高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角——硅（第2课时）硅酸盐和硅单质学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学学案VIP免费

第二课时硅酸盐和硅单质[课标要求]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．概念由硅、氧和金属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。例如：硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·SiO2。长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。3．最简单的硅酸盐——Na2SiO34．三种常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸二钙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↑。(3)SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2铝酸三钙3CaO·Al2O3玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土Al2O3·2SiO2·2H2O5．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。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？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例如：钠长石(NaAlSi3O8)不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。2．新型陶瓷的性能及用途品种主要性能主要用途高温结构陶瓷①耐高温；②耐氧化；③耐磨蚀耐高温材料，洲际导弹的端头，火箭发动机的尾管及燃烧室，汽车发动机，喷气发动机压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化电波滤波器、通话器、声纳探伤器、点火器透明陶瓷①优异的光学性能；②耐高温；③绝缘性好制高压钠灯的灯管，防弹“玻璃”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()A．硅酸盐中的阴离子都是SiOB．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：选D硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，它包含结构简单的硅酸盐(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。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·2SiO2B．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：选C“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。1．形态和结构2．性质(1)物理性质色、态光泽熔点硬度质地导电性灰黑色固体金属光泽高大脆半导体(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。[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...