第二單元含硅礦物與信息材料 專題3基礎(chǔ)材料和含硫化合物 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1 知道硅在自然界的存在形式和硅酸鹽產(chǎn)品的重要應(yīng)用 會(huì)用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的組成 2 知道硅及其重要化合物二氧化硅的性質(zhì)及其應(yīng)用 新知導(dǎo)學(xué) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 氧 1 硅元素的存在形式 一 硅酸鹽 化合 氧化物 4 2 硅酸鹽的組成與性質(zhì) Na2O SiO2 不 K2O Al2O3 6SiO2 相關(guān)視頻 用氧化物形式表示硅酸鹽的組成 1 氧化物的書寫順序 活潑金屬氧化物 較活潑金屬氧化物 二氧化硅 水 2 氧化物之間以 隔開 3 在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加數(shù)字 4 若出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù) 3 最簡單的硅酸鹽 硅酸 水玻璃 4 三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品 例1下列敘述正確的是A 硅酸鈉是硅酸鹽 但不能溶于水B 電影銀幕用水玻璃浸泡 主要是為了防腐C 建筑工業(yè)常用水玻璃作黏合劑D 用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木 主要是為了防火 解析Na2SiO3既是硅酸鹽 又是鈉鹽 硅酸鹽大多難溶于水 而鈉鹽均易溶于水 浸泡銀幕主要是為了防火 而浸泡枕木主要是為了防腐 水玻璃有黏合作用 常作黏合劑 答案 解析 解析根據(jù)硅酸鹽改寫氧化物的要求可以判斷 A中Al2O3和CaO的排列順序有誤 B中化學(xué)計(jì)量數(shù)出現(xiàn)了分?jǐn)?shù) C中正確的寫法應(yīng)為K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O D的寫法符合要求 例2用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成 其中正確的是A 鈣沸石 CaAl2Si3O10 3H2O 表示為Al2O3 CaO 3SiO2 3H2OB 鎂橄欖石 Mg2SiO4 表示為MgO SiO2C 鉀云母 K2Al6Si6H4O24 表示為K2O 2H2O 3Al2O3 6SiO2D 滑石 Mg3H2Si4O12 表示為3MgO 4SiO2 H2O 答案 解析 1 存在天然存在的二氧化硅有 沙子 石英 水晶 硅藻土等 2 性質(zhì) 1 物理性質(zhì)熔點(diǎn) 硬度 溶于水 二 二氧化硅與信息材料 高 大 不 2 化學(xué)性質(zhì) SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O SiO2 4HF SiF4 2H2O 3 用途 1 沙子是基本的建筑材料 2 純凈的二氧化硅是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料 可以制作 3 和制作飾物和工藝品 4 實(shí)驗(yàn)室中使用石英坩堝 光導(dǎo) 纖維 石英 瑪瑙 1 SiO2和CO2物理性質(zhì)差別很大 常溫下SiO2是堅(jiān)硬的固體 而CO2為氣體 2 SiO2和CO2都屬于酸性氧化物 但SiO2與水 酸不反應(yīng) 能與氫氟酸反應(yīng) 能與堿 堿性氧化物反應(yīng) 3 高溫下 SiO2能與碳酸鈉 碳酸鈣反應(yīng) 例3關(guān)于二氧化硅 下列敘述正確的是 填序號(hào) 化學(xué)性質(zhì)不活潑 熔融氫氧化鈉固體可用石英坩堝 是酸性氧化物 溶于水顯酸性 不溶于任何酸 物理性質(zhì)與二氧化碳相似 SiO2晶體是由SiO2分子直接組成的 水晶 石英 沙子 瑪瑙 光導(dǎo)纖維的主要成分均是SiO2 光導(dǎo)纖維在強(qiáng)堿性條件下易發(fā)生 斷路 答案 解析 解析 SiO2晶體是由原子構(gòu)成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 SiO2與NaOH發(fā)生反應(yīng) 熔融NaOH固體不能用石英坩堝 不正確 SiO2屬于酸性氧化物 與H2O不反應(yīng) 但能與HF反應(yīng) 不正確 SiO2與CO2結(jié)構(gòu)不同 物理性質(zhì)差別很大 不正確 SiO2晶體是由Si O原子構(gòu)成的 不含SiO2分子 不正確 正確 光導(dǎo)纖維主要成分為SiO2 SiO2與堿反應(yīng) 因此易發(fā)生 斷路 正確 解析二氧化硅是硅原子和氧原子按1 2的數(shù)目比形成的具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 是熔點(diǎn)高 硬度大的固體 二氧化硅是一種不溶于水的酸性氧化物 與水不反應(yīng) 磨口玻璃塞中的二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 生成具有粘性的硅酸鈉 容易使玻璃塞與瓶口粘結(jié)在一起 氫氟酸能腐蝕玻璃 不能用玻璃瓶盛裝氫氟酸 常用塑料瓶盛裝氫氟酸 例4二氧化硅是玻璃的主要成分之一 下列說法不正確的是A 二氧化硅是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 熔點(diǎn)高 硬度大B 二氧化硅為酸性氧化物 能與水反應(yīng)生成硅酸C 實(shí)驗(yàn)室不能用磨口玻璃塞試劑瓶盛放氫氧化鈉溶液D 氫氟酸能雕刻玻璃 不能用玻璃瓶盛放氫氟酸 答案 解析 思維啟迪 1 盛放堿性溶液 如氫氧化鈉溶液 的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞或軟木塞 而不能用磨口玻璃塞 2 氫氟酸不能用玻璃瓶盛放 常用塑料瓶盛放氫氟酸 3 石英坩堝不能熔融氫氧化鈉等堿性固體 1 單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩類 晶體硅結(jié)構(gòu)如圖所示 1 具有形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 2 與的結(jié)構(gòu)相似 三 單質(zhì)硅及其制取 正四面體 金剛石 2 單質(zhì)硅的性質(zhì) 1 物理性質(zhì) 晶體硅是一種帶有的灰黑色固體 根據(jù)其結(jié)構(gòu)分析可知 晶體硅熔點(diǎn) 硬度 有脆性 導(dǎo)電性介于之間 是良好的材料 金屬光澤 高 大 導(dǎo)體和絕緣體 半導(dǎo)體 2 化學(xué)性質(zhì) 加熱時(shí)硅能與氧氣 氯氣 碳等發(fā)生反應(yīng) 寫出硅與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 常溫下 硅能與F2 HF反應(yīng) 寫出硅與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 寫出常溫下硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 3 單質(zhì)硅的制備單質(zhì)硅常用二氧化硅來制取 主要分為兩個(gè)階段 1 用碳還原二氧化硅制備粗硅 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2 將粗硅先與氯氣反應(yīng) 其產(chǎn)物用氫氣還原制備純硅 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Si 粗 2CO 1 硅在自然界中以化合態(tài)存在 工業(yè)上常以二氧化硅為原料來制取單質(zhì)硅 2 單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和合金材料 例5我國具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片 龍芯一號(hào) 的問世 填補(bǔ)了我國計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白 下列對(duì)晶體硅的有關(guān)敘述正確的是A 晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B 晶體硅的性質(zhì)不活潑 常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C 晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料 但是它的提煉工藝復(fù)雜 價(jià)格昂貴D 晶體硅具有金屬光澤 故它屬于金屬材料 可以導(dǎo)電 答案 解析 解析晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似 是具有正四面體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 所以物理性質(zhì)與金剛石相似 熔 沸點(diǎn)高 硬度大 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 但常溫下可與F2 HF和強(qiáng)堿反應(yīng) 晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料 被廣泛使用 晶體硅雖然具有金屬光澤 但它屬于非金屬單質(zhì) 學(xué)習(xí)小結(jié) 硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 2018 諸暨中學(xué)段考 手機(jī)芯片是一種在半導(dǎo)體材料上集合多種電子元器件的電路模塊 下列可用作半導(dǎo)體材料的是A 鋁B 二氧化硅C 鐵D 硅 答案 1 2 3 4 5 解析 解析鋁 鐵都是導(dǎo)體 二氧化硅是氧化物 是絕緣體 而硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料 6 2 下列有關(guān)硅酸鹽的說法中正確的是A 硅酸鹽中的陰離子都是B 硅酸鹽都難溶于水C 通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成 說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的D Na2SiO3是一種最簡單的硅酸鹽 其水溶液可用作黏合劑 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析硅酸鹽是由硅 氧和金屬組成的化合物的總稱 它包含結(jié)構(gòu)簡單的硅酸鹽 如Na2SiO3 也包含結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硅酸鹽 A項(xiàng)錯(cuò)誤 簡單的硅酸鹽中有少數(shù)溶于水 如Na2SiO3 K2SiO3等 B項(xiàng)錯(cuò)誤 對(duì)于硅酸鹽 氧化物的形式僅僅是一種表達(dá)方式 并不是說它就是由氧化物組成的 C項(xiàng)錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 3 下列關(guān)于硅酸鹽工業(yè)的敘述正確的是A 普通玻璃的主要成分可以表示為Na2O CaO 6SiO2 說明玻璃為純凈物B 陶瓷 玻璃 水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品C 制玻璃 水泥時(shí)都用到了石灰石和黏土D 制玻璃的過程中發(fā)生了反應(yīng) Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 說明酸性 H2SiO3 H2CO3 答案 1 2 3 4 5 6 解析 解析普通玻璃的主要成分可以表示為Na2O CaO 6SiO2 還含有其他雜質(zhì) 因此玻璃屬于混合物 A錯(cuò)誤 陶瓷 玻璃 水泥都屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品 B正確 制造玻璃的主要原料是石灰石 純堿和石英 制造水泥的主要原料是石灰石 黏土和輔助原料 C錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 4 下列二氧化硅的用途不正確的是A 水晶可用來制造電子產(chǎn)品的重要部件和光學(xué)儀器B 純凈的二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料C 石英玻璃常用來制造耐高溫的化學(xué)儀器D 硅藻土常用作吸附劑和氣體的干燥劑 答案 1 2 3 4 5 6 解析硅藻土常用作吸附劑和催化劑的載體 解析 5 下列有關(guān)硅的說法不正確的是A 硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B 硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料C 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D 加熱到一定程度時(shí) 硅能與氯氣 氧氣等非金屬反應(yīng) 答案 1 2 3 4 5 解析 6 解析A項(xiàng) 晶體硅常用作制造太陽能電池的材料 實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化成電能 正確 B項(xiàng) 硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間 是良好的半導(dǎo)體材料 正確 C項(xiàng) 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑 在常溫下能與F2 HF等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 錯(cuò)誤 D項(xiàng) 在加熱條件下 硅單質(zhì)能與氯氣 氧氣等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 正確 1 2 3 4 5 6 6 硅是無機(jī)非金屬材料的主角 硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90 以上 1 SiO2是玻璃的成分之一 SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 工藝師常用 填物質(zhì)名稱 來雕刻玻璃 答案 1 2 3 4 5 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 解析SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 由于SiO2能溶于氫氟酸 因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃 解析 6 氫氟酸 3 工業(yè)上常用2C SiO2Si 2CO 制備粗硅 該反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是 填化學(xué)式 下同 氧化劑是 2 用Na2SiO3溶液浸泡過的棉花不易燃燒 體現(xiàn)Na2SiO3的用途為可作 的原料 答案 1 2 3 4 5 防火劑 解析Na2SiO3的水溶液又稱 水玻璃 它具有阻燃的功能 因此可作防火劑 C 解析 6 解析反應(yīng)中C被氧化 SiO2被還原 因此SiO2作氧化劑 SiO2