高三化学一轮复习—4—1—无机非金属材料的主角—硅教学课件.pptVIP

第四章 非金属及其氧化物 第一课时 无机非金属材料的主角—硅 高三化学第一轮复习 【知识精讲】 1、碳、硅元素及单质 （1）存在形态 自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。碳单 质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定 形硅两大类。 （2）单质的结构、物理性质与用途比较 【知识精讲】 （3）碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 【知识精讲】 （4）硅的工业制法 ①制取粗硅 工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。 SiO2＋2C Si＋2CO↑ 【知识精讲】 ②粗硅提纯 a、Si＋2Cl2 SiCl4 SiCl4＋2H2 Si＋4HCl b、Si＋3HCl SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2 Si＋3HCl ③注意问题 a、用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。 b、粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过 分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。 【知识精讲】 2、CO2和SiO2的比较 【知识精讲】 3、硅酸 （1）溶解性：溶解度很小。 （2）化学性质——弱酸性：酸性比碳酸还弱。 Na2SiO3＋CO2+H2O=Na2CO3＋H2SiO3 ↓ 。 ①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3 SiO2＋H2O。 ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为 H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O。 ③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。 （3）制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得： Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓ 【知识精讲】 4、硅酸盐 （1）硅酸盐：是由 硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的 重要成分。 （2）硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显 碱性。 ②它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式： 与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓。 与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 【知识精讲】 （3）硅酸盐组成的表示 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 Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为： K2O·Al2O3·6SiO2 。 用氧化物形式表示硅酸盐的注意事项 ①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。 ②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。 ③氧化物之间以“·”隔开；系数配置出现分数应化为整数。 例如：长石：KAlSi3O8不能写成 K2O·Al2O3·3SiO2，应写成 K2O·Al2O3·6SiO2。 【知识精讲】 5、无机非金属材料 传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。 （1）普通玻璃 ①主要原料： 纯碱、石灰石、石英。 ②主要设备： 玻璃熔炉 ③主要成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2 。 ④玻璃生产中的两个重要反应： Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑； CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑。 （2）普通硅酸盐水泥 ①主要原料： 石灰石 、 黏土 。 ②主要设备： 水泥回转窑 ③主要成分（写出