高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 第2课时 硅酸盐和硅单质学案 新人教版必修1-新人教版高中必修1化学学案VIP免费

第2课时硅酸盐和硅单质[核心素养发展目标]1.了解硅及硅酸钠的性质和用途，体会性质决定用途的核心理念。2.能理解用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的认知模型。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，关心与资源开发有关的热点问题，形成合理利用自然资源的观念。一、硅酸盐1．硅酸盐的组成与性质用氧化物形式表示硅酸盐的组成(1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。(2)氧化物之间以“·”隔开。(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。(4)若出现分数时应化为整数。2．最简单的硅酸盐3．三种常见的硅酸盐产品产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3玻璃纯碱、石灰石、石英砂玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土硅酸盐4.特殊功能的含硅物质(1)金刚砂(SiC)具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。(2)硅钢(含硅4%)具有很强的导磁性，主要用作变压器铁芯。(3)硅橡胶：既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。(4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和催化剂。例1下列叙述正确的是()A．硅酸钠是硅酸盐，但不能溶于水B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案C解析Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，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。【考点】硅酸盐【题点】硅酸盐的性质及应用例2用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB．镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgO·SiO2C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O答案D解析根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误；B中化学计量数出现了分数；C中正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O；D的写法符合要求。【考点】硅酸盐【题点】硅酸盐及其组成二、硅单质1．单质硅的结构单质硅有晶体硅和无定形硅两类。晶体硅结构如图所示：(1)具有正四面体形的网状结构；(2)与金刚石的结构相似。2．单质硅的性质(1)物理性质①晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点高、硬度大、有脆性。②导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。(2)化学性质①加热时硅能与氧气、氯气、碳等发生反应。写出硅与氯气反应的化学方程式：Si＋2Cl2=====SiCl4。②常温下，硅能与F2、HF反应，写出硅与氢氟酸反应的化学方程式：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。③写出常温下硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。3．单质硅的制备单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段：(1)用碳还原二氧化硅制备粗硅，反应的化学方程式是SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑。(2)将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅，反应的化学方程式是Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4，SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋4HCl。(1)硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取单质硅。(2)单质硅常用作半导体材料和合金材料。例3我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A．晶体硅和金刚石的物理性质相似B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电答案A解析晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质。【考点】单质硅【题点】硅的结构与物理性质例4下列关于碳和硅的比较，正确的是()A．它们的氧化...