第四章常见的非金属及其化合物 无机非金属材料的主角一一硅 [考纲要求]1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用 知识点一碳、硅的氧化物 1.碳的氧化物比较 分子式 CO 工业制法水煤气: (原理 ①可燃性 ①具备酸性氧化物的 通性 化学性质②还原性(如还原 ②与Na2O2反应 Fe2O) 毒,能与人体内 毒性血红蛋白结合使人/无毒,是造成 体因缺氧而中毒 效应的主要气体 2.二氧化硅与二氧化碳的性质比较 二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物,其结构和主要性质可比较如下: (1)SiO2是硅最重要的 天然二氧化硅称为 约占地壳 的 存在状态有 和 (2)二氧化硅的结构(●代表硅原子;●代表氧原子) SiO2是原子晶体。1个Si原子与周围的个0原子结合 每1个0原子与个Si原子相结合。实际上,二氧化硅晶 体是由硅原子和氧原子按1:2的比率所组成的立体网状原子晶 体,我们通常用“Si02”的式子表示二氧化硅的组成 (3)石英晶体是结晶的 具有不同的 和 石英中无色透明的晶体叫 具有彩色环带状或层状的称
第四章 常见的非金属及其化合物 无机非金属材料的主角——硅 [考纲要求] 1.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.以新材料、新技术为背景考查 C、Si 元素及其重要化合物的性质及应用。 知识点一 碳、硅的氧化物 1．碳的氧化物比较 2.二氧化硅与二氧化碳的性质比较 二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和主要性质可比较如下： (1) SiO2 是硅最重要的 ，天然二氧化硅称为 ，约占地壳 的 ，存在状态有 和 。 (2) 二氧化硅的结构（ 代表硅原子； 代表氧原子） SiO2 是原子晶体。1 个 Si 原子与周围的 个 O 原子结合， 每 1 个 O 原子与 个 Si 原子相结合。实际上，二氧化硅晶 体是由硅原子和氧原子按 1：2 的比率所组成的立体网状原子晶 体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。 (3) 石英晶体是结晶的 ，具有不同的 和 。 石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称
①与水 不反应 反应 ②与酸|sO3+4HF 反应 不反应 ③与碱 化反应盛碱液的试剂瓶用 塞 质 Ca( C1O)2+CO,+ ④与盐SO2+Na2CO2=H2O= 反应 CO2 Na, CO sO2的 ⑤与碱 性氧化sO,+Ca高温 CaO 物反应 小结:1二氧化硅能与成相应的盐和水,是一种氧化物,它不能溶于水得到相应的 酸一一硅酸。 2酸性氧化物一般不与酸发生化学反应,而二氧化硅却能与发生反应,这也是工业 上用雕刻玻璃的反应原理 问题思考 1.为什么不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放碱液? 2.Si02既能和NaOH溶液反应又能和H溶液反应,一定是两性氧化物吗? 练习:1.熔融烧碱应选用的器皿是 A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 2.下列说法正确的是 A.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到硅酸 C.二氧化硅溶于水显酸性 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 知识点二硅酸、硅酸盐 在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸 现象 结论 化学方程式
小结：1 二氧化硅能与 成相应的盐和水，是一种 氧化物，它不能溶于水得到相应的 酸——硅酸。 2 酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与 发生反应，这也是工业 上用 雕刻玻璃的反应原理。 问题思考 1．为什么不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放碱液？ 2．SiO2 既能和 NaOH 溶液反应又能和 HF 溶液反应，一定是两性氧化物吗？ 练习：1.熔融烧碱应选用的器皿是 A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 2.下列说法正确的是 A.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 B.二氧化碳通入水玻璃可以得到硅酸 C.二氧化硅溶于水显酸性 D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 知识点二 硅酸、硅酸盐 硅酸 实验 在滴入酚酞的饱和硅酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸 现象 结论 化学方程式
硅酸溶于水,其酸性比碳酸 硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液 变红色。 (1)硅酸不稳定,受热易分解: (2)硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为: (3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水份能力强,常用作 2.硅酸钠 (1)物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称 ,有黏性。 (2)化学性质 ①与酸性较硅酸强的酸反应,化学方程式分别为: 与盐酸反应: 与CO2水溶液反应: (3)用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。 问题思考 反应①Na2SiO+H20+CO2=Na2CO3+HSiO3↓,说明HCO3的酸性强于H2SiO。反应②Na2CO3+ si0高温asiO+C2↑,能否说明HSi02的酸性强于HCOn 硅酸盐 现象 点燃晾干蒸馏水的布条 点燃晾干的硅酸钠布条 (1)概念 的总称,是构成地壳岩石的主要成分。 (2)表示方法:硅酸盐矿物的成分复杂,多用氧化物的形式表示它们的组成,如硅酸钠(Na2SiO3) 写成 钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 问题思考 硅酸盐是否以氧化物的形式存在? 4.传统无机非金属材料 (1)普通玻璃 ①主要原料: ②生产中主要化学方程式: ③主要成分: (2)普通硅酸盐水泥 ①主要原料 ②主要成分(写出名称和化学式): 练习:1.下列物质中属于纯净物的是
硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸_______(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液 变红色。 (1)硅酸不稳定，受热易分解：_______________________________________________。 (2)硅酸能与碱溶液反应，如与 NaOH 溶液反应的化学方程式为： ________________________________________________________________________。 (3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水份能力强，常用作________。 2．硅酸钠 (1)物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称________，有黏性。 (2)化学性质 ①与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为： 与盐酸反应：____________________________________________________________。 与 CO2 水溶液反应：______________________________________________________。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 问题思考 反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，说明 H2CO3 的酸性强于 H2SiO3。反应②Na2CO3＋ SiO2===== 高温Na2SiO3＋CO2↑，能否说明 H2SiO3 的酸性强于 H2CO3？ 3．硅酸盐 实验 现象 点燃晾干蒸馏水的布条 点燃晾干的硅酸钠布条 (1)概念：__________________________的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 (2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3) 写成________，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成_______________________________。 问题思考 硅酸盐是否以氧化物的形式存在？ 4．传统无机非金属材料 (1)普通玻璃 ①主要原料：____________________________________________________________。 ②生产中主要化学方程式：________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③主要成分：________、________、________。 (2)普通硅酸盐水泥 ①主要原料：________、________。 ②主要成分(写出名称和化学式)：__________________________________________ ________________________________________________________________________。 练习：1.下列物质中属于纯净物的是
A.Na2CO3·1OH0 B.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃 2.下列物质有固定熔点的是 A.水泥 玻璃 C.Na20·SiO2D.水玻璃 3、向下列溶液滴加稀盐酸,生成白色沉淀,继续滴加稀盐酸,沉淀又溶解的是() A Na2Si03 B Bacl D naalO2 知识点三碳、硅 1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有 态又有 态。碳的同素异形体有 无定形碳 (2)硅在地壳中的含量占第位,仅次于,全部以 态存在,是一种亲元 素,单质硅有 和 形两种。晶体硅是良好的 材料,它是带有 的色固体,熔点,硬度,有脆性,在常温下化学性质不活泼。在计算机等 电子工业,可用作 、大规模 等。硅是人类将 能转化为能的 常用材料,所以硅还用于制造 2.C、Si的化学性质 (1)碳单质的化学性质 常温下(填“不”或“很”)活泼,在高温条件下有强_性。 ①可燃性:20+02点燃20、C+0点燃CO ②还原性 a.与C2反应的化学方程式:C+C0温200 b.与水蒸气反应的化学方程式: C.与浓H2S04反应的化学方程式: (2)硅单质的化学性质 常温下化学性质不活泼,但能与 ①写出有关方程式 ②加热时与O2、C12等非金属单质反应,其化学方程式为 问题思考 1.哪些反应体现了单质硅具有一定的金属性?
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 2.下列物质有固定熔点的是 A.水泥 B.玻璃 C.Na2O·SiO2 D.水玻璃 3、向下列溶液滴加稀盐酸，生成白色沉淀，继续滴加稀盐酸，沉淀又溶解的是( )。 A.Na2SiO3 B.BaCl2 C.AgNO3 D.NaAlO2 知识点三 碳、硅 1．C、Si 单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有__________、________、 无定形碳、______等。 (2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元 素，单质硅有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，它是带有 的 色固体，熔点 ，硬度 ，有脆性，在常温下化学性质不活泼。在计算机等 电子工业，可用作__________、大规模________等。硅是人类将________能转化为____能的 常用材料，所以硅还用于制造________。 2．C、Si 的化学性质 (1)碳单质的化学性质 常温下____(填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强________性。 ①可燃性：2C＋O2===== 点燃2CO、C＋O2===== 点燃CO2。 ②还原性 a．与 CO2 反应的化学方程式：C＋CO2===== 高温2CO； b．与水蒸气反应的化学方程式： ________________________________________________________________________； c．与浓 H2SO4 反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ (2)硅单质的化学性质 常温下化学性质不活泼，但能与________、________、________反应。 ①写出有关方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②加热时与 O2 、Cl2 等非金属单质反应，其化学方程式为 ________________________________________________________________________。 问题思考 1．哪些反应体现了单质硅具有一定的金属性？
知识点四无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途,这些知识大多数属于识记知识。除了解前面所 讲的传统无机非金属材料外,还应了解新型无机非金属材料的种类和用途。 材料类别主要特性 用途 高温结 构陶瓷 能承受高温,强度高|氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 半导体 具有电学 陶瓷 特性 氧化锡陶瓷集成电路中的半导体 光学材料具有光学 光导纤维光缆通讯、医疗、照明等 特性 生物陶瓷具有生物 功能 氧化铝陶瓷|人造骨骼、人造关节、接骨螺钉 典例导悟2下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是() A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同 、碳、硅及其化合物的特性 般规律 硅及其化合物特性 硅还原性大于碳 非金属单质与强碱溶液一般不产生H 非金属一般不与非氧化性酸反应 一般非金属单质为绝缘体 酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 Sio2 酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应 较强酸制较弱酸”是复分解反应的一个规律 HCO3酸性大于HSiO3 AsIo3无机酸一般易溶于水 硅酸盐大多数硅酸盐难溶于水一 典例导悟1下列叙述正确的是()
知识点四 无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。除了解前面所 讲的传统无机非金属材料外，还应了解新型无机非金属材料的种类和用途。 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结 构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 半导体 陶瓷 具有电学 特性 氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体 光学材料 具有光学 特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物陶瓷 具有生物 功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接骨螺钉 典例导悟 2 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( ) A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同 一、碳、硅及其化合物的特性 物质 一般规律 硅及其化合物特性 Si 硅还原性大于碳 非金属单质与强碱溶液一般不产生 H2 非金属一般不与非氧化性酸反应 一般非金属单质为绝缘体 SiO2 酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应 “较强酸制较弱酸”是复分解反应的一个规律， H2CO3 酸性大于 H2SiO3 H2SiO3 无机酸一般易溶于水 硅酸盐 大多数硅酸盐难溶于水 典例导悟 1 下列叙述正确的是( )