高中化學(xué)必修一第四章第一節(jié)非金屬及其化合物適用

人工制造出來的單質(zhì)硅（晶體硅）

第一節(jié)無機非金屬材料的主角--硅第四章非金屬及其化合物氧48.6%硅26.3%鋁7.73%鐵4.75%鈣3.45%鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%氫0.16%其他1.20%硅在地殼中含量第二，硅的氧化物及硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上硅的存在與分布：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)(因為它是親氧元素）；自然界中分布廣泛，是構(gòu)成礦物和巖石的基本元素。？從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識硅硅和碳一樣,其原子既不易失去電子，也不易得到電子，所以硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成四價化合物例如:SiO2和H2SiO3及SiO32-。CSi碳是構(gòu)成有機物的主要元素硅是構(gòu)成巖石和許多礦物的主要元素從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識硅天然的SiO2(硅石12%)結(jié)晶形（石英晶體）無定形（如：硅藻土）水晶瑪瑙一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅（SiO2）(1)存在SiO2是硅最重要的化合物。（2）二氧化硅的用途：石英制品現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，分析：SiO2有哪些物理性質(zhì)？物理性質(zhì)：熔點高，硬度大，不溶于水（3）物理性質(zhì)物質(zhì)SiO2CO2狀態(tài)（常溫）氣體熔點、沸點硬度——水溶性1：1固體1610℃2230℃高不溶大思考：兩者性質(zhì)差別為什么如此大？-78.5℃

-56.6℃低四面體結(jié)構(gòu)SiOSiO2平面結(jié)構(gòu)O=C=O直線型干冰的結(jié)構(gòu)物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反應(yīng)-----------與酸反應(yīng)-----------與堿反應(yīng)與碳反應(yīng)SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+CaO==CaSiO3高溫SiO2+2C==Si+2CO↑

高溫C+CO2==2CO高溫與堿性氧化物反應(yīng)CO2+CaO==CaCO3高溫SiO2+2NaOH=Na2SiO3(有粘性)

+H2O特殊性：二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)

(一)、SiO2的化學(xué)性質(zhì)（很不活潑）高溫1.具有酸性氧化物的通性SiO2＋CaO==CaSiO3與強堿反應(yīng)生成鹽和水SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O硅酸鈉與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽（有粘性）實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？

NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。想一想2、特性：只能與酸中的氫氟酸HF反應(yīng)SiO2＋4HF=

SiF4↑＋2H2O此反應(yīng)常用于雕刻玻璃1、SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),SiO2是不是兩性氧化物？

想一想2、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。??Si潮O(jiān)2+究2C＝高溫3、在育高溫接下能零與還查原劑殿反應(yīng)Si僅+晌2漁CO魄↑可利現(xiàn)用這糠個反牙應(yīng)制粗硅CO2＋H2O＝H2CO3但是Si駕O2不能飯與水考直接申化合骨成H2Si尿O3思考：Si寧O2不能鎖直接我和水銀化合舌成H2Si同O3，那怎晃樣制激備H2Si爭O3呢？(二)、灶硅酸甜（H2Si么O3）H2Si厭O3是一種款不溶屢于水靠的白鼓色固凱體。一種碌很弱爺?shù)乃?酸性畜比H2CO3還弱,不能會是紫飄色石謠蕊試戰(zhàn)液變內(nèi)色)，（1）制險法——由于Si醬O2不溶領(lǐng)于水橡，所視以硅忍酸是貓通過可溶緩性硅額酸鹽蹈與酸摔反應(yīng)制得跑的。實驗4-后1現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入剩酚酞距后溶返液變斑為紅話色，獵再滴甲入稀木鹽酸俘，溶葡液紅搏色變?nèi)訙\至寨無色玻，同老時有紡白色扶膠狀騰物產(chǎn)憤生a.就N蠶a2Si睜O3溶液酒呈堿革性，b.可溶壘性硅般酸鹽爽與鹽印酸反妹應(yīng)生稠成不怖溶于培水的件硅酸如，c.先形督成硅頃酸溶欺膠，赤后形珠成硅雖酸凝棒膠Na2Si沈O3+而2H食Cl享=菜=頁2N熟aC類l氧+綿H2Si疏O3(膠體)Si難O32-+再2H+=脂H2Si歸O3（膠體）離子姜方程睡式：（2）硅袖酸化磚學(xué)性薦質(zhì)①與強狀堿發(fā)口生中悠和反紛應(yīng)H2Si鳥O3+析2N腰aO誘H爸==拆N路a2Si糕O3+夾2H2O②不穩(wěn)業(yè)定（虎比H2CO3穩(wěn)定黎），白受熱靠易分燭解用H2CO3也可椒制得H2Si鎮(zhèn)O3，可證古明H2Si碼O3的酸爹性比H2CO3弱。Si卸O32-+疤H2O株+汽CO2==腹C佩O32-+俗H2Si窄O3（呢膠體興）Na2Si唯O3+省H2O菊+瓶CO2==禁N側(cè)a2CO3+山H2Si弟O3（膠由體）?H2SiO3==H2O+SiO2BBC1.將過冶量的CO2分別疤通入真：①Ca捕Cl2溶液忠；殿②Na2Si叮O3溶液捉；③Ca展(O猾H)2溶液娘；桿④飽和Na2CO3溶液費；⑤Na喚Al陶O2溶液嶼。最終尤溶液臟中有炭白色腹沉淀廟析出睡的是(徒)A．①穿②③B．②張④⑤C．②香③⑤D．②聞③④B2．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液3．下列反應(yīng)能說明二氧化硅是酸性氧化物的是A．SiO2+2C=Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑4．下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來盛裝的是A.燒堿溶液B.濃硫酸C.HF氫氟酸D.碳酸鈉溶液高溫高溫試劑二氧撓化硅氫氧郵化鈉承溶液氫氟兩酸濃硫云酸試劑霸瓶細(xì)口勤磨口幸塞廣口霜瓶細(xì)口兵塑料疼瓶細(xì)口蛇橡皮鏟塞練習(xí)5.實驗射室有炒五種宰試劑帥，根輕據(jù)它財們各蹤蝶自的黎性質(zhì)倡，必疫須選列擇適襪當(dāng)?shù)牟嬖噭┫镀渴⑵卜牛壅堅诓饘?yīng)善的各性種試阿劑瓶儀和所夫裝試扔劑之束間進(jìn)在行連爬線。天然道水晶石英獄中無嚷色透亞明的毫晶體愧就是泰通常泰所說鼓的水晶。天然若瑪瑙石英絲式具有狹彩色屬環(huán)帶成狀或鳴層狀細(xì)的稱釋為瑪瑙。三、視硅酸跡鹽結(jié)構(gòu)尼復(fù)雜黑，一汁般不盤溶于省水。2.硅酸最鈉（Na2Si泉O3),其水縣溶液庫俗稱水玻聰璃，是飽制備球硅膠壤和木奧材防窗火劑銹等的各原料。1.概念裙：是毀由硅、紋氧和扯金屬組成膝的化亞合物汽的總行稱。3.硅酸激鹽的隸化學(xué)占性質(zhì)（1）有催很強麗的熱獲穩(wěn)定喘性，姑能耐純高溫拒。（2）硅寶酸鹽腳易與蓬酸反懼應(yīng)Na2Si閘O3+玻H2O蟻+慨CO2==額N匪a2CO3+岡H2Si瞧O3(膠體)Na2Si建O3+次2H輔Cl鑄=概=肝2N牙aC主l御+削H2Si片O3（膠篇體）4、硅喉酸鹽以組成壯表示順序今：活潑恰金屬掠氧化蕩物·較活隸潑金撥屬氧肅化物·Si犯O2·H2O，化落合價招低的沉金屬惱氧化留物放援在前趕面。（1）保都持原狀有各汗元素化合御價不誼變，按志順序氧寫出響各種鳥元素記的氧綁化物如：硅酸固鈉（Na2Si示O3)Na2O探·S兆iO2鎂橄千欖石偏（Mg2Si草O4）2M斯gO公·蕉Si域O2普通平玻璃輕（Ca罵Na2Si6O14）Na2O·待Ca扯O·皮6S棄iO2（２因）除妻氧元敲素外獻(xiàn)，其杏他元收素的赴原子慰個數(shù)幫比符鮮合原簽來的昌組成向，配霞置出刺現(xiàn)分頁數(shù)時揮應(yīng)化附為整興數(shù)。鈣沸堂石Ca倦Al2Si3H6O13Ca乖O(shè)·逐Al2O3·3歲Si調(diào)O2·3低H2O長石（KA效lS膝i3Ox）K2O·Al2O3·3Si勇O2無機酸非金晌屬材黑料硅酸拌鹽產(chǎn)品陶瓷水泥玻璃陶瓷前：原脈料——黏土玻璃貓：原逮料——純堿省、石初灰石洋和石唐英；水泥鵝：原灣料——黏土繡和石納灰石概；加老適量值石膏蠅；5.用途陶瓷日用鉗器皿真、建榜筑飾竿材、幫衛(wèi)生賢潔具玻璃普通榨玻璃:以純殼堿寫、石躍灰石豎和石共英害為脊原料四，經(jīng)炒混合扛、粉剩碎，摧在玻璃茅窯中熔掌融制珍得。(N園a2CO3)（S錯iO2）Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑高溫水泥以黏熄土和稍石灰揪石為阿主要啄原料具有臂特殊弟功能撇的含鬧硅物吃質(zhì)1.碳化小硅（Si捉C俗稱解金剛忌砂）鐮，具甜有金廟剛石滑的結(jié)桿構(gòu)。陳硬度泉很大踏，用閉作砂焦紙、錢砂輪辯的磨跳料。2.硅結(jié)鋼高導(dǎo)恢磁性用作死變壓杯器鐵獸芯4.分子告篩吸附胳劑、配催化耽劑具有幕均勻毀微孔盯結(jié)構(gòu)吧的鋁灶硅酸燒鹽3.硅橡茫膠良好躲的彈詞性新型亦無機即非金須屬材率料：新型降陶瓷高溫獵結(jié)構(gòu)嗚陶瓷畏、壓需電陶腐瓷透明鑒陶瓷爭、超嫩導(dǎo)陶糊瓷等科學(xué)靜視野生物居陶瓷人造伏骨四、悶硅單舟質(zhì)1.存在強：硅龜有晶裂體硅誼和無愧定形袖硅兩姐種（自開然界季中沒斧有游竄離態(tài)豬的硅鐵）。2.物理羨性質(zhì)辭：（1）有帶金屬釘光澤事的灰堪黑色膠固體四，結(jié)物構(gòu)類申似于咐金剛博石，和熔點(1夏41準(zhǔn)0℃饑)和沸墻點都捕很高望，硬絡(luò)度大天。（2）導(dǎo)岔電性盜介于惕導(dǎo)體肯和絕鬧緣體爐之間爺。3.化學(xué)蛋性質(zhì)--委-形成藝共價盤化合物物，然化學(xué)減性質(zhì)擺不活隨潑(1反)加熱克條件鼓下，河能跟害一些宋非金女屬單伸質(zhì)起極反應(yīng)Si+O2==SiO24、制顯法Si盼O2+筒2C慘=懷==丘S眉i遺+造2C益O↑（制曬取粗劣硅）高溫粗硅提純：Si+Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl高溫高溫5.用途晶體炒硅的極導(dǎo)電允性介怨于導(dǎo)蹈體和聰半導(dǎo)考體之慢間,是良妄好的半導(dǎo)嘩體材朝料,硅是辣信息殊技術(shù)默的關(guān)虎鍵材河料硅太陽額能電佳池電腦趨的中炒央處紐奉理器棒（CP業(yè)U）光電獵池投電腦稻芯片實驗4-內(nèi)2（硅鴉酸鈉專的耐號熱性傘）放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水懸分蒸詳發(fā)后滋燃燒當(dāng)水慮分蒸以發(fā)后約不易來燃燒用水常玻璃病浸泡拳過的案木材姨或織紋物可弓防火制備格木材術(shù)防火獅劑的江原料一、血選擇虧題（哨每小鞏題有1－2個選白項符桃合題敵意）1．下杰列說誤法中務(wù)正確益的是討（莊）。A．Si糧O2是酸質(zhì)性氧掘化物歉，不知溶于養(yǎng)任何哄酸B．水續(xù)玻璃聯(lián)在空窗氣中線存放吹易變宇質(zhì)C．高熊溫時Si榜O2與Na2CO3反應(yīng)敏放出CO2，所勤以硅外酸比精碳酸乘酸性羊強D．在期硅酸伏鈉溶全液中壁加入楚氯化銜銨溶饞液產(chǎn)溫生沉駁淀BD2．下疑列物聽質(zhì)中雷，不散跟燒該堿溶施液反趙應(yīng)的偵是（著）A.二氧獎化硅B.二氧尾化碳C.硅D．石維墨3．常謊溫下雀，能氣跟硅嘆反應(yīng)象的物教質(zhì)是表（獄）。A.燒堿謙溶液B.濃硫貫酸C.濃硝洲酸D.氫氟育酸4．下喘列含問氧酸支的酸痰酐中聰，不支能由耕單質(zhì)投和氧刷氣直稈接反素應(yīng)得趕到的寫是（冠）謹(jǐn)。A.滑H2SO4B.示H2CO3C.鎮(zhèn)H2Si售O3D.嬸H2SO3DADA5．單娃質(zhì)A溶于睬強堿蜘液，A燃燒欲生成換某高澡熔點倉的氧竄化物B，B也不海溶