高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角——硅（第2课时）硅酸盐和硅课件 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学课件

1、第第2课时硅酸盐和硅课时硅酸盐和硅1.了解硅及硅酸盐的主要性质。2.能说出硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。一、硅酸盐1.定义硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。2.硅酸盐的性质硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定。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其组成。例如:Na2SiO3:Na2OSiO2;长石KAlSi3O8:K2OAl2O36SiO2。4.最常见的硅酸盐Na2SiO35.三种常见的硅酸盐产品6.其他含硅的物质 二、硅单质1.形态及结构形态有晶体硅和无定形硅两大类|结构具有正四面体构型的空间立体网状结构,与金刚石结构

2、类似2.主要性质(1)物理性质: (2)化学性质:常温下化学性质稳定,除氟气、氢氟酸和强碱外,不与其他物质发生反应。Si与氢氟酸、NaOH溶液发生反应的化学方程式分别为:3.重要用途(1)用作半导体材料,制硅芯片等。(2)新型能源,如光电池等。一、用氧化物形式表示硅酸盐硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,改写时的规律为:二、单质硅的化学性质及制备1.硅的化学性质在常温下,硅的化学性质不活泼。加热时可与一些非金属及其他物质反应。(1)在常温下,除能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应外,硅不与氧气、氯气、硫酸、硝酸、盐酸等其他物质发生反应。【例题1】 矿泉水一般是由岩

3、石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4,此反应的离子方程式为:(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式。KAlSi3O8; Al2Si2O5(OH)4; (2)上述反应能够发生的原因是 。 解析:(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时,只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物,并用“”将它们合并起来,但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种(或几种)氧化物前加合适的化学计量数。KAlSi3O8:K2OAl2O36SiO2;Al2Si2O5(OH)4:Al2O32SiO2

4、2H2O。(2)分析反应前后物质的种类,可知属于酸与盐发生的复分解反应,是由于酸性:H2CO3H2SiO3,发生了较强的酸制取较弱的酸的反应。答案:(1)K2OAl2O36SiO2Al2O32SiO22H2O(2)较强的酸能制较弱的酸【例题2】 利用地壳中含某主要元素的物质做原料,生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:(1)计算机芯片的主要成分是; (2)光导纤维的主要成分是; (3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是; (4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是。 解析:晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,正是由于这一

5、性质且它的来源极其丰富,从20世纪中叶开始,硅成为信息技术的关键材料,硅芯片的使用,使计算机的体积大大缩小。二氧化硅制成的光导纤维传导光的能力非常强,抗干扰能力强,质量小且细,是一种非常好的通信材料。硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料,主要利用其半导体性能,光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔,吸附能力强,常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。答案:(1)硅(或Si或单晶硅)(2)二氧化硅(或SiO2)(3)硅(或Si)(4)硅胶【例题3】 A、B、C、D、E五种含硅元素的物质,相互转化关系如图所示:(1)推断AE的化学式:A,B, C,D, E。 解析:在氧气中燃烧生成D,B可能为Si,B和D都能与NaOH溶液反应生成A,则A为Na2SiO3,A和盐酸