硅和硅酸盐 (1)
硅酸盐的定义及性质
聚焦“硅酸盐”一、硅酸盐的定义及存在硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称。
它是构成地壳中岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿石，约占地壳的5％，粘土的主要成分也是硅酸盐。
粘土的种类很多，常见的有高岭土和一般粘土，前者含杂质较少，后者含杂质较多。
二、硅酸盐的性质：1、物理性质：大多数硅酸盐熔点较高，不溶于水。
2、化学性质：①因为硅酸的酸性很弱，依据强酸制弱酸的原理，硅酸盐能与大多数酸发生反应。
例如，下列反应：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+CO2=Na2CO3+H4SiO4↓；②热稳定高：一般条件下受热很难分解。
三、硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类很多，无论是天然的还是人工制成的硅酸盐，结构都比较复杂，其组成的表示方法有两种。
1、化学式法：一般用于组成较简单的硅酸盐，如硅酸钠（Na2SiO3）、硅酸钙（Ca2SiO3）等。
2、氧化物法：一种常用的表示方法，该法一般用于组成和结构比较复杂的物质，通常用二氧化硅和其他的氧化物的形式去表达。
用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→二氧化硅→水，各氧化物之间用“·”隔开。
另外各氧化物前面的系数都是整数。
如镁橄榄石（Mg2SiO4）2MgO·SiO2，高岭石〔Al2(Si2O 5)(OH)4〕Al2O3·2SiO2·2H2O，正长石(2KAlSi3O8) K2O·Al2O3·6SiO2四、典型习题例题、矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石（KalSi3O 8）风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此后反应的离子方程式为：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O=2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成①KalSi3O8______________________ ②Al2Si2O5(OH)4______________________（2）上述反应能够发生的原因是____________________________________ ________。
高一硅及硅的化合物知识点
高一硅及硅的化合物知识点硅（Si）是元素周期表中的第14号元素，属于非金属元素。
硅及其化合物在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
本文将介绍关于硅及其化合物的知识点。
一、硅的基本性质硅是一种无色、硬度较高、脆性较大的固体物质。
它具有较高的熔点和沸点，不溶于水和大多数常见的溶剂，但能溶于热的氢氟酸和碱性溶液。
硅是一种良好的导热材料，同时具有半导体特性，因此在电子行业中有广泛应用。
二、硅的化合物及应用1. 硅石（SiO2）：也称为二氧化硅，是硅最常见的氧化物。
硅石在自然界中广泛存在，常见于石英、石英砂等形式。
它是制备硅金属的重要原料，也用于制备玻璃、陶瓷等材料。
2. 硅酸盐：是一类以硅酸根离子（SiO4^4-）为主的化合物。
硅酸盐在岩石、矿石和土壤中普遍存在，如长石、石英等。
它们具有重要的地质作用，也用于制备建筑材料、陶瓷等。
3. 二氧化硅凝胶：是一种由硅酸盐制备得到的多孔固体材料，具有很高的比表面积和孔隙度。
它被广泛应用于催化剂、吸附剂、保温材料等领域。
4. 硅油：是一种由聚硅氧烷链构成的有机硅化合物，具有良好的润滑性、绝缘性和耐热性。
硅油常用于机械设备的润滑、电子元器件的封装等。
5. 硅树脂：是一类由有机硅聚合物构成的高分子材料，常用于制备塑料、胶黏剂等。
硅树脂具有良好的耐高温性能和化学稳定性，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
6. 硅橡胶：是一种由聚硅氧烷和填充剂组成的弹性材料，具有优异的耐高温、耐候性和绝缘性。
硅橡胶常用于制备密封件、隔振垫等。
7. 硅材料在半导体工业中的应用：由于硅具有半导体特性，因此在半导体工业中，硅被广泛应用于制备集成电路、太阳能电池等。
三、硅及其化合物的重要性硅及其化合物在现代工业和科技领域具有重要的地位和应用价值。
硅材料的独特性能使其成为电子行业中不可或缺的材料，半导体工业的发展离不开硅材料。
此外，硅化合物在建筑材料、化工原料、橡胶和塑料等领域也起着重要作用。
高中化学硅和硅盐酸工业知识点大全
第 1 页 共 3 页高中化学硅和硅酸盐工业知识点规律大全1．碳族元素[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA 族。
[碳族元素的原子结构] (1) 相似性：①最外层电子数均为4个；②主要化合价：+2价、+4价．其中C 、Si 、Ge 、Sn 的+4价化合物稳定；Pb 的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb 的化合物却是不稳定的，如PbO 2具有强氧化性。
(2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。
由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。
在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。
*[C 60] C 60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。
C 60是一种由60个碳原子构成的单质分子，其形状如球状的多面体，在C 60分子中有12个五边形和20个六边形。
[硅](1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。
(3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。
晶体硅是半导体。
(4)单质硅的化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O 2、Cl 2、H 2SO 4、HNO 3等发生反应，但能与F 2、HF 和强碱反应。
例如：Si + 2NaOH + H 2O ＝Na 2SiO 3 + 2H 2↑②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O 2SiO 2(5)用途：①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。
硅
1、关于硅的叙述中，正确的是（ 、关于、硅是构成矿物和岩石的主要元素， 、硅是构成矿物和岩石的主要元素， 在地壳中含量居第一 B、硅的化学性质不活泼，在自然界中 、硅的化学性质不活泼， 可以以游离态存在 C、硅在电子工业中，是重要的半导体 、硅在电子工业中， 材料 D、地壳中硅元素含量最高 、
高温 高温
SiO2 + Na2CO3== Na2SiO3 + CO2↑
三、硅酸和硅酸盐 1．硅酸 (1)物理性质：难溶于水。 (2)化学性质： ①弱酸性——比碳酸弱 向Na2SiO3溶液中通入CO2的反应方程式为 Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ②不稳定性 受热分解：H2SiO3=SiO2+H2O (3)用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂 干燥剂、 干燥剂 催化剂的载体等。
）
B、不能由二氧化硅跟水直接作用制取硅酸 、 C、二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与烧碱 、二氧化硅能与氢氟酸反应， 反应， 反应，所以它是两性氧化物 D、二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很 、 大差别
•硬度大 硬度大 •熔点高 熔点高 •难溶于水 难溶于水
SiO2→酸性氧化物
1：SiO2 + CaO == CaSiO3 ： 2：SiO2 + 2 NaOH ==Na2SiO3＋Ｈ2O ： ３：SiO2 与水不反应， 与水不反应， 与酸不反应（氢氟酸——HF外） 与酸不反应（氢氟酸 外 SiO2 + 4HF == SiF4↑+ 2H20 4：SiO2与Na2CO3反应 ：
灰黑色固体， 灰黑色固体，有金属光 熔点高，硬度大， 泽，熔点高，硬度大， 有脆性 半导体材料， 半导体材料，合金材料
第ⅣA族
硅的化学性质
硅和硅酸盐分析习题及答案(精华).docx
硅酸盐分析习题与答案1、什么是硅酸盐工业分析？答：硅酸盐工业分析：综合利用分析化学的方法方法原理，对硅酸盐生产中的原料、燃料、半成甜和产品的化学成分进行分析，及时提供准确可靠的测定数据。
2、通过查阅有关资料，对硅酸盐样品中二氧化硅的测定方法进行综述并简述其基本原理？答：（一）称量法（1）氢氟酸挥发称量法试样在钳堆竭中经灼烧恒重后，加H2F2+H2SO1 （或）硝酸处理后，再灼烧至恒重计算SiO?的含量。
（2）硅酸脱水灼烧称量法：强电解质或胶体破坏硅酸的水化外壳，促使硅酸溶胶微粒凝聚为较大的沉淀颗粒析出，灼烧称重。
（二）滴定法：间接法测定氟硅酸钾法——氟硅酸钾沉淀分离酸碱滴定法。
SiO?在过量的钾氟离子的强酸介质中，能定量形成氟硅酸钾沉淀，经过滤洗涤中和除去残留酸在沸水中溶解再用氢氧化钠标液滴定水解产生的HFo3、测定水泥及其原料中容量法测定三氧化二铁、三氧化二铝的方法原理如何？答：（1）测定三氧化二铁的方法和原理（一）EDTA直接滴定法在pH为1.8-2.0及60—70°C的溶液中，以磺基水杨酸为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定溶液中三价铁。
（~）原子吸收分光光度法试样经氢氟酸和高氯酸分解后，分収一定量的溶液，以總盐消除硅、铝、钛等对铁的干扰。
在空气一乙烘火焰中，于波长24& 3nm处测定吸光度。
（2）测定三氧化二铝的方法和原理（一）EDTA直接滴定法于滴定铁后的溶液中，调整pH二3.0 ,在煮沸下用EDTA-铜和PAN为指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定。
（二）铜盐返滴定法在滴定铁后的溶液屮，加入对铝、钛过量的EDTA标准滴定溶液，于pH为3.8-4. 0以PAN为指示剂，用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量的EDTA,扣除钛的含量后即为氧化铝的含量。
4、什么是“烧失量” ？答：烧失量：也称灼烧残渣是试样在950〜1000度灼烧后所失去的质量-般主要指化合水和二氧化碳（还有少量的硫氟氯有机质等）。
硅酸盐中硅的杂化方式
硅酸盐是一类重要的无机材料，其结构中的硅原子起着至关重要的作用。
硅原子的杂化方式对硅酸盐的性质和应用具有重要影响。
本文将介绍硅酸盐中硅的杂化方式，并通过事实举例来说明。
一、硅酸盐中硅的杂化方式的概述硅原子的杂化方式是指硅原子的4个价电子如何重新分配形成化学键。
硅酸盐中硅原子常常采用sp3杂化方式，即一个s轨道和三个p轨道形成四个等能量的sp3杂化轨道。
这种杂化方式使硅原子能够形成四个共价键，与其他元素形成稳定的化合物。
二、sp3杂化方式在硅酸盐中的应用举例1. 硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是一种广泛应用的材料，其主要成分是二氧化硅（SiO2）。
在硅酸盐玻璃中，硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道，与氧原子形成四个共价键。
这种杂化方式使得硅酸盐玻璃具有优良的物理性质，如高熔点、高抗热震性和优异的光学透明性。
2. 硅酸盐水泥硅酸盐水泥是建筑材料中常用的一种。
在硅酸盐水泥中，硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道，与氧原子形成四个共价键。
这种杂化方式使得硅酸盐水泥具有优良的硬化性能和抗压强度，适用于各种建筑工程。
3. 硅酸盐陶瓷硅酸盐陶瓷是一种常见的陶瓷材料，其主要成分是硅酸盐矿物。
在硅酸盐陶瓷中，硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道，与其他元素形成稳定的化合物。
这种杂化方式使得硅酸盐陶瓷具有良好的化学稳定性和耐高温性能，适用于各种工业领域。
三、硅酸盐中硅的杂化方式的意义硅酸盐中硅的杂化方式对硅酸盐材料的性质和应用具有重要影响。
sp3杂化方式使硅原子能够形成四个共价键，增加了硅酸盐材料的稳定性和硬度。
同时，这种杂化方式也使硅酸盐材料具有优异的导电性能和光学性能，适用于电子器件和光学器件等领域。
总结：硅酸盐中硅的杂化方式是硅酸盐材料性质和应用的基础。
sp3杂化方式使硅原子能够形成四个共价键，增加了硅酸盐材料的稳定性和硬度。
硅酸盐玻璃、硅酸盐水泥和硅酸盐陶瓷等材料的应用均依赖于硅原子的sp3杂化方式。
人教版高中化学必修一课件：第四章 第一节第2课时 硅酸盐和硅单质
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时29分44秒15:29:449 November 2021
解析:Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多不溶于水,而钠盐均易 溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃 有黏合作用,常作黏合剂。
2.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是( D ) A.钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
第2课时 硅酸盐和硅单质
[新课导入] (教师用书备用)
你知道中国有“瓷国”的美誉之称吗?你知道陶瓷也叫“China”吗? 陶瓷是中华民族一项伟大的创造,具有悠久而辉煌的历史,让我们一起来 走近陶瓷吧!
[学习目标] 1.知道硅酸钠的性质和用途。
2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。 3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。 4.知道晶体硅是良好的半导体材料,能说出它的主要用途。
主要成分
3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3Ca O·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2 硅酸盐
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
硅酸盐和硅单质
由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对 硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上 硅酸盐不是以简单氧化物形成存在的，而是以结构 复杂的盐的形式存在的．
碳 △ C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋ 4NO2↑＋2H2O △ C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋ 2SO2↑＋2H2O 与水或 碱溶液 反应 高温 C＋H2O(g)=====CO＋H2
二、硅单质 1．分类
晶体和无定形两种．
2．晶体硅的物理性质 晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度 大 、 有脆性．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良 半导体 好的 材料．
3．硅的用途
(1)用作半导体材料，做 硅芯片 ，促进信息技术革命的发展． (2)制造 光电池，将光能转换为电能，极有发展前景．
1．硅酸盐结构复杂，化学性质稳定，都不溶于水． ( 2．硅酸钠可写成Na2O· SiO2，则其属于混合物． 提示：错误，因硅酸盐都是化合物．
)
提示：错误，因为有的硅酸盐可溶于水，如Na2SiO3等． ( )
3．玻璃和水玻璃都为固态硅酸盐产品．
(
)
提示：错误，因水玻璃是Na2SiO3溶液的俗名，呈液态．
在半导体工业中有一句行话：“从沙滩到用户”，你 能理解这句话的涵义吗？
提示：这句话是指用 SiO2(沙子的主要成分)生产半导体材料 ——晶体硅的过程．方程式分别为： 高温 高温 SiO2＋2C=====通八达 Si＋2CO↑，Si＋2Cl2=====SiCl4， 电炉 高温 SiCl4＋2H2===== Si＋4HCl.
第二课时
硅酸盐和硅单质
一、硅酸盐 1．概念
硅酸盐是由 硅、氧和金属 组成的化合物的总称．
2．硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多 不溶 于水， 化学性质很 稳定 ．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章硅和硅酸盐2
第三节新型无机非金属材料（1课时）
姓名：作业时限：40分钟满分：50分得分：
一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。
每小题有1～2个选项符合题意。
）
1．光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用。
光纤通信用的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的…………………………………( )
A．碳B．石英C．锗D．硅
2．电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失去电子的材料，下列材料中符合此条件的是……………………………………………( )
A．放射性元素B．溴化银
C．铝D．铯
3．我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机。
这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是………………………………………( )
A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷
C．光导纤维D．玻璃钠
4．VCD光盘上的光记材料有多种，其光记原理为：在激光照射下发生物理变化或化学变化，从而记录储存信号，碲的某种化合物是常见的一种VCD光记录材料，关于碲及其化合物的叙述不正确的是………………………………………( )
A．Te元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族
B．Te元素位于元素周期表中第五周期ⅥA族
C．H2SeO4的酸性比H2SO4强
D．H2S比H2Te稳定
5．元素周期表中，在金属元素与非金属分界线附近，可以找到
A．作为催化剂的材料
B．原子能工业上用的材料
C．航空航天工业中的耐高温合金材料
D．电子工业上用的半导体材料
6．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是……………………( ) A．半导体材料砷化镓
B．吸氢材料镧镍合金
C．透明陶瓷材料硒化锌
D．新型超导材料K3C60
7．微型音像磁带中的磁性材料的化学组成相当于Co x Fe3－x O4＋x，若x值为0.5，则下列有关说法中不正确的是…………………………………( )
A．只含Co3＋、Fe3＋
B．含有Co3＋、Fe2＋、Fe3＋
C．其中Co3＋与Fe3＋的物质的量之比为1：1
D．其中Co3＋与Fe3＋的物质的量之比为1：4
8．最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。
顶角和面
心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是
A．TiC B．Ti6C7C．Ti14C13D．Ti13C14
9．非整比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n(Fe):n(O)<1，所以晶体存在缺陷，
Fe0.95O可表示为……………………………………( )
A．Fe20.45+Fe30.5+O
B．Fe20.85+Fe30.10+O
C．Fe20.15+Fe30.80+O
D．Fe22+Fe3+O2
10．人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料。
它类似于人骨和天然牙的性质和结构。
人造骨可以依靠从人体液中补充某些离子形成新骨。
可在骨骼接合界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。
人造骨植入人体内需要吸收人体中………………( )离子形成新骨
A．Ca2+B．C1—
C．Na+D．PO43—、Cl—
二、填空、简答、计算题（本题包括2小题，共11分。
）
11.（9分）BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，
曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。
已知：①在BGO中，锗处于其最高价态，②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构，③BGO可看成是由情和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。
请填空：
(1)锗和铋的元素符号分别为_____________。
(2) BGO晶体的化学式是_____________。
(3)BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是_____________。
12．（11分）氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料，具有高硬度、高强度、耐腐蚀等特性，其超强的拉弯强度达到8×104 N·cm－2～10×104 N·cm－2，而且在1200℃高温下也不会下降。
用氮化硅陶瓷制成的内燃机不需冷却装置，可节约燃料30％左右，热功转换效率提高到40％～50％。
粉末状的Si3N4，可以由SiCl4的蒸气和氨气的混合物反应制取。
粉末状的Si3N4对空气和水都不稳定。
但是将粉末状的Si3N4和适量的MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密而且对空气和水都十分稳定的高温结构材料。
(1)写出由SiCl4和NH3反应制备Si3N4的化学方程式：_____________________________。
(2)分别写出Si3N4与H2O反应的化学方程式：_____________________________。
(3)试思考说明为什么结构紧密的Si3N4，不再受H2O、O2的侵蚀?答：_____________________________。
第七章硅和硅酸盐
第三节新型无机非金属材料（1课时）
一、1B;2D;3B;4AC;5D;6C;7A;8D;9B;10AD
二、11. mBi2O3·nGeO2。
由于两种氧化物中所含氧的总质量相同，所以m：n=2：3。
所以，锗酸铋可以写成2 Bi2O3·3 GeO2或写成盐的形式Bi4(GeO4)3，其中锗酸根为－4价。
12. (1)3SiCl4+4NH3== Si3N4+12HCl
(2) Si3N4+6H2O==3SiO2+4NH3 Si3N4+3O2==3SiO2+2N2
(3)固体Si3N4表面与空气中的氧气反应，生成稳定的二氧化硅，从而形成了二氧化硅的保护层、防止内部的Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀。