.com工业制法SiO2+2CSi+2CO↑（焦炭在电炉中还

5、原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。用途作还原剂、吸附剂①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。重难点二SiO2与CO2的比较CO2SiO2与碱性氧化物反应CaO+CO2CaCO3CaO+SiO2CaSiO3与碱液反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与盐反应Na2SiO3+CO2+H2O=Na2

6、CO3+H2SiO3↓NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO32Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑与碳反应C+CO22CO2C+SiO2Si+2CO↑与H2O作用CO2+H2OH2CO3不与水化合与酸反应不反应只与HF反应SiO2+4HF=SiF4↑+H2O典型题解析例、下列各单质和化合物之间有以下的转化关系，而且各单质和化合物组成的元素皆为短周期元素。根据上述关系判断：(1)单质A可能是_______，这是因为____

7、___________。(2)单质B一定是金属还是非金属________，这是因为___________________。(3)各化合物的化学式为：甲________、乙________、丙________、丁________。要点提示：本题是元素及化合物推断题，解题的突破口是短周期内元素的单质A与NaOH溶液反应生成氢气C的元素可能是Al和Si，而产生的化合物乙与过量盐酸溶液反应，生成的化合物丁能两次失去化合物丙生成化合物甲，则进一步推断出A单质不是金属Al，而只能是Si。又由于单质A和化合物

8、甲都能跟NaOH溶液反应，都生成化合物乙(Na2SiO3)，只不过A的另一种产物是氢气，而化合物甲的另一种产物为化合物丙，丙又可通过氢气与单质B反应生成，故单质B为O2，其它的各种化合物也就能推出来了。答案：(1)硅Si；在短周期内，能与NaOH溶液反应放出氢气的只可能是铝和硅，但铝的氢氧化物可溶于过量盐酸中，不符合题意；故A只能是单质硅。(2)是非金属，硅只有和氧气反应，才能生成酸性氧化物(SiO2)与碱液(NaOH溶液)反应。(3)甲SiO2、乙Na2SiO3、丙H2O、丁H4SiO4。练习