《无机非金属材料的主角——硅》导学案详解.ppt

化学 化学 无机非金属材料的主角 ——硅 掌握二氧化硅的物理性质和化学性质。 1 了解硅酸和硅酸盐的重要用途。 2 了解硅的重要用途及硅单质的物理性质。 3 结构 (1)SiO2晶体是Si与O按④______的比例组成的⑤____ _____结构的晶体。 (2)石英晶体是结晶的⑥_________,石英中无色透明的晶体叫⑦_____,具有彩色环带状或层状的称为⑧____,沙子中含有小粒的石英晶体。 一、二氧化硅 1 存在 SiO2是硅最重要的化合物,约占地壳总质量的12%;其存在形态有①________和②_________两大类,统称③_____。 2 硅石 无定形 结晶形 立体网状 1∶2 二氧化硅 水晶 玛瑙 化学性质 (1)不活泼性:氢氟酸是唯一可以与之反应的酸,化学方程式为⑨________________________。玻璃中含SiO2,故可以用氢氟酸来雕刻玻璃,同时氢氟酸不可用玻璃瓶盛装,可用塑料瓶盛装。 (2)酸性氧化物的通性:(写出下列反应的化学方程式) ①与CaO反应: ⑩_______________________。 ②与NaOH溶液反应: ____________________________。 3 4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O SiO2+CaO CaSiO3 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 4 用途 (1)沙子的主要成分是 _____ ,它是基本的建筑材料。 (2)SiO2是现代光学和 _________的基本原料。 (3)用 ______和 _____ 制作饰物和工艺品。 SiO2 石英 光纤制品 玛瑙 二、硅酸 1 2 硅酸的性质:硅酸是一种 ____ (填“强”或“弱”,下同)酸,酸性比碳酸 ____。 弱 弱 硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为“ ______”,它常用作实验室和袋装食品等的 _______。 干燥剂 3 硅胶 硅酸的制备: _______________________________ (写出反应的化学方程式)。 Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓ 三、硅酸盐 1 2 硅酸盐是 __________________________的总称,大多 ____溶于水,化学性质很稳定。 最简单的硅酸盐是硅酸钠,可溶于水,其水溶液俗称, ______, 是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 水玻璃 3 三种常见的硅酸盐产: ________________________。 不 由硅、氧和金属组成的化合物 陶瓷、玻璃、水泥 四、硅单质 1 物理性质:带有 _____光泽的 _____色固体,熔点 ___(1410 ℃),硬度 ___、有 ____性,单质硅有 _____和 _______两种,晶体硅的结构与金刚石类似,硅是良好的 _________材料。 高 金属 灰黑 脆 大 晶体 半导体 无定形 2 制备 (1)石英砂(SiO2)和焦炭在电炉中高温反应生成粗硅和 一氧化碳: (2)粗硅转变为纯硅:Si(粗)+2Cl2 SiCl4, SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl。 SiO2 + 2C Si+2CO 石英砂 焦炭 粗硅 酸性氧化物一定能与水反应生成对应的酸,这句话是否正确? 2 熔融烧碱时,为什么不能使用石英坩埚? 不正确,例如SiO2是酸性氧化物,但SiO2不能与H2O反应生成对应的酸。 因为烧碱可与石英发生反应而导致石英坩埚熔化,发生的化学反应为SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。 1 因NaOH溶液易与玻璃塞的主要成分SiO2发生反应:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,Na2SiO3有黏性,使瓶塞与瓶口处发生黏结而不易打开。 3 盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因是什么?(未被磨砂的玻璃在常温下不易被强碱腐蚀) 据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取了一种叫作生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量的这种材料掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性的高性能混凝土。下列说法中正确的是(　　)。 考查二氧化硅、硅酸及硅酸盐的性质 A.二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出了二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 B 盛放水玻璃的试剂瓶为什么