无机非金属材料的主角—硅

(十) 无机非金属材料的主角——硅

►►见学生用书P375

1．4G网络让手机“飞”起来了。手机芯片的核心是硅板，其成分是( )

A．SiO2 B．Si

C．H2SiO3 D．Na2SiO3

解析 手机芯片的核心是硅板，其成分是Si单质，故B项正确。

答案 B

2．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是(

)

A．玛瑙 B．光导纤维

C．太阳能电池 D．水晶

解析 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池板。

答案 C

3．下列叙述中正确的是( )

A．因为Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物

D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸

解析 A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体放出，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A项错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。

答案 D

4．(2018·济宁期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )

A．“绿水青山就是金山银山”，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减少SO2、NO2的排放

B．2017年11月5日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅

C．为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶

D．2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q(M、N为原料，Q为期望产品)，不符合绿色化学的理念

班级 组别 姓名

无机非金属材料的主角—硅（第一课时）

学习目标:

1、了解硅在自然界的含量、存在、用途，以及硅在元素周期表的位置。

2、了解SiO2的存在、物理性质，SiO2的网状结构，掌握SiO2的化学性质。

3、初步了解硅酸盐的重要用途及组成。

重点难点：

1、SiO2的网状结构。，

2、SiO2的化学性质。

学习过程：

1、分析硅与碳的原子结构、化合价、存在形式的异同。

2、SiO2这个化学式的由来？

3、 SiO2的化学性质有哪些，都有哪些对应的应用?

4、试列举硅酸的物理性质、用途及制备方法。完成实验4-1

5、硅酸的化学性质，并列出对应的方程。

班级 组别 姓名

当堂检测：

1．不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是（ ）

A.溴水、氯水、碘水 B. 氢溴酸、氢氯酸、氢硫酸

C.NaOH溶液、水玻璃 D.浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸

2.能证明SiO2是酸性氧化物的是（ ）

A. SiO2+3C =SiC+2CO↑ B. SiO2+2NaOH

=Na2SiO3+H2O

C. SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O D. SiO2+CaCO3

=CaSiO3+CO2↑

3．下列说法正确的是（ ）

A． SiO2既能与酸反应，又能与强碱反应，故它是两性氧化物

B． SiO2分子由一个硅原子和两个氧原子构成

C．硅酸是一种很强的酸

D．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强

4．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是（ ）

A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出

B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解

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考点规范练10 无机非金属材料的主角——硅

一、选择题

1.(2021云南梁河第一中学月考)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )。

A.实验室熔融烧碱时,不可选用陶瓷坩埚

B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成

C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是二氧化硅

D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

2.下列叙述不正确的是( )。

A.粗硅SiCl4Si的转化均能一步实现

B.甲乙丙的转化中,若甲为焦炭,则丁可能是O2

C.单质硅常用作半导体材料和制作光导纤维

D.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅

3.(2021广东广州普通高中毕业班综合测试)中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )。

A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2

B.环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶

C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质

D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2

4.科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒,相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。下列说法不正确的是( )。

A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同

B.上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物

C.由SiO2制备单质Si、由单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应

D.一维SiC纳米棒比表面积大,对微小粒子有较强的吸附能力

5.下列离子方程式的书写正确的是( )。

A.水玻璃中通入过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++CO32-+H2SiO3

B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HCO3-

C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H++4F-SiF4↑+2H2↑

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-- 教学准备

1. 教学目标

知识与技能:

1．了解二氧化硅的晶体结构,掌握二氧化硅的化学性质,了解其用途。

２.对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认 识。

３.了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。

4.理解硅酸钠的性质及应用。

过程与方法

通过对二氧化硅的晶体结构及其化学性质的学习，培养学生空间想象能力和逻辑思维能力。

情感、态度与价值观 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

2. 教学重点/难点

教学重点: 二氧化硅的性质和硅酸的制备；硅单质及其化合物的性质，硅的制法。

难点： 二氧化硅和硅的性质

3. 教学用具

多媒体

4. 标签

无机非金属材料的主角

教学过程

新课引入

展示图片：水晶、玛瑙、石英坩埚、沙子。你知道组成这些物质的成分是什么吗？

讲述：这些物质虽然看起来形态各异，实际上它们都含有同一种元素——硅,硅在地壳中的含量仅次于氧。大到高科技领域,小到我们的周围，到处都有硅及其--

-- 化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。本节课,我们首先来学习二氧化硅及其化合物——硅酸的有关知识。

二、新课教学

板书：第一节 硅

过渡:首先,我们来了解一下硅元素的有关知识。

学生阅读课本第７４页的第一、二自然段，了解硅在自然界的含量、存在形态等方面的内容。

归纳整理：硅以化合态存在于自然界，硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳的各种矿物和岩石里。

过渡：我们先来学习硅的氧化物——二氧化硅的性质。

(一）二氧化硅和硅酸

1.二氧化硅

学与练:写出C和Ｓi的原子结构示意图,根据最外层电子数,推测ＣＯ2 和SiO２的性质是否相同？

归纳整理：Ｃ和Si的最外层都有4个电子,CO2 和SiO2分别是二者的最高价氧化物，它们的性质应该相似但又不完全相同。

思考与交流：请同学们回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。