高考化学一轮复习第4章-第1讲无机非金属材料的主角——硅.ppt

1．了解C、Si的单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2．了解C、Si的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3．以新材料、新技术为背景考查C、Si的单质及其重要化合物的性质及应用。 1．关于硅单质及其化合物的实验探究。 2．有关硅单质及其化合物的物质推断。 3．硅的单质和化合物的综合利用及有关工艺流程。 一、碳和硅 1．C、Si单质的存在形态、物理性质 (1)碳在自然界既有 态又有 态。碳的同素异形体有 、 、无定形碳、 等。 (2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以 态存在，是一种亲 元素，单质硅有 和 两种。 3．工业制法 4．用途：①作为半导体材料；②生产硅合金；③制造太阳能电池。 硅可用作半导体材料，是否可用于解释元素周期性变化的规律？ 提示　可以，硅位于金属和非金属的分界线附近，性质上由金属逐渐过渡到非金属，即有金属的性质又有非金属的性质。 二、二氧化硅和二氧化碳 盛放碱液的试剂瓶，为什么不能用玻璃塞？ 提示　玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。 三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 1．硅酸 (1)物理性质：固体 溶于水。 (2)化学性质 ①弱酸性，酸性比碳酸 ，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。 2．硅酸盐 (1)性质特征：化学性质稳定，熔点 ，大都难溶于水(Na2SiO3等例外)。 (2)组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 ，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为： 。 (3)硅酸钠(Na2SiO3) ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性，水溶液显碱性。 ②它能与酸性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为 与盐酸反应： 。 与CO2水溶液反应： 。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 3.传统无机非金属材料 4.新型无机非金属材料 (1) 陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学浸蚀性和电绝缘性等。 (2) 陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 (3)压电陶瓷：具有 效应。 提示　不能。强酸制弱酸的规律：强酸＋弱酸盐===强酸盐＋弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因CO2为气体，能及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。 3．氧化物的反应规律反常 一般情况，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，SiO2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(SiF4不属于盐)。 五种溶液 通入过量CO2后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是： ①Na2SiO3溶液； ②NaAlO2溶液； ③ONa溶液； ④饱和的Na2CO3溶液； ⑤饱和NaCl的氨溶液(侯氏制碱原理)。 一种技巧 硅酸盐改写成氧化 物形式的方法技巧 氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 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。 注意事项：①氧化物之间以“·”隔开；②系数配置出现分数应化为整数。 我的体会 硅的性质内容不是很多，只要注意几点：一是注意硅、二氧化硅的用途，二是注意硅、二氧化硅的几个特殊的性质及作用，如SiO2能与氢氟酸反应但不能与水反应直接制硅酸、盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞子，三是注意硅酸盐氧化物的写法。 我的警示 CO2、SO2、SiO2均为酸性氧化物，但SiO2不能与水直接化合生成H2SiO3；SiO2先转化为硅酸盐，才能进一步转化为硅酸。SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3