《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習(xí)課件 蘇教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習(xí)課件 蘇教版（44頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課程標(biāo)準(zhǔn)1.了解硅單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)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(diǎn)展示1.以含硅物質(zhì)為原料制成的材料在現(xiàn)實(shí)生活中的作用。2.利用硅單質(zhì)及其化合物(SiO2)的性質(zhì)進(jìn)行的物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和推斷。3.理解(或設(shè)計(jì))材料生產(chǎn)的簡易流程。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，。 2物理性質(zhì) 晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)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(yīng)，但能與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。 4硅的用途 硅晶體是一種重要
2、的 材料，廣泛應(yīng)用于 工業(yè)的各個領(lǐng)域。電子電子半導(dǎo)體半導(dǎo)體穩(wěn)定穩(wěn)定3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 二氧化硅是一種熔沸點(diǎn) 、硬度 的氧化物， 于水。 2化學(xué)性質(zhì) (1)常溫下，與NaOH溶液反應(yīng)，化學(xué)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(yīng)生成SiF4和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ，此反應(yīng)常用于刻蝕玻璃。 (3)高溫下，能和堿性氧化物(如CaO)反應(yīng)生成硅酸鹽，反應(yīng)的化學(xué)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(xué)鏡片、石英、坩堝等，制取單質(zhì)硅。光導(dǎo)纖維光導(dǎo)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(yīng)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(fù)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(yīng)
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(yīng)的化學(xué)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(yīng)生成CO2。二者是否矛盾？ 提示：反應(yīng)方程式分別為 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2
5、CO3 Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2 其實(shí)兩反應(yīng)并不矛盾。是在水溶液中進(jìn)行的，由于H2CO3酸性比H2SiO3強(qiáng)，所以H2CO3跟Na2SiO3溶液反應(yīng)生成H2SiO3。是在高溫下進(jìn)行的，由于CO2為氣體，生成后立即離開反應(yīng)體系，使反應(yīng)向右進(jìn)行到底。 3硅酸鹽產(chǎn)品 (1)水泥 原料： 。 主要設(shè)備：。 反應(yīng)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(shè)備： 。 反應(yīng)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(shù)是人類最早進(jìn)行的 工藝，也
6、是人類最早從事的化學(xué)工藝之一。硅酸鹽硅酸鹽 硅及其化合物的特性及應(yīng)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(qiáng)堿溶液一般不產(chǎn)生H2硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2非金屬一般不與非氧化性酸反應(yīng)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(yīng)生成相應(yīng)酸SiO2不溶于水，不與水反應(yīng)酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)SiO24HF= SiF42H2O“較強(qiáng)酸制較弱酸”是復(fù)分解反應(yīng)的一個規(guī)律，H2CO3酸性大于H2SiO3但以下反應(yīng)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(jī)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(guān)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(xué) 方 程 式 ：_。 (3)寫出下列反應(yīng)的離子方程式： AE：_； BE：_。 【解析】由圖示分析：A與O2反應(yīng)生成B，而B與碳在高溫下反應(yīng)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(yīng)，應(yīng)確認(rèn)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(guān)的幾個問題：在常溫下硅的化學(xué)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(dǎo)體材料；單質(zhì)硅與強(qiáng)堿水溶液反應(yīng)能生成氫氣，與氫氟酸反應(yīng)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(yīng)只能被氧化為CO，而不能被氧化為CO2，這一反應(yīng)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(yīng)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(yīng)；另外，SiO2也可以與Na2CO3、氫氟酸反應(yīng)。 【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(xué)式SiO2CO2主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水熔、沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水物質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2H2OH2CO3與酸反應(yīng)SiO24HF= SiF42H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO22NaOH= Na2SiO3H2O，盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO22NaOH= Na2CO3H2O或CO2NaOH=NaHCO3與鹽
10、反應(yīng)SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2SiO2的難揮發(fā)性Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)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(xué)方程式為：H2SiO3 SiO2H2O轉(zhuǎn)化關(guān)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(yīng)，反應(yīng)方程式為SiO24HF=SiF42H2O，所以A不正確；B項(xiàng)反應(yīng)只有在高溫條件下才能進(jìn)行，由于CO2是氣體，生成后脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，比較硅酸和碳酸的酸性強(qiáng)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(qiáng)，故可用H2CO3制取H2SiO3，C項(xiàng)正確，反應(yīng)方程式為Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3；D項(xiàng)不正確，SiO2難溶于水，不與水反應(yīng)。 【答案】C 【即時鞏固2】光導(dǎo)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(yīng) B水晶項(xiàng)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(yīng) DSiO2不溶于水，而CO2可與水反應(yīng)，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(xiàng)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(qiáng)堿及CaO發(fā)生反應(yīng)。 (2)CO2溶于水：CO2H2O=H2CO3，H2CO3的酸性比鹽酸弱，而比硅酸強(qiáng)，根據(jù)酸與鹽反應(yīng)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(qiáng)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(xué)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(diǎn)： 由于硅酸鹽的組成與結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，為了簡化對硅酸鹽組成的表示方法，采用了氧化物法。實(shí)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(gòu)復(fù)雜的鹽的形式存在的。 【案例3】(1)將下述復(fù)雜硅酸鹽改寫成氧化物形式： KAlSi3O8_。 Al2Si2O5(OH)4_。 (2)北京2008年奧運(yùn)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?yàn)榛顫娊饘傺趸镙^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(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3第3單元 含硅礦物與信息材料知識研習(xí)課件 蘇教版
