第2讲含硅矿物与信息材料

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1、专题四常见的非金属及其化合物第2讲含硅矿物与信息材料【考纲要求】1、了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2、了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3、以新材料、新技术为背景考查C、Si单质及其重要化合物的性质及应用。【教学过程】一、碳、硅1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有态又有态。碳的同素异形体有、、无定形碳、等。(2)硅在地壳中的含量占第位，仅次于，全部以态存在，是一种亲元素，单质硅有和形两种。晶体硅是良好的材料，在计算机等电子工业，可用作、大规模等

2、。硅是人类将能转化为能的常用材料，所以硅还用于制造。Fe2O3：________________________碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性与O2反应O2(足量)：O2(不足)：与氧化物反应SiO2：CO2：2C、Si的化学性质与强氧化性酸反应浓H2SO4：浓HNO3：(1)C(2)Si与非金属单质O2：F2：Si＋2F2===SiF4Cl2：Si＋2Cl2SiCl4△与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑二、硅酸、硅酸盐1.硅酸硅酸溶于水，其酸性比碳酸，硅酸(填“能”或“不能”)使紫

3、色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解：(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作。专题四常见的非金属及其化合物2.硅酸盐(1)硅酸盐由元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2)硅酸钠硅酸钠水溶液俗称，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。(3)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为。3．传

4、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：、、。(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：。(3)陶瓷——主要是传统硅酸盐陶瓷，它们都是以黏土为原料，经高温烧结而成。迷津指点　(1)注意：对于①Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑和②Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓两个反应，我们应从不同角度来理解，反应①是在高温条件下进行，且高温下生成的CO2气体挥发，促进了反应的进行，它符合在高温下由不

5、挥发性的酸酐置换挥发性酸酐的反应规律，而反应②，把CO2气体通入Na2SiO3溶液，由于H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性弱，且硅酸的溶解度很小，因而促进了反应的进行，此反应是在溶液中进行的复分解反应，符合强酸制弱酸的规律。(2)玻璃的形态：玻璃不是晶体，没有固定的熔点，属于玻璃态物质。固体物质从结构上看主要分为三类：晶体、无定形态和玻璃态。所谓玻璃态物质是指介于晶体和无定形态之间的一种物质形态。玻璃态的物质的结构特点是：它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形态物质那样无规则排列。玻璃所具有的

6、这种结构特征，决定了它没有固定的熔点，而是加热到某一温度范围内逐渐软化，进而变成液态。考点精讲考点一　碳、硅及其化合物的特性1．碳、硅元素单质及其化合物的特性(1)一般情况，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，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。(3)一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO2＋2CSi＋2CO↑，FeO＋CFe＋CO↑。(4)非金属单质与碱反

7、应一般是非金属既作氧化剂又作还原剂，而Si与碱溶液反应却只作还原剂：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(5)一般情况，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↑。(6)一般情况，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，SiO2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(SiF4不属于盐)。(7)无机酸一般能溶于水，而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。专题四常见的非金属及其化合物(8)H2CO3的酸性大于H

8、2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生(CO2离开反应体系)。(9)一般情况，非常活泼的金属(Na、K等)才能够置换出水中的氢，但C＋H2O(g)CO＋H2。(10)一般情况，酸性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。2．硅与铝的相似性及