鲁科版化学课件第四章材料家族中元素第节硅无机非金属材料

1、鲁科版化学课件第四章材料家族中元素第节硅无机非金属材料(4)非金属单质跟强碱溶液作用一般无非金属单质跟强碱溶液作用一般无H2放出，但放出，但Si能与强碱溶液反应放出能与强碱溶液反应放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(5)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能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：与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2。特别提醒：特别提醒：(1)SiO2是是H2SiO3的酸酐的酸酐，但它不溶于水但它不溶于水，不能直接将它与水反应来制取不能直接将它与水反应来制取H2SiO3(2)SiO2是一种类似于金刚石的立体网状结构的晶体是一种类似于金刚石

2、的立体网状结构的晶体，在晶体中在晶体中，Si原子和原子和O原子个数之比为原子个数之比为12，故不存在故不存在“SiO2”分子。而分子。而CO2气体气体(或固体、或液体中或固体、或液体中)存在独立的存在独立的“CO2”分子。故分子。故SiO2 和和CO2的物理性质差别较大。的物理性质差别较大。(3)加热熔化加热熔化NaOH等强碱时等强碱时，不能用玻璃试管或瓷坩不能用玻璃试管或瓷坩埚。原因是玻璃或陶瓷中的埚。原因是玻璃或陶瓷中的SO2与与NaOH发生反应。发生反应。下列关于硅和二氧化硅说法不正确的是下列关于硅和二氧化硅说法不正确的是()A晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的固晶体硅呈灰黑色，是

3、具有金属光泽、硬而脆的固体体B硅的化学性质很稳定，但自然界里无游离态的硅硅的化学性质很稳定，但自然界里无游离态的硅存在，常温下可与其他某些物质发生反应存在，常温下可与其他某些物质发生反应C硅和二氧化硅都能与硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应溶液反应D工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅说明通常情况下还原性硅说明通常情况下还原性CSi 变式训练变式训练1关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是(A)A在常温下，不与任何酸反应在常温下，不与任何酸反应B在常温下，可与强碱溶液反应在常温下，可与强碱溶液反应C在加热条件下

4、，能与氧气反应在加热条件下，能与氧气反应D硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体解析：解析：A项项，在常温下在常温下，Si能与氢氟酸反应能与氢氟酸反应，不正确；不正确；Si在常温下能与强碱溶液反应在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与加热条件下也能与Cl2、O2等反等反应应，B、C正确；单质硅有晶体硅和无定形硅两种正确；单质硅有晶体硅和无定形硅两种，D正确。正确。下列说法正确的是下列说法正确的是()A二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似BSiO2和和CO2溶于水都显酸性溶于水都显酸性CCO2通入通入Na2SiO3溶液中可制得硅酸溶液

5、中可制得硅酸DSiO2和和CO2都是酸性氧化物，不与任何酸反应都是酸性氧化物，不与任何酸反应解析：解析：SiO2不溶于水不溶于水，与水不反应与水不反应，常温下是固常温下是固体体，硬度较大硬度较大，在物理性质上与在物理性质上与CO2的差别很大；的差别很大；SiO2虽然是酸性氧化物虽然是酸性氧化物，与很多酸都不反应与很多酸都不反应，但能和氢氟酸但能和氢氟酸反应；由于反应；由于H2CO3的酸性大于的酸性大于H2SiO3的酸性的酸性，故把故把CO2通入到通入到Na2SiO3溶液中可制得溶液中可制得H2SiO3答案：答案：C 变式训练变式训练2下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成下列物质的变化，不能

6、通过一步化学反应完成的是的是(C)ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3CSiO2H2SiO3 DNa2O2 Na2CO3解析：解析：SiO2不能与水直接反应生成不能与水直接反应生成H2SiO3。1硅酸盐。硅酸盐。(1)表示方法。表示方法。化学式法。化学式法。如硅酸钠如硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙、硅酸钙(CaSiO3)等。此法一般等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。用于组成比较简单的硅酸盐。氧化物法。氧化物法。硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，多以氧化物形式来表硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，多以氧化物形式来表示它的组成，通式为示它的组成，通式为aMxOybSiO2cH2O。a当金

7、属不止一种时，先写活泼金属，再写较活泼金属，当金属不止一种时，先写活泼金属，再写较活泼金属，然后是二氧化硅，最后写水。然后是二氧化硅，最后写水。b氧化物化学式之间用氧化物化学式之间用“”隔开，化学式前的系数只能隔开，化学式前的系数只能取整数，且只代表该氧化物本身。取整数，且只代表该氧化物本身。c氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素尽量氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素尽量按配置前后原子个数守恒原则配置系数。按配置前后原子个数守恒原则配置系数。例如：硅酸钠：例如：硅酸钠：Na2SiO3Na2OSiO2，石棉：石棉：Mg3Ca(SiO3)4CaO3MgO4SiO2。(2)硅酸钠。硅酸

8、钠。物理性质：可溶于水，水溶液俗称物理性质：可溶于水，水溶液俗称“水玻璃水玻璃”。“水玻璃水玻璃”具有很强的黏合性，是建筑行业常用的黏合剂。具有很强的黏合性，是建筑行业常用的黏合剂。化学性质：易与酸反应。化学性质：易与酸反应。a与强酸反应：与强酸反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。b与与CO2反应：反应：CO2不足，不足，Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3；CO2过量，过量，Na2SiO32CO22H2O=2NaHCO3H2SiO3。特别提醒：特别提醒：(1)由于硅酸盐组成复杂由于硅酸盐组成复杂，用氧化物表示其用氧化物表示其 组成只是为了简化对硅酸盐组成的表

9、示组成只是为了简化对硅酸盐组成的表示，不能理解成硅酸盐不能理解成硅酸盐以氧化物形式存在。以氧化物形式存在。(2)硅酸硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的白色胶状物是一种难溶于水的白色胶状物，酸性比酸性比碳酸还弱碳酸还弱，硅酸受热分解为二氧化硅和水。硅酸失去部分水硅酸受热分解为二氧化硅和水。硅酸失去部分水后得硅胶。后得硅胶。2无机非金属材料。无机非金属材料。(1)传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料硅酸盐产品。硅酸盐产品。(双选双选)下列有关硅酸盐的叙述，正确的是下列有关硅酸盐的叙述，正确的是()A大部分硅酸盐都难溶于水，大部分硅酸盐都难溶于水，Na2SiO3是常见的可溶是常见的可溶性硅酸盐

10、，其水溶液俗称水玻璃，可用作建筑黏合剂性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，可用作建筑黏合剂B石英砂可与烧碱反应制水玻璃：石英砂可与烧碱反应制水玻璃：SiO22OH=SiOH2OC硅酸具有酸的通性，能使石蕊试液变红硅酸具有酸的通性，能使石蕊试液变红D 石 棉 石 棉 M g3C a ( S i O3)4可 表 示 为 氧 化 物 形 式可 表 示 为 氧 化 物 形 式3MgOCaO4SiO2解析：硅酸盐大部分难溶于水解析：硅酸盐大部分难溶于水，常见硅酸盐中只有常见硅酸盐中只有Na2SiO3、K2SiO3等可溶等可溶，Na2SiO3的水溶液具有黏性的水溶液具有黏性，可作可作建 筑 黏 合 剂建 筑 黏

11、 合 剂 ， A 正 确 ； 石 英 砂 成 分 为正 确 ； 石 英 砂 成 分 为 S i O2， S i O22NaOH=Na2SiO3H2O，NaOH、Na2SiO3为强电解质可拆为强电解质可拆成离子形式成离子形式，B正确；硅酸具有酸的通性正确；硅酸具有酸的通性，例如能与碱反应例如能与碱反应，但其难溶于水但其难溶于水，不能使石蕊变色不能使石蕊变色，C错；硅酸盐改写成氧化错；硅酸盐改写成氧化物形式时要按物形式时要按“较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水”的顺序排列的顺序排列，由于由于Ca活泼性强于活泼性强于Mg，所以所以其氧化物形式为其

12、氧化物形式为CaO3MgO4SiO2，D错。错。答案：答案：AB 变式训练变式训练3兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜，铜为为2价价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(C)A可用氧化物形式表示为可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱易溶解于强酸和强碱Dx等于等于6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

13、化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B氮化硅熔点高，硬度大，可用于制作高温陶瓷氮化硅熔点高，硬度大，可用于制作高温陶瓷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光导纤维导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高很高E钢化玻璃通常用于车窗玻璃，破碎时没有尖锐的棱角钢化玻璃通常用于车窗玻璃，破碎时没有尖锐的棱角(2)氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，它的硬度大、氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定。请回答下列问题。熔点高，化

14、学性质稳定。请回答下列问题。工业上普遍采用高纯度硅与纯氮在工业上普遍采用高纯度硅与纯氮在1 300时反应获得，时反应获得，写出反应的化学方程式写出反应的化学方程式_。根据性质推测氮化硅的用途根据性质推测氮化硅的用途_(填字母填字母)。A制气轮机叶片制气轮机叶片 B制有色玻璃制有色玻璃C制永久性模具制永久性模具 D制造轴承制造轴承 变式训练变式训练4(1)下列说法正确的是下列说法正确的是_。A硅酸盐大多数不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的硅酸盐大多数不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分主要成分BH2SiO3既可由既可由SiO2溶于水制得，也可由溶于水制得，也可由Na2SiO3和和其他酸其他酸(如盐酸如盐酸)反应制得反应制得C高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明高温下二氧