人教版高中化学 4.1.2硅酸盐和硅单质课件 新人教必修1.ppt

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1、第第2课时硅酸盐和硅单质课时硅酸盐和硅单质2021/8/9 星期一1 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接2021/8/9 星期一2 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接1了了解解硅硅单单质质的的用用途途，了了解解硅硅单单质质的的物物理理性性质质和和化化学学性性质。质。2了了解解硅硅酸酸盐盐以以及及硅硅酸酸盐盐材材料料。了了解解水水泥泥、玻玻璃璃的的主主要要成分和简单生产原理。成分和简单生产原理。2021/8/9 星期一3 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接20

2、21/8/9 星期一4要点要点1 硅酸盐硅酸盐 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接硅酸盐硅酸盐1硅硅酸酸盐盐是是由由_、_和和_元元素素组组成成的的化化合合物物的的总总称称。一一般般不不溶溶于于_，化化学学性性质质_。2最最简简单单的的硅硅酸酸盐盐是是_(_)，是是一一种种_晶晶体体，熔熔点点_，_溶溶于于水水，其其水水溶溶液液俗俗称称 _，呈，呈_性。性。硅硅氧氧金属金属水水很稳定很稳定硅酸钠硅酸钠 Na2SiO3白色白色高高能能水玻璃水玻璃碱碱2021/8/9 星期一5 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏

3、目链接3硅硅酸酸盐盐主主要要产产品品有有_(主主要要原原料料：_、_、_)；_(主主要要原原料料：_、_)；陶瓷；陶瓷(主要原料：主要原料：_)。4硅硅酸酸盐盐通通常常用用_形形式式来来表示其组成。表示其组成。例如：例如：Na2SiO3可以写成可以写成Na2OSiO2；CaMg3Si4O12(石棉石棉)可以写成可以写成 _；玻璃玻璃纯碱纯碱石灰石石灰石石英石英水泥水泥石灰石石灰石黏土黏土黏土黏土CaO3MgO4SiO2活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水2021/8/9 星期一6Al2(Si2O5)(OH)4(高高岭岭石石)可可以以写写成成_。5Si

4、C(俗俗称称金金刚刚砂砂)，具具有有_的的结结构构，_很大，可用作很大，可用作_、_的磨料。的磨料。Al2O32SiO22H2O金刚石金刚石硬度硬度砂纸砂纸砂轮砂轮2021/8/9 星期一7应应 用用思思 考考 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接放放Na2SiO3的试剂瓶为什么要密封？的试剂瓶为什么要密封？提提示示：Na2SiO3吸吸收收空空气气中中的的CO2和和H2O就就会会变变质质，而而生成生成H2SiO3和和Na2CO3。2021/8/9 星期一8要点要点2 硅单质硅单质 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析

5、 栏目链接1硅硅单单质质的的分分类类：分分为为_和和_两种。两种。2 晶晶 体体 硅硅 的的 结结 构构：类类 似似 于于 金金 刚刚 石石，具具 有有_结构。结构。3晶晶体体性性质质：灰灰黑黑色色，有有_光光泽泽，熔熔点点高高，硬硬度度_，有有脆脆性性，化化学学性性质质_，是良好的，是良好的_材料。材料。晶体晶体无定形无定形正四面体正四面体金属金属大大不活泼不活泼半导体半导体2021/8/9 星期一9 正误判断正误判断(对的在括号里打对的在括号里打“”，错的打，错的打“”)1硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。()2晶体硅的结构和金刚石类似，熔点高。晶体硅的结构和

6、金刚石类似，熔点高。()3太阳能电池可以采用硅材料制作。太阳能电池可以采用硅材料制作。()4硅酸盐是构成多数岩石和土壤的主要成分。硅酸盐是构成多数岩石和土壤的主要成分。()5SiC俗称金刚砂，是自然界最硬的物质。俗称金刚砂，是自然界最硬的物质。()6SiO2是是制制作作半半导导体体的的材材料料，Si是是制制作作光光纤纤的的材材料料。()2021/8/9 星期一107Na2SiO3的的水水溶溶液液俗俗称称水水玻玻璃璃，往往其其中中通通入入CO2有有沉沉淀淀产生。产生。()8水水泥泥、玻玻璃璃、陶陶瓷瓷、氮氮化化硅硅都都是是传传统统无无机机非非金金属属材材料料。()9氢氢氟氟酸酸不不能能存存放放在

7、在玻玻璃璃瓶瓶中中，要要用用塑塑料料瓶瓶存存放放。()10Si、SiO2、硅硅酸酸盐盐和和其其他他物物质质反反应应，都都要要在在高高温温条条件件下才能进行。下才能进行。()2021/8/9 星期一11 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接核 心 突 破2021/8/9 星期一12一、硅酸盐的表示法一、硅酸盐的表示法1化学式法。化学式法。如如硅硅酸酸钠钠(Na2SiO3)、硅硅酸酸钙钙(CaSiO3)等等。此此法法一一般般用用于于组组成比较简单的硅酸盐。成比较简单的硅酸盐。2氧化物法。氧化物法。硅硅酸酸盐盐的的种种类类很很多多，结结构构也也很很复复杂杂

8、，多多以以氧氧化化物物形形式式来来表表示它的组成，通式为示它的组成，通式为aMxOybSiO2cH2O。2021/8/9 星期一13(1)当当金金属属不不止止一一种种时时，先先写写活活泼泼金金属属，再再写写较较活活泼泼金属，然后是二氧化硅，最后写水。金属，然后是二氧化硅，最后写水。(2)氧氧化化物物化化学学式式之之间间用用“”隔隔开开，化化学学式式前前的的系系数只能取整数，且只代表该氧化物本身。数只能取整数，且只代表该氧化物本身。(3)氧氧化化物物前前系系数数配配置置原原则则：除除氧氧元元素素外外，其其他他元元素素尽量按配置前后原子个数守恒原则配置系数。尽量按配置前后原子个数守恒原则配置系数。

9、例如：硅酸钠：例如：硅酸钠：Na2SiO3Na2OSiO2，石棉：石棉：Mg3Ca(SiO3)4CaO3MgO4SiO2。2021/8/9 星期一14例例1 三三硅硅酸酸镁镁晶晶体体被被用用来来治治疗疗胃胃溃溃疡疡病病患患者者的的胃胃酸酸过过多多症症，是是因因为为该该物物质质不不溶溶于于水水，服服用用后后能能中中和和胃胃酸酸，作作用用持持久久。三三硅硅酸镁晶体化学式为酸镁晶体化学式为Mg2Si3O8nH2O。(1)用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式。用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式。(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式。写出该药物中和胃酸的化学方程式。答答案案：(1)2MgO3SiO2nH2

10、O(2)2MgO3SiO2nH2O4HCl=2MgCl2(n2)H2O3SiO22021/8/9 星期一15解解析析：用用氧氧化化物物的的形形式式表表示示硅硅酸酸盐盐的的时时候候，应应注注意意书书写写顺顺序序：活活泼泼金金属属氧氧化化物物、较较活活泼泼金金属属氧氧化化物物、二二氧氧化化硅硅、水水。第第二二问问若若直直接接写写三三硅硅酸酸镁镁与与盐盐酸酸反反应应，许许多多同同学学会会感感到到无无从从下下手手，应应以以氧氧化化物物形形式式书书写写。碱碱性性氧氧化化物物(MgO)能能与与盐盐酸酸反反应应，而而SiO2不能与盐酸反应不能与盐酸反应，可当成杂质可当成杂质，最后写出正确的方程式。最后写出正

11、确的方程式。2021/8/9 星期一16 变式应用变式应用1高高岭岭土土的的组组成成可可表表示示为为Al2Si2Ox(OH)y，其其中中x、y的的数数值值分分别是别是()A7、2B5、4C6、3D3、6B2021/8/9 星期一17解解析析：本本题题涉涉及及两两个个未未知知数数x、y，但但由由化化合合价价规规则则只只能能列列出出一一个个方方程程，因因而而要要用用不不定定方方程程的的知知识识求求解解。根根据据化化合合价价规规则则，Al为为3价价，Si为为4价价，O为为2价价，则则有有2(3)2(4)x(2)y(1)0，化化简简得得2xy14，将将A、B、C、D中的中的x、y值代入值代入，只有只有

12、B项符合方程。项符合方程。2021/8/9 星期一18二、硅酸钠的化学性质二、硅酸钠的化学性质2021/8/9 星期一19例例2 (1)实实验验现现象象：在在饱饱和和Na2SiO3溶溶液液中中，滴滴加加酚酚酞酞溶溶液液呈呈_。逐逐滴滴加加入入稀稀盐盐酸酸，待待溶溶液液红红色色变变_并并接接近近消消失失时时，有有透透明明的的_产产生生。实实验验结结论论：硅硅酸酸钠钠呈呈_性性，Na2SiO3与与盐盐酸酸反反应应生生成成_。有有关关化化学学方方程程式式：_。2021/8/9 星期一20 答答案案：(1)红红色色 浅浅 凝凝胶胶 碱碱 硅硅酸酸 Na2SiO32HCl=H2SiO3(胶体胶体)2Na

13、Cl(2)燃烧燃烧着火燃烧燃烧着火(2)实实验验现现象象：水水浸浸过过的的滤滤纸纸或或小小木木条条，当当水水分分蒸蒸发发后后就就可可以以_。硅硅酸酸钠钠溶溶液液浸浸过过的的滤滤纸纸或或小小木木条条，当当水水分分蒸蒸发发后后不不易易_。实实验验结结论论：木木材材或或织织物物用用水水玻玻璃浸泡过后既防腐又不易璃浸泡过后既防腐又不易_。2021/8/9 星期一21 变式应用变式应用2下列说法中下列说法中，错误的是错误的是()ANa2SiO3水溶液能与稀硫酸发生复分解反应水溶液能与稀硫酸发生复分解反应BNa2SiO3水溶液能与水溶液能与CO2反应反应C水玻璃溶液中滴加酚酞试液水玻璃溶液中滴加酚酞试液，

14、溶液不变色溶液不变色D烧烧碱碱溶溶液液能能腐腐蚀蚀玻玻璃璃并并生生成成硅硅酸酸钠钠，所所以以烧烧碱碱溶溶液液可以存放在带橡胶塞的玻璃瓶中可以存放在带橡胶塞的玻璃瓶中C2021/8/9 星期一22解解析析：H2SiO3酸酸性性弱弱于于H2CO3，所所以以Na2SiO3溶溶液液能能与与稀稀H2SO4、CO2反反应应，A、B对对；水水玻玻璃璃溶溶液液显显碱碱性性，遇遇酚酚酞酞试试液液变变红红，C错错；玻玻璃璃中中含含有有SiO2，能能与与NaOH反反应应，所所以以装装碱碱液液瓶瓶塞用橡皮塞而不用玻璃塞塞用橡皮塞而不用玻璃塞，D对。对。2021/8/9 星期一232021/8/9 星期一24例例3 下

15、列有关硅的叙述中，正确的是下列有关硅的叙述中，正确的是()A硅硅只只有有在在高高温温下下才才能能跟跟氢氢气气起起化化合合反反应应，单单质质硅硅有有多多种不同的结构种不同的结构B硅硅是是构构成成矿矿物物和和岩岩石石的的主主要要元元素素，硅硅在在地地壳壳中中的的含含量量在所有的元素中居第一位在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应D硅硅在在电电子子工工业业中中，是是最最重重要要的的半半导导体体材材料料，也也是是制制造造光导纤维的原料光导纤维的原料2021/8/9 星期一25解解析析：A项项正正确确，因因为为硅硅有有晶晶体体硅硅

16、和和无无定定形形硅硅，硅硅的的化化学学性性质质稳稳定定，常常温温下下除除了了少少数数物物质质外外，它它不不易易与与其其他他物物质质如如氢氢气气、氧氧气气、氯氯气气等等反反应应；B项项不不正正确确，氧氧元元素素在在地地壳壳中中的的含含量量居居第第一一位位；C项项不不正正确确，硅硅的的化化学学性性质质不不活活泼泼，但但可可与与F2、HF和和强强碱碱等等反反应应；D项项不不正正确确，硅硅是是常常温温下下化化学学性性质质稳稳定定的的半半导导体体材材料料，广广泛泛应应用用于于计计算算机机技技术术领领域域，但但是是，用用硅硅作作原原料料制制造造二二氧氧化化硅硅的的成成本本太太高高，通常用天然的石英作为光导

17、纤维的原料。通常用天然的石英作为光导纤维的原料。答案：答案：A2021/8/9 星期一26 变式应用变式应用3 已已 知知 Si 4HF=SiF4 2H2；Si 2NaOHH2O=Na2SiO32H2。若若硅硅及及其其化化合合物物之之间间存存在在如如图图所所示示转化关系。转化关系。2021/8/9 星期一27其其中中，B是是含含硅硅化化合合物物中中的的一一种种气气体体，D是是一一种种黏黏合合剂剂，能能将磨砂玻璃黏合在一起。将磨砂玻璃黏合在一起。(1)写出写出C、E的化学式：的化学式：C_，E_。(2)写写出出反反应应的的离离子子方方程程式式：_。SiO2H2SiO3SiO2H=H2SiO32021/8/9 星期一28(3)说说 明明 C属属 于于 酸酸 性性 氧氧 化化 物物 的的 反反 应应 的的 有有：_。abcdb2021/8/9 星期一29 情景导入情景导入 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接2021/8/9 星期一30