高中化学碳硅及其化合物性质及应用

高中化学碳硅及其化合物性质及应用课前检测(见必修1P62-68)1、下列说法正确的是（）

A、硅材料广泛用于光纤通讯B、工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C、水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品；D、粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

E、硅在自然界以化合态和游离态存在，在地壳中含量仅次于氧

F、常温下，硅可与氟气、强碱溶液反应；在加热条件下，硅还可以与氧气、氯气、氢气等物质反应G、二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸H、因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强A、Fi.长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开,主要是因为NaOH吸收了CO2所致第2页,共24页，2024年2月25日，星期天知识点三Na2CO3与NaHCO3的比较（看《备考指南》31页学生活动2）HCO3-

、CO32-

的检验知识点四

CO32-的检验：向待检验溶液中滴加一定量的Ca2+或Ba2+的可溶性盐溶液，有白色沉淀生成，再加入适量的盐酸．白色沉淀溶解且生成无色，无味的气体，则待检溶液中有CO32-。

HCO3-的检验：向待检验溶液中滴加足量的Ca2+或Ba2+可溶性盐溶液无明显现象，再向溶液中加入足量的酸。若溶液中有无色、无味的气体生成，则待检溶液中有HCO3-。第3页,共24页，2024年2月25日，星期天3、硅的性质：（1）物理性质：单质硅有

和

形两种。晶体硅是

色，有

光泽、硬而脆的固体，类似于金刚石，熔沸点高，是良好的

材料。（2）化学性质：常温下化学性质

；不易跟强酸、强碱、强氧化剂发生化学反应，但在一定条件下能跟

反应。晶体硅无定灰黑稳定金属半导体HF、浓NaOH溶液第4页,共24页，2024年2月25日，星期天化学性质CSi还原性与单质反应与酸反应与碱溶液反应C+O2==CO2Si+O2==SiO2Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑C+4HNO3（浓）==CO2↑+4NO2↑

+2H2O点燃硅和碳单质的性质对比其它的酸都不能跟Si反应第5页,共24页，2024年2月25日，星期天4、纯硅的制取（见必修1P81习题7)

（1）粗硅的制取：

；（2）粗硅提纯：

；

；SiO2+2CSi+2CO↑高温电炉Si+2Cl2SiCl4加热SiCl4+2H2Si+4HCl高温粗硅高纯硅第6页,共24页，2024年2月25日，星期天5、用途(见必修1P79-81和指南P32)（1）制集成电路、晶体管、硅整流器等

半导体材料（2）硅太阳能电池：将太阳能直接转换成光能（2）含硅4%的钢可制变压器铁芯（3）含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备对比：二氧硅的用途（见指南P32）光导纤维、光学仪器、电子部件、石英坩埚、第7页,共24页，2024年2月25日，星期天1、物理性质：天然的二氧化硅称为硅石，分为

形和

形两种；二氧化硅是

、

、

的主要成分，具有硬度

，熔点

，

导电，不溶于水等性质。

(哪些名称的物质的主要成分是SiO2？见必修1P:75)晶体无定岩石沙子矿物大高不易（二）二氧化硅第8页,共24页，2024年2月25日，星期天硅氧比例：1：2没有SiO2分子存在，只存在硅氧原子正四面体空间网状结构2、SiO2的结构

第9页,共24页，2024年2月25日，星期天

②弱氧化性：SiO2+

C

；③与氢氟酸的反应：

SiO2+4HF

.CaSiO3高温

2Na2SiO3+H2O

2Si+2CO↑高温SiF4↑+2H2O由二氧化硅的类别推测有哪些化学性质？3、化学性质：(见指南P64学生活动5⑴)①具有酸性氧化物的通性：

SiO2+CaO

；

SiO2+

NaOH

；SiO2不是两性氧化物。第10页,共24页，2024年2月25日，星期天

思考：

1、SiO2能与水反应得到硅酸吗？

3、玻璃中有SiO2，氢氟酸如何保存？4、能用氢氟酸来“雕刻”玻璃吗？不能用塑料瓶能，生成气体和水5、实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，知道原因吗？NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3是一种矿物胶，会使瓶塞与瓶口粘结而无法打开。第11页,共24页，2024年2月25日，星期天白色胶状3、硅酸的化学性质：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3酸性

H2SiO3<H2CO3（1）弱酸性（2）不稳定性H2SiO3=H2O+SiO2Na2SiO3溶液密封橡胶塞保存保存1.硅酸⑴物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸

（填“难”或“易”）溶于水。难第12页,共24页，2024年2月25日，星期天(2)、硅酸的制备(见必修1P76)现象结论滴入酚酞后溶液变为

色，再滴入稀盐酸，溶液

，同时有

产生。a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形成硅酸沉淀。实验4-1红红色变浅至无色白色胶状沉淀第13页,共24页，2024年2月25日，星期天（2）硅酸的制备——可溶性硅酸盐与其他酸反应制得：

a、

；

b、

；Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaClNa2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3第14页,共24页，2024年2月25日，星期天1．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为______________。(2)装置B所盛的试剂是______________，其作用是____________________________。(3)装置C所盛试剂是______，C中反应离子方程式是____________________________。盐酸饱和NaHCO3溶液除去盐酸中挥发出的HCl气体Na2SiO3溶液SiO32—＋CO2＋H2O==H2SiO3↓＋CO32—第15页,共24页，2024年2月25日，星期天1、硅酸盐——

；

的总称，是构成地壳岩层的主要成分。一般都___________，化学性质很_________。

是由硅、氧和金属组成的化合物不溶于水稳定(二）硅酸盐第16页,共24页，2024年2月25日，星期天硅酸盐组成的表示：1、硅酸盐化学式的氧化物表示方法:书写规则：金属氧化物(两种金属氧化物，活泼的写在前面)写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开硅酸钠：Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4钠长石:NaAlSi3O8正长石:KAlSi3O8Al2O3·2SiO2·

2H2ONa2O·Al2O3·6SiO2K2O·Al2O3·6SiO2第17页,共24页，2024年2月25日，星期天2、重要的硅酸盐----Na2SiO3实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论先变干，后燃烧仅变干，不燃烧Na2SiO3可作木材、纸张的防火剂Na2SiO3的水溶液俗称

，呈

性，有黏稠性，可用作防火剂、黏胶剂。水玻璃碱见指南P64学生活动6（1）与实验②作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水。第18页,共24页，2024年2月25日，星期天三.无机非金属材料无机非金属材料

传统无机非金属材料:

新型无机非金属材料(见必修1P67)

玻璃、水泥、陶瓷见指南P64学生活动6（2）见指南P64学生活动6（2）（3）第19页,共24页，2024年2月25日，星期天①生产过程：②普通硅酸盐水泥的成分：（2）水泥

硅酸盐产品硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)混合物铝酸三钙(3CaO·Al2O3)③性能：（1）陶瓷

陶瓷都是以

为原料，经

而成的。陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。

黏土高温烧结水硬性黏土Al2O3·2SiO2·2H2O第20页,共24页，2024年2月25日，星期天（3）玻璃：①生产过程：CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温②成分：混合物，也可以表示为：Na2O·CaO·6SiO2；③性能：（熔炉）要注意玻璃与石英玻璃成分的对比？两者的主要成分？类别？玻璃：硅酸盐；石英玻璃：二氧化硅第21页,共24页，2024年2月25日，星期天[认知无盲区](1)碳单质的化学性质主要表现为还原性，能被氧