人教版必修1第四章复习.ppt

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制作:通二中 李相华 一、硅及其化合物 硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为 , 硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。 1、单质硅(Si): ②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si+O2==SiO2 Si+2Cl2==SiCl4 (3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 (4)硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl 2、二氧化硅(SiO2): (1)SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。 (2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。 (3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应: ①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。 ②与氢氟酸反应[SiO2的特性]: SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。 ③高温下与碱性氧化物反应: SiO2+CaO==CaSiO3 (4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。 3、硅酸(H2SiO3) (1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。 (2)化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,其酸酐为SiO2,但SiO2不溶于水,故不能 直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理) Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3<H2CO3) (3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 4、硅酸盐 硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多,大多数难溶于水,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质: Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成) 传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。 硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示: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。 硅酸钠:Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸钙:CaSiO3 CaO·SiO2 高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石:KAlSiO3不能写成 K2O· Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2 [练习] 1.下列说法正确的是( ) A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品 B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2 C.SiO2很稳定,与所有的酸都不反应 D.将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式:3(MgO·CaO)·4SiO2 2.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是( ) A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬 3.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,最适宜的试剂是( ) A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( ) A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水 B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出

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