高中化学必修1全册课件（人教版） (23) 45页

第2课时硅酸盐硅单质\n课前自主学习(学生用书P84)\n一､硅酸盐1.最简单的硅酸盐是硅酸钠,可溶于水,其水溶液俗称水玻璃｡2.从古至今,人类生产出几大类硅酸盐产品陶瓷､玻璃､水泥等｡二､硅单质1.硅元素在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置,是良好的半导体材料｡2.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料｡\n诱思探究:如何用化学方法鉴别晶体硅和金刚石?提示:分别放入NaOH溶液中溶解并放出气体的为晶体硅(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑)｡注:不能用燃烧方法,金刚石很昂贵｡\n课堂深化探究(学生用书P85)\n一､硅酸盐的组成及表示方法1.硅酸盐是由硅､氧和金属三种元素组成的化合物,它是构成岩石的主要成分｡2.最简单的硅酸盐是Na2SiO3,其水溶液俗称水玻璃｡3.硅酸盐的表示方法有两种:\n(1)化学式法:一般用于组成较简单的硅酸盐,如硅酸钠Na2SiO3,硅酸钙CaSiO3｡(2)氧化物法:常用的表示方法｡如:镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为2MgO·SiO2高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]表示为Al2O3·2SiO2·2H2O\n特别提示:①用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时,氧化物的排列顺序为:｡各氧化物之间用“·”隔开｡②系数配置不出现分数,若有分数出现应化为整数,如KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写为K2O·Al2O3·6SiO2｡\n③氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数｡④硅酸盐无论以何种形式表示,其组成及成分是固定不变的,即性质不变｡⑤硅酸盐用氧化物的形式表示时,必须遵循各元素化合价不变的原则｡⑥硅酸盐可以用氧化物的形式表示,但实际上不是以简单的氧化物形式存在,而是以复杂的盐的形式存在｡\n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｡①与氟气反应:Si+2F2=SiF4;②与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑;③与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑｡\n(2)加热时,硅能与氧气､氯气等反应,也能与碳反应｡\n2.硅的制备硅单质是由其氧化物制得的,主要分为两个阶段:\n典例剖析(学生用书P85)\n知识点一硅酸盐的表示方法例1绿柱石又称绿宝石,其主要成分为BenAl2[Si6O18],则n值为________,用SiO2和金属氧化物的形式表示为______________________________｡33BeO·Al2O3·6SiO2〔解析〕由化合价代数和为0,知BenAl2[Si6O18]可表示为BenO3·Al2O3·6SiO2,因为BenO3中Be为+2价,则n=3,则其表示为3BeO·Al2O3·6SiO2｡\n知识点二含硅化合物之间的转化例2已知Si能与HF溶液和NaOH溶液反应:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑又知硅及其化合物间存在如图所示关系:其中A是制造芯片的主要原料,F是一种气态含硅化合物,E是普通玻璃的主要成分｡\n试回答下列问题:(1)写出A､B､D的化学式:A________,B________,D________｡(2)写出B→C反应的离子方程式____________________｡(3)若B生成E的反应条件是高温,其化学方程式为________________________｡SiSiO2H2SiO3\n〔解析〕本题可先把A作为解题的突破口,然后根据硅及其化合物间的转化关系,进而推断其他物质｡A是芯片的主要成分,所以A是Si,F为SiF4气体｡B为SiO2,A或B都可以生成C｡根据题给信息,C应为Na2SiO3,D为H2SiO3,又由于B→E的条件是高温,E是玻璃的主要成分,又不是Na2SiO3,所以E应是CaSiO3｡\n课内针对性训练(学生用书P86)\n1.下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是()A.水晶B.陶瓷C.水玻璃D.光学玻璃答案:A解析:水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐｡\n2.下列药品敞口放置在空气中不易变质的是()A.水玻璃B.生石灰C.胆矾晶体D.石灰石答案:D解析:A会变为Na2CO3;B会变为Ca(OH)2､CaCO3;C中胆矾会失去结晶水｡\n3.高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x､y的数值分别是()A.7､2B.5､4C.6､3D.3､6答案:B解析:由化合价代数和可列出(+3)×2+(+4)×2-2x-y=0,2x+y=14,代入B适合｡\n4.要检验生石灰中是否含有CaCO3和SiO2杂质,最好选用下列哪种试剂()A.盐酸和火碱B.水C.烧碱溶液D.氢氟酸答案:A\n解析:加入盐酸后产生气泡证明有CaCO3,CaO溶于HCl,SiO2不与HCl反应,现象最终仍有不溶物,加入NaOH后溶解证明有SiO2｡\n5.石棉CaMg3Si4O12改写成氧化物的形式________｡答案:CaO·3MgO·4SiO2解析:改写成氧化物形式应按照活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O的顺序书写,在书写时注意保证原子守恒｡\n课后优化训练(学生用书P86)\n基础强化\n1.下列属于纯净物的是()A.水玻璃B.液氧C.盐酸D.水泥答案:B解析:A为Na2SiO3的水溶液;C为HCl气体水溶液;D为混合物;B为纯氧,故选B｡\n2.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未发现其自然存在的记载｡20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A.用盐的形式表示:BaSiO3·CuSiO3B.用氧化物形式表示:BaO·CuO·2SiO2C.易溶于强酸､强碱和水D.性质稳定,不易褪色答案:C\n解析:由化合价代数和为0,得(+2)+(+2)+(+4)×2+(-2)·x=0,x=6,故A､B正确,由题目可知D项正确,故选C｡\n3.下列物质中,主要成分不是SiO2的是()A.金刚砂B.水晶C.玛瑙D.石英答案:A解析:金刚砂的主要成分为SiC｡\n4.下列物质中,不含有硅酸盐的是()A.陶瓷B.普通水泥C.硅芯片D.水玻璃答案:C解析:硅芯片的主要成分为Si｡\n5.在炼铁､制玻璃､制水泥三种工业生产中,都需要原料()A.纯碱B.石英C.黏土D.石灰石答案:D解析:制玻璃原料为纯碱､石灰石､石英;制水泥的原料为石灰石､黏土;炼铁的主要原料为矿石､焦炭､空气､石灰石等｡\n6.下列说法正确的是()A.SiO2溶于水显酸性B.CO2通入水玻璃可制得硅酸C.SiO2是酸性氧化物,不溶于任何酸D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子答案:BD解析:SiO2不溶于水;SiO2可溶于HF｡\n7.“中国”的英文单词叫“CHINA”,这是由于中国制造的某种物质驰名世界,这种物质是()A.铜鼎B.瓷器C.火药D.造纸答案:B\n8.古希腊流传这样一个传奇故事｡一批贩运纯碱的商船停泊在江边的砂岸旁,商人们找不到石头搭灶做饭,就把船上的大块纯碱搬下来,放在砂地上垫锅烧饭,饭熟后商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体｡这固体是________,主要成分是________｡玻璃Na2SiO3\n解析:由题给信息可知发生的反应为,即可知该固体为玻璃,主要成分为Na2SiO3｡\n能力提升\n1.在下述反应里,氧化剂与还原剂的物质的量比与质量比一致的是()A.①B.②③C.③④D.①③\n答案:D解析:①中n(氧化剂):n(还原剂)=1:1,m(氧化剂):m(还原剂)=1:1;②n(氧化剂):n(还原剂)=1:2,质量比=64:68=16:17;③中C既作氧化剂又作还原剂,n(氧化剂):n(还原剂)=1:2,其质量比=1:2;④中n(氧化剂):n(还原剂)=1:1,其质量比=32:28=8:7｡\n2.在一定条件下,既能与CO2反应,又能与SiO2反应的物质是()A.木炭B.HFC.Fe(OH)3D.H2SO4答案:A\n解析:C与CO2反应,与SiO2反应方程式为:,A正确;HF与CO2不反应,与SiO2反应,B不正确;Fe(OH)3､H2SO4均不与CO2、SiO2反应｡\n3.把下列复杂硅酸盐改写成氧化物的形式(1)K2Al2Si6O16____________________;(2)Y2FeBe2Si2O10(Y为钇,为+3价,Fe为+2价)____________________;(3)Na2CaSi6O14____________________｡K2O·Al2O3·6SiO22BeO·FeO·Y2O3·2SiO2Na2O·CaO·6SiO2\n4.如右图所示的物质转化关系中,A是一种固体单质,E是一种白色沉淀,据此判断:\n(1)B的化学式为________;(2)B与a溶液反应的离子方程式为______________________________________;(3)写出物质名称:A.________,C.________,D.________,E.________,F.________｡SiO2硅硅酸钠水硅酸氢气\n解析:由,而且E加热分解,可知E为酸或盐,但我们知道氯化物加热不能分解,且B不为单质,则判定E为酸,则其为硅酸,其他物质可依次判断出来｡