word完整版2018版第4章无机非金属材料的主角硅知识点推荐文档

1、第一节 无机非金属材料的主角1了解 SiO2 的结构、性质和用途。 （重点）2了解硅酸的制备和化学性质。3了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。4了解硅的性质和用途。 （重点 ）5了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。15/13氧化硅和硅酸基础初探教材整理1二氧化硅1. 硅元素的存在2. 二氧化硅(SiO2)存在SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类， 水晶、玛瑙的主要成分是结晶的 二氧化硅。结构SiO2晶体是由Si和0按原子数之比为1 : 2的比例组成的立体网状结构的晶体。每个硅原子周围结合 4个0原子，每个0周围结合2个Si原 子。(3)物理性质熔点高；硬度大；溶解性：不溶于水。(4)化学

2、性质(写出有关化学方程式)用途 沙子是基本的建筑材料。 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维 石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 实验室中使用石英坩埚。教材整理2硅酸(H2SiO3)1. 物理性质硅酸是一种难溶于水的白色胶状物。2. 化学性质(1) 弱酸性向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀，反应的化学方程式为Na2SiO3 + C02+ H2O=Na2CO3+ HgSd J。结论：H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。(2) 不稳定性H2SiO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为H2SiO3=HjO+ SiO2。3. 制备Na2SiO3溶液中加入盐酸，反应的化

3、学方程式为NazSiOm + 2HCI=2NaC 1 +H2SiO3(胶体)。4. 存在及用途(1) 浓度小且边加边振荡时，形成硅酸溶胶(胶体)；浓度大时，形成硅酸凝胶。硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有很强的吸水性 常用作干燥剂或催化剂的载体。探究升华思考探究探究1 SiO2的主要性质及应用(1) 为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？(玻 璃的成分中含有SiO2)【提示】 当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。玻璃中含SiO2,磨砂玻璃遇到强碱如 NaOH溶液时，Si02与NaOH反应生成Na2SiO3，使试剂瓶受腐蚀。Na

4、2SiO3溶液有良好的黏结性，它易使瓶口与瓶塞黏 在一起而难以开启。故使用橡胶塞而不能使用玻璃塞。(2) 实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？为什么？写出反应方程式。【提示】不能。因为氢氟酸腐蚀玻璃，和玻璃中的成分 SiO2反应。SiO2 + 4HF=SiF4T + 2H2O。(3) 写出SiO2、CO2与CaO反应的化学方程式。【提示】SiO2 + CaO=DaSiO3、CO2 + CaO=CaCQo探究2硅酸的制备实验探究实验操作实验现象结论滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色,有透明胶状物生成Na2SiO3溶液呈碱性；滴加稀盐酸后反应的化学方程式为Na2SiO3 + 2HCI=2

5、NaCI + H2SiO3（胶体）向Na2SiO3溶液中通入 CO2气体，现象是,其离子方程式为，然后改加NaOH溶液，反应的离子方程式为【提示】生成白色沉淀 SiO3 + CO2 + H2O=H2SiO3 J + CO?-H2SiO3 + 2OH - =SiO3- + 2H2O认知升华升华1 SiO2和CO2的比较SiO2CO2不同点熔、沸点高低状态无色晶体气态与水反应不反应CO2 + H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应不反应相 同 点与碱性氧化物反应高温CaO+ SiO2=CaSiO3CO2 + CaO=CaCO与碱反应SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3 +H2OCO2 + 2N

6、aOH=Na2CO3+ H2O与某些盐反应咼温SiO2 + Na2CO3Na2SiO3咼温+ CO2 T SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2 TCO2 + H2O + Na2CO3=2NaHCO3 CO2 + H2O + Na2SiO3= H2SiO3 J + Na2CO3与碳反应咼温SiO2 + 2C=Si + 2CO TCO2 + C=2CO升华2硅酸的主要性质及应用(1) 硅酸是中学化学中惟一一个不溶于水的酸，硅酸酸性很弱、不能使酸碱 指示剂变色。(2) 实验室制取硅酸的方法是可溶性硅酸盐与酸反应。(3) 硅酸的性质：具有酸性，酸性比碳酸弱；受热易分解。(4) 硅酸浓度小时

7、可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经 干燥脱水得到硅胶(或硅酸干凝胶)，具有较强的吸水性，常用作干燥剂及催化剂 载体。题组冲关 题组1 SiO2的性质与应用1. 关于二氧化硅，下列叙述不正确的是()A .水晶的主要成分是二氧化硅B. 二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C. 二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸D. 二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应【解析】水晶的主要成分为SiO2, A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和0按1 : 2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较 大，B项正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以

8、与氢氟酸反应,D项错误。【答案】 D2. 下列说法不正确的是()【导学号：95432065】A .因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物咼温B. 在反应 SiO2 + 2C=Si + 2CO T 中 SiO2作氧化剂C. SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D. 氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸【解析】 A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性 氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si, SiO2作氧化剂，正确;C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确； D 项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟

9、酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸, 正确。【答案】 A题组2 H2SiO3的性质、制备与应用3. 下列关于硅酸的说法正确的是（）【导学号：95432066】A .硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B. 用反应Na2SiO3 + 2HCI=2NaC 1+ H2SiO3 J制取硅酸是利用了可溶性酸 制难溶性酸的性质C. 因为硅酸难溶于水，所以它不能与 NaOH溶液反应D. 硅胶可用作袋装食品的干燥剂【解析】弱酸的性质,SiO2不能与水反应生成硅酸，A错误；B中反应是利用了强酸制B错误；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错误。【答案】4.碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集

10、了大量的证据证明硅酸的酸 性弱于碳酸酸性。其中能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A. CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B. CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C. 高温下SiO2与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成 CO2D. 氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀【解析】根据强酸制弱酸的原理，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀, 此项实验事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。【答案】 B5. 为了进一步确认 HCI、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，有人设计用下图所 示装置进行一次实验即可达到目的(不必再选用其他酸性溶液)。请回答:(1) A中的化学反应

11、方程式可能为(2) B装置的作用是(3) C中的现象有_，反应离子方程式为(4) 根据实验，三种酸的强弱顺序为【答案】(1)CaCQ + 2HCI=CaCl2 + CO2 T+ HbO除去CO2中的HCI，防止HCI与Na2SiO3反应(3) 产生白色胶状沉淀CO2 + H2O + SiOJT =H2SiO3(胶体)+ CO3(4)HCIH 2CO3H2SiO3 强酸制弱酸硅酸盐和硅单质基础初探教材整理1硅酸盐1. 硅酸盐的组成与表示定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。(2) 性质：结构复杂，大多不溶于水，化学性质稳定。(3) 表示：通常以二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如,N

12、a2SiO3： Na2OSiO2。长石(KAlSi 3O8): K2OAI2O? 6SiO2。镁橄榄石(Mg2SiO4): 2MgO SiO?。【特别提醒】以氧化物形式表示硅酸盐组成的方法1方法：找出组成元素；写出氧化物的形式；注意原子守恒；检查有无遗 漏。2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。3氧化物前化学计量数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子 个数守恒原则配置化学计量数，如果出现分数，扩大倍数化为整数。4氧化物之间用“”隔开。2. 最简单的硅酸盐 Na2SiO3T白色固易溶于水产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸二钙2CaOSiO2

13、硅酸三钙3CaOSiO2铝酸三钙3CaQAI 2O3玻璃纯碱、石灰石和石英砂玻璃窑Na2O CaO-6SiO23.三种常见的硅酸盐产品无机非金属材料俗名泡花曦水溶液俗称水玻璃 化学性质耳酸(盐酸、碳醜等)反应、 主成硅酸凝胶 聲能备硅胶和木材防火剂陶瓷黏土4.其他含硅物质(1) SiC:俗称金刚砂，类似金刚石的结构和性能。(2) 含 4%硅的硅钢具有导磁性，用作变压器铁芯。(3) 硅橡胶：耐高温又耐低温。(4) 人造分子筛：作吸附剂和催化剂。教材整理2硅单质1.种类及结构单质硅分为晶体和无定形两种，晶体硅的结构与金刚石类似。2. 性质(1)物理性质色、态光泽熔点硬度质地导电性灰黑色固体光泽金属

14、高大脆半导体(2)化学性质在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、HF、 NaOH溶液发生反应。3. 用途(1) 半导体材料，如硅芯片等。(2) 新型能源，如光电池等。【特别提醒】 硅单质性质的特殊性1 一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅和金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3 Si的还原性大于C,但单质C在高温下能从SiO2中还原出Si: SiO2+咼温2C=Si + 2COT。4非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与碱溶液反应只作还原剂，且反应能放出氢气：S

15、i + 2NaO H+ H2O=N2SiO3+2H2T。5非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与氢氟酸反应:Si +4HF=SiF4 T+ 2H2T。题组冲关题组1硅酸盐的组成、性质和应用1.下列关于硅酸盐的说法中正确的是 （）A .硅酸盐都难溶于水B. Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂C.硅酸盐通常可用氧化物的形式表示，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成 的D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅【解析】A项，Na2SiO3可溶于水，错误；C项，硅酸盐可用氧化物的形式表示，但不是由各种氧化物组成，错误；D项，所用原料可能不含硅，错误。【答案】 B2.用氧化物的形式表示硅

16、酸盐的组成，其中正确的是 （）【导学号：95432067】B.钙沸石Ca(Al 2Si3O10) 3H2O，表示为 Al 2O3 CaO - 3SiO2 3H2O 1镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO 2SiO2C.钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为 K2O2H2O3AI2O3 6SiO2D.高岭石AI 2(Si2O5)(OH)4，表示为 AI2O3 2SiO2 2H2O【解析】 A 项，Ca(Al2Si3O10) 3H2O 应表示为 CaO -Al 2O3 3SiO2 3H2O(排序错）；B项，Mg2SiO4应表示为2MgOSiO2（不能在系数中出现分数）；C项,K2Al6Si6H4O