化学：4.1无机非金属材料的主角——硅 第2课时 硅酸盐 硅 课件 (人教版必修1)

第 2 课时 硅酸盐 硅
1．从现有的考古资料来看，中国原始陶器开始于距今七千 年前。时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中，下列不 ． 属于 陶瓷制品的是( C )。 ．．
解析：陶器和瓷器均属于陶瓷制品，而试管属于玻璃制品。
2．制取下列物质不需要 用石灰石作原料的是( A )。 ．．．
A．硅酸
(2)硅酸盐的氧化物形式的改写规律。 ①氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物 →二氧化硅→水。 ②氧化物之间以“·”隔开。
③氧化物前的化学计量数配置原则：各元素原子总个数比符 合原来的组成。
④化学计量数配置出现分数应化为整数。例如：钠长石
1 1 NaAlSi3O8 不能写成2Na2O· 3SiO2， 应写成 Na2O· Al2O3· 6SiO2。 2Al2O3·
(3)用途：制备硅胶和木材防火剂。
特别提醒 硅酸钠溶液要密封保存，在空气中长期敞口放置会变质，因 为 Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，且试剂瓶塞用软 木塞而不用玻璃塞。 5．三种常见的硅酸盐产品
硅酸盐产品 水泥 普通玻璃 陶瓷 原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石和石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 主要成分 3CaO· SiO2,2CaO· SiO2,
特别提醒 由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的 表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形 成存在的，而是以结构复杂的盐的形式存在的。
4．最简单的硅酸盐——硅酸钠(Na2SiO3) (1)物理性质：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 (2)化学性质。 ①与酸反应，生成难溶于水的硅酸。 如：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)。 ②不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性良好。
大 脆 半导体 ______ ______ ______
强碱 、________ 氢氟酸 硅在常温下化学性质不活泼，但能与________ 发生反应。
5．露置于空气中一段时间后的水玻璃会变浑浊。向此浑浊 溶液中加入稀盐酸，会生成白色沉淀，同时伴随有气泡产生。用
化学方程式解释产生上述实验现象的原因。
(铝硅酸盐)
有均匀微孔结构
作吸附剂和催化剂
[ 例 1] 下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确 的是 ．．． ( )。
A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
(2)制造光电池，将光能转换为电能，极有发展前景。
4．碳与硅化学性质比较
化学性质 与单质反应 碳
点燃
硅 Si＋O2

C＋O2
CO2
SiO2，
Si＋2F2===SiF4 C＋2CuO 与氧化物反应 C＋SiO2 与酸反应 与水或碱溶液 反应 C＋H2O(气)
高温 高温
CO2↑＋Cu，
高温
2CO↑＋Si Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ CO＋H2 Si＋2NaOH＋H2O=== Na2SiO3＋2H2↑
3CaO· Al2O3
Na2O· CaO· 6SiO2
Al2O3· 2SiO2· 2H2O
6．其他含硅物质
物质 碳化硅(SiC) 性质 俗称金刚砂，具有金刚石结 构，硬度很大 用途 砂纸、砂轮的磨料 变压器铁芯
含 4%硅的硅钢 很高的导磁性 硅橡胶 人工制造分子筛
既耐高温，又耐低温，在 制造火箭、导弹、飞 －60℃～250 ℃保持良好的弹 机的零件和绝缘材料 性
[例 2]有些科学家提出硅是“21 世纪的能源”，这主要是由 于硅可以制成太阳能光伏材料，实现将太阳能转化为电能。下列 关于硅的说法不正确 的是( ．．． )。
A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B．硅可由二氧化硅还原制得 C．常温时硅与水、氧气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅 点拨：自然界中无单质硅存在。 答案：D
一、硅酸盐 1．概念 硅酸盐是由硅、氧和金属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
(1)通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式来表示硅酸盐 的 组 成 ， 例 如 ： Na2SiO3 ： Na2O· SiO ； 长 石 (KAlSi3O8) ： K2O· Al2O3· 6SiCl4＋2H2
高温
Si(纯)＋4HCl
特别提醒
硅单质的特性
(1)Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还原出 Si：SiO2 ＋2C
高温
Si＋2CO↑。
(2) 非金属与碱反应一般无氢气放出，但 Si 可以： Si ＋ 2NaOH+H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (3)非金属单质一般不与无氧酸反应，但 Si 可以与 HF 作用： Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (4)非金属单质一般为非导体，但 Si 可以作为半导体。
B．水泥
C．玻璃
D．生石灰
3．下列说法错误 的是( C )。 ．．
A．硅是制造太阳能电池的常用材料 B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等反应 D．水玻璃可用作木材防火剂 解析：硅原子的最外层有 4 个电子，因此决定了硅单质化学 性质较稳定，在常温下 Si 不与 Cl2、强酸等发生化学反应，但可 与 F2、HF、NaOH 等反应，因此 C 项错误，A、B、D 选项说法
点拨：Na2SiO3 由于易与 CO2、H2O 发生反应而变质，故应
密封保存。
答案：D
二、硅 1．分类 分为晶体硅和无定形硅两种。 2．晶体硅的物理性质
晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
3．硅的用途
(1)用作半导体材料，做硅芯片，促进信息技术革命。
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 。 (1)溶液变浑浊：____________________________________ Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ (2)生成白色沉淀：__________________________________ 。 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O (3)产生气泡：______________________________________ 。
正确。
晶体 和____________ 无定形 两类。晶体硅的结构 4．单质硅有________ 金刚石 类似。填写硅的物理性质。 与__________ 色、态 光泽 熔点 硬度 质地 导电性
灰黑色 ______ 金属 _________ 高 ______ 光泽 固体 _________ ______