2018高中人教版化学必修一课件：第四章《非金属及其化合物》第一节 第二课时 硅酸盐和硅单质

提示：否。硅酸盐结构复杂，通常用 SiO2 和金属氧化 物的组合形式来表示其组成，但不是它们的混合物。
1．硅酸盐氧化物形式的改写
氧化物的排列顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属 书写 氧化物→二氧化硅→水 形式 ”隔开 氧化物之间以“·
配置原则：各元素原子总个数比值符合原来的组成 化学 计量数 若出现分数时应化为整数 1 1 例如：钠长石(NaAlSi3O8)不能写成 Na2O·Al2O3· 3SiO2，应 2 2
硅酸盐产品
原料
主要设备
主要成分
水泥
水泥回 石灰石 、黏土 _______ 转窑
硅酸二钙 2CaO·SiO2 硅酸三钙 3CaO·SiO2 铝酸三钙 3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O
玻璃 陶瓷
纯碱、石灰石、 _____________ 玻璃窑 石英 _____
①优异的光学性能； 制高压钠灯的灯管，防 透明陶瓷 ②耐高温； 弹“玻璃” ③绝缘性好 超导陶瓷 超导性 超导材料
1．下列有关硅酸盐的说法中正确的是
2－ A．硅酸盐中的阴离子都是 SiO3
(
)
B．硅酸盐都难溶于水 C． 通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成， 说明硅酸盐就是 由各种氧化物组成的 D．Na2SiO3 是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂 解析：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，它组成的化合物的总称。
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其组成。
SiO2 。 例如：硅酸钠(Na2SiO3)： Na2O· Al2O3· 6SiO2 。 长石(KAlSi3O8)： K2O·
3．最简单的硅酸盐——Na2SiO3
4．三种常见的硅酸盐产品
2．在焦炭与 SiO2 制取粗硅的反应中，哪种物质是还原 剂？还原产物是什么？
提示：焦炭；硅。
1．硅的制备 硅单质是由其氧化物制得的，主要分为两个阶段： 高温 (1)粗硅的制备：2C＋SiO2=====Si(粗硅)＋2CO↑ 电炉 △ (2) 纯硅的制备： Si( 粗硅 ) ＋ 2Cl2 ===== SiCl4 、 SiCl4 ＋ 高温 2H2=====Si(纯硅)＋4HCl。
1．Na2SiO3 为什么必须密封保存？
提示：Na2SiO3 会吸收空气中的 CO2 和水蒸气而变质， 反应的化学方程式为 Na2SiO3 ＋ H2O ＋ CO2===Na2CO3 ＋ H2SiO3↓。
2． 硅酸盐可写成二氧化硅和金属氧化物的形式， 是否可 理解成硅酸盐是二氧化硅和金属氧化物的混合物？
(2)化学性质：常温下化学性质稳定，除氢氟酸和强碱外， 不与其他物质发生反应。 Si 与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应的化学方程式分别为 Si ＋4HF===SiF4↑＋2H2、 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
3．重要用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。
黏土
5．其他含硅物质 (1)碳化硅：化学式为 SiC，俗称 金刚砂 ，具有金刚石结 构特点，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料。 (2)含硅 4%的硅钢： 具有很高的 导磁性， 可作变压器铁芯。 (3)硅橡胶： 既耐高温又耐低温的一种有良好弹性的橡胶。 (4)人工制造分子筛：有均匀微孔结构，主要用作吸附剂 和催化剂载体。
第二课时
[课标要求]
硅酸盐和硅单质
1．了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。 2．了解硅的性质和用途。 3．了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
1．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，常用于制备黏合剂、防腐 剂和耐火材料。 2．传统的无机非金属材料有水泥、玻璃和陶瓷。 3．硅以化合态存在于自然界中，常用作半导体材料和合金 材料。 4．熟记三个化学方程式 (1)Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (2)Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 高温 (3)SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。
写成 Na2O· Al2O3· 6SiO2。
2．新型陶瓷的性能及用途
品种
主要性能
主要用途
耐高温材料，洲际导弹 高温结构 ①耐高温；②耐氧化；的端头，火箭发动机的 陶瓷 ③耐磨蚀 尾管及燃烧室，汽车发 动机，喷气发动机
能实现机械能与电能 电波滤波器、通话器、 压电陶瓷 的相互转化 声纳探伤器、点火器
[特别提醒]
硅是既能与酸(HF)反应，又能与碱反应
产生 H2 的非金属单质，但硅不与盐酸、硫酸反应。
1．用焦炭在电炉中隔绝空气还原 SiO2 制取粗硅时， 为什 么生成 CO 而不是 CO2?
提示： 制取粗硅时， 工业生产中使用过量焦炭， 发生反应： △ C＋CO2=====2CO，故产物是 CO 而不是 CO2。
结构简单的硅酸盐(如 Na2SiO3)，也包含结构复杂的硅酸盐， A 项错误； 简单的硅酸盐中有少数溶于水， 如 Na2SiO3、 K2SiO3 等，B 项错误；对于硅酸盐，氧化物的形式仅仅是一种表达方 式，并不是说它就是由氧化物组成的，C 项错误。答案：D
2． 《青花瓷》 中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、 “色 白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中 所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸 盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2 价)，下列关 于硅酸铜钡的说法不正确的是 ( ) A．可用氧化物形式表示为 BaO· CuO· 2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶解于强酸和强碱 D．x 等于 6 解析： “硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定， 不易脱色，
不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中 Ba 为＋2 价，Cu 为＋ 2 价 ， Si 为 ＋ 4 价 ， 则 x ＝ 6 ， 用 氧 化 物 形 式 表 示 为 BaO· CuO· 2SiO2，A、B、D 均正确。答案：C
硅单质
1．形态和结构
2．性质 (1)物理性质
色、态 灰黑 色固体 _____ 光泽 金属 ____光泽 熔点 高 ___ 硬度 大 ___ 质地 脆 ___ 导电性 半 导体 ___