非金属及其化合物第1节 无机非金属材料的主角——硅
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高中化学必修一知识点(第四章)第四章非金属及其化合物第一节无机非金属的主角—硅一.硅元素的性质有哪些?无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。
是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。
位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si 对比C最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
二.二氧化硅(SiO2)的性质有哪些?(1)存在形式:天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。
石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。
(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)(2)物理性质:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好。
(3)化学性质:化学稳定性好,除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,属于酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应。
①常温与氢氟酸(HF)反应(SiO2很不活泼,HF是唯一能跟其反应的酸) SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O②酸性氧化物:不溶于水,也不与水反应。
与强碱反应:SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应:SiO2+CaO ===高温CaSiO3所以不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
注:a、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞? NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,是一种黏合剂,使瓶塞部分粘结而无法打开。
因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞或木塞。
b、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?HF能腐蚀玻璃,因此,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。
c、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物,是否正确?不正确。
第四章 非金属及其化合物第一讲 无机非金属材料的主角——硅(计时:45分钟 满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.下列说法中,不正确的是( )A.SiO2是酸性氧化物,但不与水反应B.泡花碱属于盐类C.明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D.玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料解析 明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体,其具有吸附作用,可以净水但不能杀菌、消毒;漂白粉具有强氧化性,具有杀菌、消毒作用。
答案 C2.下列关于硅的说法中,不正确的是( )A.硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应解析 晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非金属;硅既有金属性,又有非金属性,其导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应,加热至一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。
答案 C3.下列离子方程式不正确的是( )A.向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳:2OH-+CO2===CO+H2OB.向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳:CO+CO2+H2O===2HCOC.向水玻璃中通入少量二氧化碳:SiO+CO2+2H2O===H4SiO4↓+COD.向氢氧化钠溶液中加入硅:Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑解析 向烧碱溶液中通入过量的CO2的离子方程式为OH-+CO2===HCO,A项错误。
答案 A4.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
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.低温时硅与水、空气、盐酸、硝酸、硫酸不反应,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解析 自然界中无单质硅存在。
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角---硅第一课时二氧化硅和硅酸一、课前导学[希望达到的目标]1.通过碳元素与硅元素原子结构的比较,认识硅元素的化合价及存在形式,从而培养学生对知识的迁移和类比能力。
2.通过上网查资料等途径,了解生活中的一些二氧化硅制品,认识二氧化硅的用途,培养学生独立查阅资料获取信息,并运用比较、分类的方法对信息进行加工的能力,发展学生学习化学的兴趣。
3.通过对二氧化硅的存在与应用的分析和讨论,以及与二氧化碳性质的类比,探究二氧化硅的物理性质和化学性质,在合作讨论中体验科学探究的过程与方法,同时分享合作的快乐,通过课堂互动,增强每位同学的责任感和参与意识。
4.在酸的通性的基础上认识硅酸,通过实验了解硅酸的特殊性质,从中培养学生的辨证唯物主义思想,以及实事求是的作风和敢于质疑的态度。
[需要准备的知识]1.在初中化学中我们已经接触过两种材料,材料是人类用来制造机器、构件、器件和其他产品的物质。
但并不是所有物质都可称为材料,如燃料和化工原料、工业化学品、食物和药品等,一般都不算作材料。
材料可按多种方法进行分类。
按物理化学属性分为、、、复合材料。
2.我们知道,各种元素在地壳里的含量差别很大,其中位于前四位的元素依次是、、、(用元素符号表示),这种排列是按照顺序排列的。
3.我们经常这样讲:决定元素的种类,决定元素的性质,所以相等的元素对应的单质的化学性质相似,例如与,但由于不同,性质有一定的差异。
4.关于试剂的保存,在初三化学中已有接触,你能说出下列试剂保存在什么容器中吗?①氯化钠固体②氯化钠溶液③浓硫酸④硝酸银溶液⑤氢氧化钠固体⑥氢氧化钠溶液5.你还记得酸、碱、盐溶解度性表吗?我们已接触的酸有、、、等,它们都是易溶于水的,那么我们是否可以认为所有的酸都是易溶于水的?[可能遇到的问题]请在复习思考上述问题的基础上,预习本节新内容,将你所想到的问题写在这里:。
二、课堂识真[知识与技能](研究以下问题,会发现新的知识)1.我们在分析元素的性质时,通常从元素的原子结构入手,从最外层电子数的多少分析得失电子的能力,从而推断出元素的化合价、单质的性质以及元素的存在形式。