2022年高中化学必修一-专题三-第三单元-含硅矿物及信息材料.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆第三单元 含硅矿物与信息材料第一课时 硅酸盐矿物与硅酸盐产品一、硅的存在1在地壳中的含量仅次于,居于第位；和的主要成分；2在自然界中没有态的硅,只有以态存在的硅；如3化合态的硅广泛存在于地壳的各种和里,是构成二、硅酸盐及其性质 1硅酸盐组成的表示方法 1 盐化学式法 如：硅酸钠： Na2SiO3；硅酸钙： CaSiO3,此法用于组成简洁的硅酸盐；2 盐氧化物法如：高岭石：；镁橄榄石：；2硅酸盐的性质 1Na 2SiO 3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其他可溶性的硅酸盐仍有 K 2SiO3 ；2Na 2SiO 3的水溶液俗称,是建筑业中常用的一种,也是一种矿物胶；用；水玻璃浸泡过的木材、纺织品既 又 3Na 2SiO 3溶液呈碱性,易吸取空气中的 CO 2,化学方程式,因此 Na 2SiO 3溶液要 储存；三、传统的硅酸盐材料 水泥、玻璃、陶瓷主要原料水泥玻璃陶瓷黏土、石灰石石灰石、纯碱、石英黏土反应原理发生复杂的物理、 化学变Na2O· CaO· 6SiO 2发生复杂的物理、 化学变化化硅酸三钙 3CaO· SiO 2 主要成分硅酸二钙 2CaO· SiO 2 铝酸三钙 3CaO· Al 2O3 名师归纳总结 典型设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑第 1 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆第一课时 例题· 练习1、由于硅酸盐的组成与结构很复杂,为了简化对硅酸盐组成的表示方法,采纳了氧化物法,实际上硅酸盐不是以简洁氧化物形式存在的,而是以种种结构复杂的盐的形式存在的；那 么将硅酸盐改写成氧化物的形式的规律有哪些？硅酸盐改写成氧化物形式规律如下：1氧化物的排列次序 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氧化物前的化学计量数配置原就：各元素原子总个数比符合原先的组成；4 化 学 计 量 数 配 置 出 现 分 数 应 化 为 整 数 ； 例 如 ： 钠 长 石 NaAlSi 3O8不 能 写 成 6SiO2；Na2O· Al 2O3·3SiO2,应写成 Na 2O·Al 2O3·5各元素化合价保持不变；6变价元素按“ 先低价后高价” 的规律书写；2、水泥生产过程中加入石膏的作用是什么？加入石膏的作用是调剂水泥的硬化速度,改善水泥的性能；3、高岭土的组成可表示为Al 2Si 2OxOH y,其中 x、y 的数值分别是 A7,2B5,4 C6,3 D3,6 4、远古时期人类就已经开头加工和使用陶瓷,如下图所示是清代民窑陶瓷产品；以下关于 陶瓷的说法正确选项 A陶瓷是硅酸盐产品 B陶瓷是金属产品 C陶瓷中不含金属元素 D陶瓷属于合金材料 5、依据水泥和玻璃的生产,总结出硅酸盐工业的一般特点是 生成物是硅酸盐 反应条件是高温 含有硅的物质作原料 反应原理是一系列复 杂的物理化学变化名师归纳总结 AB第 2 页,共 8 页CD6、以下说法错误选项 SiO3 2 2H=H 2SiO3A向水玻璃中滴加盐酸的反应：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆B向水玻璃中通入 CO2：Na2SiO3CO2H2O=H 2SiO 3 Na2CO 3C长石 KAlSi3O8用氧化物表示其组成：K 2O· Al 2O3·3SiO 2D水玻璃可用做木材防火剂7、“9·11” 大事发生后,美国世贸大厦轰然倒下；在清理废墟中,人们发觉有许多石棉；石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火焰、耐酸和碱腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐；石棉有毒,能使人患肺癌；1 有一种石棉矿叫做青石棉,其化学式为 _；Na2Fe5Si 8H2O24,写成氧化物形式的化学式为2三硅酸镁是一种胃病患者常用的制酸剂,试写出三硅酸镁Mg 2Si3O8·nH2O中和胃酸 主要成分为盐酸 的化学反应方程式_ ；3 生 产 玻 璃 的 原 料 之 一 是 正 长 石 KAlSi 3Ox, x 是 _ , 以 氧 化 物 形 式 表 示 为_；8、 1 制造一般水泥的主要原料有_和 _ ；一般水泥的主要成分有写名称_、_和_,它们的化学式分别是 水泥的主要性能是 _；_、_和_；2工业上制造一般玻璃的主要原料是 _、_、 _,设备是 _,主 要 原 料 熔 化 后 , 发 生 的 主 要 化 学 反 应 是 _ 、_；一般玻璃的成分是 _；9、1将以下硅酸盐改写成氧化物的形式改写时留意金属氧化物在前,非金属氧化物在后,低价在前,高价在后,H 2O 一般写在最终 ：镁橄榄石 Mg 2SiO4：_；高岭石 Al 2Si2O5OH 4：_；2 许 多 含 氧 酸 及 其盐 类均 可 以 类 似 地 改写 为 氧化 物 形 式 , 请 连续 改 写以 下 物 质 ：HNO 3_,HCOOH_ ,KAlSO 42·12H2O_ ；通过以上改写可知,HNO 3 的酸酐为 _,HCOOH 与浓 H 2SO4 反应可制 _气 体；名师归纳总结 3已知在肯定条件下,Fe 在 Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl 8,它可以看做是FeCl 2· 2FeCl 3,类第 3 页,共 8 页似地,碘与Fe 在肯定条件下可得到Fe3I 8,就它可以看做是_；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆其次课时 二氧化硅与信息材料一、二氧化硅1物理性质和用途二氧化硅是一种熔沸点,硬度的氧化物, 除可用于制作外,仍可用于制造；2化学性质二氧化硅的化学性质不活泼,不与水、酸 除外 发生反应,能耐高温、耐腐蚀；1 酸性氧化物的通性SiO2是酸性氧化物,能与和反应；与碱反应在常温下, SiO 2与强碱溶液反应,生成；例如, SiO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式：；与碱性氧化物反应在高温下, SiO 2能与碱性氧化物反应生成盐；如SiO2 与 CaO 反应的化学方程式：2 在高温下, SiO2仍能与 Na2CO 3、CaCO3等反应；化学方程式分别为：3 弱氧化性 在高温下, SiO 2仍能被焦炭仍原,反应的化学方程式：4 与氢氟酸反应反应的化学方程式：二、硅单质1物理性质和用途的硅晶体的熔、沸点都,硬度；其导电性介于导体和绝缘体之间,是重要,广泛应用于电子工业的各个领域；2化学性质1在常温下,单质硅的化学性质比较稳固,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物 质反应；名师归纳总结 与氟气反应：；第 4 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆与氢氟酸的反应：；与氢氧化钠溶液反应：；2加热时,硅能与氧气、氯气等反应,也能与碳反应；与 O2 反应：；与 Cl2 反应：与 C 反应：3制备硅单质是由其 制得的,主要分为两个阶段：1 粗硅的制取：2 化学方程式为：；2 粗硅转变为纯硅粗硅与 Cl 2 反应：用H2 仍原 SiCl 4 得到纯硅：；附： SiO2 与 CO2 的比较名师归纳总结 物理名称二氧化硅二氧化碳第 5 页,共 8 页化学式SiO 2CO 2存在存在于岩石中,硅石、石英、水晶、空气硅藻土中都含SiO2色态无色晶体无色气体熔沸点很高很低性质硬度大小化学水溶性不溶于水微溶于水与水反应不反应CO 2H 2OH 2CO 3与 NaOH CO 2 2NaOH=Na2CO3+H 2O SiO 2 2NaOH=Na2SiO3+H2O 溶液反应CO2NaOH=NaHCO3与 CaO 性质SiO2CaO=CaSiO3CO2CaO=CaCO3反应与某些SiO2+Na2CO 3=Na 2SiO3CO2CO2Na2CO 3 H2O=2NaHCO 3盐反应CO 2 Na2SiO 3 H2O=H 2SiO 3SiO2CaCO3=CaSiO 3CO2Na2CO 3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆与氢氟酸SiO 24HF=SiF42H 2O 不反应反应氧化性 SiO 2 2C=Si 2COCO 2C=2CO 对应酸的强弱 H2SiO3 酸性比 H 2CO 3 仍弱其次课时 例题· 练习1、储存 NaOH 溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？2、试验室使用的石英坩埚或瓷坩埚能否用来加热碱性物质？为什么？3、氢氟酸为什么可以用来雕刻玻璃,制造艺术品？4、截止到目前为止, 你知道能与 = 高温NaOH 溶液反应的单质是什么吗？写出反应的化学方程式；=5、在常温下,硅的化学性质不活泼,加热时可以与一些非金属及其他物质反应；以下物质在肯定条件下能与硅单质反应的有 _；F2 HF NaOH O2 Cl 2 C CO CaO 6、以下关于 SiO2和 CO2的说法中正确选项 ACO 2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO 2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO 2是酸性氧化物,SiO 2 是两性氧化物DCO 2和 SiO2都是由相应的分子组成的7、以下关于二氧化硅的说法中正确选项 A二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成B在二氧化硅晶体中,每个硅原子四周结合 4 个氧原子C二氧化硅可用来制作干燥剂D二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸8、从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要化学反应如下：名师归纳总结 SiO 22C Si粗 2CO第 6 页,共 8 页Si 粗2Cl 2SiCl 4- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆SiCl 42H2 Si纯4HCl 关于上述反应的分析不正确选项 A是置换反应,是化合反应B高温下,焦炭与氢气的仍原性均强于硅C任一反应中,每消耗或生成28 g 硅,均转移4 mol 电子D高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按肯定比例混合可得高纯硅9、现代建筑的门框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造；取硬铝样品进行如图试验 每一步所加试剂均过量 ,由此可以推知硬铝的组成为 AAl 、Cu、Mg 、Si、Mn BAl 、 Mg、Si、Zn CAl 、Fe、C、Cu DAl 、 Si、Zn、Na 10、素有“ 水晶之乡” 美称的江苏东海县盛产水晶,现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县；水晶是较纯洁的透亮的石英晶体,石英的主要成分是 表达正确选项 SiO2；以下有关石英的A石英都是无色透亮的晶体,可以作装饰品,也可以制作光学仪器 B石英可以用来生产玻璃 C石英晶体可以制取金刚砂 = 高温 D石英不行以用来制取高纯硅,可以制光导纤维 11、晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳仍原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl 3： Si 3HClSi=HCl3H2；SiHCl 3 与过量 H 2 在 1 0001 100 下反应制得纯硅；已知 SiHCl 3 能与 H 2O 剧烈反应,在空气中易自燃；请回答以下问题：1第步制备粗硅的化学反应方程式为 2粗硅与 HCl 反应完全后, 经冷凝得到的_ ；SiHCl 3沸点 33.0 中含有少量 SiCl 4沸点 57.6 名师归纳总结 和 HCl 沸点 84.7 ,提纯 SiHCl 3 采纳的方法为热源及夹持装置略去：；第 7 页,共 8 页3用 SiHCl 3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下图所示- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆装置B 中的试剂是_ ；装置C 中的烧瓶需要加热,其目的是_ ；反应一段时间后,装置 D 中观看到的现象是 _,装置 D 不能采纳一般玻璃管的缘由是 _ ,装置 D 中发生反应的化学方程式为_ ；为保证制备纯硅试验的胜利,操作的关键是检查试验装置的气密性,掌握好反应温度以及_ ；为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂填写字母代号 是_；a碘水 b氯水 cNaOH 溶液 d KSCN 溶液 eNa2SO3溶液12、A、B、C、D、E 代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示,A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相像；1形成单质 A 的原子的结构示意图为 _,它的最高化合价为 _；2B 的化学式 分子式 为 _,B 的晶体类型为 _,B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是 _；3C 的化学式 分子式 为 _,D 的化学式 分子式 为_；名师归纳总结 - 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