第四章 第一节硅酸盐和硅单质

1、第二第二课时课时硅酸硅酸盐和盐和硅单硅单质质预习全程设计名师全程导学案例全程导航训练全程跟踪返回返回第二课时第二课时硅酸盐和硅单质硅酸盐和硅单质返回返回返回返回一、硅酸盐一、硅酸盐1概念概念硅酸盐是由硅酸盐是由 组成的化合物的总称组成的化合物的总称2硅酸盐的性质硅酸盐的性质硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 于水，于水，化学性质很化学性质很 硅、氧和金属硅、氧和金属不溶不溶稳定稳定返回返回3硅酸盐的表示方法硅酸盐的表示方法通常用通常用 和和 的组合形式来表示硅酸的组合形式来表示硅酸盐，如硅酸钠盐，如硅酸钠(Na2SiO3)写成：写成： 、石棉写、石棉写成：

2、成： 、长石写成：、长石写成： .二氧化硅二氧化硅金属氧化物金属氧化物Na2OSiO2CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2返回返回返回返回4最简单的硅酸盐最简单的硅酸盐硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)(1)物理性质：可溶于水，其水溶液俗称物理性质：可溶于水，其水溶液俗称 (2)化学性质化学性质与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸如：酸如：Na2SiO32HCl= .不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性良好不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性良好水玻璃水玻璃2NaClH2SiO3返回返回(3)用途：制备用途：制备 和木材和木材 .硅胶硅胶防火剂防

3、火剂实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论蒸馏水浸过的滤纸，蒸馏水浸过的滤纸，当水分蒸发后就当水分蒸发后就 水浸过的木材水浸过的木材 饱和饱和Na2SiO3溶液浸溶液浸过的滤纸条，水分过的滤纸条，水分蒸干后蒸干后 用用Na2SiO3水溶水溶液浸泡的物质液浸泡的物质 燃烧起来燃烧起来不防火不防火并不燃烧并不燃烧可防火可防火返回返回5常见的无机非金属材料常见的无机非金属材料在生产和生活中，使用量最大的无机非金属材料在生产和生活中，使用量最大的无机非金属材料是：陶瓷、玻璃和水泥是：陶瓷、玻璃和水泥产品名称产品名称生产原料生产原料主要设备主要设备陶瓷陶瓷 玻璃玻璃 水泥水泥 黏土黏土纯碱、石灰石、石

4、英纯碱、石灰石、石英玻璃窑玻璃窑黏土、石灰石黏土、石灰石水泥回转窑水泥回转窑返回返回6其他含硅的物质其他含硅的物质物质物质性质性质用途用途SiC俗称俗称 ，具有，具有 结构，硬度很大结构，硬度很大砂纸、砂轮的磨料砂纸、砂轮的磨料含含4%硅的硅钢硅的硅钢很高的很高的 变压器铁芯变压器铁芯硅橡胶硅橡胶既耐既耐 ，又耐，又耐 ，在在60250保持良保持良好的弹性好的弹性制火箭、导弹、飞机的制火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料零件和绝缘材料人工制造分子筛人工制造分子筛(铝硅酸盐铝硅酸盐)有均匀微孔结构有均匀微孔结构作吸附剂和催化剂作吸附剂和催化剂金刚砂金刚砂金刚石金刚石导磁性导磁性高温高温低温低温返回返

5、回二、硅单质二、硅单质1分类分类晶体和无定形两种晶体和无定形两种2晶体硅的物理性质晶体硅的物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度 、有脆性晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良有脆性晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的好的 材料材料3硅的用途硅的用途(1)用作半导体材料，做用作半导体材料，做 ，促进信息技术革命的发展，促进信息技术革命的发展(2)制造制造 ，将光能转换为电能，极有发展前景，将光能转换为电能，极有发展前景大大半导体半导体硅芯片硅芯片光电池光电池返回返回返回返回返回返回在半导体工业中有一句行话：在半导体工业中有一句

6、行话：“从沙滩到用户从沙滩到用户”，你，你能理解这句话的涵义吗？能理解这句话的涵义吗？返回返回返回返回1硅酸盐结构复杂，化学性质稳定，都不溶于水硅酸盐结构复杂，化学性质稳定，都不溶于水 ()提示：提示：错误，因为有的硅酸盐可溶于水，如错误，因为有的硅酸盐可溶于水，如Na2SiO3等等2硅酸钠可写成硅酸钠可写成Na2OSiO2，则其属于混合物，则其属于混合物 ()提示：提示：错误，因硅酸盐都是化合物错误，因硅酸盐都是化合物3玻璃和水玻璃都为固态硅酸盐产品玻璃和水玻璃都为固态硅酸盐产品 ()提示：提示：错误，因水玻璃是错误，因水玻璃是Na2SiO3溶液的俗名，呈液态溶液的俗名，呈液态返回返回4制备

7、水泥和玻璃的原料中都有石灰石制备水泥和玻璃的原料中都有石灰石 ()提示：提示：正确正确5晶体硅、碳化硅、金刚石三者结构类似，硬度都较晶体硅、碳化硅、金刚石三者结构类似，硬度都较大大 ()提示：提示：正确，因它们都具有空间网状结构正确，因它们都具有空间网状结构6计算机芯片、水晶镜片主要成分都是硅晶体计算机芯片、水晶镜片主要成分都是硅晶体()提示：提示：错误，因水晶镜片的主要成分为错误，因水晶镜片的主要成分为SiO2.返回返回返回返回一、硅单质一、硅单质1碳和硅的比较碳和硅的比较碳碳硅硅氧化物化学氧化物化学式的意义式的意义CO2可表示可表示二氧化碳的二氧化碳的分子组成分子组成SiO2不能表示二氧化

8、硅不能表示二氧化硅的分子组成，仅表示二的分子组成，仅表示二氧化硅中硅原子和氧原氧化硅中硅原子和氧原子的个数比为子的个数比为12返回返回返回返回返回返回 硅原子和碳原子的结构相似，但其单质的化学性质相硅原子和碳原子的结构相似，但其单质的化学性质相差较大差较大返回返回 由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形成存在的，而是以结构硅酸盐不是以简单氧化物形成存在的，而是以结构复杂的盐的形式存在的复杂的盐的形式存在的返回返回返回返回考查点一硅材料的制备与

9、应用考查点一硅材料的制备与应用返回返回例例1硅单质及其化合物应用范围很广请回答下列问题：硅单质及其化合物应用范围很广请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅三氯甲硅烷制备硅半导体材料必须先得到高纯硅三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：意图如下：返回返回写出由纯写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式制备高纯硅的化学反应方程式SiHCl3H2=Si3HCl. 整个制备过程必须严格控制无水无氧整个制备过程必须严格控制无水无氧SiHCl3遇水剧烈反遇水剧烈反应生成应生成H2SiO3、HCl和另

10、一种物质，写出配平的化学反应方和另一种物质，写出配平的化学反应方程式程式 Si HCl3+3H2O=H2 SiO3+3HCl +H2 ；H2还原还原SiHCl3过程中若混入过程中若混入O2，可能引起的后果是，可能引起的后果是用用H2还原还原SiHCL3过过程中若混入程中若混入O2，则高温下，则高温下H2与与O2反应发生爆炸反应发生爆炸 返回返回 解析解析(1)H2还原还原SiHCl3可制备可制备Si，化学，化学方程式为：方程式为：SiHCl3H2Si3HCl. SiHCl3与与H2O反应生成反应生成H2SiO3、HCl和和H2；用；用H2还原还原SiHCL3过程中若混入过程中若混入O2，则高，

11、则高温下温下H2与与O2反应发生爆炸反应发生爆炸 返回返回写出由纯写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式制备高纯硅的化学反应方程式_整个制备过程必须严格控制无水无氧整个制备过程必须严格控制无水无氧SiHCl3遇水剧烈反遇水剧烈反应生成应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方和另一种物质，写出配平的化学反应方程式程式_；H2还原还原SiHCl3过程中过程中若混入若混入O2，可能引起的后果是，可能引起的后果是_返回返回(2)下列有关硅材料的说法正确的是下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母填字母)A碳化硅化学性质稳定，可用于生产砂纸、砂轮等碳化硅化学性质稳定，可用于生产

12、砂纸、砂轮等B氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导光导纤维纤维D普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高E盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅返回返回返回返回返回返回关键一点关键一点解答本题时要特别注意以下三点：解答本题时要特别注意以下三点：(1)化学反应发生的条件；化学反应发生的条件；(2)题目中的重要信息：无水无氧；题目中的重要信息：无水无

13、氧；(3)依据物质的性质分析其相应用途依据物质的性质分析其相应用途返回返回下面关于硅的叙述中，正确的是下面关于硅的叙述中，正确的是 ()A硅的氧化性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合硅的氧化性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合 反应反应B硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量 在所有的元素中居第一位在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D硅在电子工业中，是重要的半导体材料硅在电子工业中，是重要的半导体材料返回返回解析：解析：硅的氧化性比碳弱，硅的氧化性比碳弱，

14、A项错；硅在地壳中的含量项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以，所以B项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所以以C项也错项也错答案：答案：D返回返回考查点二用氧化物表示硅酸盐的组成考查点二用氧化物表示硅酸盐的组成返回返回返回返回答案答案D返回返回关键一点关键一点 硅酸盐的化学式中一般就已给出了改写后各氧化硅酸盐的化学式中一般就已给出了改写后各氧化物的书写前后顺序，如物的书写前后顺序，如A项中，钙沸石的化学式为项中，钙沸石的化学式为Ca(Al2Si3O10)3H2O，则写成氧化物形式时各氧化物的顺，则写成氧化物形式时各氧化物的顺序为：序为：CaOAl2O3SiO2H2O.返回返回硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久三硅酸镁晶体的化学式为久三硅酸镁晶体的化学式为Mg2Si3O8nH2O.(1)用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式为用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式为_；(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式写出该药物中和胃酸的化学方程式_返回返回